江苏省南通市通州区西亭高级中学2027届高二上物理期末达标检测试题含解析

江苏省南通市通州区西亭高级中学2027届高二上物理期末达标检测试题考生请注意：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、如图，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=2Ω，串联电阻R=10Ω，供电电压U=160V，电压表的读数为110V，则下列说法正确的是（）A.通过电动机的电流为11AB.通过电动机的电流为5AC.输入到电动机的电功率为500WD.在电动机中发热的功率为550W2、如图所示的装置中，子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中，木块将弹簧压缩到最短．从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，不计木块与水平面间摩擦，子弹、木块和弹簧组成的系统（）A.动量守恒，机械能守恒B.动量守恒，机械能不守恒C.动量不守恒，机械能守恒D.动量不守恒，机械能不守恒3、如图所示为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的速度-时间图象，则下列判断正确的是（）A.前5s的平均速度是0.5m/sB.0～10s的平均速度小于30～36s的平均速度C.30～36s钢索拉力的功率不变D.前10s钢索最容易发生断裂4、如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A.θ增大，E增大，Ep增大B.θ增大，E增大，Ep减小C.θ减小，E不变，Ep增大D.θ减小，E不变，Ep减小5、如图所示，一根通电直导线竖直地放在水平向右的匀强磁场中，此时导线受到的磁场力大小为F1．现保持流过导线的电流大小不变，将导线绕其下端在竖直平面内缓慢旋转90°到达沿磁场方向的的虚线位置时，导线受到的磁场力大小为F2．则下列叙述正确的是（）A.F1=0，F2≠0，F2的方向为竖直向上B.F1=0，F2≠0，F2的方向为水平向里C.F1≠0，F2=0，F1的方向为水平向外D.F1≠0，F2=0，F1的方向为水平向里6、三根通电长直导线A、B、C互相平行、垂直纸面放置。三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等。则A、B中点O处的磁感应强度方向()A.方向水平向左 B.方向水平向右C.方向竖直向上 D.方向竖直向下二、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、2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于D2圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，质子在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（）A.交流电源的周期B.质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2C.质子在电场中加速的次数为D.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大8、如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边中点与左侧圆心重合．磁感应强度B1垂直水平面向上，大小不变；B2垂直水平面向下，大小随时间变化．B1、B2的值如图乙所示，则()A.通过线框的感应电流方向为逆时针方向B.t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在0.6s内通过线框中的电荷量约为0.13CD.经过0.6s线框中产生的热量约为0.07J9、如图所示，正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.若仅减小入射角度θ，粒子在磁场中运动时间不变C.若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变D.若仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间不变10、如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上两个相同的带正电小球可视为质点同时分别从轨道的左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则()A.两小球到达轨道最低点的速度B.两小球到达轨道最低点时对轨道压力C.两小球第一次到达最低点的时间相同D.两小球都能到达轨道的另一端三、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）(1)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差应该选择的实验电路是图中的_________（选项“甲”或“乙”）(2)现有电流表（0-0.6A），开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表（0-15V）B．电压表（0-3V）C．滑动变阻器（0-50Ω）D.滑动变阻器（0-500Ω）实验中电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_______（选填相应器材前的字母）(3)某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线_________(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=____V，内电阻r=_____.12．（12分）将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，内阻达几百欧姆为了测定一水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：水果电池、电流表A（量程0~3mA，内阻约为0.5Ω）、电压表V（量程0~1.5V，内阻约为3kΩ）、滑动变阻器R1（阻值0-3kΩ，额定电流为1A）、电键、导线若干。（1）应选图_____（选填“a”或“b”）电路图实验。（2）根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图像如图所示，由图可知，水果电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω。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）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14．（16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L15．（12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

