2027届福建省新物理高二上期末综合测试试题含解析

2027届福建省新物理高二上期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示中OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连．当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用．B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度．现用一水平力F作用于A，使之向右缓慢地做直线运动，则在运动过程中（）A.地面对A的支持力N逐渐增大B.地面对A的摩擦力f保持不变C.地面对A的支持力N逐渐减小D.地面对A的摩擦力f逐渐减小2、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3、如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）A B.C. D.4、如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？A. B.C. D.5、如图所示，实线表示匀强电场的电场线．一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点．若a点电势为φa，b点电势为φb，则()A.场强方向一定向左，且电势φa＜φbB.场强方向一定向左，且电势φa＞φbC.场强方向一定向右，且电势φa＞φbD.场强方向一定向右，且电势φa＜φb6、下图为质谱仪的工作原理示意图，一束带电粒子以一定的速度进入速度选择器，速度选择器内是相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度和电场强度的大小分别为和，粒子通过速度选择器的狭缝后，进入磁感应强度为的偏转磁场，最后打在底片上两处，测得，不计粒子重力。由此可知A.粒子带负电，磁感应强度垂直纸面向外 B.打在两处的粒子的比荷之比为1：2C.打在两处的粒子的速度之比为1：2 D.打在两处的粒子在磁场中的运动时间之比为1：1二、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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量8、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电压U．下列说法中正确的有A.电压U仅与材料有关B.电压U与电流I有关C.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势低于D侧面电势D.若元件的载流子是正粒子，则C侧面电势低于D侧面电势9、如图所示的直流电路中，电源电动势为E，内阻为r，外电路中，电阻R1=r，滑动变阻器的全部电阻为R2=2r，滑动片从a端向b端滑动过程中，哪种说法正确A.电源消耗的总功率逐渐增大B.电源内部的热功率逐渐增大C.电源的输出功率逐渐减小D.R2上得到的功率逐渐减小10、大小分别为8N和12N两个力的合力可能是（）A.24N B.16NC.5N D.0N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）用图示电路测量一节蓄电池的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻很小），为防止滑动变阻器电阻过小导致电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0，除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的器材还有：A．电流表A1（量程0.6A，内阻很小）；B．电流表A2（量程3A，内阻很小）；C．电压表（量程3V，内阻很大）；D．定值电阻（阻值1Ω，额定功率5W）；E．定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）；(1)实验中电流表应选取______，保护电阻应选取______（填器材前面的选项如A、B、C、D、E）(2)某同学选用器材进行了实验，他调整滑动变阻器共测得了5组电流、电压的数据，如下表。请在图中做出电源的路端电压U随电流I变化的图象（）。电流表读数I/A1.721.350.980.630.34电压表读数U/V0.160.570.951.351.65(3)结合图象求出蓄电池的电动势为______V，内阻为_____Ω。（结果保留二位有效数字）12．（12分）图（a）为某简易多用电表的电路图．图中G是表头；E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻；R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，分别为：直流电压2.5V挡和5V挡，直流电流2.5mA挡和10mA挡，欧姆×100Ω挡(1)图（a）中的A端与___________（填“红”或“黑”）色表笔相连接(2)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）中的c位置所示．若此时多用电表使用的是直流电压2.5V挡，则多用电表读数为_____________V；若此时多用电表使用的是欧姆×100Ω挡，则读数为_____________Ω(3)某次使用欧姆挡时，先将两表笔短接，若多用电表指针位置如图（b）中的d位置，则应应将R6接入电路的电阻调______(填“大”或“小”)，才能使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置(4)当多用电表使用10mA档时，虚线方框内的换挡开关应与________号接线柱连接四、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、B【解析】AC对物体进行受力分析如上图所示，绶慢移动物体处于平衡状态，竖直方向合力为零，施加F前，设B点到物体A的距离为h，施加F后，由平衡关系可得分析该式可知支持力不变，故AC都错误；BD．