甘肃省庆阳市宁县中2027届物理高二上期末统考试题含解析

甘肃省庆阳市宁县中2027届物理高二上期末统考试题注意事项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、竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角θ，当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表读数I2，夹角为θ2；则A.θ2>θ1，I2=I1 B.θ2<θ1，I2=I1C.θ2>θ1，I2≠I1 D.θ2<θ1，I2≠I12、直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当通过如图所示的电流时（同时通电）从左向右看，线圈将（）A.顺时针转动，同时靠近直导线ABB.顺时针转动，同时离开直导线ABC.逆时针转动，同时靠近直导线ＡＢD.不动3、如图是静电场中的一组等势面分布图，M、N是其中的两点，、表示M、N两点的场强，、表示M、N两点的电势，则下列说法中正确的是A. B.C. D.4、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是()A. B.C. D.5、如图所示，R为光敏电阻，光照越强电阻值越小．平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场．让质子流以初速度垂直电场方向射入电场（不计质子重力），沿a轨迹落到下板的中央．现只改变下列一个条件，有可能让质子沿b轨迹落到下板边缘的是（）A.开关S断开B.初速度变为C.使光照强度减弱D.竖直移动上板，使板间距变为2d6、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积S1>S2=S3，线圈1、2在同一位置，且线圈3在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为Φ1、Φ2、Φ3，则它们的大小关系是（）A.Φ1>Φ2>Φ3B.Φ1>Φ2=Φ3C.Φ1<Φ2<Φ3D.Φ1<Φ2=Φ3二、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,空间存在一匀强电场,其方向与水平方向夹角为30°,A、B连线与电场线垂直,一质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点,速度大小仍为v0，且AB=BC，则下列说法中正确的是（）A.电场强度方向沿电场线斜向上B.电场强度大小为C.此过程小球增加的电势能等于D.小球在运动过程中下落的高度为8、静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（）A.涂料微粒带正电B.涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反C.电场力对涂料微粒做正功D.涂料微粒的电势能变大9、如图所示，当磁场的磁感应强度B增强时，则金属环有（）A.顺时针的感应电流B.逆时针的感应电流C.收缩的趋势D.扩张趋势10、(多选)如图为一个电磁泵从血库里向外抽血的结构示意图，长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为a、内壁高为b、宽为L且内壁光滑．将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子，将上、下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是()A.此装置中血浆的等效电阻B.此装置中血浆受到安培力大小F＝BILC.增大磁感应强度可以加快血浆的外抽速度D.前后两侧的压强差三、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）如图所示为质谱仪的原理图，利用这种质谱仪可以对氢元素的各种同位素迚行测量。从容器A下方的小孔S1迚入加速电压为U的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零，粒子被加速后从小孔S2迚入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，关于氢的三种同位素氕、氘、氚迚入磁场时速率最大的是_________；三条谱线中a是粒子形成的_________。（填“氕”、“氘”或“氚”）12．（12分）某中学为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，准备了如下的实验器材：A.电压表V1（0～1V，内阻2kΩ）B电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）C.电流表A（0～1A，内阻约1Ω）D.定值电阻R1＝6kΩE.定值电阻R2＝16kΩF.滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）G.学生电源（直流5V，内阻不计）H.开关、导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选用____，定值电阻应选用____（均用序号字母填写）；（2）在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图___；（3）根据设计的电路图，写出小灯泡两端电压U与电压表读数UV的关系U＝___．若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是____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）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】滑动变阻器整个接入电路，部分和电容器并联，电容器相当于电路，所以滑动变阻器直接与电源串联，移动滑片，电流大小不变，I2=I1；滑片在b点时，电容器两端电压较大，电容器极板间场强较大，小球向右偏转角度大，θ2>θ1，A正确，BCD错误；故选A。2、C【解析】根据安培定则可知，通电导线在右侧产生磁场方向垂直纸面向里．