湖南省长沙市开福区长沙市第一中学2027届物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

湖南省长沙市开福区长沙市第一中学2027届物理高二第一学期期末综合测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、电场中A、B两点的电势差UAB>0，将一正电荷从A点移到B点的过程中A.电场力做正功，电荷的电势能增加B.电场力做正功，电荷的电势能减少C.电场力做负功，电荷的电势能增加D.电场力做负功，正电荷电势能减少2、如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是（）A.组成A束和B束的离子都带负电B.A束离子的比荷大于B束离子的比荷C.组成A束和B束的离子质量一定不同D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外3、如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出0时，A，B端的输入分别是()A.0、0 B.0、1C.1、0 D.1、14、如图所示，矩形abcd的ad、bc边长为2L，ab、cd边长为L。一半径为L的半圆形区域（圆心O在bc中点）内有方向垂直纸面向里、强度为B的匀强磁场。一质量为m、带电量为+q的粒子从b点以速度v0沿bc方向射入磁场，粒子恰能通过d点。不计粒子的重力，则粒子的速度v0大小为A. B.C. D.5、下列有关传感器的判断正确的是（）A.传感器是将电学量（电压、电流等）转化成非电学量（压力、温度、位移等）的装置B.把霍尔元件放入磁场中，由于电磁感应现象，在元件的电极间产生感应电动势C.金属热电阻的电阻率随温度升高而减小D.干簧管是一种能够感知磁场的传感器6、由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点()A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零二、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、如图为某款电吹风的电路图，为四个固定触点。可动的扇形金属触片可同时接触两个触点。触片处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态。和分别是理想变压器的两个线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。下列说法正确的是（）热风时输入功率冷风时输入功率小风扇额定电压正常工作时小风扇输出功率A.吹冷风时触片与触点、接触B.变压器原副线圈的匝数比C.可由表格中数据计算出小风扇的内阻为D.若把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时的功率将变小，吹冷风时的功率不变8、有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小9、关于磁场，下列说法中正确的是A.一小段通电导线所受安培力为零，则该处的磁感应强度为零B.一小段通电导线在磁场中所受安培力的方向与该处磁感应强度方向相同C.一小段通电导线在磁场中所受安培力的方向与该处磁感应强度方向垂直D.小磁针N极受到磁场力的方向就是该处磁感应强度方向10、如图所示，让两长为L的平行金属板带上等量异种电荷，板间加垂直纸面向里的匀强磁场，就构成了速度选择器模型，粒子在纸面内以垂直电场方向和磁场方向进入模型，只有速度满足的粒子才能沿直线射出。若某一粒子以速度v进入该模型后，运动轨迹为图中实线，则关于该粒子的说法正确的是（）A.粒子射入的速度一定是B.粒子通过速度选择器的时间C.粒子射出时的速度可能大于射入速度D.若粒子以从右侧进入一定不能沿直线从左侧离开三、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，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经时间打到极板上（1）求两极板间电压u；（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件12．（12分）(1)在“练习使用多用电表”的实验中，小西同学选择的挡位和电表的指针位置如图甲所示．则小西同学测量的物理量是_________，读数为__________；(2)小北同学用电阻箱来练习使用多用电表测电阻，如图乙所示电阻箱阻值读数为_______，应该选择欧姆表的____________倍率进行测量；(3)小北同学发现欧姆挡的刻度盘读数范围是0到无穷大，而指针在中央时示数为15．小北同学从课本上找到了欧姆挡的电路图如图丙所示，如果选择欧姆挡“×10”倍率时，请你计算此时欧姆表内部的电阻值为_______，欧姆挡刻度是___________（填均匀或不均匀）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，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14．（16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】根据电场力做功公式，由于，，所以电场力做正功，由功能关系可知，电荷的电势能减小，故B正确故选B2、B【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，满足qvB=m，圆周运动的半径，由此进行分析得出结论【详解】A离子进入磁场后向左偏，根据左手定则可以判断A束离子都带正电，同理可知B离子带负电，故A错误；经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷（q/m）大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定不同，故B正确，C错误；在速度选择器中，电场方向水平向右，A粒子所受电场力方向向右，B粒子所受电场力方向向左，所以A离子受的洛伦兹力方向向左，B离子受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D错误．