2027届湖南省长沙市芙蓉区铁路第一中学物理高二上期末综合测试试题含解析

2027届湖南省长沙市芙蓉区铁路第一中学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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示为某电子元器件的工作原理示意图，在外界磁场的作用下，当存在方向流动的电流时，电子元器件、两侧面会形成电势差，下列说法中正确的事A.若在方向上通以由向运动的粒子流，带正电粒子会在板聚集B.当增大方向的电流时，两面的电势差会减小C.若在方向上通以由向运动的正电荷流，电子元器件端电势低于端电势D.电势差的大小仅与电子元器件的制造材料有关2、未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是A.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小3、如图甲所示，线圈总电阻r=0.5Ω，匝数n=10，其端点a、b与R=1.5Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示。关于a、b两点电势、及两点电势差，正确的是（）A. B.C. D.4、如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（）A. B.C. D.5、电磁感应知识及其应用的下列说法错误的是（）A.楞次定律告诉我们，感应电流的效（结）果总是要反抗引起感应电流的原因B.磁电式电流表、电压表中线圈要绕在铝框上一个重要原因利用电磁阻尼C.在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热D.对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势一定越大6、如图所示，一个速度为的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感强度为B，电场强度为E，若均增加为原来的3倍，则A.仍沿直线前进，飞出选择器 B.往上极板偏转C.往下极板偏转 D.向纸外偏出二、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、霍尔元件是一种重要的磁敏元件，它根据霍尔效应原理制成．如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法中正确的有（）A.霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转换为了电压这个电学量B.金属导体上表面电势高于下表面电势C.增大电流I时，金属导体上下表面的电势差增大D.增大电流I时，金属导体上下表面的电势差减小8、用导线绕成单匝圆环，环内有一用同种导线折成的单匝内接正三角形线框，圆环与线框彼此绝缘，如图所示．把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环和线框所在平面(纸面)向里。当磁感应强度均匀增强时（）A.圆环和线框中的电流方向都为逆时针方向B.圆环和线框中的电流方向都为顺时针方向C.圆环和线框中的电流大小之比为2∶1D.圆环和线框中的电流大小之比为3∶19、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。如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场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两侧面会形成电势差，该电势差可以反映磁感应强度B的强弱，则下列说法中正确的是（）A.若元件的载流子是正离子，则C侧面电势高于D侧面电势B.若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势C.在测地球北极上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平10、如图所示，带电平行金属板A，B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距B板高h处自由落下，若微粒恰能落至A，B板的正中央c点，则()A.微粒进入电场后，电势能和重力势能之和不断增大B.微粒下落过程中重力做功为，电场力做功为C.微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为D.若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板三、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）将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，通过前期查阅相关资料，得知其电动势约为1.3~2.0V，内阻约为400~800Ω．某兴趣小组为了精确测量水果电池的电动势和内阻利用滑动变阻器R(0-3kΩ)，毫安表满偏电流3mA，电阻约10Ω)电压表(量程0-2.0V，电阻约1000Ω)，开关导线等设计了如图甲、乙两种实验电路(1)为了使结果更加精确，本实验应该选择_________图的电路(填“甲”或“乙”).(2)按照所选电路进行实验，得到多组电压表示数U和电流表示数I，并记录在下表内.序号12345678电压1.281.080.890.750.640.420.400.18电流0.470.841.231.481.691.872.132.52请根据测量数据在答题卡的坐标纸中描出第5、6组数据，并作出U-I图线________.(3)根据U-I图像，可知此水果电池的电动势为________V，内阻为______Ω(结果保留三位有效数字).12．（12分）一同学用图甲电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材有：待测电源（电动势约为3V，内阻约为7Ω），保护电阻R1（阻值为10Ω），滑动变阻器R（阻值范围为0~20Ω），电流表④，电压表，开关S，导线若干。他的主要实验步骤如下：①按图甲连接电路②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I④以U为纵坐标、I为横坐标，作U一I图象（U、Ⅰ都用国际单位）（1）测量电源的电动势和内阻，电压表应选用____；电流表应选用____。（均填选项标号）A.电压表（0~15V，内阻约为15kΩ）B.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）C.电流表（0~300mA，内阻约为2Ω）D.