重庆市实验外国语学校2027届物理高二上期末经典试题含解析

重庆市实验外国语学校2027届物理高二上期末经典试题考生请注意：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、下列情境中，纸箱、花盒、花盆、铁球和拖把受到的重力一定做功的是（）A. B.C. D.2、如图所示，面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，一半在磁场中，则穿过线圈的磁通量为A.0 B.BSC.BS D.2BS3、图中的A是一边长为L的正方形导线框，其电阻为R．现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域B．如果以x轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线应为哪个图（）A. B.C. D.4、倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力（）A.逐渐增大 B.逐渐减小C先减小后增大 D.先增大后减小5、如图，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（）A.电压表示数增大，电流表示数减少B.电压表示数减少，电流表示数增大C.两电表示数都增大D.两电表示数都减少6、甲、乙两物体沿同一直线运动的s-t图像如图所示，由图可知A.t=0时刻甲、乙的位置相同B.t=t1时刻甲、乙的位置相同C.0-t1内，甲的位移大于乙的位移D.0-t1内，甲的位移等于乙的位移二、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、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，该电势差可以反映磁感应强度B的强弱，则下列说法中正确的是（）A.若元件的载流子是正离子，则C侧面电势高于D侧面电势B.若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势C.在测地球北极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平8、如图为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷。在b正上方用绝缘丝线悬挂一闭合铝环，铝环也处于水平面中，且环和b盘的中心在同一条竖直线OO1上。现让橡胶盘由静止开始绕OO1轴逆时针加速转动（从上往下看），下列说法正确的是A.铝环a有扩张的趋势B.铝环a对丝线的拉力大于自身的重力C.铝环a对丝线的拉力小于自身的重力D.从上往下看，铝环a中产生沿逆时针方向的感应电流9、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是（）A合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B.合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会才熄灭D断开开关S切断电路时，A1、A2都要延迟一会再熄灭10、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（）A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时，其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍三、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）如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题。(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是___________。(2)第一个成功实验(如图a)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。(3)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：___________________________。12．（12分）设金属导体的横截面积为，单位体积内的自由电子数为，自由电子定向移动速度为，那么在时间内通过某一横截面积的自由电子数为_________；若电子的电荷量为，导体中的电流为，则电子定向移动的速率为_________。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）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、A【解析】根据“下列情境中，纸箱、花盒、花盆、铁球和拖把受到的重力一定做功的是”可知，本题考查了功的定义，做功的影响因素有两个：一是有力；二是力的方向上有位移，根据这两个因素判断即可【详解】A、往高处堆放纸箱时，人对纸箱的力向上，物体有向上的位移；故重力做功；故A正确；B、水平移动花盆时，花盆没有竖直方向上的位移；故重力不做功；故B错误；C、没有提起铁球时，铁球没有位移；故重力不做功；故C错误；D、水平移动拖把，由于没有竖直方向上位移；故重力不做功；故D错误；【点睛】本题考查功的计算，要注意明确公式中的位移应为沿力方向上的位移2、B【解析】根据磁通量公式Φ＝BS，因为图中有效面积为S，所以B项正确3、A【解析】在阶段，线框在磁场之外，感应电流为0．安培力为0；在阶段，由右手定则可得出电流的方向为逆时针方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据左手定则得出磁场对线框的作用力F的方向沿x轴的负方向；在阶段，线框全部进入磁场，穿过线圈的磁通量不变，感应电流为0，安培力为0；在阶段，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据左手定则得出磁场对线框的作用力F的方向沿x轴的负方向，综上分析可知，A符合题意，BCD不符合题意。故选A4、C【解析】加上磁场之前对杆受力分析：受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：mgsinθ=f；加速磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有：mgsinθ=f′+FA；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加；故选C5、A【解析】当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，由路端电压U=E-Ir可知U增大，即电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大，U2增大，流过R2的电流I2增大，电流表的读数IA=I-I2电流表示数将减小；故选A。6、C【解析】由图知，t=0时刻甲、乙的位置不同，甲在乙的前方，故A错误．t=t1时刻甲、乙的位置不同，甲在乙的前方，故B错误．根据位移等于纵坐标的变化量，知0-t1内，甲的位移大于乙的位移，故C正确，D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、ABC【解析】AB．若元件的载流子是正离子，正离子定向移动方向和电流方向相同，由左手定则可知，正离子会受到洛伦兹力在C侧面聚集，此时C侧面电势高于D侧面电势；若元件的载流子是自由电子，自由电子定向移动方向和电流方向相反，由左手定则可知，自由电子会受到洛伦兹力在C侧面聚集，此时D侧面电势高于C侧面电势，故AB正确；C．地球北极上方的地磁场方向竖直向下，所以在测定地球北极上方地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平，故C正确；D．地球赤道上方的地磁场方向水平，所以在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直，故D错误。故选ABC8、CD【解析】ABC．胶木盘由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大；橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过铝环的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以，橡胶圆盘对铝环的作用力方向竖直向上，即铝环a对丝线的拉力小于自身的重力，且铝环有收缩的趋势，故AB错误，C正确；D．依据楞次定律，可知，穿过铝环a的磁通量，向上且增大，因此铝环a有沿逆时针方向的感应电流，故D正确。故选CD。9、AD【解析】AB．合上开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。故A正确，B错误；CD．断开开关S切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭。故C错误，D正确。故选AD。10、AB【解析】A．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确；B．由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确；C．在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误；D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误。故选AB。【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。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.穿过闭合线圈的磁通量发生变化②.磁通量的变化量③.磁通量的变化率④.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生【解析】(1)[1]当磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针发生偏转(2)[2][3]第一个成功实验（图a）中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和慢速插入过程中，磁通量的变化量相同，磁通量的变化率不同(3)[4]由图示实验可知，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生12、①.②.【解析】[1]在时间内通过某一横截面积的自由电子数为：；[2]根据电流的定义式：解得：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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律