2027届江苏省南通市通州区西亭高级中学高二上物理期末统考试题含解析

2027届江苏省南通市通州区西亭高级中学高二上物理期末统考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，两根竖直放置的光滑平行导轨，其中一部分处于方向垂直导轨所在平面并且有上下水平边界的匀强磁场中．一根金属杆MN保持水平并沿导轨滑下(导轨电阻不计)，当金属杆MN进入磁场区后，其运动的速度随时间变化的图线不可能的是()A. B.C. D.2、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是()A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em＝BL2ωB.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωcosωtC.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝3、如图所示电路中，开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是()A.电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮B.电压表示数变小，通过灯L1的电流变大，灯L2变暗C.电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗D.电压表示数变大，通过灯L2的电流变大，灯L1变亮4、已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力的大小为F；当这两个质点间的距离变为2r时，万有引力的大小变为（）A. B.C. D.2F5、如图所示，a、b、c、d为某一电场中的四个等势面，已知相邻等势面间电势差相等，一个带正电粒子运动过程中只受电场力作用，先后经过M点和N点，则（）A.电场力对粒子做正功B.粒子在M点的加速度比N点大C.四个等势面电势关系为φaφbφcφdD.该粒子在N点的动能较大，电势能较小6、如图所示，两足够长光滑平行金属导轨间距为L，导体棒MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导体棒的电阻均不计。现给导体棒MN一初速度，使MN向右运动，下列判断正确的是（）A.MN最终匀速B.R中有从右向左的恒定电流C.MN向右做减速运动，最终停止D.MN两端电势差总大于电容器两极板间的电势差二、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、如图是法拉第圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两个磁极之间（磁极之间是匀强磁场），两块铜片C．D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。使铜盘按图示箭头方向转动，电阻R中就有电流通过。下列判断正确的是A.电阻R中电流方向向上 B.电阻R中电流方向向下C.D点的电势高于C点R D.C点的电势高于D点8、如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流变化的规律如图（b）所示，则下列说法正确的是A.t1、t5时刻P线圈对桌面的压力小于P自身的重力B.t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同C.t3时刻线圈P有扩张的趋势D.t4、t6时刻P线圈的发热功率为09、垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别向两个方向以v、3v的速度匀速拉出磁场，如图所示，则导体框从两个方向移出磁场的过程中A.导体框中产生的焦耳热相同B.导体框中产生的感应电流方向相同C.通过导体框某一截面的电荷量相同D.导体框cd边两端电势差的绝对值相同10、如图，指纹传感器半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个板，当手指的指纹与传感器绝缘表面接触时，手指指纹构成电容器的另一个极。由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器。其工作过程是通过对电容器感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。若金属颗粒与手指指纹间组成的每个电容电压保持不变，则（）A.对比峪，指纹的嵴处形成的电容器的电容小B.对比峪，指纹的嵴处形成的电容器的电容大C.在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大D.在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小三、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．（6分）做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。（1）实验电路图已经画出了一部分，如图甲所示，但尚未完整，请将该电路完整地连接好________________；（2）按你连接电路，S闭合后，要使小灯泡的亮度增加，变阻器的滑动触头P应向__________（选填“A”或“B”）端移动；（3）设小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。实验时，需要在0V到小灯泡的额定电压之间选取10个左右的电压值记录它对应的电流值，为较准确地描绘出小电珠的伏安特性曲线，应在图乙中的A、B、C三点中的__________点（仅填—个点）附近取较密或较多个电压值。12．（12分）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（）一个、开关两个、导线若干．电路图如图所示;①在图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接_______②请完成下列主要实验步骤：A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图所示，读得电阻值是____；B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；C．将开关S2________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________（计算结果保留两位有效数字）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，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）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）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】当金属杆MN进入磁场区后，切割磁感线产生感应电流，受到向上的安培力．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力与重力相等，做匀速直线运动，速度不变，所以A图象是可能的，故A错误．