湖北省武汉市华中师大一附中2027届高二上物理期末联考试题含解析

湖北省武汉市华中师大一附中2027届高二上物理期末联考试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、静电屏蔽也不是什么高科技，小明想起课本上提到过一种新兴的发电技术——磁流体发电。如下图为磁流体发电机的原理示意图，平行导体电极之间有一个很强的磁场，将一束含有大量正、负带电粒子的电离气体喷入磁场，两极间就会产生电压。磁场的磁感应强度为B，电离气体在两极间穿过的速度为v，两极间距为d，则下列小明对如图所示的磁流体发电机的说法中，正确的是A.上极为电源的正极B.带电粒子在两极间运动时只受到磁场力的作用C.在接有用电器之后，两极间的电压为BdvD.在接有用电器之后，要维持电离气体匀速通过两极间的区域，则需要左右存在一个确定的压力差2、如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表示数变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表示数变小C.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电流表A1示数变大D.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电流表A2示数变小3、如图所示,一个带正电荷q、质量为小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B.现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电荷量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则（）A.小球一定不能到达B点B.小球仍恰好能到达B点C.小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力D.小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关4、在电灯旁再并联一只电炉，电灯变暗的原因是（）A.接上电炉使电路中总电流减小B.电路中总电流不变，被电炉分去一些电流C.电路中总电流增加导致线路上损失的电压增加，电灯两端电压变小D.电路中总电流增加，通过电灯的电流不变5、如图所示，在足够长的竖直线的右侧有方向垂直纸面向外且范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场区域，一带电粒子q从P点沿与竖直线成角θ＝45°方向，以大小为v的初速度垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从Q点射出磁场．不计粒子重力，下列说法正确的是A.粒子射出磁场时与水平线的夹角为θB.带电粒子的比荷q/m=π/BtC.若PQ之间的距离等于L，则带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径R＝LD.带电粒子q可能带正电荷6、设每个通电的圆环在圆心处产生的磁场的磁感应强度都为B0．如图，两个相互绝缘的都通有电流的圆环相互垂直放置，则这两个圆环中心处的磁场磁感应强度为（）A.B0方向斜向右上方 B.B0方向斜向后上方C.B0方向斜向左上方 D.2B0方向斜向后下方二、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、如图甲所示，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向外的磁场，从t=0时起，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化．下列说法正确的是A.时刻，R中电流方向由a到bB.3时刻，R中电流方向由a到bC.0~2时间内R中的电流是2~4时间内甲的2倍D.0~2时间内R产生的焦耳热是2~4时间内产生的8、如图所示，质量为m、带电荷量为q小滑块放置在倾角为α、足够长的固定光滑绝缘斜面上，斜面置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．现让小滑块在斜面上由静止释放，一段时间后小滑块离开斜面．重力加速度大小为g．下列判断正确的是A.小滑块带正电B.小滑块在斜面上滑行的过程中机械能守恒C.小滑块离开斜面时的速度大小为D.小滑块要离开斜面时的加速度大小为g9、如图所示，两块平行金属板M、N竖直放置，电压恒为U．一电子（不计重力）从N板静止释放，它运动到M板时速率为v．现将M板水平向右移动一段距离，再将电子从N板静止释放，下列判断正确是A.金属板M、N的带电量不变B.电子运动过程的加速度变大C.电子运动到M板所用的时间变短D.电子运动到M板时速率变小10、烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅来探测烟雾．当正常空气分子穿过探测器时，镅会释放出射线将它们电离，从而产生电流．烟尘一旦进入探测腔内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报．则下列说法不正确的是A.镅发出的是α射线B.镅发出的是β射线C.镅发出的是γ射线D.0.2mg的镅经864年将衰变掉0.15mg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）某研究小组收集了手机中的锂电池．为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红同学设计了如图所示的电路图来“测电源电动势和内阻”，图中R2为电阻箱．根据测量数据作出图象，如图所示(1)若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、b表示)(2)上述方法测出的数据与真实值比较，测量出的内阻_____________（填“偏大”或“偏小”）,造成此系统误差主要原因是__________________________12．（12分）有一个小灯泡上标有“4.8V2W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线．有下列器材可供选用：A．电压表V1（0～3V，内阻3kΩ）B．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）C．电流表A（0～0.6A，内阻约1Ω）D．定值电阻R1=3kΩE．定值电阻R2=15kΩF．滑动变阻器R（10Ω，2A）G．学生电源（直流6V，内阻不计）H．开关、导线若干(1)为了使测量结果更加准确，实验中所用电压表应选用_______，定值电阻应选用_______（均用序号字母填写）；(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图__________；(3)根据实验做出P﹣U2图象，下面的四个图象中可能正确的是_____________A、B、C、D、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，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14．（16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L15．（12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

