黑龙江省安达市田家炳高级中学2027届物理高二上期末考试试题含解析

黑龙江省安达市田家炳高级中学2027届物理高二上期末考试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、关于电动势，下列说法正确的是（）A.电源电动势一定等于电源两极间的电压B.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C.体积越大的电源，电动势一定越大D.电源电动势与外电路的组成有关2、如图为同种电荷在同一有界磁场中运动的四条轨迹，那么可以判断（）A.运动速率v1>v2>v3>v4 B.运动速率v1<v2<v3<v4C.运动时间t1>t2>t3>t4 D.运动时间t1<t2<t3<t43、关于磁现象的电本质，下列说法不正确的是()A.一切磁场都是由运动电荷或电流产生的B.根据安培的分子电流假说，在外磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化了，两端形成磁极C.一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用D.磁就是电，电就是磁；有磁必有电，有电必有磁4、两个可自由移动的点电荷，分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带负电Q1，B处电荷带正电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在A、B直线上，欲使Q1、Q2、Q3三者均处于平衡状态，则（）A.Q3为负电荷，且放于A的左方 B.Q3为负电荷，且放于B右方C.Q3为正电荷，且放于A左方 D.Q3为正电荷，且放于B右方5、下述关于电磁感应的说法，正确的是（）A.位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B.穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势越大C.闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流D.感应电动势的大小和穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关6、如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法能使圆盘中产生感应电流的是（）A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B.圆盘以某一速度竖直移动C.圆盘在磁场中向右匀速平移 D.匀强磁场均匀增强二、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，竖直放置的半径为R的光滑绝缘半圆轨道固定在水平地面上，轨道所处空间存在电场．一带电荷量为+q，质量为m的小球，以初速度v0由底端的A点开始沿轨道内侧上滑，到达顶端B的速度大小仍为v0，重力加速度为g，则（）A.小球在B点的电势能大于小球在A点的电势能B.A、B两点的电势差大小为C.若电场是匀强电场，则该电场的场强是D.小球在B点的机械能比在A点的机械能大8、如图，带电平行金属板中匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下，经过1/4圆弧轨道从端点P（切线水平）进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下，在经过P点进入板间的运动过程中（）A.带电小球的动能将会增大B.带电小球的电势能将会增大C.带电小球所受洛伦兹力将会减小D.带电小球所受电场力将会增大9、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知()A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin25πt(V)B.该交流电的频率为25HzC.该交流电的电压的有效值为100VD.若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50W10、一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同电流并且均正常工作时，在相同时间内（）A.电炉放出的热量等于电动机放出的热量B.电炉放出的热量大于电动机放出的热量C.电炉两端电压等于电动机两端电压D.电炉两端电压小于电动机两端电压三、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）在真空中有A、B两个点电荷，其电荷量分别是Q和2Q，电荷A对电荷B的作用力为FB，电荷B对电荷A的作用力为FA，那么，FA:FB=__________；若电荷B的电荷量加倍，那么，FA:FB=_________。12．（12分）用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻(两电表内阻未知)，提供的器材如图乙所示。(1)用实线代表导线按照甲图把乙图的实物连线接成测量电路(两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好)__________。(2)图丙中的6个点表示实验测得的6组电流/电压U的值，请按照这些实验值作出U－I图线_______，由此图线求得的电源电动势E=____________V，电源内阻r=____________Ω（以上两空均取小数点后2位）。(3)按照甲图电路测得的电源电动势与内阻和真实值比较，有E测_________E真，r测_________r真(以上两空选填>、<或=)。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、B【解析】根据闭合电路欧姆定律得知：电动势的数值等于内外电压之和，当电源没有接入电路时，电路中没有电流，电源的内电压为零，外电压即电源两极间的电压等于电动势；当电源接入电路时，电路有电流，电源有内电压，两极间的电压小于电动势，故A错误；电源是把其它形式的能转化为电能的装置，电动势表征了这种转化本领的大小，所以电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，故B正确；干电池的电动势与正负极的材料有关，与电源的体积无关；而其他的电源的电动势的大小也不一定与体积有关，故C错误；电动势由电源本身特性决定，与外电路的组成无关，故D错误考点：电源的电动势和内阻、闭合电路的欧姆定律【名师点睛】电源是把其它形式的能转化为电能的装置，电动势表征了这种转化本领的大小，等于电源没有接入电路时两极间的电压，根据闭合电路欧姆定律分析电动势与外、内电压的关系2、B【解析】AB．粒子受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力提供向心力，则：可得：由图可知粒子做圆周运动的轨道半径关系：又由于粒子是同种电荷，比荷相同，则有：故A错误，B正确；CD．