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力小于重力，做加速运动，随着速度的增大，感应电动势和感应电流增大，金属杆所受的安培力增大，合外力减小，加速度减小，v-t图象的斜率应逐渐减小，故B图象不可能，C图象是可能的，故B正确，C错误．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力大于重力，做减速运动，随着速度的减小，金属杆所受的安培力减小，合外力减小，加速度减小，v-t图象的斜率减小，D图象是可能的，故D错误．故选B2、D【解析】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据规律可列出感应电动势的瞬时表达式，最大值与有效值的倍，每当线框通过中性面时，电流方向改变；当磁通量为零时，线框切割速度最大，产生的电动势也最大【详解】A项：图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误；B项：当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为Em=BSω=，瞬时值表达式为e=Emsinωt=，故B错误；C项：线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为△Φ=2BS=，流过电阻R的电荷量为q=，故C错误；D项：感应电动势的有效值为，感应电流有效值为，R产生的热量为Q=I2RT，联立解得：，故D正确故选D【点睛】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．同时注意磁场只有一半3、A【解析】当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流增大，通过灯L2的电流变大，则灯L2变亮；电源的内电压和L2的电压增大，路端电压减小，则并联部分电压减小，电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L1变暗；AB．综上分析电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，L1变暗；通过灯L2的电流变大，L2变亮，A正确B错误；CD．综上分析电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，L1变暗；通过灯L2的电流变大，L2变亮，CD错误；故选A4、B【解析】根据万有引力定律公式，得当这两个质点间的距离变为2r时，则万有引力的大小变为原来的，即为故B正确，ACD错误故选B5、B【解析】AD．由轨迹可知，正粒子从M到N时所受的电场力大致向右，可知场强大致向右，则从M到N电场力做负功，电势能变大，动能减小，则该粒子在N点的动能较小，电势能较大，选项AD错误；B．因为M点的等势线较N点密集，可知M点的电场线较N点密集，则M点的场强较大，则粒子在M点的加速度比N点大，选项B正确；C．因为场强大致向右，沿电场线电势降低，可知四个等势面电势关系为φa>φb>φc>φd，选项C错误；故选B.6、A【解析】ACD．导线MN以某一初速度向右运动后，切割磁感线产生感应电动势，给电容器充电，电路中有充电电流，MN受到向左的安培力而做减速运动，电容器板间电势差逐渐增大，当MN两端电势差等于电容器两极板间的电势差时，电路中没有电流，MN不再受安培力而做匀速运动，故A正确，CD错误。B．经足够长时间后，R中没有电流，故B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、AC【解析】AB．由于铜盘切割磁感线，从而在电路中形成感应电流，根据右手定则可知，电流从D点流出，经电阻R流向C点，故电阻R中电流方向向上，故A正确，B错误；CD．圆盘为电源，电流由C点流向D点，电源内部电流是从负极流向正极的，故D点的电势高于C点的电势，故C正确，D错误。故选AC。8、BC【解析】由图可知，Q中电流呈周期性变化，则P中会发生电磁感应现象，由楞次定律可得出线圈P的运动趋势，并依据电流的变化率来确定P中的感应电流大小，即可一一求解【详解】t1、t5时刻电流增大，其磁场增大，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，即它们有相互排斥的作用，则P线圈对桌面的压力大于P自身的重力，故A错误；t3、t5时刻，通过Q线圈的电流前者减小，后者增大，但它们的电流方向相反，根据楞次定律，则t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同，故B正确；t3时刻电流减小，线圈P产生感应电流，要阻碍磁通量减小，则P有扩张的趋势，故C正确；在t4时刻的Q的电流为零，但电流变化率最大，则P中感应电流最大，那么P线圈发热的功率不为0；在t6时刻的Q的电流最大，但电流变化率为零，则P中没有感应电流，那么P线圈发热的功率也为0，故D错误；故选BC【点睛】本题要注意灵活应用楞次定律，本题可以先判断P中电流方向，再根据电流间相互作用判受力方向，但过程复杂；而直接根据楞次定律的“增缩减扩”可能直观地得出结论9、BC【解析】感应电流大小先由和欧姆定律分析，根据焦耳定律分析产生的热；感应电流方向根据楞次定律判断；由分析通过导体框截面的电量关系，根据欧姆定律和电路的连接关系，分析边两端电势差关系【详解】A．设磁感应强度为，线框边长为，电阻为，则：又：得到，则，当速度为时产生的焦耳热多，故A错误；B．将导体框从两个方向移出磁场的两个过程中，磁通量均减小，而磁场方向都垂直纸面向外，根据楞次定律判断知，导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向，故B正确；C．根据：可知磁通量的变化量相同，电阻相等，则通过导体框截面的电量相同，故C正确；D．水平向右拉出时导体框边两端电势差公式为：水平向上拉出时导体框边两端电势差公式为：导体框边两端电势差的绝对值不相同，故D错误【点睛】本题主要是考查了法拉第电磁感应定律、楞次定律和闭合电路欧姆定律；对于导体切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据来计算10、BC【解析】AB．对比峪，指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，根据电容的决定式得知其电容大，，A错误B正确；CD、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确D错误。故选BC。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).电路图见解析(2).B(3).B【解析】（1）[1]．由本实验的要求可知，为了多测几线数据，应采用分压接法，故连线如图所示；（2）[2]．由图可知，与测量电路并联部分为滑动变阻器的左侧部分，故为了增大电压应将滑片向B移动，从而增大灯泡两端的电压；（3）[3]．由图象可知，在B处斜率变化较大，为了准确地将此处的转折做出，应在此处多测几级数据；12、①.②.20Ω③.闭合④.0.69Ω【解析】①实物连线如图②电阻箱的阻值为2×10Ω=20Ω③测量电源电动势和内阻主要采取的方法是通过改变外电阻改变路端电压，利用E=U+Ir得到方程组求解，所以本题中通过通断开关改变外电阻④由闭合电路欧姆定