2027届浙江杭州地区重点中学高二物理第一学期期末考试试题含解析

2027届浙江杭州地区重点中学高二物理第一学期期末考试试题考生请注意：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、下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是（）A.B.C.D.2、如图所示，矩形线框在匀强磁场中做的各种运动，能够产生感应电流的是（）A. B.C. D.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，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为2l，O到B点的距离为l，平衡时AB带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k．则（）A.A、B间库仑力大小为B.A、B间库仑力大小为C.细线拉力大小为D.细线拉力大小5、电荷量分别为q1和q2的两点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零；ND段中C点电势最高．则下列选项中错误的是A.C点的电场强度大小为零B.C.N、C两点之间连线上的电场强度方向沿x轴正方向D.将一个带负电的检验电荷从N点沿x轴正方向移动到D点的过程中，电场力先做正功后做负功6、空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则()A.A点和B点电势相同B.C点和D点的电场强度相同C.正电荷从A点移至B点，静电力做正功D.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小二、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，在虚线EF、GH之间分布着方向水平、垂直于纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF、GH间距为h，正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，质量，边长，将其从EF上方处由静止释放，线框运动过程中线框平面始终与磁场垂直，且CD边始终与EF平行，已知线框下边CD刚要出磁场时，线框的速度为，线框穿过磁场区的过程中产生的热量，取重力加速度，下列说法正确的是A.磁场上下两边界的间距B.线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小为C.线框CD边刚进入磁场时C、D两点间的电压为D.线框CD边刚出磁场时C、D两点间的电压为8、质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场．在磁场中运动半周后打到底片P上，不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D.质子和氚核在磁场中运动轨迹半径之比为9、三个分别带有正电、负电和不带电的质量相同的颗粒,从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度v0垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点,如图所示.下面判断正确的是(

)A.落在a点的颗粒带正电,c点的带负电,b点的不带电B.落在a、b、c点的颗粒在电场中的加速度的关系是C.三个颗粒在电场中运动的时间关系是D.电场力对落在c点的颗粒做负功10、回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙间的加速电压可增大离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大D形盒的半径可增大离子从回旋加速器中获得的动能三、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）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测干电池一节；B.电流表：量程0～0.6A，内阻0.1Ω；C.电流表：量程0～3A，内阻0.024Ω；D.电压表：量程0～3V，内阻未知；E.电压表：量程0～15V，内阻未知；F.滑动变阻器：0～20Ω；2A；G.滑动变阻器：0～100Ω；1A；H.开关、导线若干在此实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）电流表应该选________;电压表选择________；滑动变阻器选择__________(选填相应器材前的字母）（2）应该选择的实验电路是下图中的_______(选项“甲”或“乙”）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，图中电压为________V的数据点应剔除；并画出U-I图线_________（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V，内电阻r=________Ω（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下图中正确反映P-U关系的是___________12．（12分）某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻．其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ，电阻R1=9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻（1）按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线．为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是_______导线断开；若读数为零，则一定是_______导线断开（2）排除故障后，该小组顺利完成实验．通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图．由I1–I2图象得到电池的电动势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）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、D【解析】A、直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流右边的磁场方向垂直纸面向里，左边磁场方向垂直纸面向外．故A错误B、线框的电流方向向上，根据安培定则知，从上往下看，磁场的方向逆时针方向．故B错误C、根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右．故C错误D、由于电流的方向逆时针方向（从上向下），根据安培定则知，磁场方向应该是向上．