电流表（0~30mA，内阻约为20Ω）（2）用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的U-Ⅰ图象，则待测电源电动势E=___V、内阻r=___Ω。（结果均保留两位有效数字）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）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15．（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、C【解析】考查霍尔元件。【详解】A．由图可知，磁场方向向下，若在方向上通以由向运动的粒子流，由左手定则可知，带正电粒子受向右的洛伦兹力，在D板聚集，A错误；B．稳定时，带电粒子受力平衡：解得两面的电势差为，增大方向的电流I时，粒子运动速度增大，两面的电势差会增大，B错误；C．若在方向上通以由向运动的正电荷流，则正电荷往D板聚集，D板带正电，电势高于C板，C正确；D．由可知，电势差UCD的大小不只与电子元件的材料有关，还与磁场强度有关，D错误。故选C。2、B【解析】在外太空，宇航员处于完全失重状态，所以在旋转仓中我们不需要考虑地球引力作用；宇航员在旋转仓中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供，根据题意有，故可知，旋转半径越大，转运角速度就越小，且与宇航员质量无关，故B正确、ACD错误3、A【解析】从图中发现：线圈磁通量是增大的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出线圈中感应电流的方向为：逆时针方向，在回路中，线圈相当于电源，由于电流是逆时针方向，所以a相当于电源的正极，b相当于电源的负极，所以a点的电势大于b点的电势，根据法拉第电磁感应定律得总电流为a、b两点电势差就相当于电路中的路端电压，所以故选A4、A【解析】金属环的面积：由法拉第电磁感应定律得：由欧姆定律得，感应电流：感应电荷量：q=I△t，解得：故A正确，BCD错误；故选A【点睛】本题考查了求磁通量的变化量、感应电荷量等问题，应用磁通量的定义式、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题，求感应电荷量时，也可以直接用公式计算5、D【解析】楞次定律告诉我们，感应电流的效（结）果总是要反抗引起感应电流的原因，选项A正确；磁电式电流表、电压表中线圈常用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，利用电磁阻尼的作用，选项B正确；在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热，选项C正确；对于同一线圈，当电流变化率越大时，线圈中产生的自感电动势一定越大，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.6、B【解析】正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，此时应该有：qvB=qE，即vB=E，若B、E、v0均增加为原来的3倍，则受到的洛仑兹力大于电场力，正离子要向上偏转。A．仍沿直线前进，飞出选择器，故A不符合题意；B．往上极板偏转，故B符合题意；C．往下极板偏转，故C不符合题意；D．向纸外偏出，故D不符合题意。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、AC【解析】A．霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的一种元件，A正确；B．根据左手定则知自由电子向上偏转，则上表面带负电，下表面带正电，下表面的电势高于上表面；B错误；CD．根据：计算得出：根据电流的微观表达式：可知电流I越大，电子的速度越大，故上下表面的电势差越大，C正确，D错误。故选AC8、AC【解析】AB．依据楞次定律，当磁场均匀增强时，圆环和线框中的电流方向都为逆时针，故A正确，B错误；CD．设三角形的边长为a，由几何关系，可知，外接圆的半径根据法拉第电磁感应定律得，三角形回路中的感应电动势与外接圆中感应电动势之比为：根据电阻定律得到，三角形回路中的电阻与外接圆的电阻之比为：由欧姆定律得三角形回路中的感应电流强度I1与内切圆中感应电流强度I2之比为故C正确，D错误。故选AC。9、ABC【解析】AB．若元件的载流子是正离子，正离子定向移动方向和电流方向相同，由左手定则可知，正离子会受到洛伦兹力在C侧面聚集，此时C侧面电势高于D侧面电势；若元件的载流子是自由电子，自由电子定向移动方向和电流方向相反，由左手定则可知，自由电子会受到洛伦兹力在C侧面聚集，此时D侧面电势高于C侧面电势，故AB正确；C．地球北极上方的地磁场方向竖直向下，所以在测定地球北极上方地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平，故C正确；D．地球赤道上方的地磁场方向水平，所以在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直，故D错误。故选ABC10、ACD【解析】微粒从进入电场至C点过程中，做减速运动，动能减小，根据能量守恒可知电势能和重力势能之和一直增大，故A正确．微粒下降的高度为h+，重力做正功，为WG=mg（h+），电场力向上，位移向下，电场力做负功为．故B错误．微粒落入电场中，电场力做负功，电势能逐渐增大，其增加量等于微粒克服电场力做功△EP=qU．根据能量守恒，还应等于整个过程的重力势能减小量，即△EP＝WG＝mg(h+)，故C正确；由题微粒恰能落至A，B板的正中央C点过程，由动能定理得：；若微粒从距B板高2h处自由下落，设达到A板的速度为v，则由动能定理得：，由两式联立得v=0，即恰好能达到A板．故D正确三、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.甲②.③.1.50④.500【解析】(1)根据题意与实验原理选择实验电路.(2)根据坐标系内描出的点作出图象.(3)电源U-I图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻.【详解】(1)水果电池内阻较大，为减小实验误差，电流表应采用外接法，应选择图甲所示电路图(2)根据表中实验数据描出对应点，然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：(3)由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=150V，电源内阻：.【点睛】本题根据闭合电路欧姆定律，用伏安法可测量电源的电动势和内阻，注意水果电池具有电动势小，内阻大的特点；同时掌握应用图象法分析实验数据的基本方法.12、①.B②.C③.3.0④.7.2【解析】（1）[1][2]由于待测电表的电动势约为3V，故电压表应该选择B，由于电路中的最大电流约为故电流表