2027届河北省两校高二上物理期末统考试题含解析

2027年河北省两校高二上物理期末统考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，电流大小也相同，它们的截面处于等边的A和B处，如图所示，两通电导线在C处产生磁场的合场强大小为B，则A处电流在C处产生的磁场的磁感应强度大小是A. B.2BC. D.2、电量相同质量不同的同位素离子以相同的速率从a孔射入正方形空腔中，空腔内匀强磁场的磁感应强度方向如图所示．如果从b、c射出的离子质量分别为m1、m2，运动时间分别为t1、t2，打到d点的离子质量为m3，运动时间为t3.则下列判断正确的是（）A.m1＞m2＞m3 B.t3＞t2＞t1C.m1：m2＝1：2 D.m2：m3＝2：13、如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A、C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与变阻器R相连，等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场．若要增大该发电机的电动势，可采取的方法是A.只减小dB只增大BC.只增大RD.只减小v4、如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向是A.水平向左 B.垂直纸面向里C.竖直向上 D.垂直纸面向外5、如图所示的电路中，当变阻器R3的滑片向上移动时（）A电压表示数变小，电流表示数变大B.电压表示数变大，电流表示数变小C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小6、如图所示，相同长度的同一材料导线做成不同形状的的单匝线圈，有正方形、等边三角形、圆形，将它们放在同一直线边界匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．现以相同的速度v将线圈从磁场中匀速拉出，当线圈的一半在磁场中时，线圈与磁场边界交点间电压最小的是A. B.C. 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、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里且足够大的匀强磁场。两个质量、电荷量均相同的带电离子（不计重力），分别带正、负电荷，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴正方向夹角均为θ，则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同 B.运动的轨道半径相同C.重新回到x轴时速度方向相反 D.重新回到x轴时距O点的距离相等8、如图所示，光滑的水平桌面处在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向。在水平拉力F作用下，试管沿x轴方向匀速运动，带电小球能从细管口处飞出。带电小球在离开细管前的运动过程中，关于小球运动的加速度a、沿y轴方向的速度vy、拉力F以及管壁对小球的弹力做功的功率P随时间t变化的图象分别如图所示，其中正确的是（）A B.C. D.9、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的洛伦兹力大小、方向恒定不变B.磁场对电子的洛伦兹力始终不做功C.电子的速度、加速度始终不变D.电子的动能始终不变10、如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的横波，它们在O点相遇，此后可能出现的状态是A. B.C. D.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）几位同学在进行“用单摆测定重力加速度”的实验(1)甲同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验，记录的实验测量数据如下表所示，若要更准确的计算出当地的重力加速度值，应选用第___________组实验数据．组别摆球材料摆长L/m最大摆角全振动次数N/次1铜0.4015°202铁1.005°503铝0.4015°104木1.005°50(2)乙同学选择了合理的实验装置后，测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2-L图象中的实线OM，并算出图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=___________．（字母表示）(3)丙同学也进行了与乙同学同样的实验，但实验后他才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径，已知图中虚线②、③与OM平行，则该同学当时作出的T2-L图象应该是图中虚线___________12．（12分）图甲是物理实验室的一种永久蹄形磁铁，某物理兴趣小组设计了一个测量蹄形磁铁磁极间磁感应强度大小的实验（1）如图乙所示，将由铜导线绕制而成的矩形线圈悬挂在支架上，导线两端分别由a、b处抽出连在两接线柱A、B上．线圈下边ab保持水平，现将一轻线的一端系在线圈ab边的中点，另一端绕过一轻小滑轮后连接一小沙桶，调整支架高度是线圈与滑轮间细线保持水平（2）将多个图甲中的蹄形磁铁紧密并列放置，水平插入线圈，使线圈下边ab处于磁铁N、S间，磁场宽度正好与线圈下边ab长度相同，当线圈中通电后，向沙桶中缓慢加入适量细沙，使导线框仍保持竖直悬挂．读出电流表示数为I，断开电源，取下沙桶，用天平称量沙桶总质量为m（3）线圈中电流由图丙电路提供，若蹄形磁铁S极在上方，N极在下方，则接线柱A应与丙图电路中的接线柱________（选填“C”或“D”）相连（4）若线圈电阻约为1Ω，允许最大电流0.5A，电流表量程为0~0.6A，内阻约为0.5Ω，电源为4节干电池串联，每节干电池的电动势为1.5V，内阻不计．R0为定值电阻，现备有10Ω和100Ω各一只，则应选_______Ω连入电路；有最大阻值分别为20Ω和1000Ω的滑动变阻器各一只，应选_______Ω连入电路（5）若线圈匝数为n，其下边ab长度为L，本地重力加速度为g，则用测得的物理量和已知量表示磁感应强度大小B=___________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、D【解析】根据“通电导线的磁感应强度的大小”可知，本题考查磁感应强度的合成，掌握右手螺旋定则判断通电电流周围的磁场方向，以及知道磁感应强度是矢量，合成遵循平行四边形定则.