海南省海口市2027届物理高二上期末综合测试试题含解析

海南省海口市2027届物理高二上期末综合测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A.向上 B.向下C.向左 D.向右2、空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力，该磁场的磁感应强度大小为A. B.C. D.3、在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为5eV，则下列说法中正确的是（）A.b点电场强度的方向一定由b点指向a点B.a、b两点间电势差Uab＝5VC.a点移到b点电子的电势能减少5eVD.a点移到b点电子的动能减少5eV4、关于磁感应强度的方向，下列说法中正确的是A.小磁针在磁场中某一位置处S极的指向就是该处磁感应强度的方向B.垂直于磁场方向放置的一小段通电导体的受力方向就是该处磁感应强度的方向C.磁感线在某一位置处的切线方向就是该处磁感应强度的方向D.运动电荷在某一位置处所受的洛伦兹力的方向就是该处磁感应强度的方向5、如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计针的偏转示电容两极板间的电势差．实验中保持极板上的电荷量不变．设电容两极正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．下列关于实验现象的描述正确的是（）A.保持不变，增大，则变大B.保持不变，减小，则不变C.保持不变，减小，则变小D.保持、不变，两板间插入电介质，则变大6、如图所示，实线表示一正点电荷和金属板间的电场分布图线，虚线为一带电粒子从P点运动到Q点的运动轨迹，带电粒子只受电场力的作用。那么下列说法正确的是()A带电粒子从P到Q过程中动能逐渐增大B.P点电势比Q点电势高C.带电粒子在P点时具有的电势能大于在Q点时具有的电势能D.带电粒子加速度逐渐变大二、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、如图所示，abc为边长为l的等边三角形，处于纸面内．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，比荷为的电子以速度v0从a点沿ab方向射入，则A.若速度v0变成原来的两倍，则电子的加速度变成原来的两倍B.若速度v0变成原来的两倍，则电子飞出三角形所用的时间可能不变C.当速度时，电子将经过c点D.若电子经过c点，则电子的运动轨迹与bc所在直线相切8、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，曲线a是该电池在某光照强度下路端电压U随电流变化的关系图象（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b是某电阻R的U﹣I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路，下列说法正确的是（）A.电流I越大，硅光电池内阻越大B.硅光电池在该工作状态下的总功率为0.4WC.硅光电池在该工作状态下的内阻为5ΩD.若将R换成阻值更小的电阻，硅光电池的的输出功率减小9、如图所示，A图为平行板电容器内部电场；B图为等值异号点电荷的电场，其中O为两点电荷连线的中点且Oa=Ob；C图为孤立正点电荷的电场，a、b为以点电荷为圆心的圆上的点；D图为等量正点电荷的电场，a、b为两点电荷连线的中垂线上的点，且Oa=Ob。则下面四幅图中a、b两点的电场强度相同但电势不同的是（）A. B.C. D.10、两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（）A. B.C. D.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）一个小灯泡上标有“2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘它的I－U图线．可选用的器材如下：A．电压表（量程3V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程15V内阻约20kΩ）C．电流表（量程0.3A，内阻约1Ω）D．电流表（量程0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（5Ω，1A）F．滑动变阻器（100Ω，0.2A）G．电源（电动势3V，内阻1Ω）H．开关一个，导线若干实验要求：误差尽量小，电压表从零开始变化且能多取几组数据，滑动变阻器调节方便（1）电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（填器材序号字母）（2）实验电路图应选择图甲中的________（选填“a”或“b”）图（3）连接电路时，某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路，其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确．接通电源后，移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________（选填“不亮”或“逐渐变亮”）（4）通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，由图线可求得它在正常工作时的电阻为___Ω．若将该小灯泡与本实验中使用的电源直接相连，则还需在电路中串联一个阻值为________Ω的电阻，才能使它正常工作．（结果均保留两位有效数字）12．（12分）在“伏安法测电阻”的实验中，选择电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V，则图中电流表的读数为________A，电压表的读数为________V。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、B【解析】带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则）2、A【解析】带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，画出轨迹如图，根据几何知识得知，轨迹的圆心角等于速度的偏向角60°，且轨迹的半径为r=Rcot30°=R根据牛顿第二定律得得A．