湖南省长沙市周南梅溪湖中学2027届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

湖南省长沙市周南梅溪湖中学2027届物理高二上期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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（a）螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向螺线管与导线框cdef相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间t按图（b）所示规律变化时（）A.在t2﹣t3时间内，L内有逆时针方向感应电流B.在t3﹣t4时间内，L内有逆时针方向的感应电流C.在t1～t2时间内，L有扩张趋势D.在t3～t4时间内，L有扩张趋势2、某长螺线管中通有大小和方向都不断变化的电流，现有一带电粒子沿螺线管轴线方向射入管中．若不计粒子所受的重力，则粒子将在螺线管中（）A.做匀速直线运动B.做匀加速直线运动C.做圆周运动D.沿轴线来回运动3、如图所示，两个闭合圆形线圈A，B的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈B中通如图所示的电流，设t=0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示），对于线圈A在t1～t2时间内的下列说法中正确的是（）A.有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势B.有顺时针方向电流，且有收缩的趋势C.有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势D.有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势4、2018年2月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号工程”的两颗组网卫星．若某北斗导航卫星在离地高度为2.15万公里的圆形轨道上运行，已知地球同步卫星离地的高度约为3.58万公里，线速度的大小约为3.08km/s．下列说法正确的是A.此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时B.此北斗导航卫星的线速度大于3.08km/sC.此北斗导航卫星的角速度小于地球自转的角速度D.此北斗导航卫星的加速度大于地球表面处的重力加速度5、如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是（）A.B灯逐渐熄灭B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯，方向为c→dD.有电流通过A灯，方向为b→a6、一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（）A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B.汽车转弯速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104NC.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2二、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，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）A.若离子带正电，E方向应向下B.若离子带负电，E方向应向上C.若离子带正电，E方向应向上D.不管离子带何种电，E方向都向下8、绝缘光滑斜面与水平面成角，质量为m、带电荷量为-q（q>0）小球从斜面上的h高度处释放，初速度为（>0），方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上．如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN，则下列判断正确的是（）A.匀强磁场磁感应强度的取值范围为B.匀强磁场磁感应强度的取值范围为C.小球在斜面做变加速曲线运动D.小球达到底边MN的时间9、如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ.整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.现给物块水平向右的初速度比，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为A.0 B.C. D.10、如图所示，在光滑的水平面上有两个滑块P、Q，滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧．两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动，滑块P的质量为2m，速度方向向右，滑块Q的质量为m．速度方向向左，则下列说法正确的是A.P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变B.当两个滑块的速度相等时，弹簧的弹性势能最大C.两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动D.从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q的速度大小先减小后增大三、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）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U—I图象如图所示现备有以下器材：A.干电池1个B.滑动变阻器（0〜50Ω）C.电压表（0〜3V）D.电压表（0〜15V）E.电流表（0〜0.6A）F.电流表（0〜3A）(1)其中电压表____和电流表应选_____（填字母代号）(2)如图乙是根据实验数据画出的U—I图象.由此可知这个干电池的电动势E=___V，内电阻r=___（保留两位有效数字）12．（12分）用多用电表测量一个阻值约为200Ω的电阻，测量步骤如下：（1）将选择开关旋转到“Ω”挡（）位置．（填“×1”、“×10＂、“×100”或“×1k”）（2）将红，白表笔分别插入“+”，“—”插孔，并将两表笔短接，进行（）使电表指针对准右侧“0”刻线（3）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图所示，该电阻的阻值为（）Ω（4）测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置四、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、D【解析】A、在t2﹣t3时间内，穿过圆环的磁通量向上均匀减小，之后是向下均匀增大的，由法拉第电磁感应定律可知，L中磁通量不变，则L中没有感应电流，故A错误；B、在t3﹣t4时间内，向下的磁通量减小，根据楞次定律，在线圈中的电流方向fedc，根据右手螺旋定则，穿过圆环L的磁通量向里减小，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，故B错误；C、在t1﹣t2时间内，穿过圆环的磁通量向上不是均匀增大，由愣次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大，故有收缩的趋势，故C错误；D、由B选项，可知，在t3～t4时间内，穿过圆环L的磁通量向里减小，依据楞次定律的“减缩增扩”，则环L有扩张趋势，故D正确。