河北省永年县第一中学2027届物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

河北省永年县第一中学2027届物理高二第一学期期末学业质量监测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示,抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线．由该图可知下列说法中正确的是()A.电源的电动势为8VB.电源的内电阻为1ΩC.电源输出功率最大值为8WD.电源被短路时，电源消耗的最大功率可达32W2、如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是（）A.B、C的角速度相等，且小于A的角速度B.B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度C.B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度D.B、C的周期相等，且小于A的周期3、两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.a粒子带正电，b粒子带负电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子动能较大D.b粒子在磁场中运动时间较长4、关于电容器的电容，下列说法正确的是A.电容器所带的电荷越多，电容就越大B.电容器两极板间的电压越高，电容就越大C.电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍D.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量5、在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，如图所示．每条导线的两个端点间的距离相等，问所受磁场力最大的导线是（）A.甲线最大 B.乙线最大C.丙线最大 D.三条线一样大6、一个定值电阻R，当其两端的电压为U时，它在t时间内产生的热量为Q；当其两端的电压为2U时，它在2t时间内产生的热量为（）A.2Q B.4QC.6Q D.8Q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、汽车电动机启动时车灯会有瞬间变暗的现象，其电路原理图如图所示。保持S2断开，闭合S1打开车灯，电流表读数为4.00A，再闭合S2启动电动机，电流表读数为40.0A。已知电源电动势为12.0V，内阻为0.05Ω，电动机内线圈电阻为0.10Ω，电流表内阻不计，下列说法正确的是（）A.车灯的电阻R=3ΩB.电动机启动后车灯功率约为34.0W，小于电动机启动前的功率C.电动机的输入功率约为366WD.电动机输出功率约为332W8、有一灵敏电流计，其表头内阻Rg=1000Ω，满偏电流Ig=100μA，以下说法正确的是（）A.把它改成量程为1.5V的电压表，应串联一个15kΩ的电阻B.把它改成量程为1.0A的电流表，应并联一个1Ω的电阻C.把它改成量程为1.0A的电流表，测量某电流时读数为0.5A，此时流过表头的电流为50μAD.把它改成量程为1.5V的电压表，测量某电压时读数为1.5V，此时流过表头的电流为100μA9、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少10、如图所示电路中，已知电源的内阻r＜R2，电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的中点向左滑动的过程中，下列说法中正确的有：（）A.R2上消耗的功率先变小后变大B.V1的示数先变大后变小，V2的示数先变小后变大C.电源内部的热功率一直不变D.电源的输出功率先变小后变大三、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）在做测量干电池组的电动势和内阻实验时，原理电路如图所示，备有下列器材供选用：A.干电池2个B.直流电流表（量程0~0.6A）C.直流电流表（量程0~3A）D.直流电压表（量程0~3V）E.直流电压表（量程0~15V）F.滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许最大电流为1A）G.开关、导线若干(1)直流电流表、直流电压表分别选________、________；（填仪器的序号字母）(2)若画出的U-I图像如图所示，从图可知待测电池组的电动势E=________V，内电阻r=______Ω。（保留三位有效数字）(3)考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是_________。12．（12分）实验小组要测量一个纯电阻元件Rx的电阻，用多用电表粗测其阻值约为5Ω。为了测量该电阻的精确值，除待测元件外，实验小组还准备了以下实验器材：A．电流表A：量程0～200mA，内阻为2ΩB．电压表V：量程0～3V，内阻约为10000ΩC．定值电阻R1：阻值为1ΩD．滑动变阻器R2：0～20Ω，额定电流为2AE．滑动变阻器R3：0～2000Ω，额定电流为1AF．电源：电动势为4V，内阻约为0.3ΩG．开关，导线若干要求该元件两端电压能从零开始变化(1)滑动变阻器应选______（选填“D”或“E”）(2)请虚线框中画出电路图并对所用器材进行标注______(3)根据实验电路图以及测量得到的电压表和电流表的示数绘制出如图所示的U-I图象，则该电阻元件的阻值为______Ω。（结果保留三位有效数字）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）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15．（12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

