湖南省永州市祁阳县2027届物理高二第一学期期中综合测试试题含解析

湖南省永州市祁阳县2027届物理高二第一学期期中综合测试试题注意事项: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、如图所示电路中电源电动势为3V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab=3V，Ubc=3V，Ucd=0V，由此可以断定A．变阻器R断路B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．L1和L2的灯丝都烧断了2、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．在该区城中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．已知小球所受电场力与重力大小相等，现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是A．小球能越过d点并继续沿环向上运动B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大C．小球从a点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能减小D．小球从b点运动到c点的过程中，电势能增大，动能增大3、三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置．三根导线中电流大小相同、方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等．则P、Q中点O处的磁感应强度方向为（）A．方向竖直向上 B．方向竖直向下 C．方向水平向右 D．方向水平向左4、物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于（）A．控制变量法B．类比C．理想化模型D．等效替代5、如图所示，虚线a、b、c是电场中的一簇等势线（相邻等势面之间的电势差相等），实线为一个电子（重力不计）仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．a、b、c三个等势面中，a的电势最高B．电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．电子在P点的加速度比Q点的加速度小D．电子一定是从P点向Q点运动6、某电场的电场线分布如图所示，将某点电荷分别放在a、b(a在左边，b在右边)两点，则点电荷所受的电场力的大小关系是（）A．Fa<FbB．Fa=FbC．Fa>FbD．无法确定二、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、某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω，连接电路的实物图如图所示．关于该学生接线的说法正确的是（）A．滑动变阻器不起变阻作用B．电流表接线有误C．电压表量程选用不当D．电压表接线不妥8、目前有一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度。磁强计的原理如右图所示,电路有一段金属导体,它的横截面是宽为d、高为h的长方形,放在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B，导体中通有沿水平向右、大小为I的恒定电流。两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触,用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电荷量为e,M、N两点的电势分别为ΦM、ΦN，下列说法正确的是()A．磁感应强度B=nehU/I，电势差U越大表明磁场越强B．增大h时，电势差U增大C．电子定向移动的方向水平向左，ΦM<ΦND．电子定向移动速率v=I/nedh9、如图所示，、为两块平行带电金属板，带负电，带正电且与大地相接，两板间点处固定一负电荷，设此时两极间的电势差为，点场强大小为，电势为，负电荷的电势能为，现将、两板水平错开一段距离（两板间距不变），下列说法正确的是（）A．变大，变大 B．变小，变小C．变小，变大 D．变大，变小10、某直流电源与电阻R构成闭合电路，电阻R两端的电压为U，通过它的电流为I，如图所示．图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点α=β，则下列说法中正确的是（）A．在b点时，电源内阻消耗的功率最大B．在b点时，电源有最大输出功率C．从a到b时，β角增大，电源的输电效率增大D．从b到c时，β角增大，电源的总功率将减小三、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）①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是______、_____．②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5V，内阻很小．则以下电路图中______（填电路图2中的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏______（选填“大”或“小”）③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω，则准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的______电路（填电路图下的字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=______（用题中字母代号表示）．12．（12分）在测某种材料制成的均匀圆柱体的电阻率的实验中，需要测量其长度L、直径d和电阻R．（1）如图甲，使用游标卡尺测量其长度L为_____mm；如图乙，使用螺旋测微器测量其直径d为_____mm；（2）若用图丙电路测圆柱体的电阻，则测量结果将比真实值_____（填“偏大”或“偏小”）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）在图中的电路中，若R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源产生的总功率为40W，而输出功率为37.6W。求：（1）电源内阻上消耗的电功率是多少？（2）电源电动势（3）电阻R2。14．（16分）电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的．如图所示，把两根足够长的互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m的炮弹，炮弹架在长为L、质量为M的金属架上，当有大的电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得v1速度时的加速度为a，当有更大的电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道，求垂直于轨道平面的磁感强度多大？（设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比）．15．（12分）如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q=10﹣10C，质量m=10﹣20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k=9.0×109N•m2/C2）（粒子重力忽略不计）（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到达PS界面时离D点多远？（2）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小．

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、A【解析】

电压表测得Ubc=3V，则L1和L2的灯丝均不可能烧断；若变阻器R断路，则Uab=3V、Ubc=3V、电压表检测电路时，如果电压表示数为0，说明在并联路段外有断路或并联路段内有短路；如果电压表有示数，说明在并联路段无断路或并联路段内无短路。2、C【解析】试题分析：电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可．电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．由于a、d两点关于新的最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，A错误；由于bc弧的中点相当于“最低点”，速度最大，当然这个位置洛伦兹力最大，B错误；从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少，C错误；小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大，所以动能先增后减，D正确．3、D【解析】

该题考查了磁场的叠加问题．用右手螺旋定则首先确定三根通电直导线在a点产生的磁场的方向，利用矢量的叠加分析叠加后磁场大小和方向，从而判断各选项．【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在O点上所产生的磁场方向，如图所示：

直导线P在O点产生磁场与直导线Q在O点产生磁场方向相反，大小相等。则合磁场为零；而直导线R在O点产生磁场，方向从Q指向P，即为水平向左；故选D。磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量．它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则．4、C【解析】

“质点”、“点电荷”等都是为了研究问题简单忽略了大小和形状而引入的理想化的模型，所以它们从科学方法上来说属于理想模型，故C正确，ABD错误．理想化的模型是实际物体的简化处理，物理上研究的方法很多，我们在学习物理知识的同时，更要学习科学研究的方法．物理学中引入了“质点”、“点电荷”等概念，都是在物理学中引入的理想化的模型，是众多的科学方法中的一种．5、A【解析】

