湖南省衡阳县第五中学2027届物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

湖南省衡阳县第五中学2027届物理高二第一学期期末学业质量监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来．下列判断正确的是（）A.线框能旋转起来，是因为惯性B.导线框将上下振动C.电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率D.俯视观察，线框沿逆时针方向旋转2、如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V．一质子(H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是()A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB.质子从a等势面运动到c等势面动能不变C.质子经过等势面c时的速率为2.25vD.质子经过等势面c时的速率为1.5v3、在磁感应强度大小为B0，方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（）A.c、d两点的磁感应强度大小相等B.a、b两点的磁感应强度大小相等C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大4、电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则()A.A点的电场强度较大B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受电场力的作用C.同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小D.负点电荷放在A点由静止释放,将顺着电场线方向运动5、如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（）A.电压表读数增大 B.电流表读数增大C.质点P将向上运动 D.上消耗的功率逐渐增大6、关于直流电动机，下列说法正确的是A.线圈能持续转动，是因为电刷的作用B.线圈是受到电场力的作用而持续转动C.电动机线圈的电阻足够小就能持续转动D.电动机线圈是受到磁场力的作用才发生转动二、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、如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的关系如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用。则()A.电子将沿Ox方向运动B.沿Ox方向电场强度一直增大C.电子运动的加速度先减小后增大D.电子的电势能将一直减小8、如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b（截面可视为点）．a被水平放置在倾角为的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x．当两细棒中均通以大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止（近似认为b在a处产生的磁感应强度处处相等，且与到b的距离成反比），则下列说法正确的是（）A.b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向上B.b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为C.电流不变，若使b向上平移，a仍可能在原处保持静止D.电流不变，若使b向下平移，a将不能在原处保持静止9、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为18V、20V、26V，下列说法正确的是（）A.坐标原点处的电势为14VB.电场强度的大小为C.电子在a点的电势能比在b点的电势能高2eVD.电子从b点运动到c点，克服电场力做功为6eV10、如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法正确的是（）A.在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B.在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中的感应电流方向为逆时针C.整个线圈在匀强磁场中匀加速运动时，线圈中有感应电流，而且电流是恒定的D.在线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中没有感应电流三、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）在图甲中，不通电时电流表指针停在正中央，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏．现在按图乙连接方式将电流表与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合回路.(1)将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；(2)螺线管A放在B中不动，电流表的指针将______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；(3)螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的指针将_________（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；(4)螺线管A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表的指针将_______（填“向左”“向右”或“不发生”）偏转12．（12分）如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，A、B是电场中的两点，AB两点的连线长为且与电场线的夹角为。一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子以初速度，从A点垂直进入电场，该带电粒子恰好能经过B点，不考虑带电粒子的重力大小。求：(1)电场强度E；(2)AB两点间的电势差UAB。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、D【解析】根据左手定则判断线框的转动方向，根据能量守恒定律判断电流的大小【详解】小磁铁产生的磁场方向为线框的下端A向下流向磁铁，对线框的下端平台侧面分析，扁圆柱形磁铁上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以，由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，所以该装置的原理是电流在磁场中的受力，不是惯性．故AB错误，D正确；因为电源输出的电功率一部分转化为内能，另一部分转化为动能，所以电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率．故C错误．故选D2、D【解析】考查电场力做功的计算以及电场力做功与电势能动能的关系。【详解】A．由a、b和c电势分别为6V、4V和1.5V可知，该点电荷为正点电荷，质子带正电，从等势面a上某处由静止释放，运动到c等势面过程中，电场力做功为：有功能关系可知，电势能减少4.5eV，A错误；B．质子从a等势面运动到c等势面电场力做正功，动能增加，B错误；CD．