2027届湖南省长沙市湖南师大附中高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2027届湖南省长沙市湖南师大附中高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题请考生注意：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、下列说法中正确的是()A.奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力B.奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力C.奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力D.奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力2、下列说法正确的是()A.点电荷一定是电量很小的电荷B.电场线是假想曲线，实际不存在C.电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向D.根据可知，电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比3、如图所示,在两水平金属板构成的器件中,存在匀强电场与匀强磁场,电场强度E和磁感应强度B相互垂直,以某一水平速度进入的不计重力的带电粒子恰好能沿直线运动,下列说法正确的是()A.粒子一定带负电B.粒子的速度大小v=B/EC.若粒子速度大小改变,粒子将做曲线运动D.若粒子速度大小改变,电场对粒子的作用力会发生改变4、如图所示，无限长、质量为m的通电细导体棒a，水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，为使棒a能在斜面上保持静止，可将无限长、电流方向与棒a相同的通电细导体棒b，固定在以细导体棒a为中心的圆（如图虚线所示）上的（）A.HGFE区域内B.AHG区域内C.ABCD区域内D.EFGH区域内5、如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）（）A.向右匀速运动B.向左加速运动C向左匀速运动D.向右加速运动6、红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光.铬离子的能级图如图所示，是基态的能量，是亚稳态的能量，是激发态的能量.若以脉冲氙灯发出的波长为的绿光照射晶体.处于基态的铬离子受到激发而跃迁到激发态.然后自发地跃迁到亚稳态，释放波长为的光子.处于亚稳态的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为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、在如图所示的U﹣I图象中，直线a为某电源的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线b为某电阻R的U﹣I图象．用该电源与电阻R直接连成一闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为0.5ΩB.电源电动势为3V，内电阻为1.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电源的效率为50%8、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷为q/m的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计重力）（

）A.离子在磁场中的运动轨迹半径一定相等B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C.离子在磁场中运动时间一定相等D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大9、如图所示，质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力．现给该圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，关于圆环运动的速度v、动能Ek以及圆环受到的摩擦力f、洛仑兹力F洛图像可能正确的是A. B.C. D.10、如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2、A3的示数变化量的绝对值分别为I1、I2、I3，理想电压表示数变化量的绝对值为U，下列说法中正确的是（）A.电流表A2的示数一定变小B.电压表V的示数一定增大C.I3一定大于I2D.U与I1比值一定小于电源内阻r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）在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用A．干电池(电动势约1.5V)B．直流电流表(量程为0～0.6A,内阻为约0.10Ω)C．直流电流表(量程为0～3A,内阻约为0.025Ω)D．直流电压表(量程为0～3V,内阻约为5kΩ)E．直流电压表(量程为0～15V,内阻约为25kΩ)F．滑动变阻器(阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A)G．滑动变阻器(阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.5A)H．开关I．导线若干J．电池夹(1)为了实验误差较小，本实验选定的电流表为_____，电压表为_____，滑动变阻器为_____（填仪器的序号字母）。(2)在虚线框内画出实验原理图________.(3)根据实验记录，画出的U—I图象如图所示，可得待测电池的内阻r＝________Ω.待测电源的电动势E＝________V。（保留三位有效数字）12．（12分）利用所学物理知识解答下列问题：(1)在做“用单摆测定重力加速度”实验中，某同学甲用毫米刻度尺测得摆线长L0=935.8mm；用游标卡尺测得摆球的直径如下图所示,则摆球直径d=__________mm．用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如下图所示,则秒表的示数t=___________s；若用给出的各物理量符号(L0、d、n、t)表示当地的重力加速度g，则计算g的表达式为g=_________________(2)实验中同学甲发现测得的g值偏大，可能的原因是_________________A.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了B.将悬点到小球上端的悬线的长度当作摆长C.开始计时时，秒表过迟按下D.