故选B【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论3、A【解析】当C端输入1，输出端Y输出0时，可知“与”门的另一输入端(即“或”门的输出端)必为0，故“或”门的输入端，即A、B端的输入分别为0、0，故A符合题意，BCD不符合题意。4、D【解析】粒子沿直径飞入，根据径向对称特点确定圆心，如图所示：根据几何关系：解得：连接，根据几何关系：解得：这里我们简单提供一种计算的计算方法：联立方程解得：洛伦兹力提供向心力：解得：，D正确，ABC错误。故选D。5、D【解析】A．传感器是将非电学量（压力、温度、位移等）转化成电学量（电压、电流等）的装置，故A错误；B．把霍尔元件放入磁场中，载流子在洛伦兹力的作用下偏转，使霍尔元件的上、下两面出现电势差，故B错误；C．金属热电阻的阻值率随温度的升高而增大，故C错误；D．干簧管是磁控开关，故D正确。故选D。6、B【解析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定；一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零；【详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误；B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确；C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误；D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误【点睛】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向二、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、AB【解析】A．当电吹风机送出来的是冷风时，电路中只有电动机自己工作，触片P与触点b、c接触。故A正确；B．根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系故B正确；C．小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率，因未说明小风扇的效率，所以不能计算小风扇的内阻。60Ω是风扇消耗的电能全部转化为内能时的电阻。故C错误；D．根据公式可知，电源电压不变，电阻越小，电功率越大；所以把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时的功率将变大。故D错误。故选AB。8、ABD【解析】A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量。故A正确；B．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关。故B正确；C．磁感应强度的方向是由磁场本身决定的，与放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关。故C错误；D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小。故D正确。故选ABD。9、CD【解析】A.如果电流方向与磁场方向平行，即使磁感应强度不为零，通电导线所受的安培力也为零，故A错误；BC.通电导线所受安培力的方向总是与磁感应强度方向和电流方向所决定的平面垂直，故B错误，C正确；D.某点磁感应强度方向规定为小磁针N极在该点受到磁场力的方向，所以小磁针N极受到磁场力的方向就是该处磁感应强度方向，故D正确。故选：CD10、CD【解析】AC.假设粒子带正电，则电场力就向下，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向上，由受力分析结合运动轨迹知则运动过程洛伦兹力不做功，电场力做负功，则粒子速度减少，粒子射出时的速度小于射入时的速度；若粒子带负电，电场力向上，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向下，由受力分析结合运动轨迹知，则运动过程洛伦兹力不做功，电场力做正功，则粒子速度增加，粒子射出时的速度大于射入时的速度，故C正确A错误；B.若粒子在正电，则在运动过程中洛伦兹力在水平方向有向左的分力，粒子在水平方向做减速运动，运动时间大于，若粒子带负电，粒子受到的洛伦兹力在水平向右有分力作用，粒子在水平方向做加速运动运动时间小于，故B错误；D.若粒子以从右侧进入，则不论粒子带正电还是负电，粒子受到电场力和洛伦兹力都同向，不能满足二力平衡，故粒子不可能做直线运动，故D正确。故选CD。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）设粒子从左侧O1点射入的速度为v，极板长为L，磁场中根据受力平衡可得：qE=qvB根据匀强电场中电场强度与电势差之间的关系式：电场强度为：因为粒子在磁场中做匀速直线运动，所以有：L=vt0在电场中做类似平抛运动，根据牛顿第二定律，有水平方向：L-2R=竖直方向：联立解得：L=4R两极板间电压：（2）设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，粒子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为α，根据几何关系可知：β=π-α=45°因为：则有：根据洛伦兹力提供向心力可得：联立解得：要使得粒子从两板左侧间飞出，粒子初速度要满足：12、①.直流电压②.4.9V③.26.9Ω④.“×1”档⑤.150Ω⑥.刻度不均匀【解析】（1）图示档位为直流电压档，读数要注意估读（2）电阻箱读数为各档对应的读数之和．根据其阻值确定其应选倍率（3）欧姆表的读数为示数乘以倍率【详解】（1）图中的档位为直流电压档10V档，对应示数为：4.9V（2）电阻箱读数为：2×10+6×1+9×0.1=26.9Ω，若