湖北省武昌市2027届高二上物理期末联考试题含解析

湖北省武昌市2027届高二上物理期末联考试题考生请注意：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、如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M．C点与O点距离为l．现在杆的另一端用力．使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平位置（转过了90°角），此过程中下述说法中正确的是（）A.重物M做匀速直线运动B.重物M做匀变速直线运动C.重物M的最大速度是ωlD.重物M的速度先减小后增大2、如右图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=4V，Ucd=0．由此可知断路处为()A.灯L1 B.灯L2C.变阻器 D.不能确定3、一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，为滑动变阻器的滑动片。下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压的频率为B.副线圈输出电压的有效值为C.向下移动时，变压器的输出功率增加D.向下移动时，原、副线圈的电流都减小4、如图所示，某同学采用与乙车中相同型号的太阳能电池板给一个小电动机供电，电动机线圈的电阻为r．电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I．电流表和电压表均可视为理想电表．电动机消耗的电功率为A. B.C. D.5、有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流强度为I；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流强度为，则电源的内阻为()A.R B.C.4R D.6、电场线在电场中不相交，是因为（）A.电场线是虚拟的B.电场线是客观存在的C.电场中的电场线都是平行直线D.电场中某点的电场强度是唯一的二、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，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U－I图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是()A.E＝50VB.r＝ΩC.当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20ΩD.当该导体直接与该电源相连时，电路消耗总功率为80W8、如图，两平行的足够长的光滑倾斜导轨处于垂直于导轨所在斜面向上的匀强磁场中，导轨电阻不计，上端连接一阻值为R的电阻，导轨上一导体棒从静止开始下滑，在其运动状态达到稳定前，下列有关流过导体棒的电流i、导体棒受到的安培力F随时间t变化的关系图，通过导体棒的电量q随位移x变化的关系图，导体棒上安培力的瞬时功率P随速度v变化的关系图中，可能正确的是（）A.B.C.D.9、等量异种点电荷在周围空间产生静电场，其连线(x轴)上各点的电势随x的分布图象如图所示．x轴上AO<OB，A、O、B三点的电势分别为A、O、B，电场强度大小分别为EA、EO、EB，电子在A、O、B三点的电势能分别为EpA、EpO、EpB，下列判断正确的是（）A.B.C.D.10、如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，粒子在D形盒的中心由静止出发，经电压为U的交变电场加速后进入磁场。设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，忽略粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是（）A.交变电场的周期应为TB.B越大，粒子的出射速度越小C.U越大，粒子的出射速度越大D.R越大，粒子的出射速度越大三、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）用图示电路测量一节蓄电池的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻很小），为防止滑动变阻器电阻过小导致电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0，除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的器材还有：A．电流表A1（量程0.6A，内阻很小）；B．电流表A2（量程3A，内阻很小）；C．电压表（量程3V，内阻很大）；D．定值电阻（阻值1Ω，额定功率5W）；E．定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）；(1)实验中电流表应选取______，保护电阻应选取______（填器材前面的选项如A、B、C、D、E）(2)某同学选用器材进行了实验，他调整滑动变阻器共测得了5组电流、电压的数据，如下表。请在图中做出电源的路端电压U随电流I变化的图象（）。电流表读数I/A1.721.350.980.630.34电压表读数U/V0.160.570.951.351.65(3)结合图象求出蓄电池的电动势为______V，内阻为_____Ω。（结果保留二位有效数字）12．（12分）用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，被测电源是两节干电池串联成的电池组．可供选择的实验器材如下：A．电流表，量程0.6A，内阻约为0.5ΩB．电流表，量程100mA，内阻约为5ΩC．电压表，量程3V，内阻约为3kΩD．电压表，量程15V，内阻约为5kΩE．滑动变阻器，0～1000Ω，0.1AF．滑动变阻器，0～10Ω，2A开关一个，导线若干(1)为了尽量得到较准确的实验结果，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________（填器材前面的选项字母）(2)有(甲)、(乙)两个可供选择的电路如图所示，为减小实验误差，应选___________电路进行实验（3）如图是根据实验记录数据画出的U－I图象，则由图可求出该电源电动势为___________V，该电源内阻为______Ω（结果保留2位有效数字）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、C【解析】设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C点的线速度为vC＝ωL，该线速度在绳子方向上的分速度就为v绳＝ωLcosθ．