全国百校名师联盟2027届物理高二上期末质量检测试题含解析

全国百校名师联盟2027届物理高二上期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，a、b分别为一对等量同种电荷连线上的两点（其中b为中点），c为连线中垂线上的一点，今将一负点电荷q自a沿直线移到b再沿直线移到c，下列说法正确的是（）A.电荷q受到的电场力一直变小B电场力对电荷q一直做负功C.电荷q的电势能先减小，后增加D.电荷q受到的电场力方向一直不变2、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，MOP＝60°.在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B1与B2之比为（）A.1:2 B.2:C.:2 D.2:13、如图，电源电动势为3V，电路接通后发现灯L不亮，用一个电压表分别测得各处的电压值为Uab=0，Ubc=3V，Ucd=0，Uad=3V，又知电路中只有一处出现故障，由此可知（）A.灯L发生断路或短路B.电阻R1一定发生断路C.电阻R2一定发生短路D.电池组中两电池间发生断路4、如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学迅速摇动AB这段“绳”．假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北．图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点．则下列说法正确的是A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C.当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向BD.在摇“绳”过程中，A点电势总是比B点电势高5、当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量的负试探电荷时，测得该点的场强（）A.大小为2E，方向与E相同 B.大小为2E，方向与E相反C.大小为E，方向与E相同 D.大小为E，方向与E相反6、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U­I图象．当它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为()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、如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的磁场，两个质量相等、电荷量相等的异种电荷1、2，以不同速率垂直于磁感线方向从O点垂直ad射入磁场中，O点为ad的中点，两粒子运动的轨迹如图所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计粒子受到的重力。下列关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t、圆周运动周期T及角速度ω的关系正确的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：538、如图所示电路中，为定值电阻，电源的内电阻为.闭合开关，电压表显示有读数，调节可变电阻的阻值，电压表示数增大量为.对此过程，下列判断正确的是（）A.可变电阻阻值增大，流过它的电流增大B.电阻两端的电压减小，减小量小于C.通过电阻的电流减小，减小量等于D.路端电压一定增大，增大量小于9、如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零．则小球aA.从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到P的过程中，速率先增大后减小C.从N到Q的过程中，电势能一直增加D.从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量10、如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3.0V，内阻为1.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电阻R消耗的功率为1.5W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）某科学小组做新型材料的课题研究，要测量新材料的电阻率．取一均匀新材料制成的圆柱体进行测量，实验步骤如下：（1）用刻度尺测出圆柱体的长度为L（2）用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，由图可知其直径D＝________mm；（3）用多用表测量其电阻如图乙所示，若此时欧姆表选择“×100”档位，可知电阻值________Ω（4）用伏安法可以更加精确地测量该圆柱体的电阻，若在测量待测圆柱体电阻时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率ρ＝________（用题中所给字母L、D、U、I表示）12．（12分）在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池一节B．电流表A1（量程0~3mA，内阻Rg1＝10Ω）C．电流表A2（量程0~0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0~20Ω，1.0A）E．电阻箱R0（0~9999.9Ω）F．开关和若干导线（1）某同学发现上述器材中没有电压表，他想利用其中的一个电流表和电阻箱改装成一块电压表，其量程为0~3V，并设计了图甲所示的a、b两个参考实验电路（虚线框内为改装电压表的电路），其中合理的是______（选填“a”或“b”）电路；此时R0的阻值应取______Ω；（2）图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1-I2图象（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数）。根据该图线可得被测电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。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】根据场强叠加原理，可知在等量同种正点电荷二者连线上，中点处电场强度为零，从中点处向两点电荷靠近，场强逐渐增大，场强方向背离所靠近点电荷一方；在二者连线中垂线上，中点处场强为零，从中点处往中垂线两边延伸，场强先增大，后减小，且场强方向沿中垂线方向，二者连线上方竖直向上，下方竖直向下。A．将一带电量为q的负点电荷自a沿直线移到b再沿直线移到c，场强先减小后增大，则电场力先减小后增大，并未一直减小，故A错误；BC．负电荷所受力的方向与电场强度方向相反，所以负点电荷自a沿直线移到b的过程中，电场力做负功，再沿直线移到c时，电场力还是做负功；电场力一直做负功，电荷的电势能一直增大，故B正确，C错误；D．从a到b再到c的过程中，电场强度方向先沿ab方向，后沿bc方向，负电荷受到电场力的方向与电场强度方向相反，所以电场力的方向也改变，故D错误。