安徽省宿州市宿城第一中学2027届物理高二上期末经典试题含解析

安徽省宿州市宿城第一中学2027届物理高二上期末经典试题注意事项：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、一带电粒子在如图所示的点电荷形成的电场中，在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是A.加速度增大，动能、电势能都增加B.加速度增大，动能增加，电势能减少C.加速度减小，动能、电势能都减少D.加速度增大，动能减少，电势能增加2、下列关于电场线的说法中，正确的是A.电场线上每一点的切线方向为该点场强的方向B.电场线的方向就是电荷的受力方向C.电场线是反映电场性质而客观存在的线D.电场线是从正电荷出发到负电荷，又从负电荷回到正电荷闭合曲线3、如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从孔A垂直于磁场射入容器中,其中一部分从C孔射出,一部分从D孔射出．下列叙述正确的是()A.从C,D两孔射出的电子在容器中运动时的速度大小之比为1:2B.从C,D两孔射出的电子在容器中运动时间之比为1:2C.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为:1D.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为1:24、所谓元电荷是指（）A.电子 B.质子C.中子 D.自然界中已知的最小电荷量5、带电微粒的电荷量的值不可能的是下列的()A.4×10-17C B.-6.4×10-19CC.-1.6×10-19C D.2.4×10-19C6、如图甲所示，矩形导线框abcd固定在变化的磁场中，产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda为正方向)．若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向，能够产生如图乙所示电流的磁场为()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、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量φ随时间t的变化图象如图所示，则A.在t=0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B.在0〜2×10-2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零C.在t=2×10-2s时，线圈中磁通量最大，感应电动势最小D.在t=1×10-2s时，线圈中磁通量最小，感应电动势最大8、如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则（）A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D.小球在运动过程中机械能不守恒9、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10、位于地球赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，周期为T．已知地球同步通信卫星轨道半径为r，地球半径为R，第一宇宙速度为v，仅利用以上已知条件能求出（）A.地球同步通信卫星运行速率B.地球同步通信卫星的向心加速度C.随地球自转的物体的向心加速度D.万有引力常量三、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）有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流A．被测电流表A1：满偏电流约700～800，内阻约100Ω，刻度均匀、总格数为N；B．电流表A2：量程0.6A，内阻0.1Ω；C．电压表V：量程3V，内阻3kΩ；D．滑动变阻器R1：最大阻值200Ω；E．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩ；F．电源E：电动势3V、内阻1.5Ω；G．开关一个.（1）选用器材应为_____________．（填A→G字母代号）（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用仪器旁标上题目所给的字母序号（）（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________12．（12分）测量一节干电池的电动势和内阻．实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择：A．电压表V（量程3V，内阻RV=10kΩ）B．电流表A1（量程3mA，内阻Rg1=99.5Ω）C．电流表A2（量程1500mA，内阻Rg2=0.5Ω）D．滑动变阻器R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）E．滑动变阻器R2（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A）F．定值电阻R3=0.5Ω(1)根据可选用的器材，设计了如图1所示的测量电路图(2)该同学应该将电流表_____（选填A1或A2）与定值电阻R3并联，改装成一个量程是_____A的新电流表(3)滑动变阻器选用______（选填“R1”或“R2”）(4)利用上述测量电路测得数据，以电流表A的直接读数I为横坐标，以电压表V的读数为U纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_____V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_____Ω（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）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14．（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）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、B【解析】根据电荷所受电场力的大小，根据牛顿第二定律比较加速度的大小，根据动能定理比较动能的大小，根据电场力做功，判断电势能的变化.【详解】电荷在A点电场线比B点疏，所以A点的电场力小于B点的电场力，则A点的加速度小于B点的加速度．从A到B，电场力做正功，根据动能定理，动能增加．电场力做正功，电势能减小．故B正确，ACD错误．故选B2、A【解析】A.根据电场线的特点可知，电场线上点的切线方向是场强方向，电场线上每一点的切线方向，都与电场中该点的场强方向一致，故A正确；B.电场线上点的切线方向是场强方向，其方向与正电荷所受电场力的方向相同，与负电荷所受电场力的方向相反，故B错误；C.电场线是人们为了形象地描述电场而引入的线，实际上是不存在的，电场是实际存在的，故C错误；D.电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，电场线不闭合，故D错误；故选A3、B【解析】电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出电子的运动轨迹，求出电子做圆周运动的轨道半径，然后应用牛顿第二定律求出电子的速度，然后求出线速度、角速度、向心加速度之比；根据电子做圆周运动的周期公式求出电子的运动时间，再求出电子运动时间之比【详解】设磁场边长为a，如图所示，粒子从c点离开，其半径为rC=a，粒子从d点离开，其半径为rD=a；电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：evB=m，解得：，电子速率之比：，故A错误；从C点射出的电子的运动时间是个周期，从D点射出的电子的运动时间是个周期，电子在磁场中做圆周运动的周期：T=相同，从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tC：tD=T：T=1：2，故B正确；向心加速度：a=，从两孔射出的电子的加速度大小之比：，故CD错误；故选B【点睛】本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目，此类题的关键在于确定圆心及由几何关系求出半径，应用牛顿第二定律与电子做圆周运动的周期公式可以解题4、D【解析】元电荷是自然界最小的电量，可作为电量的一种单位，不是实物粒子．故选D.【点睛】对于元电荷要注意理解，它不是质子也不是电子；只是在数值上等于质子或电子带电量；任何带电体的电量均为元电荷的整数倍5、D【解析】任何带电体所带的电量都是元电荷的整数倍，即为1.6×10-19C的整数倍，则不可能是2.4×10-19C，故选D.6、D【解析】AB.由题图乙可知，0～t1内，线圈中的电流的大小与方向都不变，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的磁通量的变化率相同，故0～t1内磁感应强度与时间的关系是一条斜线，A、B错误；CD.又由于0～t1时间内电流的方向为正，即沿abcda方向，由楞次定律可知，电路中感应电流的磁场方向向里，故0～t1内原磁场方向向里减小或向外增大，因此D正确，C错误二、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、CD【解析】A．t=0时刻，线圈中磁通量最大，线圈与磁场垂直，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故A错误。