A．因为电场线垂直等势面，电子所受电场力指向轨迹内侧，电场线和电场力如图所示由于电子带负电，因此电场线方向指向斜下方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，A正确；B．a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，则根据而电子带负电，所以电子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，B错误；C．等势线密的地方电场线密场强大，P点位置电场强大，根据P点电场力大，根据牛顿第二定律，电子的加速度也大，C错误；D．由图只能判断出粒子受力的方向，不能判断出电子运动的方向，D错误。故选A。6、A【解析】

从图中可以看出，a点的电场线比b点的电场线稀，所以a点的电场强度小；根据公式F=qE可得：试探电荷在a点受到的电场力小，故A正确．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】

由电路图可知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，不起变阻作用，故A说法正确；电流表的只接了一个接线柱，故B说法正确；干电池的电压大约1.5V左右，电压表的量程3V选用恰当，故C说法错误；电压表直接接在电源连接上，且正负极接反了，开关不能控制电压表与电源断开，电压表接线错误，故D说法正确．故选ABD8、AD【解析】

根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而确定电势的高低，抓住电子受到的洛伦兹力等于电场力，结合电流的微观表达式求出磁感应强度的大小。【详解】根据左手定则知，电子向外侧偏转，则导体N极为负极，M极为正极。自由电子做定向移动，视为匀速运动，速度设为v，则单位时间内前进的距离为v，对应体积为vdh，此体积内含有的电子个数为：nvdh，电量为：nevdh有：I=Δq电子受电场力和洛伦兹力平衡，有eU解得：B=eUnhA项：磁感应强度B=nehU/I，电势差U越大说明，表明磁场越强，故A正确；B项：由B=eUnhI可知，增大h时，电势差U减小，故C项：负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以电子定向移动的方向水平向左，导体N极为负极，M极为正极，故C错误；D项：由电流微观表达式可知，I=nevdh，解得：v=Inedh，故故应选：AD。解决本题的关键掌握左手定则判定洛伦兹力的方向，以及知道最终电子受电场力和洛伦兹力处于平衡。9、AC【解析】

AB．将两板水平错开一段距离，两板正对面积减小，根据电容的决定式可知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，则由得知，板间电压U增大，板间场强可知，板间场强增大，故A正确，B错误；CD．P点到下板距离不变，由公式UBP=EdBP得知，P点与下板电势差增大，由于电场线向上，P点的电势低于下极板的电势，则P点的电势降低，负电荷在P点的电势能变大，故C正确，D错误。10、BCD【解析】内阻消耗功率为：，当电流最大时，电源内阻消耗的功率最大，而b点电流不是最大，所以内阻上消耗的功率不是最大，故A错误；在b点时，因为α=β，所以直线ob的斜率大小与直线ac的斜率大小相等，此时外电阻和电源的内电阻的大小相等，所以电源的输出功率最大，故B正确；从a→b时β角越大，总电流越小，电源的总功率越小，图线与坐标轴的“面积”增大，即输出功率增大，电源的输电效为：，所以效率增加，故C正确；从b→c过程中，β角增大，外电阻增大，总电流减小，电源的总功率减小，故D正确。所以BCD正确，A错误。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、0.422.30A小B【解析】

根据各种仪器的原理及读数方法进行读数，由给出的数据选择滑动变阻器的接法，由各仪器的内阻选择电流表的接法，并能通过误差原理分析误差，求出待测电阻的阻值；【详解】①电流表量程为，则最小刻度为；指针所示为；

电流表量程为，最小刻度为，则读数为；

②因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为，故采用电流表外接法误差较小，故选A电路图；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小；

③因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，故应选B电路；待测电阻及电流表总电阻，则待测电阻．对于电学实验一定不要单纯靠记忆去解决问题，一定要在理解的基础之上，灵活运用欧姆定律及串并联的相关知识求解．12、(1)50.154.700(或4.699)(2)偏小【解析】(1)由图所示游标卡尺可知，其示数为：50mm+3×0.05mm=50.15mm．由图示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm.(2)图丙采用了电流表外接法，由于电压表内阻不是无穷大，故电压表分流导致电流表测量电流大于流过电阻的电流，则可知测量值偏小.【点睛】本题考查了螺旋测微器、游标卡尺、电压表与电流表的读数，要掌握常用器材的使用方法与读数方法；同时掌握电学实验误差分析的基本方法四、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、（1）1.4W（1）10V（3）7Ω【解析】试题分析：电源总功率等于输出功率与内耗功率之和；由功率公式求出流过电源的电流I．电源产生的总功率为P总=EI，求出电动势．根据闭合电路欧姆定律求出路端电压，由欧姆定律求出外电路的总电阻，再求出R（1）电源内阻上消耗的电功率Pr（1）由P总-由P总=EI（3）路端电压U=E-Ir=20-2×0.6=18.8由欧姆定律得，外电路总电阻为R=U得到R14、M+m【解析】

当有大的电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得v1速度时刻加速度为a，对炮弹和金属架受力分析利用牛顿第二定律列式；当有大的电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道，说明炮弹和金属架受力平衡，列平衡，两式联立即可求解。【详解】设运动中受总阻力Ff＝kv2，炮弹与金属架在磁场力和阻力合力作用下加速，根据牛顿第二定律，获得v1速度时，有：BI当炮弹速度最大时，有：BI解得垂直轨道的磁感强度为：B=(M+m)a本题实质上就是