2027届山东省青岛西海岸新区第一中学物理高二上期末考试试题含解析

2027届山东省青岛西海岸新区第一中学物理高二上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、单摆在重力作用下小幅摆动周期为T1，若使小球带上一定量的正电荷，并处于竖直向下的匀强电场中，小幅摆动周期为T2。则下列说法正确的是A.T1=T2 B.T1>T2C.T1<T2 D.无法确定2、关于电流下列说法正确的是（）A.电荷的移动形成电流B.只有正电荷的定向移动形成电流C.正电荷定向移动的方向与电流方向相同D.电路中电流的方向是由电源的负极到电源的正极3、下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法，正确的是（）A.若导线所在处的磁感应强度为0导线受到的磁场力必为0B.若导线受到的磁场力为0，导线所在处的磁感应强度必为0C.安培力的方向必与磁场方向垂直，磁场方向必与电流方向垂直D.若某段通电导线在匀强磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线不一定与磁场方向垂直4、一电流表的满偏电流=30mA．内电阻=95Ω，要把它改装成一个量程为0．6A的电流表，应在电流表上A.串联一个5．00Ω的电阻 B.串联个4．75Ω的电阻C.并联一个5．00Ω的电阻 D.并联一个4．75Ω的电阻5、两个可自由移动的点电荷，分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带负电Q1，B处电荷带正电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在A、B直线上，欲使Q1、Q2、Q3三者均处于平衡状态，则（）A.Q3为负电荷，且放于A的左方 B.Q3为负电荷，且放于B右方C.Q3为正电荷，且放于A左方 D.Q3为正电荷，且放于B右方6、下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()A. B.C. D.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、仅根据万有引力常数G和下面的数据，可以计算出地球质量M的是A.月球绕地球运行的周期T1及月球中心到地球中心的距离R1B.地球同步卫星离地面的高度C.地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2D.人造地球卫星绕地球运行的速度v和运行周期T8、关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定9、如图所示，光滑水平桌面上有一竖直向下的有界匀强磁场，有一矩形导体闭合线框的边和边刚好处在磁场的边缘，边长是边长的2倍，第1次用沿方向的水平恒力将线框沿边向右以速度匀速拉出磁场，第2次用沿方向的水平恒力将线框沿边向上以速度匀速拉出磁场，则下列说法正确的是（）A.两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同B.两次拉出线框过程中拉力的大小相等C.两次拉出线框过程中点的电势都高于点的电势D.两次拉出线框过程中拉力所做的功相等10、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开计时（）A.当转过60°时，感应电流的瞬时值为B.当转过60°时，感应电流的瞬时值为C.在转过60°过程中，感应电动势的平均值为D.当转过90°过程中，感应电流的有效值为三、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）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I一U图线，现有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）B．电压表（0～15V，内阻20kΩ）C．电流表（0～3A，内阻0.4Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻1Ω）E．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许最大电流为2A）F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，允许最大电流为lA）G．学生电源（直流6V）、开关、导线若干（1）实验中所用电压表应选用__，电流表应选用_____，滑动变阻器应选用__．（用序号字母表示）（2）实验时，所用电路应选图______（填“甲”或“乙”）12．（12分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，则接入电路的金属丝长度为______cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，则金属丝的直径为______mm。（2）在接下来实验中发现电流表量程太小，需要通过测量电流表的满偏电流和内阻来扩大电流表量程。他设计了一个用标准电流表G1（量程为0～30μA）来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。①实验步骤如下：A.分别将R1和R2的阻值调至最大。B.合上开关S1。C.调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数I1如图甲所示，则I1=______μA。D.合上开关S2。E.反复调节R1和R2的阻值，使G2的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为I1，此时电阻箱R2的示数r如图乙所示，则r=______Ω。②若要将G2量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=______。（用I、I1、r表示）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L14．（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，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、C【解析】小球在重力场中时的周期为：小球在重力场与电场复合场中加速度为：解得：所以故选C。