故选B。【点睛】两个等量同种电荷，它们在点O处产生的电场强度大小相等，方向相反；bc连线上方的中垂线上每一点（除b点）电场线方向向上；根据电场力做功正负，判断电势能的变化：电场力做负功，电荷的电势能增大。2、D【解析】由磁场的叠加可知每根导线在O点产生的磁感强度大小，移动之后距O点的距离不变，故磁感强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感强度；即可求得比值【详解】依题意，移动之前每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下；则当N移至P点时，在P处的通电导线在O点的磁场方向垂直于PO斜向左上方与OM夹角为600角，则O点合磁感强度大小为：B2=2××cos60°=，则B1与B2之比为2：1．故选D【点睛】磁感强度为矢量，在求合磁感强度时应先分别求得各导线O点的磁感强度再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的磁感强度3、B【解析】由题意知，Uab=0，灯L不发生断路，如断路，其电压Uab=3V．若发生短路，由串联分压关系可知Ubc＜3V．故A错误；电阻R1一定发生断路．因为断路时，R1两端的电势分别与电源两极的电势相等，其电压等于电源的电动势．故B正确；若电阻R2发生短路，Uab＞0，3V＞Ubc＞0，与题意不符．故C错误；若电池组中两电池间发生断路，所测量的外电路各部分电压应都为零，故D错误．所以B正确，ACD错误考点：故障电路分析【名师点睛】此题考查了故障电路分析．电路接通后发现电灯L不工作，说明电路中存在断路或L短路．当元件完好时，电阻是一定的，没有电流时，根据欧姆定律，其电压为零；当元件断路时，其两端电压等于电源的电压．根据测量得到的信息，即可得出正确解4、C【解析】地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，当两个同学在迅速摇动电线时，总有一部分导线做切割磁感线运动，电路中就产生了感应电流，根据绳子转动方向与地磁场方向的关系，判断感应电动势和感应电流的大小，从而判断安培力的大小，由右手定则判断感应电流的方向和电势高低解：A、当“绳”摇到最高点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故A错误B、当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，故B错误C、当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从A流向B．故C正确D、在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B，A点相当于电源的负极，B点相当于电源正极，则A点电势比B点电势低；当“绳”向上运动时，“绳”中电流从B流向A，B点相当于电源的负极，A点相当于电源正极，则B点电势比A点电势低；故D错误故选C【点评】本题要建立物理模型，与线圈在磁场中转动切割相似，要知道地磁场的分布情况，能熟练运用电磁感应的规律解题5、C【解析】电场强度由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，故选C。6、B【解析】A．由闭合电路的欧姆定律得U＝E－Ir，由于硅光电池内阻r不是常数，所以的大小不等于r，即a图线切线的斜率大小不等于内阻，故≠r，故A不符合题意；B．由U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由a与纵轴的交点读出电动势为E＝U2；根据题图中两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U1，则此时硅光电池的内阻：r＝＝，故B符合题意；C．电阻R为线性元件，＝R，故C不符合题意；D．由题图中几何关系可知：，故D不符合题意。故选B。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】设正方形的边长为，如图所示由几何知识得，，解得，A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得则故A错误；C．粒子在磁场中做圆周运动的周期由于、、都相等，两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，故故C正确；B．粒子在磁场中在运动时间由于两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，则粒子在磁场中的运动时间之比故B正确。D．粒子做圆周运动的角速度由于、、都相等，则故D错误。故选BC。8、BD【解析】A．由题可知，电压表的示数增大，R和R1并联的电阻增大，得知R增大，总电阻增大，总电流减小，并联部分电压增大，通过R1的电流增大，所以通过可变电阻R的电流减小，故A错误；BC．R增大，外电阻增大，干路电流减小，电阻R2两端的电压减小，路端电压增大，而路端电压等于外电路总电压，所以电阻R2两端的电压减小量小于△U，由欧姆定律得知，通过电阻R2的电流减小，减小量小于ΔU/R2．故C错误，B正确D．由于电阻R2两端的电压减小，所以路端电压的增大量小于△U，故D正确；故选BD。9、BC【解析】A．a球从N点静止释放后，受重力mg、b球的库仑斥力FC和槽的弹力N作用，a球在从N到Q的过程中，mg与FC的夹角θ由直角逐渐减小，不妨先假设FC的大小不变，随着θ的减小mg与FC的合力F将逐渐增大；由库仑定律和图中几何关系可知，随着θ的减小，FC逐渐增大，因此F一直增加，故选项A错误；B．从N到P的过程中，重力沿曲面切线的分量逐渐减小到零且重力沿曲面切线的分量是动力，库仑斥力沿曲面切线的分量由零逐渐增大且库仑斥力沿曲面切线的分量是阻力，则从N到P的过程中，a球速率必先增大后减小，故选项B正确；C．在a球在从N到Q的过程中，a、b两小球距离逐渐变小，电场力(库仑斥力)一直做负功，a球电势能一直增加，故选项C正确；D．在从P到Q的过程中，根据能的转化与守恒可知，其动能的减少量等于电势能增加量与重力势能增加量之和，故选项D错误10、ABD【解析】A、由两图线的交点知，，故A正确；B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即，选项B正确；CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，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、①.3.202---3.205②.600③.【解析】（2）[1]．用螺旋测微器测量其直径：D＝3mm+0.01mm×20.5=3.205mm；（3）[2]．电阻值:6×100Ω=600Ω（4）[3]．由以及且解得12、①.b②.990③.1.48（1.46~1.49之间）④.0.84（0.82~0.87之间）【解析】（1）[1][2]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，电路中电流最大为故电流表至少应选择量程，故应将3mA电流表G串联一个电阻，改装成较大量程的电压表使用，电表流A由于内阻较小，故应采用相对电源来说的外接法，故a、b两个