采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，从左向右看，圆环将逆时针转动；又特殊位置：圆环转过时，通电直导线对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近，故C正确，ABD错误【点睛】本题是磁场中典型问题：判断安培力作用下导体运动的方向．常用方法有：等效法、电流元法、特殊位置法等，根据安培定则判断通电导线产生的磁场方向，采用电流元法和特殊位置法分析圆环所受安培力，判断圆环的运动情况3、D【解析】等差等势线越密的地方，电场强度越大，所以由图可知M点场强大于N点场强，即EM>EN；由图可知，N点电势高于M点电势，即。A.。与上述结论不符，故A错误；B.。与上述结论不符，故B错误；C.。与上述结论不符，故C错误；D.。与上述结论相符，故D正确。4、D【解析】根据左手定则可知，A图中安培力方向应该向下，B图中安培力应该垂直于磁场斜向左上方，C图中磁场方向和电流方向在同一直线上，不受安培力作用，D图中安培力方向斜向左下方垂直于电流方向，故ABC错误，D正确5、C【解析】以一定速度垂直进入偏转电场，由于速度与电场力垂直，所以粒子做类平抛运动．这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动．根据运动学公式解题【详解】A项：开关S断开，粒子不受电场力作用，将匀速直线运动，不可能运动到b，故A错误；B项：将初速度变为，质子加速度不变，运动时间不变，质子的水平位移变为原来的一半，不可能到达下板边缘，故B错误；C项：使光照强度减弱，光敏电阻阻值变大，总电流变小，路端电压变大，R1中的电流变大，流过R2电流变小，所以电容器两端电压变小，粒子的加速度变小，运动到下极板的时间变长，所以有可能让质子沿b轨迹落到下板边缘，故C正确；D项：竖直移动上板，使板间距变为2d，则板间场强变为原来的，电场力为原来的，加速度为原来的根据y＝知时间为原来的水平位移为原来，不能到达下板边缘，故D错误故选C【点睛】带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动，应用类平抛运动的规律处理粒子运动，但要注意的是平行板电容器充满电与电源断开后，由于电荷量不变，场强不变，所以位移也不变6、C【解析】在条形磁铁内、外都有磁场，套在条形磁铁外的三个线圈的磁通量为内部向左的磁通量减去外部向右的磁通量，而其内部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，总磁通量越小，线圈1、2在同一位置，线圈1的外部面积大，则向右的磁通量大，故Φ2>Φ1，线圈2、3面积一样，线圈3位置外部向右磁通量小，则Φ3>Φ2，可知Φ1<Φ2<Φ3。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、BCD【解析】A.由题意可知，小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，则电场力做负功，而小球带正电，故电场线应斜向下，故A错误；B.由动能定理可知，mgABsin60°=EqBCcos30°，解得：，故B正确；D.将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，则有竖直分量中的电场力：F=E′q=mgcos60°=，则物体在竖直方向上的合力：F合=mg+=，则由牛顿第二定律可知，竖直方向上的分加速度：ay=，则下落高度：故D正确；C.此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系可知，小球在沿电场线的方向上的位移：，则电势能的增加量：，故C正确。故选：BCD。8、BC【解析】由于在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间形成了强电场，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，则涂料微粒带负电，微粒所受电场力的方向与电场方向相反．故A错误，B正确；因粒子带负电，在库仑引力的作用下做正功，则电势能减小，故C正确，D错误．故选BC9、BC【解析】AB．根据楞次定律，当B增强时，穿过线圈的磁通量向里增加，则感应电流磁场向外，则线圈中有逆时针的感应电流，选项A错误，B正确；CD．在线圈中取一小段电流元，由左手定则可知电流元受安培力指向圆心，可知线圈有收缩的趋势，选项C正确，D错误；故选BC。10、ACD【解析】导体长度为b，横截面积为aL，由电阻定律可得此装置中血浆的等效电阻为：R=ρ，故A正确．导体长度为a，故所受安培力为F=BIb，故B错误．根据洛伦兹力与电场力平衡，则有qvB=q，解得：U=Bav，当增大磁感应强度B时，则前后表面的电势差U增大，导致电场力增大，则会加快血浆的外抽速度，故C正确；压强公式得可得：，故D正确．故选ACD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.氕②.氚【解析】[1]．粒子在电场中被加速，由动能定理得；粒子进入磁场时的速度大小由于氕氘氚的电荷量q相等、加速电压U相等、m氕＜m氘＜m氚，则它们的速度关系为：v氕＞v氘＞v氚，即速率最大的是氕；[2]．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：粒子轨道半径由于氕氘氚的电荷量q相等、磁感应强度B相等、加速电压U相等、m氕＜m氘＜m氚，则R氕＜R氘＜R氚，a、b、c分别对应：氚、氘、氕。12、①.（或）②.D（或）③.如图所示：④.⑤.C【解析】（1）由于小灯泡的额定电压为4V，若选15V量程，则量程太大，所以应选A，但需要进行改装为U=4V量程的电压表；根据欧姆定律和串并联规律应有：U=，解得：R=6kΩ，所以定值电阻应选D；（2）实验要求电压从零调，说明变阻器应采用分压式接法；根据纯电阻功率P=,灯泡的电阻R==4Ω，电阻远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：（3）根据串联电路特点知，灯泡电压与电压表示数间的关系为U=UV+U1=UV+；整理得：由于灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，根据灯泡的功率,在P−U2