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、B【解析】AB．由欧姆定律可得代入数值可得，故A错误，B正确；C．输入到电动机的电功率为故C错误；D．在电动机中发热的功率故D错误。故选择B选项。2、D【解析】在木块与子弹一起向左运动压缩弹簧的过程中，由于墙对弹簧有作用力，则木块、子弹、弹簧所组成的系统所受合外力不为零，系统的动量不守恒；在子弹击中木块的过程中，要克服摩擦力做功，系统的部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，ABC错误，D正确。故选D。【点睛】本题考查了判断系统动量与机械能是否守恒，知道动量与机械能守恒的条件、分析清楚过程即可正确解题3、D【解析】A．前5s的平均速度是A错误；B．0～10s的平均速度为30～36s的平均速度为0～10s的平均速度等于30～36s的平均速度，B错误；C．根据，30～36s内，F不变，v减小，钢索拉力的功率减小，C错误；D．前10s内，加速度方向向上，拉力大于重力，10～30s内，做匀速直线运动，拉力等于重力，30～36s内，加速度方向向下，拉力小于重力，可知前10s内钢索最容易发生断裂，D正确。故选D。4、D【解析】电容器与电源断开，电量不变，将下极板上移的过程中，因d减小，由可知电容C增大，由可知U减小，则夹角减小；由可得可知E不变；根据U=Ed可知由于P离下极板距离减小，E不变，因此P点的电势减小，由可知电势能减小；故选D．5、D【解析】通电直导线竖直放置时，其所受安培力F1=BIL≠0，根据左手定则可判定安培力方向水平向里；当通电直导线沿磁场方向放置时，其所受安培力F2=0，ABC错误，D正确。故选D6、B【解析】用安培定则判断通电直导线在O点所产生的磁场方向如图所示：直导线A在O点产生磁场与直导线B在O点产生磁场方向相反，大小相等，则A合磁场为零；而直导线C在O点产生磁场，方向从A指向B，即为水平向右；故B正确，ACD错误。故选B。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】A．质子在回旋加速器中每做半个圆周运动电场变换一次，则回旋加速器的交流电频率等于质子在磁场中的运动周期，故有，故A正确；B．质子第一次进入D1盒时加速了一次，设速度为，有做圆周运动的半径为，有可得质子第一次进入D2盒时加速了两次，同理推得，故两半径之比为故B错误；D．无论质子在电场中加速多少次，最后都是从磁场中以最大速度匀速圆周离开，有可得最大动能为故有质子的最大动能与加速电压U无关，与加速度的最大半径R有关，故若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，故D错误；C．由最大动能可推出质子在电场中的加速次数，有解得质子在电场中加速的次数为故C正确故选AC。8、ACD【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向；根据磁通量Φ=BS求解，S是有效面积；由求解电荷量；由Q=I2Rt求解热量【详解】A．由磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框总的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A正确；B．t=0时刻穿过线框的磁通量为：Φ=B1××πr2-B2××πr2=1×0.5×3.14×0.12-2××3.14×0.12Wb=0.005Wb，故B错误；C．在t=0.6s内通过线框中的电量，故C正确；D．由Q=I2Rt=（）2×△t≈0.07J，故D正确故选ACD9、AC【解析】A．粒子向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电，A正确；BCD．粒子轨迹如图所示，根据几何知识可知轨迹所对圆心角为，所以粒子在磁场中运动时间为：，根据式子可知粒子在磁场中运动时间和速度无关，即若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变，若仅减小入射角度，或者仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间都将变化，C正确BD错误。故选AC。10、AB【解析】小球在磁场中运动，在最低点进行受力分析可知，解得：①，小球在电场中运动，在最低点受力分析可知，解得②，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，A正确C错误；因为，结合①②可知：，B正确；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，D错误【点睛】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小三、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、①.甲②.B③.C④.⑤.1.5⑥.0.83【解析】(1)[1]干电池内阻较小，减小实验误差，应选题甲所示电路图；(2)[2]一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B，[3]为方便实验操作，滑动变阻器应选C；(3)[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出电源的U-I图象如图所示；(4)[5][6]由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V，电源内阻：【点睛】本题考查了实验电路选择、实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻12、①.a②.1.35③.450【解析】（1）[1]．由题意可知水果电池内阻较大，减小实验误差，相对于电源来说，电流表应采用内接法，因此应选择图a