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】根据图象可以知道，曲线C1、C2的交点的位置，此时的电路的内外的功率相等，所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为4W，所以C错误；根据P=I2R=I2r可知，当输出功率最大时，P=4W，I=2A，所以R=r=1Ω，所以B正确；由于E=I（R+r）=2×（1+1）=4V，所以电源的电动势为4V，所以A错误；当电源被短路时，电源消耗的最大功率，，所以D错误．故选B2、A【解析】A．根据万有引力提供向心力得到所以轨道越大，角速度越小，B、C的角速度相等，且小于A的角速度，A正确；B．根据万有引力提供向心力得到所以轨道越大，线速度越小，B、C的线速度大小相等，且小于A的线速度，B错误；C．根据万有引力提供向心力得到轨道越大，向心加速度越小，B、C的向心加速度相等，且小于A的向心加速度，C错误；D．根据周期公式，结合选项A分析得到，B、C的周期相等，且大于A的周期，D错误；故选A。3、C【解析】A．粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A错误BC．洛伦兹力提供向心力，即：，得：，故半径较大的b粒子速度大，动能也大．由公式f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大．故B错误，C正确D．磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长．故D错误4、D【解析】电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关．A、电容器所带的电荷越多，两板间电压越大，电容不变，故A错误B、电容器两极板间的电压越高，所带的电荷越多，电容不变，故B错误C、电容器所带电荷增加一倍，两极板间的电压增加一倍，电容不变，故C错误D、电容的物理意义是表征电容器容纳电荷本领的大小．故D正确故选D点评：电容，采用的是比值定义法，有比值定义法共性，C与U、Q无关，由电容器本身决定5、D【解析】解：由题意可知，三个图中导线的有效长度相同，而且均垂直与磁场，故根据公式F=BIL可知，三条线所受安培力一样大，故ABC错误，D正确故选D【点评】对于物理中的基本公式，要明确公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义6、D【解析】根据焦耳定律，当其两端的电压为U时，它在t时间内产生的热量为：当两端电压变为2U，时间为2t时，产生的热量为：D正确，ABC错误。故选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、BC【解析】A．电动机未启动时车灯两端的电压为U灯1=E-I1r=12.0V-4A×0.05Ω=11.8V车灯的电阻值为故A错误；B．电动机启动后，车灯两端的电压U灯2=E-I2r=12.0V-40A×0.05Ω=10V流过车灯的电流那么电动机启动后，车灯的电功率P灯=U灯2I灯=33.9W电动机未启动时车灯的电功率P灯′=U灯1I1=47.2W故B正确；C．由以上可知：U灯2=10V，I灯=3.39A流过电动机的电流IM=I2-I灯=40A-3.39A=36.61A电动机启动时车灯两端的电压UM=U灯2=10V电动机的输入功率P入=UMIM=366.1W故C正确；D．电动机的输出功率PM=UMIM-IM2RM=366W-（36.61A）2×0.1Ω=232W故D错误；故选BC。8、CD【解析】A．改装成电压表要串联电阻分压，串联阻值为故A错误；B．改装成电流表要并联分流，并联阻值故B错误；C．把它改成量程为1.0A的电流表，用它去测量某电流时读数为0.5A，则指针正好是满偏的一半，即为50μA，故C正确；D．把它改成量程为1.5V的电压表，测量某电压时读数为1.5V，指针正好是满偏，所以此时流过表头的电流为100μA，故D正确。故选CD。【点睛】改装成电流表要并联电阻分流，并联电阻阻值为，I为改装后的量程；电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为，U为改装后的量程。9、AC【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题10、ABD【解析】A.由题，电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值，当滑动变阻器的滑片P由变阻器的中点向左滑动的过程中，变阻器左侧电阻与R1串联后与变阻器右侧并联的总电阻先变大后变小，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流先变小后变大，R2上消耗的功率先变小后变大，故A正确；B.由于电路中电流先变小后变大，电源的内电压也先变小后变大，则路端电压先变大后变小，所以V1的示数先变大后变小，V2测量R2两端的电压，R2不变，则V2的示数先变小后变大。故B正确；C.电源内部的热功率P=I2r，因为电流I先变小后变大，所以电源内部的热功率，先变小后变大，故C错误；D.因为r<R2，所以外电阻总是大于内电阻，当滑动变阻器的滑片P由变阻器的中点向左滑动的过程中，变阻器左侧电阻与R1串联后与变阻器右侧并联的总电阻先变大后变小，所以电源的输出功率先变小后变大，故D正确。故选：ABD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.B②.D③.3.00④.1.00⑤.电压表分流【解析】(1)[1]结合滑动变阻器最大电流为1A，U-I图像中的最大电流小于0.6A，为保证安全且读数精确度高，电流表选择0.6A的量程，故选B；[2]电源是两节干电池，最大电动势约为3V，电压表选3V的量程合适，故选D。(2)[3][4]由闭合电路的欧姆定律知：可得U-I图像的纵截距表示电源的电动势，读得：图像的斜率表示电源的内阻，有：(3)本实验电压表所测路端电压是准确的，电流表所测电流小于流过电源的电流，原因是电压表不是理想电压表有分流，即造成本实验的系统误差的原因是电压表的分流。12、①.D②.③.4.46【解析】(1)[1]因为待测电阻的阻值约为，为保证测量过程中误差小，所以滑动变阻器选择D；(2)[2]由于器材中的电流表量程太小，所以需要在原电流表的基础上并联上定值电阻，从而改装成大量程的电流