地面对A的摩擦力，FN不变，摩擦力不变，故B正确，D错误。故选择B选项。2、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C3、A【解析】由点电荷的场强决定式可知，B、C处两个下夸克在O点的电场强度大小均为，方向夹角120°，合场强沿AO方向，大小为，A处的上夸克在Ｏ点的电场强度同样沿AO方向，大小为，所以三个夸克O处产生的电场强度为同向的和叠加，结果是，A正确4、D【解析】示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象【详解】设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描．在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线；由于X方向的电压变化的周期为T0，而Y方向变化的周期为2T0，所以在2T0时间内X方向变化2次，Y方向变化一次．在荧光屏上将出现由两条线组成的图象；由于开始时X方向与Y方向的电压都是0，所以两条线在坐标原点交叉．故D正确，ABC错误，故选D【点睛】本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考，注意两极所加电势差的正负5、A【解析】由曲线运动条件可知合力指向曲线的内侧，而电场强度方向应该是电场线上每一点的切线方向，所以该带电粒子所受的电场力一定向右．由于该粒子是负电荷，所以场强方向一定向左，根据沿着电场线的方向电势降低的，可判定a点的电势小于b点，即φa＜φb，故A正确6、B【解析】A．在偏转磁场中，由粒子偏转方向知，粒子带正电，故A错误；B．打在两处的粒子半径，由知比荷之比为1：2，故B正确；C．通过速度选择器，速度相同，故C错误；D．运动时间，则运动时间之比为2：1，故D错误。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、AD【解析】据回旋加速器的工作原理知，粒子由回旋加速器的中心附近进入加速器，且在电场中加速，通过磁场回旋，所以从电场中获得能量，故选AD【点睛】回旋加速器的工作原理是利用电场加速，磁场偏转，且二者的周期相同，被加速离子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器；洛伦兹力并不做功，而电场力对带电离子做功，即可加速正电荷也可加速负电荷8、BC【解析】AB.根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：又：则有：n由材料决定，故UCD与材料有关；UCD还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误，B正确C.若霍尔元件的载流子是自由电子，根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以C表面的电势于低D侧面电势，故C正确D.若霍尔元件的载流子是正粒子，根据左手定则，正粒子向C侧面偏转，C表面带正电，D表面带负电，所以C表面的电势高于D侧面电势，故D错误9、ABD【解析】滑动片从a端向b端滑动过程中，R2逐渐减小，则电路中的总电流I逐渐变大，根据P=IE可知，电源消耗的总功率逐渐增大，选项A正确；根据P内热=I2r可知电源内部的热功率逐渐增大，选项B正确；当电源的内阻等于外电路电阻时，电源的输出功率最大，则当滑动片从a端向b端滑动过程中，R2逐渐减小，电源外电路电阻向电源内阻接近，则电源的输出功率变大，选项C错误；将电阻R1归为电源内电路，则内电路电阻为2r，当则当滑动片从a端向b端滑动过程中，R2逐渐减小，R2阻值远离电源内电阻2r，可知电源（包括R1）的输出功率，即R2的功率减小，选项D正确；故选ABD.【点睛】分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R1和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率10、BC【解析】根据可知故选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.B②.D③.④.2.0（1.9-2.1均给分）⑤.0.087（0.082-0.120均给分）【解析】(1)[1]若电流表量程选3A，为了便于读数（应使指针半偏及以上），电流需在1.5A以上。这样，电路总阻应在：；以下，变化范围太小，不利于滑动变阻器操作，所以电流表量程应选B；[2]若定值电阻取10Ω，则电路中电流最大不超过：，电流值不到电流表小量程的，不利于精确读数，故定值电阻只能取D。(2)[3]纵坐标不从0开始，可提高图线精度。描点出5个点后，应该用一条直线来“拟合”坐标系中描出的点。(3)[4]由图线与纵坐标的交点可知：E=2.025V；根据要求故E取为2.0V，[5]内阻为。12、①.(1)黑②.(2)1.48（1.46-1.49）③.1.1×103④.(3)小⑤.(4)1【解析】（1）欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，红表笔与负极相连，分析图示电路图答题；（2）根据多用电表所测量的量与量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；（3）欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，根据欧姆表工作原理分析答题；（4）表头并联的电阻越小，其改装后的量程越大【详解】（1）由图（a）所示电路图可知，A端与欧姆表内置电源的正极相连，所以A为黑表笔；（2）若此时多用电表使用的是直流电压2.5V挡，则用0-250的量程先读数，再除以100，即为最后读数，所以此时的电表读数为：．（1.46-1.49均正确）；若此时多用电表使用的是欧姆×100Ω挡，则此时的电阻读数为：；（3）指针指在d，说明接入电路的电阻偏大，此时电流小于表头满偏电流，所以若将阻值往小调，这时即可达到目的，即可以让欧姆表指针指零；（4）若表头G并联的电阻越小，其量程越大，故当多用电表使用10mA档时，虚线方框内的换挡开关应与1号接线柱连接；