2、C【解析】A．只有电荷的定向移动才能形成电流，故A错误；B．正负电荷做定向移动均可以形成电流，故B错误；C．我们规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，故C正确；D．电路中电荷定向移动的方向在外电路中是由正极到负极，而在内电路中是由负极流向正极的，故D错误3、A【解析】A．安培力是磁场对电流的作用力，若导线所在处的磁感应强度为0导线受到的磁场力必为0，故A正确；B．安培力的大小除了跟磁场的强弱和电流大小有关，还跟导线在磁场中的长度以及导线与磁场的夹角有关。若导线平行于匀强磁场的方向放置，则导线不受磁场力，故B错误；C．根据左手定则可知，安培力必定与磁场方向垂直，也必定与电流方向垂直，但磁场方向可与电流方向不垂直，可成任意角，故C错误；D．引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL，所以某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直，故D错误。故选A。4、C【解析】把小量程电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值【详解】把电流表改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：，故C正确，ABD错误5、C【解析】假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立设Q3所在位置与Q1距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方根据同种电荷排斥,异种电荷吸引，可判断Q3带负电故选：C.点睛：由于Q1带正电荷，Q2带负电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统处于平衡状态，对其Q3受力分析，去判断所处的位置6、B【解析】带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力方向由左手定则进行判断根据左手定则可知：A．图中洛伦兹力方向应该向上；错误B．图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则；正确CD．图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力；错误【点睛】本题考查判断洛伦兹力的方向，容易题．注意带电粒子在磁场中的运动受洛伦兹力的条件及安培定则的应用二、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、AD【解析】A、月球绕地球做圆周运动,地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力，已知月球绕地球运行的周期T1及月球中心到地球中心的距离R1则可以求出中心天体地球的质量，故A正确；B、知道地球同步卫星离地面的高度，当没有给同步卫星的另一个物理量，所以无法求出中心天体的质量，故B错误；C、利用地球绕太阳运行的周期T2及地球到太阳中心的距离R2可以求出太阳的质量，故C错误；D、利用公式及公式可求出中心天体地球的质量，故D正确；故选AD8、ABC【解析】A.由原子核的结合能定义可知，原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子时所需的最小能量，故A正确；B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；C.原子核的结合能大小取决于核子数，铯原子核的核子数比铅原子核的核子数少，因此铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，C正确；D.比结合能越大，原子核越稳定，故D错误。故选ABC。9、AD【解析】A．两长方向线框的宽为l，则长为2l，线框的总电阻为R，由于拉出过程中流过横截面的电量为所以两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同，故A正确；B．线框匀速拉出过程，外力和安培力二力平衡，第一次拉出过程外力为第二次拉出过程中外力为所以两次拉出过程中外力不相等，故B错误；C．第一次拉出过程中，cd棒作为电源，根据右手定则可知，电流方向为c到d，所以c端作为电源的负极，c端的电势比d端低；第二次拉出过程中根据楞次定律可知，回路中的电流方向为adcba，所以d点的电势比c点高，故C错误；D．第一次拉出过程，外力做功第二次拉出过程外力做功为所以两次拉力做功相等，故D正确。故选AD。10、ACD【解析】AB．因为线圈从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为转过角时，感应电动势的瞬时值感应电流的瞬时值为故A正确，B错误C．转过的时间磁通量变化量为则感应电动势的平均值为故C正确；D．感应电流的最大值为感应电流有效值故D正确。故选ACD。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.A②.D③.E④.甲【解析】(1)[1]因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0∼5V的电压表，故选A；[2]由P=UI得，灯泡的额定电流故电流表应选择0∼0.6A的量程，故选D；[3]而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；(2)[4]在用伏安法描绘这个灯泡的I一U图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，所以电路图选用图甲；12、①.22.46②.0.850③.25.0④.508⑤.【解析】（1）[1]毫米刻度尺读数要估读到0.1mm，故读数为224.6mm=22.46cm；[2]螺旋测微器固定刻度读数为0.5mm；可动刻度读数故毫米刻度尺读数为；（2）①[3]C.微安表最小分度为1μA，故指针示数为25.0μA；E.[4]由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：5×100+0+8×1