，与结论相符，选项A正确；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；故选A【名师点睛】本题是带电粒子在匀强磁场中运动的问题，画轨迹是关键，是几何知识和动力学知识的综合应用，常规问题3、C【解析】A．由题，电子由a点移到b点，电场力做功5eV，电子的受到的电场力的方向不一定在ab直线上，电场强度的方向不一定由b指向a，故A错误；B．a、b两点电势差故B错误；CD．由于电场力对电子做功5eV，电子的电势能就减少了5eV，电子的动能增加5eV，故C正确，D错误。故选C。4、C【解析】A．磁感应强度是矢量，方向与小磁针在该点静止时S极指向相反，故A错误；B．某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直，故B错误；C．磁感线上某处的切线方向就是该处磁感应强度的方向，故C正确；D．根据左手定则可知，运动电荷受到的洛伦兹力的方向始终与磁场方向垂直，故D错误。故选C。5、A【解析】A：平行板电容器的电容，电容器电压与电容的关系为，电量不变，保持不变，增大，电容减小，电压增大，变大，故A项正确B：电量不变，保持不变，减小，电容增大，电压减小，变小，故B项错误C：电量不变，保持不变，减小，电容减小，电压增大，变大，故C项错误D：电量不变，保持、不变，在两板间插入电介质，电容增大，电压变小，变小，故D项错误所以选A点睛：①平行板电容器充电后，若保持其始终与直流电源相连，则板间电压不变．当电容器电容的影响因素发生变化后，据、、来判断各量如何变化②平行板电容器充电后与电源断开，由于电荷不能移动，电容器的带电量不变．当电容器电容的影响因素发生变化后，据、、来判断各量如何变化6、B【解析】根据粒子的运动轨迹可以判断粒子的运动方向和受力方向，判断粒子由P到Q电场力做负功，电势能增加，动能减小；再根据沿着电场线电势降低，可以判断P点电势比Q点电势高；加速度的大小取决于电场强度的大小，也就是电场线的疏密，由图可知从P到Q加速度逐渐减小。【详解】A．由粒子运动的轨迹可以判断，粒子受到的电场力为引力，带电粒子从P到Q过程中电场力做负功，粒子的动能逐渐减小，故A错误；B．沿电场方向电势降低，所以P点电势比Q点电势高，故B正确；C．带电粒子从P到Q过程中电场力做负功，电势能增加，故C错误；D．电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以粒子在P点时受到的电场力大，所以带电粒子的加速度逐渐减小，故D错误；故选B。【点睛】考查静电场中根据电场线和运动轨迹判断电势，电场强度等问题。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、ABD【解析】根据可知，若速度v0变成原来的两倍，则电子的加速度变成原来的两倍，故A正确；电子运动的周期为与速度的大小无关，若速度v0变成原来的两倍，则轨道半径加倍，但是电子若都从ac边射出，轨迹如图所示：则运动时间均为，则电子飞出三角形所用的时间不变，故B正确；当速度时，电子的运动半径为，则由轨迹图可知电子不能经过c点，故C错误；因电子的轨迹与ab相切，由对称可知，若电子经过c点，则电子的运动轨迹与bc所在直线相切，故D正确。故选ABD考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中运动问题；关键是根据题目的条件找到粒子运动的轨道半径和圆心的位置，能画出轨迹图即可进行讨论8、AD【解析】A．反映电池的a图像是U﹣I图象，电池的内阻为，而电池电动势不变，则图像上每一点和3.6V构成的与对应的的比值表示内阻大小，可知随电流I增大，硅光电池内阻越大，故A正确；C．由闭合电路欧姆定律得当I＝0时，E＝U，由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为：E＝3.6V．根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为：U＝2V，电流为：I＝0.2A，则硅光电池的内阻为：r＝＝8Ω故C错误；B．硅光电池的总功率为：故B错误；D．R的阻值为：R＝＝10Ω＞r＝8Ω则若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率将减小，故D正确。故选AD。9、AB【解析】A．a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a、b连线与板不平行，则与电场线不垂直，所以a点的电势高于b点的电势。故A正确。B．等量异种电荷连线的两个点，沿着电场线的方向，电势降低，则a的电势高于b的电势。由于电场线关于两电荷连线上下对称，场强相同。故B正确。C．a、b是同一等势面上的两点，电势相同，场强大小相等，但方向不同，故C错误。D．根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，故D错误。故选AB。10、BD【解析】若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时接触后再分开，带电量各为则两球库仑力大小所以若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为此时两球的库仑力所以故选BD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.b⑤.不亮⑥.4.0⑦.1.0【解析】（1）[1][2][3]．灯泡额定电压是2V，电压表应选择A；灯泡额定电流，电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；（2）[4]．为了在灯泡上得到从0开始的电压，滑动变阻器要用分压电路，故选b；（3）[5]．接成乙所示的电路，电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，则灯泡不亮；（4）[6][7]．灯泡正常工作时，电压为2V，由图可知I=0.5A，则；将该小灯泡与本实验中使用的电源（3V，1Ω）直接相连，则内阻和电阻R上的电压之和为1V，电路中的电流为0.5A，则串联的电阻12、①.0.35②.2.15【解析】[1]电流表分度值为0