2027届湖南省长沙市一中开福中学高二上物理期末学业水平测试试题含解析

2027届湖南省长沙市一中开福中学高二上物理期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，两根相距为L平行放置的光滑导轨，与水平面的夹角为θ，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨向上的匀强磁场中，一根质量为m，电阻为r的通电金属杆ab位于导轨上，若ab恰好在导轨上处于静止状态，则关于通过ab的电流的方向和大小的说法正确的是()A.方向由b到a，大小I＝B.方向由b到a，大小I＝C.方向由a到b，大小I＝D.方向由a到b，大小I＝2、把一个带电量为q的试探电荷放在电场中的P点，测得P点的电场强度为E，电场强度的方向向东，已知q为正值，则（）A.若把电量为-q的点电荷放在P点，则P点的电场强度仍为E，电场强度的方向向东B.若把电量为+2q的点电荷放在P点，则P点的电场强度为E/2，电场强度的方向向东C.若在P点不放电荷，则P点的电场强度等于零D.电场强度的大小与该试探电荷的带电量成正比3、在气候干燥的秋冬季节，人们常常会碰到这些现象：晚上脱衣时，常会听到噼啪的声响；早上起来梳头时，头发常会“飘”起来。这就是发生在我们日常生活中的静电现象。有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是（）A. B.C. D.4、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向上。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（）A.动能减少 B.动能和电势能之和增加C.电势能增加 D.重力势能和电势能之和减小5、质量为m的带电小球在正交的匀强电场、匀强磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨迹平面在竖直平面内，磁场方向垂直平面向里，如图所示，由此可知（）A.小球带正电，电场方向向上 B.小球带负电，电场方向向上C.小球带正电，电场方向向下 D.小球带负电，电场方向向下6、如图所示为一电路板示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、cd间、bc间分别连接一个电阻，现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一多用电表的交流电压表分别测得b、d两点以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知（）A.ab间电路通，cd间电路不通B.ab间电路不通，bc间电路通C.ab间电路通，bc间电路不通D.bc间短路二、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、一半径为r的带负电细橡胶圆环水平放置，其单位长度所带净电荷数目为n，单个电荷的电荷量为e．当圆环以角速度ω绕中心轴线顺时针(从上往下看)匀速转动时，下列说法正确的是A.该圆环形成的等效电流为nerωB.该圆环形成的等效电流为C.等效电流在中心轴线上产生的磁场方向竖直向上D.等效电流在中心轴线上产生的磁场方向竖直向下8、如图所示是一直流电动机提升重物的装置；已知重物质量为m=50kg，电源输出电压U=110V保持不变，电动机线圈电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10m/s2）则：A.电源的输出功率为100WB.电动机线圈电阻R的发热功率550WC.提升重物的功率为450WD.电动机的效率为81.8％9、A、B两个带电粒子同时从匀强磁场的直线边界上的M、N点分别以45°和30°(与边界的夹角)射入磁场，又同时分别从N、M点穿出，如图所示．设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是()A.A粒子带正电，B粒子带负电B.A、B两粒子运动半径之比为1∶C.A、B两粒子速率之比为1∶D.A、B两粒子的比荷之比为3∶210、如图所示，一矩形线圈置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图（b）所示，则线圈产生的感应电动势的情况为（）A.时刻电动势最大B.时刻电动势为零C.时刻磁通量的变化率最大D.时间内电动势增大三、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）一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“6V，1.5W”的小灯泡的I-U图线,现有下列器材供选用：A．学生电源（直流9V）B．开关一个、导线若干C．电压表（0~3V，内阻约10KΩ）D．电压表（0~6V，内阻约10KΩ）E．电压表（0~15V，内阻约30KΩ）F．电流表（0~0．3A，内阻约0．3Ω）G．电流表（0~0．6A，内阻约0．4Ω）H．电流表（0~3A，内阻约0．6Ω）I．滑动变阻器（10Ω，2A）J．滑动变阻器（200Ω，1A）（1）实验中电压表应选______，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______（用字母序号表示）；（2）在下面方框内画出实验电路图______：（3）对应实验电路图将实物连线补充完整________________；（4）闭合开关前，滑动变阻器滑片的位置应在__________选填“a”、“b”或“ab正中间”）端。12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，现有下列器材供选用：A.电压表（0～5V，内阻10kΩ）B.电压表（0～15V，内阻20kΩ）C.电流表（0～3A，内阻0.4Ω）D.电流表（0～0.6A，内阻1Ω）E.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许最大电流为2A）F.