2、A【解析】虽然螺线管中的电流在变化，但沿管轴的磁感线始终是一条直线，粒子的射入方向与磁场方向平行，故始终不受洛伦兹力的作用，所以粒子应做匀速直线运动．所以正确答案为A3、D【解析】根据增反减同原理可知，当B线圈中的电流反向增大时，A中感应电流产生的磁场方向应垂直纸面向外，即感应电流方向为逆时针，根据增缩减扩原理可知线圈A有收缩趋势。故选D。4、B【解析】A．根据万有引力提供向心力，有：得：，，，北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以此北斗卫星周期小于同步卫星的24小时，故选项A错误；B．北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以此北斗卫星的线速度大于同步卫星的线速度，即大于，故选项B正确；C．由于北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以此北斗导航卫星的角速度大于同步卫星的角速度，由于同步卫星角速度与地球角速度相同，故其大于地球自转的角速度，故选项C错误；D．根据牛顿第二定律：，则此北斗导航卫星的加速度为：在地球表面处，忽略地球自转，则：由于此北斗导航卫星的的轨道半径大于地球半径，故此北斗导航卫星的加速度小于地球表面处的重力加速度，故选项D错误【点睛】本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，要能根据题意选择恰当的向心力的表达式5、D【解析】考查断电自感。【详解】A．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，灯泡B直接熄灭，A错误；B．断开前AB亮度相同，则线圈电阻阻值与电阻R阻值相同，通过线圈的电流与通过灯泡A的电流相同，将S1断开，灯泡A中电流变成通过线圈电流，大小没有变，所以不会比原来更亮，B错误；C．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，C错误；D．有电流通过A灯，方向为b→a，D正确。故选D。6、D【解析】汽车转弯时做圆周运动，重力与路面的支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析解题【详解】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得，解得，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N，汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D正确【点睛】本题也可以求解出以20m/s的速度转弯时所需的向心力，与将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动二、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】在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，在不计重力的情况下，离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvBAC．若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，所以电场强度的方向向下，选项A正确，C错误；B．若粒子带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，所以电场强度的方向向下，则选项B错误；D．由以上分析可知，不管离子带何种电，E方向都向下，选项D正确；故选AD。8、BD【解析】AB．根据带点小球在斜面上运动时的受力情况，有当时，小球离开斜面，要使小球能够沿斜面到达底边MN，B的最大值为所以匀强磁场磁感应强度的取值范围为A错误，B正确；C．小球沿斜面方向的合力为重力的下滑分力，垂直斜面方向合力为零，小球在斜面上做匀加速曲线运动，C错误；D．沿斜面方向，有位移为由得D正确。故选BD。9、AD【解析】若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg时，则支持力FN=0，摩擦力为f=0，所以滑块将匀速运动，摩擦力不做功，故A正确；若洛伦兹力F＜mg，则弹力方向向上，竖直方向满足：FN+F=mg，水平方向受摩擦力向左，滑块做减速运动，由F=qvB知，F减小，FN则增大，f增大，由-f=ma可知，v逐渐减小，最后减为零，由能量守恒得：，若洛伦兹力F＞mg，则滑块受到向下的压FN，在竖直方向有F=mg+FN，滑块向右做减速运动，由动态分析知，当洛伦兹力F=mg时，FN=0，f=0，最终滑块做匀速运动，此时满足：qvB=mg，解得：，对滑块整个过程由动能定理得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误10、BD【解析】对于P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统，由于只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，即系统动能和弹簧弹性势能之和不变，动能是变化的，故A错误；P以某一初速度压缩弹簧，在弹簧弹力作用下P做减速运动，Q做加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，故B正确；设最终P、Q两个滑块的速度分别为和规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：，根据系统的机械能守恒得，解得：，或，，故C错误；从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q一直受到向右的弹力，速度先向左减小至零，再向右增大，故D正确三、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.C②.E③.1.5④.0.75【解析】(1)[1]电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择C[2]电路中的电流较小，因此电流表选择0.6A量程的E(2)[3]在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V[4]图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为12、①.×10②.欧姆调零③.190【解析】（1）待测电阻的阻值为200Ω，则应将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置（2）将红，白表笔分别插入“+”，“