湖北省襄阳东风中学2027届物理高二第一学期期末考试试题含解析

湖北省襄阳东风中学2027届物理高二第一学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导线．当通以电流I时，欲使导体静止在斜面上，外加匀强磁场B的大小和方向应是（）A.,方向垂直斜面向上B.,方向垂直斜面向下C.,方向垂直向下D.,方向水平向右2、关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是（）A.由可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比B.由可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C.由可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比D.导体电阻率由材料的种类决定，与温度无关3、如图甲所示，一根电阻R＝4Ω的导线绕成半径d＝2m的圆，在圆内部分区域存在变化的匀强磁场，中间S形虚线是两个直径均为d的半圆，磁感应强度随时间变化如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正)，关于圆环中的感应电流—时间图象，下列选项中正确的是()A. B.C. D.4、图中虚线为匀强电场中的等势线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则()A.M带负电荷，N带正电荷B.N从O点运动到a点的过程中克服电场力做功C.N在从O点运动至a点的过程中电势降低D.M在O点和b点电势能相同5、两个通草球带电后相互推斥，如图所示．两悬线跟竖直方向各有一个夹角α、β，且两球在同一水平面上．两球质量用m和M表示，所带电量用q和Q表示．若已知α>β，则下列说法中一定有的关系是()A.球一定带异种电荷B.m受到的电场力一定大于M所受电场力C.m一定小于MD.q一定大于Q6、如图所示，真空中两电荷量为，的点电荷分别位于M点和N点，P为M、N连线上的一点，且已知P点的电场强度为零，则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、如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力．已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是（）A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长8、一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻，如图甲所示．在线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈内磁通量Ф随时间t变化的规律如图乙所示．下列说法正确的是（）A.通过R的电流方向为a→bB.线圈中产生的感应电动势为5VC.R两端电压为5VD.通过R的电流大小为5A9、如图所示，MN是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大)，现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区，下列有关判断正确的是()A.如果粒子回到MN上时速度增大，则空间存在的一定是电场B.如果粒子回到MN上时速度大小不变，则该空间存在的一定是电场C.若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场D.若只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN所用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场10、如图，为探讨霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U.下列说法中正确的是：A.M板比N板电势高B.导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C.导体中自由电子定向移动的速度为D.M板比N板电势低三、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）为测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下：待测电阻Rx电流表A1(量程100μA，内阻约2kΩ)电流表A2(量程500μA，内阻约300Ω)电压表V1(量程15V，内阻约150kΩ)电压表V2(量程50V，内阻约500kΩ)电源E(电动势15V)滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)多用电表，开关S，导线若干(1)先用多用电表欧姆挡对Rx进行粗测．若选择×100Ω挡用正确的测量方法进行测量，发现指针几乎不偏转，为较准确测量应选用________挡(×10，×1k)。重新选挡测量，刻度盘上的指针位置如上图所示，测量结果是________Ω。(2)现用伏安法测量Rx阻值．为了尽量减小实验误差，要求测多组数据。①电流表应选________，电压表应选________②画出实验电路图_____③根据实验中测得的多组数据作出的U－I图线如下图所示，根据图线求得待测电阻的阻值为________Ω12．（12分）用伏安法测定值电阻R的阻值常用图甲和图乙的电路。(1)利用图甲电路测量时，由于电压表的内阻不是无穷大，会导致R的测量值____（填“偏大”或“偏小”）；利用图乙电路测量时，电流表的内阻对测量结果也会带来影响。(2)为了消除电表内阻对实验结果的影响，某同学做法如下：测量R两端的电压时不接入电流表，测量通过R的电流时不接入电压表。你认为这种做法合理吗？请说明理由______(3)某同学测得一个圆柱体电阻阻值R约为20Ω，再用游标卡尺（20分度）和螺旋测微器分别测量它的长度和直径，如图丙和丁所示，长度L为___mm，直径d为___mm，计算该电阻的电阻率的表达式为ρ＝___（用R、L、d表示）。