【详解】根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，两通电导线在C处产生磁场的合场强大小为B，如图所示：根据平行四边形定则得到，那么C处的总磁感应强度为；解得：，故A、B、C错误，D正确.故选D.【点睛】根据右手螺旋定则得出两根通电导线在C点的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则得出合场强的大小.2、C【解析】同位素离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径R＝，m1的半径为m2的一半，故m2=2m1，m1：m2＝1：2，而m3的半径更大，故m3最大，选项C正确A、D错误．由于同位素离子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期，故，所以，选项B错误考点：带电粒子在匀强磁场中的运动3、B【解析】等离子体进入垂直射入磁场，受洛伦兹力发生偏转，在两极板间形成电势差，最终电荷受电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡确定电动势与什么因素有关【详解】根据平衡得，qvB=q，解得电动势E=Bdv，所以可以通过增大B、d、v来增大电动势．故B正确，ACD错误．故选B【点睛】本题考查了磁流体发电机原理，解决本题的关键知道稳定时电荷受电场力和洛伦兹力平衡4、A【解析】A.磁场方向水平向左，根据左手定则，安培力竖直向上，当安培力与重力平衡时，导线可能平衡，故A项与题意相符；B.磁场方向垂直纸面向里，磁场方向与电流方向平行，安培力为零，故不能平衡，故B项与题意不相符；C.磁场方向竖直向上，根据左手定则，安培力水平向右，导体棒不可能平衡，故C项与题意不相符；D.磁场方向垂直纸面向外，磁场方向与电流方向平行，安培力为零，故不能平衡，故D项与题意不相符5、B【解析】当变阻器R3的滑片向上移动时，R3接入电路的阻值增加，整个电路总电阻增加，总电流强度减小，内电压降低，路端电压升高，电压表示数增加；流过R1的电流减小，加在R1两端的电压降低，因此加在R2两端的电压升高，流过R2的电流增大，由于总电流减小，因此流过电流表的电流减小，故B正确，ACD错误。故选B。6、A【解析】线圈与磁场边界交点间电压是外电压，等于感应电动势的一半，根据有效切割长度分析感应电动势，确定哪种情况的感应电动势最小，即可作出判断【详解】设导线的总长度为S．A图中：设正方形边长为L，则4L=S，有效切割长度L=S/4；B图中：设正三角形的边长为a，则3a=S，a=S/3，有效切割长度L=asin60°=S；C图中：设圆的直径为d，则πd=S，有效切割长度;D图中：设正方形边长为l，有效切割长度为；由数学知识可知，A图中有效切割长度最小，产生的感应电动势最小，则线圈与磁场边界交点间电压最小．故A正确．故选A【点睛】解决本题的关键是运用数学知识确定有效的切割长度，分析感应电动势的关系，要注意线圈与磁场边界交点间电压是外电压，不是内电压二、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、BD【解析】A．因两个离子质量相同，电荷量也相等，它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的周期必相等；当不等于时，两个离子在磁场中做圆周运动的圆心角不等，所以在磁场中的运动时间就不相等，故A错误；B．根据可得：可知运动的轨道半径相同，故B正确；C．因离子进入磁场时射入方向与轴夹角为，那么射出磁场时速度方向必与轴夹角为，所以重新回到轴时速度方向相同，故C错误；D．重新回到轴时距点的距离为：因为半径相等，相等，则重新回到轴时距点的距离相等，故D正确；故选BD。8、AD【解析】A．在x轴方向上的速度不变，则在y轴方向上受到大小一定的洛伦兹力，根据牛顿第二定律，小球的加速度不变。故A正确。B．在y轴方向做匀加速直线运动，速度均匀增大。故B错误。C．管子在水平方向受到拉力和球对管子的弹力，球对管子的弹力大小等于球在x轴方向受到的洛伦兹力大小，在y轴方向的速度逐渐增大，则在x轴方向的洛伦兹力逐渐增大，所以F随时间逐渐增大。故C错误。D．管壁对小球的弹力等于小球在x轴方向受到的洛伦兹力，大小随时间均匀增大，根据P=Fv，知弹力做功的功率P随时间t均匀增大。故D正确。故选AD。9、BD【解析】电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，粒子受到的洛伦兹力的大小：f=qvB，大小不变，但方向时刻改变，故A错误；洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，所以洛伦兹力只是改变了电子的运动方向，并没有改变速度的大小，磁场不会对电子做功．故B正确．电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的方向始终沿圆弧的切线方向，方向不断变化．同时加速度的方向也在时刻改变，故C错误．电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的大小不变，所以电子的动能就没有变化．故D正确．故选BD【点睛】带电粒子垂直于匀强磁场射入，此时粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，洛伦兹力只是改变带电粒子的运动方向，不改变粒子的速度大小，即洛伦兹力不会对带电粒子做功10、BD【解析】当左列波的波峰和右列波的波谷相遇时，叠加后的图象为B；当两列波的波峰相遇时，叠加后的图象为D；而A和C是不可能出现的三、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.（1）2②.（2）③.（3）②【解析】（1）为了减小空气阻力对单摆振动的影响，摆球应选择铁球．摆线长约1m，振动时单摆的最大摆角约5°，所以要计算当地的重力加速度值，应选用第2组实验数据（2）根据单摆的周期公式T=2π得，T2=，根据数学知识可知，T2-L图象的斜率k=，当地的重力加速度（3）测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度，则有，根据数学知识可知，与实线T2=图线平行，而且图线左移．故选②.12、①.（3）D；②.（4）10，③.20；④.（5）【解析】（3）磁场方向竖直向上，线圈受安培力向左，与细线的拉力平衡，则线圈中电流应由接线柱B流入，由接线柱A流出，故接线柱A应与电路中的接线柱D连接（4）线圈中最大电流为0.5A，则电路中最小电阻为12Ω，故定值电阻应选10Ω．为方便调节，滑动变阻器应选最大电阻值