实验中误将40次全振动计为39次四、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、A【解析】奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力，故A正确；2、B【解析】解：A、点电荷是忽略形状大小的带电物体，不一定带电量小，A错误B、电场线是假想曲线，实际不存在，B正确C、电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向，C错误D、电容C与电容器本身有关于Q、U无关3、C【解析】粒子从左射入，若带负电，则受到向上的电场力，和向下的洛伦兹力，若带正电，则受到向下的电场力和向上的洛伦兹力，只要满足，即速度，粒子就能做直线运动通过，故AB错误；若速度大小改变，则电场力qE，但是洛伦兹力发生变化，打破二力平衡，所以合力与初速度方向不共线，做曲线运动，C正确D错误【点睛】在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关4、C【解析】根据题目放上导体棒b后，导体棒a处于静止状态，以导体棒a为研究对象分析受力，即可判断出所受安培力方向，再根据同向电流相互吸引便能判断出导体棒b所放的位置范围。【详解】以棒a为研究对象，受力分析，受到重力、斜面的支持力、和棒b电流对棒a的作用力，根据同向电流相互吸引，且棒a静止，可知棒b如果在竖直线AE左边，合力不可能为0，所以棒b不可能在AE竖直线的左边，可能在ABCDE区域；要使棒a静止，棒b不可能在HD的下方，否则合力不为0，可能在HABCD区域；取交集，即棒b只可能在ABCD区域，故C正确，ABD错误；故选C。【点睛】本题考查安培力作用下的平衡问题。5、B【解析】若要让N中产生顺时针的电流，M必须让N中的磁场向里减小或向外增大，所以有以下两个答案．若垂直纸面向里的磁场且大小减小，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒中电流由a到b减小，则导体棒向右减速运动．同理，垂直纸面向外的磁场且大小增大，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向左加速运动，故B正确，ACD错误；故选B【点睛】考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用，注意各定律的作用，同时将右手定则与左手定则区别开6、A【解析】由题意和玻尔原子理论可知：联立可得这种激光的波长：A．与分析相符，故A正确；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误；故选A。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、BD【解析】A．图线b的斜率表示电阻，所以电阻为故A错误；B．根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，知当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则故B正确；C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出电压U=1.5V，电流I=1.0A，则电源的输出功率为故C错误；D．电源的效率为故D正确8、AB【解析】离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故A正确；设粒子轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间为，，所有粒子的运动周期相等，由于离子从圆上不同点射出时，轨迹的圆心角不同，所以离子在磁场中运动时间不同，故C错误．由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长；此时粒子一定不会沿PQ射入．故B正确，D错误；故选AB【点睛】本题为多个粒子的偏转问题，此类题目要求我们能将圆的性质掌握清楚，利用我们所掌握的几何知识进行分析判断，例如半径相同时，弦长越长，圆心角越大9、AB【解析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的【详解】A．由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，当：此时：所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，洛伦兹力不断减小，直到：小环开始做匀速运动，摩擦力不断减小至零，故A正确；B．当：小环做匀速运动，不变，摩擦力为零，动能不变，故B正确；C．没有摩擦力保持某一不为零的值不变的情况，故C错误；D．当：此时：所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以，洛伦兹力不断减小至零，减小的越来越快，摩擦力逐渐增大，停止后为零，故D错误【点睛】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意结合牛顿运动定律知识，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识，较难10、BCD【解析】AB．当滑动变阻器滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，所以电流表A3的示数减小。根据闭合电路的欧姆定律可知，总电流I3减小，则内电压减小，则外电压即并联部分电压增大，即电压表V的示数一定增大，电流表A2的示数一定变大，A错误，B正确；C．由图可知，电压表测量的是外电路电压U，根据闭合电路欧姆定律U=E-I3r根据欧姆定律U=I2R当滑动变阻器向右滑动时，外电路U增大，设其变化量为U，则根据上式可得I3r=UI2R=U因为外电路电压变化量一样，而R>r因此有I3>I2C正确；D．电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律U=E-I3r可知根据并联电路分流规律可得I3=I1+I2因为I3减小，而I2增大，所以I1一定减小，且减小量比I3的减小量大，即I3一定小于I1，故D正确。故选BCD。分卷II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).B(2).D(3).F(4).(5).0.690(6).1.45【解析】（1）[1][2][3]．因电源电动势为1.5V，则电压表选择D；电路中的电流不超过0.6A，则电流表选择B；滑动变阻器选择阻值较小的F即可；（2）[4]．实验电路如图：（3）[5][6]．待测电池的内阻待测电源的电动势E＝1.45V。12、①.11.1；②.97.5；③.④.C【解析】（1）游标卡尺和秒表的读数：先读主尺（只读整数），再加上游标尺（格数乘以分度分之一，格数找对齐的一个不估读）；秒表读数等于大盘刻度读数加上小盘刻度读数；（2）根据单摆周期公式列式分析即可【详解】（1）游标卡尺主尺：11mm；游标尺对齐格数：1个格，读数为：1×0.1mm=0.1mm，所以直径为：11mm+0.1mm=11.1mm；秒表读数：秒表的小盘读数90s，大盘读数7.5s，故时间为97.5s；根据，其中的T=t/n，解得：（2）摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故相对与原来的单摆，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小，故A错误；将悬点到小球上端的悬线的长度当作摆长，摆长的测量值偏小，则加速度测量值偏小，B错误；