θ的变化规律是开始最大（90°）然后逐渐变小，所以，v绳＝ωLcosθ逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子的速度变为最大，为ωL；然后，θ又逐渐增大，v绳＝ωLcosθ逐渐变小，绳子的速度变慢．所以知重物的速度先增大后减小，最大速度为ωL．故C正确，A，B，D错误.2、B【解析】由题，则灯发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势；而对于完好的电阻，阻值一定，电流时，根据欧姆定律可知，其电压，由题：，．由题，则可知：灯和变阻器R没有发生断路，故选项B正确，选项ACD错误【点睛】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解3、C【解析】A．由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，变压器不会改变交变电流的频率，故副线圈输出电压的频率为50Hz，故A错误；B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，有效值根据变压比可知，副线圈输出电压的有效值故B错误；CD．P向下移动，R变小，副线圈输出电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流变大，则原线圈的电流也随之变大，电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故C正确，D错误。故选C。4、C【解析】电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则电动机消耗的电功率为P=IU，故选C.5、C【解析】两电阻串联时，总电阻R1=2R；由闭合电路欧姆定律可知：E=I（2R+r）；两电阻并联时，外部总电阻R2=R/2；由闭合电路欧姆定律可知：E=I(r+R)；联立解得：r=4R；故选C6、D【解析】因为电场力的方向是沿电场线的切线方向，如果两条电场线相交，那么在交点上对于两条不对的电场线就会有两个不同方向的电场力，而某点的电场力方向不可能有两个，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】AB．由图象的物理意义可知电源的电动势E＝50V，内阻r＝＝Ω＝5Ω，故A正确，B错误；CD．该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U＝40V，I＝2A，则R＝＝20Ω，此时，电路消耗的总功率P总＝EI＝100W，故C正确，D错误8、AC【解析】A．对导体棒由牛顿第二定律有即电流为电流与速度成正比，由于速度越来越大，加速度越来越小，所以电流越来越大，电流变化得越来越慢，故A正确；B．安培力为安培力与速度成正比，由于速度越来越大且变化得越来越慢，则安培力增大且变化得越来越慢，故B错误；C．电荷量为则电荷量与位移成正比，故C正确；D．安培力功率为则功率与速度的平方成正比，故D错误。故选AC。9、AD【解析】A.正电荷周围的电势较高，负电荷周围的电势较低，，故A正确；B.图像切线的斜率绝对值等于场强的大小，可知B点的场强最大，O点最小，故B错误；C.电子带负电，根据电势能Ep=q可知，最大，最小，故C错误；D.由图像可知UOBUAO，根据电场力做功W=qU，电子带负电，可知WOBWAO，即WBOWOA，所以，故D正确10、AD【解析】A．要使粒子能够在回旋加速器持续的加速，交变电场的周期应和粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同，A正确；BCD．粒子最终从D形盒中飞出，洛伦兹力提供向心力：粒子出射速度的最大值：可知粒子出射速度与加速电压无关，越大，粒子出射速度越大，越大，粒子出射速度越大，BC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.D③.④.2.0（1.9-2.1均给分）⑤.0.087（0.082-0.120均给分）【解析】(1)[1]若电流表量程选3A，为了便于读数（应使指针半偏及以上），电流需在1.5A以上。这样，电路总阻应在：；以下，变化范围太小，不利于滑动变阻器操作，所以电流表量程应选B；[2]若定值电阻取10Ω，则电路中电流最大不超过：，电流值不到电流表小量程的，不利于精确读数，故定值电阻只能取D。(2)[3]纵坐标不从0开始，可提高图线精度。描点出5个点后，应该用一条直线来“拟合”坐标系中描出的点。(3)[4]由图线与纵坐标的交点可知：E=2.025V；根据要求故E取为2.0V，[5]内阻为。12、①.A；②.C；③.F；④.乙；⑤.3.0；⑥.1.0；【解析】（1）根据二节干电池的电压约为3V，则根据电压值及实验中的基本要求可以选取电流表及电压表；（2）甲图误差来源于电流表的分压作用，乙图误差来源与电压表的分流作用，相比较，电流表分压作用引起的误差更大；（3）U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势，根据斜率表示内电阻求解电源内阻【详解】（1）因二节干电池的电动势约为3V，故电压表的测量量程不能太大，由题意可知，电压表只能选3V量程的C；通过电源的电流不能太大，故量程0～3A的电流表太大，无法准确测量，故电流表应选量程为0.6A的A；滑动变阻器选择F即可；（2）甲图误差来源于电流表的分压作用，可以将电流表的内阻归结到电源中，故电动势测量值不变，内电阻测量值变大；乙图中误差来源与电压表的分流作用，由于电压表内电阻达到几千欧姆，误差较小，故选择乙方案；（3）U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势，故电动势为3.0V；根据斜率表示内电阻求解电源内阻，故内电阻为【点睛】中学实验中选择仪表是常见的一种题型，要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析，先确定出必须用到的器材，再去根据题目中给出的条件