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．由左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，故A错误；B．当离子偏转使得两极板带电后，两极间就存在静电场，因此离子还受到静电力的作用，故B错误；C．由qvB-qE场=0E=U开=E场d可知，该发电机的电动势E=Bdv则通电后，两极板间电压为U=E-Ir，其中r为该发电机的内阻，故C错误；D．通电后，发电机内部的电流由负极指向正极，即向下，由左手定则可知，电离气体会受到向左的安培力，因此需要左侧的气体压力大于右侧的气体压力，才能维持电离气体向右匀速通过两极板间区域，故D正确。故选D。2、C【解析】A、B项：由于电源电压和变压器匝数比不变，所以副线圈两端电压不变，电压表测的为副线圈两端电压，所以电压表的示数不变，故AB错误；C、D项：当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，副线圈中的总电阻变小，电压不变，副线圈中的电流变大，所以原线圈中的电流变大，即电流表A1的示数变大在C正确，D错误故选C3、B【解析】不加电场时，设恰能到达轨道的最高点B的速度为v，根据机械能守恒定律有：mg（h-2R）=mv2；…①在最高点时，重力提供向心力，有：mg=m…②加上电场后，设能到达B点的速度为v2，根据动能定理得：mv22=（mg+Eq）（h-2R）…③在最高点时，重力与电场力的合力提供向心力，有：mg+Eq=m…④得v2=v，故为小球仍恰好能到达B点，故B正确，ACD错误；故选B.4、C【解析】由于总电压恒定，并联后总电阻减小，导致电路中的总电流增大，电线上电压损失增大，则灯泡两端的电压减小，从而使流过电灯的电流变小，灯泡变暗；A．接上电炉使电路中总电流减小，与结论不相符，选项A错误；B．电路中总电流不变，被电炉分去一些电流，与结论不相符，选项B错误；C．电路中总电流增加导致线路上损失的电压增加，电灯两端电压变小，与结论相符，选项C正确；D．电路中总电流增加，通过电灯的电流不变，与结论不相符，选项D错误；故选C.5、A【解析】根据粒子在P点的速度方向及P、Q的位置关系得到粒子偏转方向，从而由左手定则得到电性；根据粒子做匀速圆周运动，由几何关系求得离开磁场时的速度方向，轨道半径及中心角，即可根据洛伦兹力做向心力得到周期，从而得到运动时间，进而反解出荷质比【详解】粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，则根据几何关系可得粒子射出磁场时与竖直线的夹角θ=45o,所以与水平线的夹角为θ=45o，故A正确；根据粒子做匀速圆周运动，由粒子在P点上方离开磁场可得：粒子做逆时针圆周运动，那么，根据粒子只受洛伦兹力作用，由左手定则可得：粒子带负电，故D错误；粒子做匀速圆周运动，由粒子在P点的速度方向，根据几何关系可得：粒子转过的中心角为90°，若PQ之间的距离等于L，则带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径，根据粒子转过的中心角可得：运动时间，所以，粒子比荷，故BC错误．所以A正确，BCD错误【点睛】粒子在磁场中做匀速圆周运动难点在于根据几何关系求得轨道半径、中心角等问题；其中尤其要注意匀速圆周运动的速度、径向的变化及各种三角关系6、B【解析】该题是关于磁场的叠加问题．首先用安培定则每个圆环在圆心O处产生的磁感应强度B0的方向，利用平行四边形定则进行矢量叠加，求出O处的磁感应强度大小【详解】根据安培定则可知，竖直放置的通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B0，水平放置的通电圆环在圆心O处产生的磁感应强度方向竖直向上，大小为B0，两者相互垂直，根据平行四边形定则进行合成得知，O处的磁感应强度大小为B=B0，方向斜向后上方；故选B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】根据楞次定律即可判断t0、3t0时刻，R中的电流方向；根据法拉第电磁感应定律求出两个时间段内的感应电动势，由欧姆定律得到电流关系；根据焦耳定律Q＝I2Rt即可得到两个时间段的焦耳热的大小关系.