故D正确故选D2、B【解析】A项：线框在匀强磁场中运动时，穿过线框的磁感线条数不变，即磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误；B项：线框在磁场中转动时，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，故B正确CD项：线框与磁场平行，穿过线框磁通量为零，当线框向右平动时，磁通量保持为零，没有变化，所以没有感应电流产生，故CD错误故选B3、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】由几何关系可知，OA与OB的夹角为600，则AB间距离：，则A、B间库仑力大小为，选项A错误；根据平行四边形法则可知，AB间的库仑力为：，细线的拉力，或者，选项BC错误，D正确；故选D.点睛：此题关键是受力分析，画出受力图，结合平行四边形法则以及几何关系列方程求解.5、C【解析】A.图象的切线斜率等于场强E，由图可知C点的切线斜率为零，所以电场强度为零，故A正确；B.由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷带正电，M点电荷带负电，由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以电荷量大于的电荷量，故B正确；C.由N到C过程电势升高，则说明场强沿x轴负方向，故C错误；D.N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先沿x轴正方向，后沿x轴负方向，则电场力先做正功后做负功．故D正确6、C【解析】A．A点和B点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，故A错误B．根据电场的对称性可知，C点和D点的电场强度的大小相同，但是它们的方向不同，则电场强度不同，故B错误C．从A点移至B点，电势降低，所以正电荷从A点移至B点，电场力做正功，故C正确D．C点和D点在同一个等势面上，负电荷在CD两点电势能相等；负电荷从C点沿直线CD移至D点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大原来的值，故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、BC【解析】AB、线框从开始下落到CD刚进入磁场，根据动能定理可得：，解得：，可知，则线框进入磁场和出磁场两个过程完全相同，产生的热量相同；设线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小，则线框进入磁场过程，由能量守恒定律得：，代入数据解得：，线框完全在磁场中做加速度为g的匀加速运动，根据运动学公式有：，代入数据解得：，故A错误，B正确；C、线框CD边刚进入磁场时CD边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故C正确；D、线框CD边刚出磁场时AB边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故D错误；故选BC8、CD【解析】根据题图可知，考查了回旋加速器的原理．根据粒子在回旋加速器在电场和磁场中的运动特点即可求解【详解】A、质子和氚核在极板间运动时，有，则，所以质子和氚核在极板间运动的时间之比为，故A错误；B、质子和氚核都为半个周期，周期的表达式为，所以质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:3，故B错误；C、质子和氚核在磁场中运动的速率由加速电场来决定，则有，得，所以质子和氚核在磁场中运动的速率之比为，故C正确；D、粒子在磁场中运动半径，故质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为，D正确9、BD【解析】由图，电容器上极板带负电，下极板带正电，平行板间有竖直向上的匀强电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力，不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动，由此根据平抛和类平抛运动规律求解；【详解】A、根据题意，三小球在水平方向做匀速直线运动，则有，相同，则水平位移x与运动时间t成正比，由图看出，水平位移的关系为，则运动时间关系为，竖直方向上三个粒子都做初速度为0的匀加速直线运动，到达下极板时，在竖直方向产生的位移y相等：，则知加速度关系为，由牛顿第二定律得知三个小球的合力关系为，由于平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，向下的合力最小，向下的加速度最小，负电荷受到向下的电场力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不带电的小球做平抛运动，加速度为重力加速度g，可知，落在a点的颗粒带负电，c点的带正电，b点的不带电．故AC错误，B正确；D、由上分析得知，落在c点的颗粒带正电，电场力向上，则电场力对它做负功．故D正确【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析10、AD【解析】A．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量。故A正确；B．离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量。故B错误；CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由得则最大动能可见，最大动能与加速电压无关，增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能，故C错误，D正确。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.B②.D③.F④.乙⑤.⑥.1.25V⑦.1.49⑧.0.82⑨.C【解析】（1）被测干电池一节；为了读数准确，所以选择B电流表：量程；选择的电压表量程不宜过大，否则读数不准确，所以应选D电压表：量程；选择的滑动变阻器阻值应较小，这样有利于控制电表的数值变化，减小误差，故选F；（2）测量电源电动势和内阻的时候，因为电池的内阻是很小的，由于电流表的内阻已知，所以采用乙图的接法，可以减小小内阻的测量误差，故选乙图；（3）根据所给点迹描点连线，得图如下：在描绘图像时，应该尽可能的让所有的点都在直线上，偏离直线较远的点可以舍去，从图像上可以看出电压为1.25V的点比较原来直线，所以应该舍去电压为1.25V的点（4）根据所画图线可得出干电池的电动势,内阻为图像的斜率解得（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值的增大而增大，当内阻和外电阻相等时，电压的输出功率最大，此时输出电压为电动势的一半，外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零．故符合条件的是：C12、①.②.③.1.41（1.36~1.44均可）④.0.5（0.4~0.6均可）【解析】①用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在间后有示数，说明电路被接通，即间有断路故障，再测量间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到间，则一定是导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，断路故障的范围被确定在间②根据闭合电