安徽省合肥庐阳高级中学2027届高二上物理期末统考试题含解析

安徽省合肥庐阳高级中学2027年高二上物理期末统考试题考生请注意：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、倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力（）A.逐渐增大 B.逐渐减小C先减小后增大 D.先增大后减小2、如图所示，电源电动势为E，电源内阻为r=1Ω，定值电阻R1=4Ω，滑动变阻器R2变化的范围为0~10Ω，以下说法正确的是A.当R2=3Ω时，电源的输出功率最大B.当R2=3Ω时，R1上获得的功率最大C.当R2=3Ω时，电源的效率最大D.当R2=5Ω时，R2上获得的功率最大3、在示波管中，电子枪2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度为A.9.6×10-6AB.3×10-3AC.4.8×10-6AD.3×10-6A4、关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（）A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.将通电直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半D.将通电直导线从中点折成直角，安培力大小一定变为原来的倍5、下列电路，能防止高频交变电流的冲击，有效保护器的是A. B.C. D.6、如图，在正点电荷Q形成电场中，在某点M放入一电荷量为q的正点电荷P，P受到的库仑力为F，下列表述正确的是()A.P、Q之间相互吸引B.若将P移走，则M点的电场强度为零C.若将P移近Q，则P所受库仑力减小D.若将P的电荷量增大为2q，则P所受库仑力增大为2F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、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的8、如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系在的空间内有与场强方向垂直的匀强磁B；在的空间内，将一质量为的带电液滴(可视为质点)从P点自由释放，此液滴沿轴的负方向以加速度(为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了它的带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入的空间内运动，液滴在的空间内运动的过程中A.动能不断增大B.动能保持不变C.重力势能一定先减小后增大D.电势能一定先减小后增大9、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（）A.电源的电动势为6.0V B.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.6A D.电流为0.2A时的外电路的电阻是28Ω10、某横波在介质中沿x轴传播，图甲为t=0.25s时的波形图，图乙为P点（x=1.5m处的质点）的振动图象，那么下列说法正确的是（）A.该波向右传播，波速为B.质点L与质点N的运动方向总相反C.时，质点M处于平衡位置，并正在往y轴负方向运动D.时，质点K向右运动了2m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）利用图甲所示的装置探究碰撞中的不变量，在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得滑块A质量m1=0.280kg，滑块B的质量m2=0.110kg，遮光片的宽度d=0.50cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz，将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与静止的B相碰；碰后光电计时器显示的时间为△tB=2.500ms，碰撞后打出的纸带如图乙所示(1)在该实验方案中，下列说法正确的是____A．调节气垫导轨，确保导轨水平B．滑块A的初始位置应尽可能靠近滑块BC．遮光片的宽度适当窄一些有利于减小误差D．滑块A和滑块B的质量交换也可完成该实验(2)两滑块碰撞前A滑块的速度大小为____m/s，两滑块碰撞后B滑块的速度大小为____m/s；(结果保留三位有效数字)(3)碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为____kg·m/s；(结果保留三位有效数字)(4)通过实验采集到的数据可得，在误差允许的范围内，A、B两个滑块碰撞过程中的不变量是____12．（12分）如图所示，某实验小组利用图示的实验器材将电路连接好后，进行“研究电磁感应现象”的实验实验时，线圈A放在线圈B中保持不动，小组同学将电键突然闭合时，发现电流计指针向右侧偏转．现保持电键闭合，则下列关于实验过程中所观察到的一些现象说法正确的是______A.滑片P快速向右移动时电流计指针将向左侧偏转B滑片P快速向左移动时电流计指针向左侧偏转C.将线圈A突然拔出过程中，电流计指针向左侧偏转D.将线圈A拔出过程中，电流计指针不发生偏转实验小组通过本实验，归纳出的实验结论是______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）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、C【解析】加上磁场之前对杆受力分析：受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：mgsinθ=f；加速磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有：mgsinθ=f′+FA；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加；故选C2、D【解析】A.