粒子受到洛伦兹力的作用做圆周运动，粒子在磁场中运动的时间为：由图可知粒子做圆周运动的圆心角关系为：所以粒子在磁场中运动的时间关系为：故C、D错误；故选B。3、D【解析】变化的电场或运动的电荷都能产生磁场，运动的电荷和变化的磁场能够产生电场，但恒定的电场不能产生磁场，恒定磁场也不能产生电场．没有磁性的物体内部分子电流的取向是杂乱无章的，分子电流产生的磁场相互抵消，但当受到外界磁场的作用力时分子电流的取向变得大致相同时分子电流产生的磁场相互加强，物体就被磁化了，两端形成磁极【详解】A.变化的电场能够产生磁场，而永久磁铁的磁场也是由运动的电荷(分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流)产生的，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的．一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用．故A正确，C正确；B.没有磁性的物体内部分子电流的取向是杂乱无章的，分子电流产生的磁场相互抵消，但当受到外界磁场的作用力时分子电流的取向变得大致相同时分子电流产生的磁场相互加强，物体就被磁化了，两端形成磁极．故B正确；D.磁和电是两种不同的物质，故磁是磁，电是电．有变化的电场或运动的电荷就能产生磁场，但静止的电荷不能产生磁场，恒定的电场不能产生磁场．同样恒定磁场也不能产生电场，故D错误本题选择错误答案，故选D4、C【解析】假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立设Q3所在位置与Q1距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方根据同种电荷排斥,异种电荷吸引，可判断Q3带负电故选：C.点睛：由于Q1带正电荷，Q2带负电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统处于平衡状态，对其Q3受力分析，去判断所处的位置5、D【解析】位于磁场中的闭合线圈，如果磁通量不变，则不会产生感应电流，选项A错误；穿过闭合电路的磁通量越大，但是磁通量的变化率不一定打，感应电动势不一定越大，选项B错误；如果整个闭合线圈作切割磁感线运动，只产生感应电动势，但是不能产生感应电流，选项C错误；感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比，即感应电动势的大小与磁通量变化快慢有关，选项D正确；故选D.6、D【解析】A．保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，A错误；B．圆盘以某一速度竖直移动时，穿过圆盘的磁通量不变；不产生感应电流；故B错误；C．圆盘在磁场中向右匀速平移时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误；D．使匀强磁场均匀增加，穿过线圈的磁通量增加，产生感应电流，故D正确；故选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、BD【解析】小球受重力和电场力作用，则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒．由此可判断从A到B电势能以及机械能的变化；根据动能定理可求解场强；电场的方向不确定，则不能确定场强大小.【详解】小球受重力和电场力作用，则小球动能、电势能和重力势能之和守恒，因小球从A到B动能不变，可知小球的电势能和重力势能之和不变，重力势能增加，则电势能减小，即小球在B点的电势能小于小球在A点的电势能；小球在B点的机械能比在A点的机械能大，选项A错误，D正确；从A到B根据动能定理：，可得，选项B正确；因电场方向不一定沿AB方向，可知若电场是匀强电场，则该电场的场强不一定是，选项D错误；故选BD.【点睛】此题关键是知道带电粒子在电场中运动时，若粒子只有重力和电场力作功，则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒.8、AB【解析】根据题意分析得：小球从P点进入平行板间后做直线运动，对小球进行受力分析得小球共受到三个力作用：恒定的重力G、恒定的电场力F、洛伦兹力，这三个力都在竖直方向上，小球在水平直线上运动，所以可以判断出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做匀速直线运动，结合左手定则，洛伦兹力和电场力同向，都向上，小球带正电；如果小球从稍低的b点下滑到从P点进入平行板间，则小球到达P点的速度会变小，所以洛伦兹力比之前的减小，因为重力G和电场力F一直在竖直方向上，所以这两个力的合力一定在竖直方向上，若洛伦兹力变化了，则三个力的合力一定不为零，且在竖直方向上，而小球从P点进入时的速度方向在水平方向上，所以小球会偏离水平方向向下做曲线运动，因此减小入射速度后，洛伦兹力减小，合力向下，故向下偏转，故电场力做负功，电势能增加，水平方向速度不变，但竖直方向的速度增加，所以动能将会增大，导致洛伦兹力也会增大，电场力不变，故AB正确，CD错误【点睛】本题关键先分析出小球受力平衡，然后再考虑洛仑兹力变化后运动情况，同时要结合平行板电容器的表达式和电势差与电场强度的关系式列式分析分卷II9、BD【解析】从图象中可得该交流电的周期为T＝4×10－2s，所以频率为f＝1/T＝25Hz，选项B正确；角速度为ω＝2πf＝50π，从图象中可知交流电最大值为Um＝100V，所以该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(50πt)V，该交流电的有效电压值为，选项AC错误；若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为，选项D正确10、AD【解析】AB．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q=I2rt，知电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确，B错误。CD．设电流为I，电阻为r，则电炉两端电压U炉=Ir电动机由U机＞Ir所以U机＞U炉即电动机两端电压大于电炉两端电压，故D正确，C错误。故选AD。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、①.②.【解析】[1][2]作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上。不论两个电荷的电量如何，都有FA:FB=1:1。12、①.见解析图②.见解析图③.3.00④.0.80⑤.<⑥.<【解析】（1）[1]电路连接如图：（2）[2]让大多数点落在直线上，少数分布在直线两侧，画出U-I图像如图：[3][4]由图可知，电源电动势E=3.00V；内阻（3）[5][6]根据闭合电路欧姆定律可知，由于电压表的分流作用导致电流表测出的电流小于干路的总电流，从而造成误差；可采用等效电源法分析误差大小：把电压表与电源看做一“等效电源”，根据E=U断可知，电动势测量值应等于等效电源的外电路断开时的路端电压，由于等效电源的外电路断开时