河南省洛阳中学学校2027届物理高二上期末考试试题含解析

河南省洛阳中学学校2027年物理高二上期末考试试题考生须知：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、如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是A.B.C.D.2、如图所示的电场中两点A和B（实线为电场线，虚线为等势面）．关于A、B两点的场强E和电势φ，正确的是（）A=，= B.＞，＞C.＜，＜ D.＞，＜3、如图所示，M和N为两平行金属板，板间电压为U，在N板附近由静止释放一质子（不计重力）。下列说法正确的是（）A.若仅增大两板间距离，则质子受到的电场力变大B.若仅减小两板的正对面积，则金属板所带的电荷量变少C.若仅减小两板间距离，则回路中会出现逆时针方向的瞬时电流D.若仅将两板间的电压变为2U，则质子到达M板时的速度变为原来的2倍4、在如图所示电路中，闭合开关后，相同的两个灯泡A、B均正常发光，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，则（）A.A灯变亮，B灯变暗B.A灯变暗，B灯变亮C.A、B灯均变亮D.A、B灯均变暗5、在如图所示电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）A.合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭B.合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭C.合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭D.合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭6、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化二、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、磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A.a、b两点磁感强度大小相等B.a、b两点磁感强度大小不等，Ba>BbC.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大D.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小8、如图所示,从MN上方存在匀强磁场，带同种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界MN的夹角分别为30o和60o，且同时到达P点，已知OP=d，则（）A.a、b两粒子运动半径之比为1：B.a、b两粒子的初速率之比为5：2C.a、b两粒子的质量之比为4：75D.a、b两粒子的电荷量之比为2：159、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A.灯泡L将变暗 B.灯泡L将变亮C.电容器C的电荷量将减小 D.电容器C的电荷量将增大10、半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体．图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系，其中k为材料的霍尔系数．若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是（）A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体B.霍尔系数越大的材料，其内部单位体积内的载流子数目越多C.若将磁场方向改为沿z轴正方向，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小D.若将电流方向改为沿z轴正方向，则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大三、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）通过某电阻的周期性交变电流的波形如图所示，求该交流电的有效值I12．（12分）某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，通过一块电压表和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势．已知电压表的内阻约在15～25kΩ之间，量程为15V，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20.（1）.请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上____（2）.他们在实验过程中，欧姆的选择开关应拨至倍率为“×________”（3）.在实验中，同学们读出电压表的读数为U，欧姆表指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，由此可得欧姆表内电池的电动势的表达式为________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】小球能处于静止状态，必然受合力为零，由图象知小球受重力、绳的拉力和库仑力，这三个力组成封闭三角形时合力为零，或者三力在同一直线上时合力为零，由图象知只有C正确。故选C。2、B【解析】根据电场线越密的地方电场强度越大，所以A点的场强大于B点的场强，根据沿着电场线电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点的电势，故B正确，ACD错误3、B【解析】A．电容器两极板之间的电压保持不变，根据：可知极板间距离增大，电场强度减小，根据电场力：可知质子受到的电场力变小，A错误；B．根据电容器的决定式：可知正对面积减小，电容减小，极板间电压不变，根据电容的定义式：可知电荷量减小，B正确；C．根据电容器的决定式：可知减小极板间距，电容增大，极板间电压不变，根据电容的定义式：可知电荷量增大，电容器充电，回路中出现顺时针方向的瞬时电流，C错误；D．质子从静止释放到板，根据动能定理：解得：若仅将两板间的电压变为，速度变为原来的倍，D错误。故选B。4、A【解析】当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串反并同可知，由于灯泡B与滑动变阻器并联，则灯泡B的电功率减小，即B灯变暗，灯泡A与滑动变阻器串联，则灯泡A的电功率增大即A灯变亮，故A正确，BCD错误。故选A。5、C【解析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序【详解】由图可以看出，a、b灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作．但对于含电感线圈的电路，在通电时，线圈产生自感电动势，对电流的变化有阻碍作用。则合上开关，b先亮，a后亮．当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由a、b及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭．故C正确故选C【点评】对于线圈要抓住这个特性：当电流变化时，线圈中产生自感电动势，相当于电源，为回路提供瞬间的电流6、C【解析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，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、BD【解析】AB．磁感线的疏密程度反映磁感应强度的大小，由图可知a、b两点中a点处磁感线密，因此a点磁感应强度大，即Ba>Bb，故A错误，B正确；CD．通电导线在磁场中的受力大小除了跟磁感应强度有关外，还跟电流与磁感线方向夹角大小有关，因此同一通电导线在a、b处受力大小无法判断，故C错误，D正确。故选BD。8、CD【解析】由题图可知，粒子在磁场中运动半径为；运动轨迹所对的圆心角为，运动轨迹弧长为，粒子在磁场中运动轨迹半径为，所对的圆心角为，运动轨迹弧长为，所以两粒子运动半径之比为，故A错误；因运动时间，而，即粒子的速度之比为，故B错误；因两粒子以相同的动能入射，故，所以有：两粒子的质量之比为，故C正确；因，所以两粒子的电荷量之比为，故D正确【点睛】由题意结合几何关系可求得粒子运动的半径及时间关系，则根据时间相等、动能相等等已知信息，利用带电粒子在磁场中的运动规律可解得各物理量之间的关系；本题考查带电粒子在磁场中运动规律，要注意通过几何关系找出圆心和半径，再由洛仑兹力充当向心力可求得相应关系9、AD【解析】AB.当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，电路中电流减小，灯L变暗，故A正确，B错误；CD.电容器的电压等于路端电压，电路中电流减小，内电压增减小，可见路端电压是增大的，则由Q=CU知，电容器C的电荷量将增大，故C错误，D正确；10、AC【解析】根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可【详解】电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即带正电，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，故A正确；最终洛伦兹力和电场力平衡，有：evB=e；电流的微观表达式为：I=nevS；且霍尔电势差大小满足关系UH=k，联立解得：，单位体积内的载流子数目，随着霍尔系数越大，而越小，故B错误；若将磁场方向改为沿z轴正方向，则平衡时：evB=e，解得U=Bdv，则d由原来的b变为c，减小，此时的电势差产生在前表面和后表面，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小，选项C正确，D错误．故选AC【点睛】本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，注意单位体积内的载流子数目表达式的各物理量的含义三、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、【解析】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：，代入数据得：，解得：.12、①.②.×1k③.【解析】（1）[1]．欧姆表内电源正极接在欧姆表的负接线柱上，故红表笔应接电压表的负接线柱，黑表笔应接电压表的正接线柱（2）[2]．电压表的内阻较大，故欧姆挡选择开关应选倍率为“×1k（3）[3]．欧姆表内阻等于中值电阻（）因为多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20，所以欧姆表的内电阻为20×103Ω，电路中的电流，欧姆表内电池的电动势的表达式为四