质子从等势面a运动到b等势面过程中，电场力做功为：又由动能定理：联立上式，解得质子经过等势面c时的速率为1.5v，C错误，D正确。故选D。3、C【解析】通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反，b、d两点的磁感应强度方向与B0垂直，a点的磁感应强度方向与B0同向，由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小，a点的合磁感应强度最大．C项正确4、A【解析】电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低．同一电荷在电场强度大的地方受到的电场力大．电场线是曲线，粒子的运动轨迹与电场线不一致.【详解】由图可知，A点处电场线较密，电场强度较大．故A正确．电场线的疏密代表电场的强弱，故在任意两条电场线之间虽没有电场线，但仍有电场，故B错误．A点的电场强度较大，同一点电荷放在A点受到的电场力较大．故C错误．负电荷放在A点受到的电场力沿电场线的切线方向，由静止释放后，负电荷将离开电场线，所以其运动轨迹与电场线不一致．故D错误．故选A【点睛】本题考查对电场线物理意义的理解．要注意只有当电场线是直线，而且电荷无初速度或初速度方向与电场线共线时，电荷的轨迹才与电场线一致5、B【解析】AB．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，同时，R1两端的电压也增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A错误，B正确；C．因R3两端电压减小，则电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C错误；D．R3上电流减小，根据P=I32R3，则R3消耗的功率逐渐变小，选项D错误；故选B。6、D【解析】A.直流电动机由于有换向器不断改变线圈电流方向，使线圈受到持续不断的磁场力作用而转动，故A错误；BD.直流电动机线圈中的电流受到磁场力作用而发生转动，故B错误，D正确；C.电动机由于持续受到磁场力作用而转动，与线圈电阻大小无关，故C错误；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、ACD【解析】详解】AD．顺着电场方向，电势逐渐降低，可知电场方向沿x轴负方向，因电子只受电场力，故电子沿x轴正方向运动，因电场力做正功，故电子电势能减小，故AD正确；BC．图象切线斜率表示电场强度，可知，电场强度先减小后增大，故电子受到的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，故B错误，C正确。故选ACD。8、ACD【解析】A.通电导体b处于通电导体a的磁场中，由右手螺旋定则可得通电导体b处于竖直向上的磁场中，故A正确;B.当导体a处于匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，因夹角为45°，则大小，故B错误；C.题意可知，重力和水平向右的磁场力的合力与支持力平衡，当减小b在a处的磁感应强度，则磁场力减小，要使仍平衡，根据受力平衡条件，则可使b上移，即b对a的磁场力斜向上，故C正确；D.当b竖直向下移动，导体棒间的安培力减小，根据受力平衡条件，当a受力的安培力方向顺时针转动时，只有大小变大才能保持平衡，而安培力在减小，因此不能保持静止，故D错误；故选ACD.【点睛】学会区分左手定则与右手螺旋定则，前者是判定安培力的方向，而后者是电流周围磁场的方向，并学会受力分析，同时掌握力的合成与分解的法则9、BC【解析】电势差等于电势之差即可确定原点处的电势；根据匀强电场的电场强度公式结合电势差与场强间距，即可求解；根据电场力做功表达式W=qU，从而确定电场力做功，同时也能确定电势能的变化情况【详解】根据φc-φa=φb-φo，因a、b、c三点电势分别为φa=18V、φb=20V、φc=26V，解得原点处的电势为φ0=12V，故A错误；如图所示，将ac连线四等分，可以确定e点的电势为20V，则be即为等势线，电场线方向如图所示，根据几何关系可得：d=0.06cos45°=0.03m，则有：，故B正确；因Uab=φa-φb=18-20=-2V，电子从a点到b点电场力做功为：W=qUab=2eV，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高2eV，故C正确；同理，bc间的电势差为：Ubc=φb-φc=20-26=-6V，电子从b点运动到c点，电场力做功为：W=qUbc=-e×-6V=6eV，故D错误；故选BC【点睛】本题主要是考查匀强电场中，电势之间的关系，掌握电场强度公式的应用以及几何关系的运用，并理解W=qU中各量的正负值含义，注意在求解电功时各物理量要代入符号10、AB【解析】感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．感应电流与感应电动势的关系遵行闭合电路欧姆定律，而感应电动势E=BLv，E与v成正比，感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．感应电流的方向可由楞次定律判断【详解】A项：线圈加速进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，有感应电流产生．由E=BLv知，线圈产生的感应电动势越来越大，由知，感应电流越来越大，故A正确；B项：线圈进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，有感应电流产生，根据楞次定律可知电流方向为逆时针，故B正确；C项：整个线圈在匀强磁场中加速运动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流产生，故C错误；D项：线圈穿出匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量减少，线圈中有感应电流产生，根据楞次定律可知电流方向为顺时针，故D错误故应选：AB【点睛】关键要掌握产生感应电流的条件和楞次定律．知道当磁通量变化时，有感应电流；当磁通量没有变化时，没有感应电流，并要掌握公式E=BLv，并能判断感应电动势与速度的关系三、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.向左②.不发生③.向右④.向右【解析】由安培定则判断出判断出线圈A产生的磁场方向，然后判断出穿过线圈B的磁通量如何变化，最后由楞次定律判断出感应电流的方向，确定电流表指针的偏转方向.【详解】(1)甲电路测出电流表是正进负出向左偏.将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向下，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；(2)螺线管A放在B中不动，穿过B的磁通量不变，不产生感应电流，电流表的指针将不发生偏转；(3)螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向下，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，A线圈的电流减小，穿过B的磁通量变小，由楞次定律可知感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将右偏转；(4)螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向下，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转【点睛】熟练掌握并灵活应用安培定则及楞次定律即可正确解题.12、(