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】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由左手定则来确定安培力的方向，由平衡条件求出安培力大小，最后由安培力公式计算B的大小【详解】A、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，无论B多大三个力的合力不可能为零，直导线不可能处于平衡状态，故A错误；B、外加匀强磁场磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向上的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，根据平衡条件：mgsinθ=BIL，则，故B正确；C、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，无论B多大三个力的合力不可能为零，直导线不可能处于平衡状态，故C错误；D、外加匀强磁场的磁感应强度B的方向水平向右，则受竖直向下的安培力三力作用下导线不会处于平衡，故D错误；故选B.【点睛】学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感应电流的方向2、B【解析】电阻是导体本身的性质，其大小与电压和电流无关，故A错误；根据电阻定律可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，故B正确；导体的电阻率由导体的材料及温度决定；导体的横截面积及导体的长度无关，故CD错误．所以B正确，ACD错误．3、C【解析】0∼1s，感应电动势为：E1===4πV感应电流大小为：I1=E1/R=4π/4=πA由楞次定律知，感应电流为顺时针方向，为负方向，故C正确，ABD错误故选C点睛：根据法拉第电磁感应定律求出各个时间段的感应电动势大小，再求出感应电流大小，由楞次定律判断感应电流方向4、D【解析】A．由题，等势线在水平方向，O点电势高于C点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知N粒子带负电，M带正电，故A错误；B．N粒子所受的电场力方向竖直向上，所以N从O点运动到a点的过程中电场力做正功，故B错误；C．N在从O点运动至a点的过程中，逆电场方向运动，电势升高，故C错误；D．由图可知，O点与b点位于同一个等势面上，所以M在O点和b点电势能相同，故D正确。故选D。5、C【解析】两个球相互排斥，故一定带同种电荷，A错误；两球相互排斥，根据牛顿第三定律，相互排斥力相等，与带电量无关，BD错误；对左侧小球受力分析，受重力mg，拉力T和静电斥力F，如图所示根据平衡条件，有：，，解得①，再对右侧小球受力分析，同理有②，因，由①②可得，C正确；选C【点睛】两球相互排斥，故带异种电荷，根据牛顿第三定律可知相互排斥力相等，与带电量无关；再根据平衡条件得到排斥力的表达式进行分析6、B【解析】根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加，即可求解【详解】已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得：，，解得：，故ACD错误，B正确【点睛】理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性，难度不大，属于基础题二、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、BC【解析】B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图，其圆心为O1设正方形边长为L，由几何关系得得则又解得B正确；A．由上知A错误；CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的轨迹半径相等，运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大，在磁场中运动时间也最长，初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长，则时间不是最长，D错误C正确。故选BC。8、BC【解析】A．如图乙所示，磁通量随时间的变化规律为均匀增大，而磁场方向为垂直纸面向里．根据楞次定律“增反减同”原则，故感应磁场应垂直纸面向外，据右手螺旋定则可知电流方向应为逆时针方向，即通过R的电流方向应为b→a，A选项错误BC．根据图的斜率为磁通量的变化率可以得到又因为线圈内阻不计，故R两端的电压就应为5V，故BC均正确；D．根据部分电路的欧姆定律可知可知D错误故选BC。9、AD【解析】A.洛伦兹力对带电粒子不做功，不能使粒子速度增大，电场力可使带电粒子做功，动能增大，故A正确；B.若带电粒子以与电场线平行的速度射入，粒子返回速率不变，故B错误；C.如果是电场，只要MN是等势面即可，故C错误；D.由知，粒子在磁场中运动的时间与速率无关，D正确。故选AD。10、CD【解析】电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向：向上，则M积累了电子，MN之间产生向上的电场，所以M板比N板电势低，A错误D正确；电子定向移动相当长度为d的导体切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数U等于感应电动势E，则有，可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关，B错误；由，得自由电子定向移动的速度为，C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.×1k②.30k③.④.⑤.⑥.31k【解析】（1）[1][2]指针偏角小，说明待测电阻的阻值较大，应换用“×1k”挡，并重新调零后测量，测量时手不能接触电阻；欧姆表的读数为：（2）①[3][4]电压表和电流表的选择要求指针偏转角度大些，在其满量程的三分之二左右偏转最好，由于所选电源电动势为15V，因此电压表选择，根据欧姆表的粗测可知，该电阻大小30kΩ，因此回路中的最大电流为：故电流表选择。②[5]要求多测数据，应采用滑动变阻器的分压接法，由于待测电阻较大，因此电流表采用内接法，故具体电路图如下所示：③[6]根据该电阻的U-I图线可以求出待测电阻为：【点睛】明确各种测量电阻方法的原理以及误差来源，熟练掌握安培表的内外接法以及滑动变阻器的分压和限流接法。12、①.偏小②.不合理．因为两次测得的电压和电流不是同一电路状态下的值，或两次测量时的电路结构不同③.8.15④.2.968～2.972⑤.【解析】(1)[1]利用图甲电路测量时，由于电压表的分流作用，流过待测电阻的真实电流小于电流表示数，由公式可知，导致R的测量值偏小；(2)[2]这种做法不合理，因为两次测得的电压和电流不是同一电路状态下的值，或两次测量时的电路结构不同；(3)[3]游标卡尺的固定刻度读数为0.8cm=8mm，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以最终读数为8mm+0.15mm=8.15mm；[4]螺旋测微器的固定