山西省太原市第十二中学2027届物理高二上期末经典试题含解析

山西省太原市第十二中学2027届物理高二上期末经典试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许完成了一项伟大的实验——在实验室中完成了测量两个物体之间万有引力的实验，他把这项实验说成是“称地球的重量”（严格地说应是“测量地球的质量”），在这个实验中首次测量出了A.地球表面附近的重力加速度B.月球的公转周期C.月球的质量D.引力常量2、如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两导线通以图示方向的电流，则下列说法正确的是A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直C.线圈将顺时针方向转动D.磁电式电流表的优点是灵敏度很高，而且可以通过很大的电流3、如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的伏安特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是A.在这两种连接状态下，小灯泡电阻相等B.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2C.电源1与电源2的内阻之比是7∶11D.由于小灯泡L的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用4、如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻可以忽略，下列说法中正确的是A.合上S时，和同时亮起来B.合上S时，比先亮，且最后比要亮些C.断开S时，立刻熄灭，过一会熄灭D.断开S时，和都要过一会儿才熄灭5、如下左图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是()A. B.C. D.6、如图所示，两颗“近地”卫星1和2都绕地球做匀速圆周运动，卫星2的轨道半径更大些，两颗卫星相比较，下列说法中正确的是（）A.卫星2的向心加速度较大 B.卫星2的线速度较大C.卫星2的周期较大 D.卫星2的角速度较大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一还未通电的螺线管，如图所示，下列说法正确的是（）A.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小B.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将增大C.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将增大D.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将减小8、如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（）A.b点的电势低于c点的电势B.b点电场强度小于d点电场强度C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能9、水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程A.外力对棒所做功相等B.电流所做功相等C.通过ab棒的电荷量相等D.安培力对ab棒所做的功不相等10、如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动，轴OO′'垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是()A.交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBωL2cosωtB.变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1C.电压表V示数为NBωL2D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均变小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）一个量程为0～300μA的电流表，内阻为1000Ω，再给它串联一个99000Ω的电阻，将它改装成电压表，改装后电压表的量程为_______V，用它来测量一段电路两端的电压时，表盘指针如图，这段电路两端的电压是_______V12．（12分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：(1)用游标卡尺测量其长度；(2)用多用电表粗测其阻值：当用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×10”或“×1k”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。(3)为了更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）；电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）；电压表V(量程0～3V，内阻约10KΩ)；滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω）；滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ；）直流电源E（电动势4V，内阻不计）；开关S，导线若干。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选____，滑动变阻器应选____（选填代号）。(4)请在图中补充连线并完成实验。_____四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能“称地球的重量”的人；【详解】1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，根据万有引力等于重力，有：，则地球的质量，由于地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量，因此卡文迪许被人们称为能“称地球的重量”的人，故选项D正确，ABC错误【点睛】解决本题的关键掌握万有引力等于重力，以及知道卡文迪许测量出了万有引力常量即可2、C【解析】利用图示的装置分析出其制成原理，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转，由左手定则来确定安培力的方向可确定转动方向；【详解】A．该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；B．由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；C．由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故C正确；D．