湖南省衡阳市正源学校2027届高二物理第一学期期末考试试题含解析

湖南省衡阳市正源学校2027届高二物理第一学期期末考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如果人造地球卫星受到地球的引力为其在地球表面时的一半,则人造地球卫星距地面的高度是（已知地球的半径为R）A.R B.C. D.2、如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法中正确的是（）A.合上开关S时，A1和A2同时亮B.断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭C.断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S时，流过A2的电流方向向右3、如图所示的电路中，电源的电压恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，电灯的电阻视为不变，则（）A.电灯L变亮，安培表的示数减小B.电灯L变亮，安培表示数增大C.电灯L变暗，安培表的示数减小D.电灯L变暗，安培表的示数增大4、当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（）A. B.C. D.5、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向上。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（）A.动能减少 B.动能和电势能之和增加C.电势能增加 D.重力势能和电势能之和减小6、锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法不正确的是()A.电能转化为化学能的功率为UI－I2rB.充电器输出的电功率为UI＋I2rC.电池产生的热功率为I2rD.充电器的充电效率为×100%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、如图所示为研究自感现象的实验电路，A、B为两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大且线圈的直流电阻可忽略，定值电阻的阻值为R．关于这个实验，下列说法中正确的有A.闭合开关S的瞬间，A、B一起亮，然后A熄灭B.闭合开关S的瞬间，B比A先亮，待电路稳定后A比B亮C.闭合开关S，待电路稳定后再断开，A逐渐变暗，B闪亮一下然后逐渐变暗D.闭合开关S，待电路稳定后再断开，A、B灯中的电流方向均为从左向右8、太阳系中的第二大行星是土星，它的卫星众多，目前已发现的卫星达数十颗．根据下表所列土卫五个土卫六两颗卫星的相关参数，可以比较（）土星的卫星距离土星距离半径发现者发现年份土卫五卡西尼土卫六惠更斯A.这两颗卫星公转的周期大小 B.这两颗卫星公转的速度大小C.这两颗卫星表面的重力加速度大小 D.这两颗卫星公转的向心加速度大小9、一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻，如图甲所示．在线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈内磁通量Ф随时间t变化的规律如图乙所示．下列说法正确的是（）A.通过R的电流方向为a→bB.线圈中产生的感应电动势为5VC.R两端电压为5VD.通过R的电流大小为5A10、如图所示，OACD是一长为OA=L的矩形，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子从O点以速度V0垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角为α，粒子刚好从A点射出磁场，不计粒子的重力，则A.粒子一定带正电B.匀强磁场的磁感应强度为C.粒子从O到A所需的时间为D.矩形磁场的宽度最小值为三、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）在匀强磁场中，有一段0.05m的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么该匀强磁场磁感应强度B=______T；当导线通过的电流是0时，那么该匀强磁场磁感应强度B=______T12．（12分）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：（1）旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线；（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置；（3）将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻“0”刻线；（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，将按照下面的步骤进行操作：①将K旋转到电阻挡________的位置（选填“×1k”或“×10”）；②将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准；③将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接；④完成读数测量。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、C【解析】由万有引力定律得：，，解得r=R，则卫星距地面的高度h=r-R=（-1）R；故选C2、B【解析】当电键S闭合时，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断感应电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮．断开瞬间也可以按照同样的思路分析.【详解】当开关S闭合时，灯A2立即发光，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，灯A1逐渐亮起来，所以灯A2比灯A1先亮；由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同，故A错误；稳定后当开关S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，线圈L、灯A2与灯A1构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，由于两灯泡完全相同，线圈的电阻又不计，则灯A2不会出现闪亮一下，且流过灯A2的电流方向向左，故B正确，CD错误．所以B正确，ACD错误【点睛】对于自感现象，是特殊的电磁感应现象，应用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行理解.3、D【解析】滑动变阻器的滑片向a端滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由欧姆定律得知总电流I增大，电流表的示数增大；路端电压U=E-Ir减小．灯泡L两端的电压等于路端电压，所以电灯L变暗，故选D【点睛】本题为简单的电路动态分析问题．分析的步骤是先局部，后整体，然后在回到局部的方法；对于路端电压也可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大进行判断.4、C【解析】A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；C、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；D、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D错误；5、D【解析】A．由轨迹图可知，油滴所受的合力方向竖直向上，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加，选项A错误；B．从a到b的运动过程中，根据能量守恒可知，重力势能、电势能、动能三者之和保持不变；从a到b的运动过程中重力做负功，重力势能增加，因此动能和电势能之和减小，选项B错误；C．由轨迹图可知，油滴所受的合力方向竖直向上，则带电油滴所受重力小于电场力，从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减小，选项C错误；D．根据能量守恒可知，重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，动能增加，因此重力势能和电势能之和减小，选项D正确。故选D。6、B【解析】ABC．由可知充电器输出的电功率为，根据热功率公式可得电池产生的热功率为，电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律有电能转化为化学能的功率为：，故A、C正确，B错误；D．充电器的充电效率为，故D正确；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、BC【解析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析；【详解】A、闭合开关的瞬间，B灯立即正常发光，A灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，A灯逐渐变亮；A灯支路的电流增大，则电源消耗的内电压增大，所以B灯逐渐变暗；待电路稳定后由于A支路的电阻值小，所以A的电流大于B的电流，A比B亮，故A错误，B正确；C、闭合开关，待电路稳定后由于L的电阻不计，所以A的电流大于B的电流；断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，电流从稳定时的电流值开始减小，A、B两灯串联，A的电流不会增大，所以A逐渐变暗，但流过B的电流先增大后才开始减小，B灯会闪亮一下后才逐渐变暗，故C正确；D、闭合开关，待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，所以流过L的电流方向不变，则A灯中电流的方向不变，B灯中的电流方向与开始时相反，为从右向左，故D错误【点睛】对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线，当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源8、ABD【解析】设土星的质量为M，A.由开普勒第三定律，半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小．故A正确；B.由卫星速度公式，公转半径R越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小．故B正确；C.由卫星表面的重力加速度公式，由于卫星的质量未知，无法比较卫星表面的重力加速度，故C错误；D.由卫星向心加速度角公式，公转半径R越小，向心加速度a越大，则土卫五的向心加速度大．故D正确故选ABD.9、BC【解析】A．如图乙所示，磁通量随时间的变化规律为均匀增大，而磁场方向为垂直纸面向里．根据楞次定律“增反减同”原则，故感应磁场应垂直纸面向外，据右手螺旋定则可知电流方向应为逆时针方向，即通过R的电流方向应为b→a，A选项错误BC．根据图的斜率为磁通量的变化率可以得到又因为线圈内阻不计，故R两端的电压就应为5V，故BC均正确；D．根据部分电路的欧姆定律可知可知D错误故选BC。10、BC【解析】A项：由题意可知，粒子进入磁场时所受洛伦兹力斜向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；B项：粒子运动轨迹如图所示：由几何知识可得：，粒子磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故B正确；C项：由几何知识可知，粒子在磁场中转过的圆心角：θ=2α，粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间：，故C正确；D项：根据图示，由几何知识可知，矩形磁场的最小宽度：，故D错误三、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、①.2②.2【解析】根据磁感应强度的定义式，磁感应强度，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感应强度有磁场本身决定，该匀强磁场磁感应强度12、①.S②.T③.×1k【解析】（1）[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S；（3）[2]接着是欧姆调零，将“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处；（4）①[3]由于将K旋转到电阻挡“×100”的位置时，两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，故为了得到比较准确的测量结果，将K旋