滑动变阻器（最大阻值为500Ω，允许最大电流为1A）G.学生电源（直流6V）、开关、导线若干（1）实验时，选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验，其理由是__________：（2）实验中所用电压表应选用_______，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（用序号字母表示）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、A【解析】金属杆静止时，所受的安培力F沿斜面向上，由左手定则知杆ab中电流方向由b到a，杆受力如图所示：由平衡条件得：F＝mgsinθ，又F＝BIL，联立解得：，故A正确，BCD错误2、A【解析】电场中某点的场强是由电场本身决定的，只要P点在电场中的位置确定，它的场强应是一个确定值，与检验电荷的正负和带电量的多少无关，故A正确，BCD错误．故选A【点睛】电场强度定义式具有比值定义法的共性，定义出的电场强度与F、q无关，由电场本身决定3、A【解析】人的手指带负电，则由于静电感应，门把手中离手指较近的一端感应出正电，离手指较远的一端感应出负电，则图A是正确的。故选A。4、D【解析】A．由轨迹图可知，油滴所受的合力方向竖直向上，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加，选项A错误；B．从a到b的运动过程中，根据能量守恒可知，重力势能、电势能、动能三者之和保持不变；从a到b的运动过程中重力做负功，重力势能增加，因此动能和电势能之和减小，选项B错误；C．由轨迹图可知，油滴所受的合力方向竖直向上，则带电油滴所受重力小于电场力，从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减小，选项C错误；D．根据能量守恒可知，重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，动能增加，因此重力势能和电势能之和减小，选项D正确。故选D。5、A【解析】小球沿逆时针方向做匀速圆周运动，可知重力和电场力平衡，由洛伦兹力提供向心力，根据题意和左手定则可知小球带正电；由重力和电场力平衡可知电场力方向竖直向上，故A正确，B、C、D错误；故选A。6、C【解析】b、d两点间的电压为220V，这说明a、b间电路是通的，b、c间电路不通或c、d间电路不通；a、c间电压是220V，这说明c、d间电路是通的，a、b间电路不通或者b、c间电路不通，综合即可分析【详解】由于用交流电压表测得b、d两点间的电压为220V，这说明a、b间电路是通的，b、c间电路不通或c、d间电路不通；由于a、c间电压是220V，这说明c、d间电路是通的，a、b间电路不通或者b、c间电路不通，综合分析可知b、c间电路不通，a、b间电路和c、d间电路通．故C正确，ABD错误故选C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】负电荷Q均匀分布在橡胶环上，当环转动时，在环上任取一截面则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q，因此应用电流的定义式，再结合圆周运动相关的知识即可求解.【详解】A、B、负电荷运动的周期，则电流，故A正确，B错误；C、D、等效电流方向是逆时针，故在中心轴线上产生的磁场方向竖直向上，故C正确，D错误.故选AC.【点睛】本题考查等效电流的求法，解题关键在于明确一个周期内流过导体截面的电量.8、CD【解析】电源输出P="UI=550"W，选项A错误；电动机线圈电阻R的发热功率P热=I2R="100"W，选项B错误；提升中重物的功率为P机="550"W–100W="450"W，选项C正确；电动机的效率为，选项D正确【名师点睛】此题是关于电功率的计算问题；关键是搞清电动机内部的能量转化关系，知道电热的求解公式P热=I2R9、ABD【解析】A．A向右偏转，磁场方向垂直纸面向外，根据左手定则知，A为正离子，B向左偏转，根据左手定则知，B为负离子，A正确；B．离子在磁场中做圆周运动，由几何关系可得（l为MN之间的距离）因为：，则A、B两离子的半径之比为，B正确；C．离子的速率（为轨迹所对圆心角），时间相同，半径之比为，圆心角之比为3：2，则速率之比为，C错误；D．根据知，因为速度大小之比为，半径之比为，则比荷之比为，D正确；故选ABD。10、AD【解析】由于面积一定，磁场变化，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为：；A、0时刻磁感应强度的变化率即最大，故感应电动势最大，故A正确，B错误；C、时刻磁通量最大，但磁感应强度的变化率即为零，即该时刻磁通量的变化率为零，故C错误；D、时间内，磁感应强度的变化率即逐渐增大，即磁通量的变化率变大，故感应电动势增大，故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.D②.F③.I④.⑤.⑥.a【解析】(1)[1]灯泡额定电压是6V，电压表选量程为6V的D；[2]灯泡额定电流I=则电流表选量程为0.3A的F；[3]为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻I；(2)[4]由于小灯泡的电阻值比较小，则电流表采用外接法，由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；(3)[5]根据原理图实物连线如图所示(4)[6]为了安全和保护电表，开关闭合前将滑片置于接入电路电阻值最大，故滑片在a端。12、①.(1)描绘灯泡的I-U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据；②.(2)A，③.D，④.E【解析】（1）[1]描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，并要多取几组数据，滑动变阻器应选择分压接法；（2）[2]灯泡额定电压为4V，电压表应选A；[3]灯泡额定电流电流