磁电式电流表的优点是灵敏度很高，但是不可以通过很大的电流，故选项D错误【点睛】在学过的测量工具或设备中，每个工具或设备都有自己的制成原理，对不同测量工具的制成原理，是一个热点题型，需要重点掌握3、B【解析】根据电源的外特性曲线U-I图线，可求出灯泡电阻和电源电动势以及内阻；根据灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线交点确定灯泡与电源连接时工作电压与电流，即可求出功率；欧姆定律适用于纯电阻，灯泡是纯电阻；【详解】A、根据图象交点知与电源1相接时电阻，与电源2相连接时，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻不相等，故A错误；B、小灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源Ⅰ时，，，故连接电源Ⅱ时，，，故，所以小灯泡消耗的功率之比为：，故B正确；C、U-I图象的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源U-I图线，，，则，故C错误；D、欧姆定律适用于纯电阻，灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，故D错误【点睛】本题关键在于对电源伏安特性曲线、灯泡伏安特性曲线的理解，明确交点的含义4、D【解析】AB．合上开关接通电路时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A1中电流只能逐渐增大，则A2先亮，A1后亮，最后一样亮．故AB错误；CD．断开开关时，由于线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线圈组成回路，通过A1中电流从原来值逐渐减小到零，通过A2的电流方向与原来方向相反，则A1和A2都要过一会儿才熄灭，故C错误，D正确。故选D5、C【解析】试题分析：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，根据磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小解：通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁，因此根据磁感线的分布，再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知，因为ab线段的长度大于通电螺线管的长度，由条形磁铁磁感线的分布，可知应该选C，如果ab线段的长度小于通电螺线管的长度，则应该选B由于足够长的直线ab，故C选项正确，ABD错误；故选C点评：考查通电螺线管周围磁场的分布，及磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小，本题较简单但会出错6、C【解析】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则可得卫星2的轨道半径较大，因此卫星2的向心加速度较小，故A错误；B．根据可得卫星2的轨道半径较大，因此卫星2的线速度较小，故B错误；C．根据可得卫星2的轨道半径较大，因此卫星2的周期较大，故C正确；D．根据可得卫星2的轨道半径较大，因此卫星2的角速度较小，故D错误；故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解析】根据安培定则，结合电流的方向判断出通电螺线管的磁场的方向，然后根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引即可判定【详解】AB、若将a端接电源正极，b端接电源负极，则根据安培定则可知，螺线管的下端是磁场的N极，磁场的方向向下；又南极附近的磁场的方向向上，所以螺旋管将受到排斥力，弹簧测力计示数将减小．故A正确，B错误；C、若将b端接电源正极，a端接电源负极，则根据安培定则可知，螺线管的上端是磁场的N极，磁场的方向向上；又南极附近的磁场的方向向上，所以螺旋管将受到吸引力，弹簧测力计示数将增大．故C正确；D、由上分析可知，故D错误【点睛】该题结合地球的磁场的特点考查安培定则，情景的设置新颖，与实际生活的结合比较好，是一道理论结合实际的好题目8、BC【解析】A．MN是一条等势线，则b点电势为零，而c点电势小于零，则b点电势高于c点，选项A错误；B．因d电场场强大于O点场强，而O点场强大于b点场强，可知b点电场强度小于d点电场强度，选项B正确；C．由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故C正确；D．因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能高于在c点的电势能，故D错误；故选BC。9、AD【解析】A．根据动能定理可知两种情况下外力功都等于动能的变化量，因初状态和末状态相同，则合外力对棒做功相同，故A正确；BD．电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系，当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能；当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能；所以导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，故B错误、D正确.C．根据感应电荷量公式：x是ab棒滑行的位移大小，B、R、导体棒长度L相同，x越大，感应电荷量越大；而导轨光滑时滑行的位移x较大，故感应电荷量大．故C错误故选AD10、AC【解析】A．从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBL2ωcosωt故A正确；B．变压器的输入与输出功率之比为1：1，故B错误；C．交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，次级交流电压的最大值等于U2m=2NBωL2根据电流的热效应可得解得U=NBωL2故C正确；D．当P位置向下移动，R增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V的示数不变，电阻消耗的功率变小，故电流表示数变小，故D错误。故选AC三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.30②.23.0【解析】根据题意可知，电压表量程：；因为量程是30V，将对应刻度缩小10倍即可，所以电压为23.0V12、①.×10②.220或2.2×102③.A2④.R1⑤.【解析】(2)[1]多用电表的指针在开始使用时是停在最左边无穷大刻度的，零刻度在右边，用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，即所测电阻偏小，应选用小一档测量，故选“×10”挡；[2]用欧姆表测电阻的读数方法为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确，所以该电阻的阻值约为(3)[3]由电动势和电阻的阻值知电流最大为所以用电流表A2；[4]滑动变阻器用小阻值的，便于调节，所以用滑动