江西省丰城市第九中学2027届物理高二上期末考试试题含解析

江西省丰城市第九中学2027届物理高二上期末考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、有一个已充电的电容器，两极板之间的电压是6V，所带电荷量是4.5×10－4C.将电容器的电压降为4V，电容器所带电荷量是()A.1.5×10－4C B.3.0×10－4CC.3.5×10－4C D.4.0×10－4C2、在新农村建设的街道亮化工程中，全部使用太阳能路灯，如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则电池板的内阻值约为（）A.0.14B.7.35C.6.23D.0.163、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A.回旋加速器 B.电磁炉C.质谱仪 D.示波管4、如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框从图中实线位置向左缓慢平移到虚线位置，此时直导线正好平分矩形线框。已知直线电流在周围产生的磁场随距离增大而减弱，则穿过线框的磁通量将A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先减后增 D.先增后减5、如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．下列判断正确的是A.该粒子带负电B.粒子在M点的速度大于N点的速度C.粒子在M点的加速度大于N点的加速度D.粒子在M点的电势能大于N点的电势能6、下列说法正确的是()A.电流的方向就是电荷移动的方向B.根据公式当两个点电荷距离趋于0时，电场力将趋于无穷大C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零.D.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电势能的本领二、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．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B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，下列说法中正确的是（）A.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B.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势C.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、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（）A.三个等势面中，c的电势最高B.带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D.带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大9、如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（）A.该磁场是匀强磁场 B.线圈将逆时针方向转动C.线圈将顺时针方向转动 D.a、b导线受到的安培力大小总为IlB10、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，重力不计，下列说法中正确的是（）A.增加交流电的电压 B.增大磁感应强度C.改变磁场方向 D.增大加速器的半径三、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）如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置。（1）本实验必须满足的条件是___________。A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端的切线可以不水平C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D.入射球与被碰球满足ma=mb，ra=rb（2）为了判断动量守恒，需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有___________、___________（用相应的文字和字母表示）。（3）如果动量守恒，须满足的关系式是___________（用测量物理量的字母表示）。12．（12分）要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电源E（电动势3.0V，内阻可不计）B．电压表V1(量程为0~3.0V，内阻约2kΩ)C．电压表V2(0~15.0V，内阻约6kΩD．电流表A1(0~0.6A，内阻约1Ω)E．电流表A2(0~100mA，内阻约2Ω)F．滑动变阻器R1（最大值10Ω）G．滑动变阻器R2（最大值2kΩ）（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择_____.，电流表应选择_____.，滑动变阻器应选择:________（填各器材的序号）（2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中_____.（3）实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线________（4）该小电珠的额定功率是_______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L14．（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，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】电容器的电容和其两极板间的电压以及所带电荷量大小无关，即电压变化电容大小恒定不变，所以根据可知：，解得：；A．根据以上分析，A错误；B．根据以上分析，B正确；C．根据以上分析，C错误；D．根据以上分析，D错误；故选B。2、B【解析】由闭合电路的欧姆定律可求得电池的内电阻【详解】根据太阳能路灯电池板铭牌可知，开路电压即为电源电动势，所以E=43V，短路电流I=5.85A，则内电阻为：；故选B3、B【解析】A．回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速．故A错误B．电磁炉是利用电磁感应原理使产生涡流，将电能最终转化成内能．故B正确C．质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象．故C错误D．利用了电场加速和电场偏转的原理．故D错误故选B。4、D【解析】线圈从开始到线圈左边与直导线重合，此过程中，由于磁场增强，所以穿过线框的磁通量增大，线圈从左边与直导线重合到一半在直导线左边一半在直导线右边，由于直导线两边的磁场方向相反，所以磁通量减小一直到0，所以穿过线框的磁通量先增大后减小。故选D。5、D【解析】A、带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,故A错误.B、从M到N，电场力做正功,动能增大,速度也增大,故带电粒子在M点的速度小于在N点的速度.故B错误.C、电场线的疏密表示场强大小,由图知粒子在M点的场强小于N点的场强,在M点的加速度小于N点的加速度.故C错误.D、电场力做正功,电势能减小.所以D选项是正确的.故选D【点睛】带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,由电场线的疏密可判断场强的大小,再判断电场力的大小.由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向,确定电场力做功情况,分析电势能和动能的变化,再分析速度的变化.带电粒子的动能和电势能总和守恒.6、D【解析】A．电流的方向为正电荷的移动方向，故A错误；B．库伦定律适用的研究对象是点电荷，当两个电荷距离太近则不能视为点电荷，库伦定律不再适用，故B错误；C．磁场方向和电流方向相同，通电导线不受安培力，但磁感应强度不为零，故C错误；D．电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电势能的本领，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、AC【解析】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，确定电子的偏转方向，从而确定侧面电势的高低．测量地磁场强弱时，让地磁场垂直通过元件的工作面，通过地磁场的方向确定工作面的位置解：A、若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势．故A正确，B错误C、地球赤道上方的地磁场方向水平，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C正确，D错误故选AC【点评】解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡8、AD【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧，由于质点带负电，因此电场线方向与受力方向相反；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大。【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于质点带负电带，因此电场线方向垂直对应等势面向上，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故A正确；B．根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误；C．带电粒子在电场中只受电场力，从P到Q过程中电场力做功等于动能的变化，带电质点在电场中运动过程中动能与电势能之和不变，故C错误；D．等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。故选AD。【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化。9、CD【解析】A．该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，选项A错误；BC．由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，选项B错误，C正确；D．a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为IlB，选项D正确。故选CD。10、BD【解析】根据解得则带电粒子射出时的动能为：，那么动能与磁感应强度的大小和D型盒的半径有关，增大磁感应强度B或半径R，均能增大带电粒子射出时的动能；A.增加交流电的电压，与结论不相符，选项A不符合题意；B.增大磁感应强度，与结论相符，选项B符合题意；C.改变磁场方向，与结论不相符，选项C不符合题意；D.增大加速器的半径，与结论相符，选项D符合题意；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.C②.OM间的距离③.ON间的距离④.【解析】（1）[1]A．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，A错误；B．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，B错误；C．要保证碰撞前的速度相同，入射球每次都要从斜槽的同一位置无初速度释放，C正确；D．为防止两球碰撞后入射球不反弹，需要为了两球发生对心正碰，需要两球的半径相等，即D错误。故选C。（2）[2][3]要验证动量守恒定律定律，即验证小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得得因此实验需要测量：OM间的距离x2，ON间的距离x3、ON间的距离x3（3）[4]要验证动量守恒定律定律，即验证小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得得12、①.B②.D③.F④.电路图见解析；⑤.图像见解析⑥.1.00W【解析】（1）[1][2][3]．由题意小灯泡额定电压为2V，额定电流为0.5A，故电压表应选B，电流表应选D，又描绘伏安特性曲线要求电流从零调，故变阻器应用分压式接法，应选阻值小变阻器F（2）[4]．由于小电珠电珠较小，满足，电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：（3）[5]