B．在0～2×10-2s时间内，磁通量的变化量不为零，则线圈中感应电动势的平均值不为零，故B错误。

C．在t=2×10-2s时刻，线圈中磁通量最大，线圈与磁场垂直，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故C正确。

D．在t=1×10-2s时，线圈中磁通量为零，最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故D正确。故选CD。8、BD【解析】AB．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，合外力提供向心力。由题意可知，重力和电场力等大反向，相互抵消，细绳的拉力提供向心力，则小球带正电，A错误，B正确；C．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加，C错误；D．小球运动过程中电场力要做功，则机械能不守恒，D正确。故选BD。9、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。10、ABC【解析】A．地球同步卫星的周期已知，故同步卫星的运行速率由可求，故A正确；B．地球同步通信卫星的向心加速度由可求，故B正确；C．赤道上随地球自转的物体的向心加速度由可求，故C正确；D．要求出引力常量，还需要知道地球的质量，故引力常量不能求出，故D错误。故选ABC。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.ACDFG②.③.④.U为电压表读数，RV为电压表内阻【解析】（1）[1]．其中AFG为必选器材，为了滑动方便，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，以及电压表V，题目中的电流表量程0.6安，指针偏角过小误差较大，舍去；故选择的器材有：ACDFG；（2）[2]．电压表量程3V，内阻3kΩ，满偏电流为，与待测电流表类似，可以当作电流表使用；与待测电流表串联即可；因为要求精确，故采用滑动变阻器分压式接法，电压可以连续调节，电路图如图所示：（3）[3][4]．待测电流表总格数为N，电流等于电压表电流，为：；电流表与电压表串联，电流相等，故：n：N=I：Ig故其中U为电压表读数，RV为电压表内阻；12、①.（2）A1②.0.6③.（3）R1④.（4）1.48(1.47～1.49)⑤.0.84(0.82～0.86)【解析】（2）根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；（3）根据方便的原则选择滑动变阻器；（4）根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻；【详解】（2）电流表A1量程过小，而A2量程过大，则可用电流表A1，与定值电阻R3并联，改装成一个量程是的新电流表；（3）一节干电池的电动势约E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0-10Ω；（4）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V图线的斜率大小k=r，由数学知识知：，则电源的内阻为：r=k=0.84Ω；【点