由于R1>r，R1+R2由越接近内阻r，电源输出功率越大，所以当R2=0时，电源输出功率最大，故A错误；B.R1上消耗的功率，电流越大，R1消耗的功率越大，根据闭合电路的欧姆定律，当R2=0时，电流最大，R1上消耗的功率最大，故B错误；C.电源的效率,R2越大，电源的效率越高，所以当R2=10Ω时，电源的效率最高，故C错误；D.将R1看做内阻，当r+R1=R2，即R2=5Ω时，R2消耗的功率最大，故D正确；故选D3、C【解析】每个电子的电荷量大小为：e=1.6×10−19C，6×1013个电子总电荷量为：q=6×1013×1.6×10−19C=9.6×10−6C，则示波管中电流大小为：I=A=4.8×10−6AA、A项与上述分析结论不相符，故A错误；B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；C、C项与上述分析结论相符，故C正确；D、D项与上述分析结论不相符，故D错误4、B【解析】由左手定则知，安培力的方向垂直与B、I，即垂直与B与I所在的平面，所以A错误；B正确；从中点折成直角后，导线的有效长度不等于导线长度一半，所以C错误；若开始直导线与磁场方向平行，则安培力是零，将通电直导线从中点折成直角，安培力的大小不是原来的倍，所以D错误5、C【解析】电容器能通交流，阻直流，而对交流电也有阻碍作用，根据知频率越高，容抗越小，所以电容器对于高频交变电流的阻碍作用小于它对低频交变电流的阻碍作用，因此不能有效保持，故A错误；电阻对交流有阻碍，但起不到有效保护，故BD错误；电感器对交流电有阻碍作用，根据XL=2πLf知，频率越高，感抗越大，所以电感器对于高频交变电流的阻碍作用大于对低频交变电流的阻碍作用，故C正确6、D【解析】正点电荷P、Q带同种电荷，相互排斥，A错误；电场中的场强与放入电场中的电荷无关，也与是否放入电荷无关，B错误；根据库仑定律：，若将P移近Q，则P所受库仑力增大，若将P的电荷量增大为2q，则P所受库仑力增大为2F，C错误，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、ABD【解析】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，故A正确；B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故B正确；C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误；D．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故D正确。故选ABD。8、BC【解析】带电粒子在电场与重力场作用下，由牛顿第二定律可得：qE+mg＝ma＝m•2g，故qE＝mg，当带电粒子进入磁场时，由于电场力与重力方向相反，处于平衡．而洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动．所以重力势能先减小后增大，故C正确；由于电场力先作负功后做正功，所以电势能先增大后减小，故D错误；由于做匀速圆周运动，则速度大小不变，则动能不变，故A错误，B正确9、AD【解析】A．根据闭合电路的欧姆定律可得由图可知直线与y轴截距电源电动势，即，故A正确；B．图像中纵轴的起点不是原点，电源内阻为直线斜率的绝对值，即故B错误；C．电源短路时外电阻为零，因此短路电流故C错误；D．当时，外电阻的阻值代入数据解得可解得，故D正确。故选AD。10、AB【解析】根据质点P点的振动图象，可确定波的传播方向，再由波的传播方向来确定质点L的振动方向．由振动图象读出质点的振动周期，从而知道波的传播周期，根据，从而求出波速，质点不随着波迁移【详解】从振动图象可知，在t=0.25s时，P点振动方向向上，所以波向右传播，且据，则有v=m/s=2m/s，故A正确；由波动图象可知，质点L与质点N平衡位置间距为半个波长，振动情况总是相反，因此运动方向总是相反，故B正确．由乙图可知周期是2s；甲图为t=0.25s时的波形图，到t=0.75s时经过了的时间是：0.75s-0.25s=0.5s=T时，即t=0.75s时，质点M处于平衡位置，并正在向y轴正方向运动．故C错误．在1.25s时间内，质点K在平衡位置来回振动，并不随着波迁移．故D错误．故选AB【点睛】本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力，同时掌握由振动图象来确定波动图象的传播方向三、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.AC②.1.90③.2.00④.0.308⑤.两滑块总动量【解析】(1)[1]A．导轨水平，可以消除重力分力的影响，故A正确；B．滑块A的初始位置越靠近B，不利于滑块A碰前的初速度计算，故B错误；C．遮光片的宽度适当窄些，处理滑块的速度越准确，故C正确；D．由于A的质量较大，如果交换质量，有可能使A反弹，则不能完成该实验，故D错误。故选AC；(2)[2]由图乙所示纸带可知，碰撞前A的速度[3]两滑块碰撞后B滑块的速度大小；(3)[4]碰撞后滑块A的速度为碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为；(4)[5]碰撞后滑块B质量和速度的乘积大小为碰撞前滑块A的质量和速度的乘积大小为碰撞后滑块A、B的质量和速度的乘积之和为所以在误差允许的范围内，A、B两个滑块碰撞过程中的不变量是两滑块与速度乘积之和即总动量。12、①.BC②.感应电流产生条件：闭合回路中磁通量变化【解析】（1）将电键突然闭合时，发现电流计指针向右侧偏转，说明穿过线圈B的磁通量增大时，则电流计指针向右偏转；当滑片P快速向右移动时，导致线圈A中的电流增大，那么穿过线圈B的磁通量增大，则电流计指针将向右侧偏转，故A错误；当滑片P快速向左移动时，导致线圈A中的电流减小，那么穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左侧偏转，故B正确；当将线圈A突然拔出过程中，那么穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左侧偏