【详解】t0时刻，线圈中向外的磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流沿顺时针方向，所以R中电流方向由b到a，故A错误；3t0时刻，线圈中向外的磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流沿逆时针方向，R中的电流方向由a到b，故B正确；0～2t0时间内感应电动势；2t0～4t0时间内感应电动势；根据I=E/R可知，知0～2t0时间内R中的电流是2t0～4t0时间的，故C错误；根据焦耳定律Q＝I2Rt，知0～2t0时间内R产生的焦耳热是2t0～4t0时间内的，故D正确；故选BD【点睛】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，而感应电流的方向则由楞次定律判定．同时穿过磁通量发生变化的线圈相当于电源，所以电源内部（线圈）电流方向是负极到正极8、BC【解析】带电滑块在滑至某一位置时，由于在洛伦兹力的作用下，要离开斜面．根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性．由光滑斜面，所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动．借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小；【详解】由题意可知：小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可得：小滑块带负电，故A错误；滑块下滑过程中，支持力与速度垂直，且洛伦兹力与速度也垂直，因此两个力不做功，因光滑，没有摩擦力，因此只有重力做功，小滑块的机械能守恒，故B正确；由题意：当滑块离开斜面时，洛伦兹力：Bqv=mgcosα，则，故C正确；滑块要离开斜面时，重力垂直斜面的分力与洛伦兹力平衡，则重力另一分力产生加速度，那么其加速度大小为gsinα，故D错误．故选BC【点睛】本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出刚离开时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移9、BC【解析】MN两金属板构成了电容器，并且始终与电源相连，电容器的电压不变，根据和C=Q/U可以判断可以判断电容器的电容和电荷量的变化．根据E=U/d可以判断电场强度的变化，从而判断出加速度的变化，在根据匀变速直线运动的规律可以判断电子的运动的时间．由动能定理分析速度的变化【详解】由于电源电压恒定，当M板水平向右移动一段距离后，极板之间的距离减小，根据电容的决定式可知，电容变大，由C=Q/U可知，此时金属板M、N的带电量将变大，故A错误；电源的电压不变，两板之间的距离减小，根据E=U/d可知，电场强度要变大，所以电子所受的电场力变大，加速度也变大，故B正确；电子在极板之间做的是匀加速直线运动，根据d=at2可知，由于极板之间的距离d减小，加速度a变大，所以电子的运动的时间要减小，故C正确；在整个的运动的过程中，电压不变，只有电场力做功，根据动能定理得：qU=mv2，可知电子运动到M板时速率不变，故D错误．故选BC【点睛】题根据电子的运动的规律，列出方程来分析电子的加速度、运动的时间和速度分别与哪些物理量有关，根据关系式判断即可10、BC【解析】据三种射线可知，电离能力大小，即可判定镅会释放出什么射线；再结合半衰期的概念，即可求解【详解】镅会释放出射线将它们电离，从而产生电流，而三种射线中，α射线能使空气电离，故A正确，BC错误；半衰期为432年，当经864年，发生两次衰变，0.2

mg的镅将衰变掉0.15

mg，还剩下0.05

mg没有衰变，故D正确；此题选择不正确的选项，故选BC.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、①.②.③.偏小④.电压表分流作用【解析】（1）由闭合电路的欧姆定律求出与的关系式，根据该关系式求出电源的电动势与内阻；（2）因为电压表不是理想电表，所以存在误差【详解】（1）不考虑电压表分流作用，电路的电流根据闭合电路欧姆定律，有，联立得，则图像斜率，纵轴截距，所以，（2）考虑电压表的分流作用，写出闭合电路欧姆定律，其中是电压表内阻与电源内阻并联之后的电阻，此为我们实验的测量值，所以比真实值小【点睛】测定电源内阻与电动势的实验利用闭合电路欧姆定律即可解决，需要注意电流表分压与电压表分流引起的误差12、①.A②.D③.见解析④.C【解析】为了使测量误差小，电压表V2量程太大，所以用V1，又因为V1量程小于灯泡的额定电压，所以串联一个电阻组成一个稍大一些的电压表，故定值电阻与V1串联，