浙江省温州市十五校联合体2027届物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

浙江省温州市十五校联合体2027届物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、电子与质子速度相同，都从O点射入匀强磁场区，则图中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质子运动的可能轨()A.a是电子运动轨迹，d是质子运动轨迹B.b是电子运动轨迹，c是质子运动轨迹C.c是电子运动轨迹，b是质子运动轨迹D.d是电子运动轨迹，a是质子运动轨迹2、如图所示，空间中有宽为d的平行边界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，MN、M′N′为磁场边界，MN左侧有一个电荷量为q的带正电粒子P，若P粒子以速度v0垂直MN进入磁场后，离开磁场时的速度方向与M′N′成θ=30°，不考虑粒子重力，则（）A.粒子P进入磁场后做匀速圆周运动，半径为2dB.粒子P进入磁场时的速度越大，在磁场中运动的时将越长C.粒子P以速度v0进入磁场后，在磁场运动过程中洛伦兹力的冲量为D.粒子P进入磁场的速度小于时，粒子P将从MN离开磁场3、如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，t1时刻电流方向如图甲中箭头所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（）A.t1时刻FN＞G，P有收缩的趋势B.t2时刻FN＝G，此时穿过P的磁通量为0C.t3时刻FN＝G，此时P中无感应电流D.t4时刻FN＜G，此时穿过P的磁通量最小4、如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为（）A.1∶1，2∶3B.1∶1，3∶2C.4∶9，2∶3D.4∶9，9∶45、如图甲所示，两虚线相互垂直，a、b两点和P、Q两点关于O1点对称，两带电量均为+q的点电荷分别放置在a、b两点。如图乙所示，两虚线相互垂直，c、d两点和M、N两点关于O2点对称，分别通过c、d两点的两导线内均有垂直纸面向外、大小为I的电流。下列说法正确的是A.P、Q两点的电场强度相同B.M、N两点的磁感应强度相同C.从P点到O1点电场强度可能先减小后增大D.从M点到O2点磁感应强度可能先增大后减小6、如图所示，两等量异种电荷在同一水平线上，它们连线的中点为O，竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平，圆心在O点，圆弧的半径为R，C为圆弧上的一点，OC与竖直方向的夹角为37°，一电荷量为+q，质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放，沿轨道滚动到最低点时速度v=，g为重力加速度，取无穷远处电势为零，则（）A.电场中B点的电势为B.电场中A点的电势为C.小球运动到B点时的动能为2mgRD.小球运动到C点时，其动能与电势能的和为1.3mgR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，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里.欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（）A.，方向垂直斜面向下B.，方向竖直向下C.，方向水平向左D.，方向水平向左8、两个质量不同的物体，如果它们的A.动能相等，则质量大的动量大B.动能相等，则动量大小也相等C.动量大小相等，则质量大的动能小D.动量大小相等，则动能也相等9、如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点且弹簧恰好处于原长状态。保持小球的电荷量不变，现将小球提高到M点再由静止释放。则释放后，小球从M运动到N的过程中（）A.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B.小球运动的速度先增大后减小C.弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量D.小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量10、如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则（）A.两小球到达轨道最低点的速度vM＝vNB.两小球到达轨道最低点的速度vM>vNC.在磁场和电场中小球均能到达轨道的另一端D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端三、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）在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中，一位同学记录了6组数据如下表：（1）根据数据选定下列供选用的仪器，则：电流表选________档，电压表选_________档，滑动变阻器选_________①干电池(E=1.5V);②直流电流表(0～0.60A档，内阻约0.1Ω)，(0～3.00A档，内阻约0.02Ω)；③直流电压表(0～3.00V档，内阻约5kΩ)，(0～15.0V档，内阻约25kΩ,)；④滑动变阻器R1(0～10Ω，允许最大电流为1.00A)R2(0～1000Ω，允许最大电流0.60A)；⑤开关一个，⑥导线若干（2）在图1所示的实物图中按所选规格连线_______________（3）根据记录数据在图2所示的坐标纸上作U—I图象，并根据图象求出E=___，r=___12．（12分）在研究力的合成的实验中：(1)某同学在水平放置的木板上垫一张白纸，并使白纸固定，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，下列关于此时应记录的数据的说法中正确的是__________A.只需记录下此时两弹簧秤的读数F1与F2及对应的两拉力的方向；B.需记录下此时两弹簧秤的读数F1与F2、对应的两拉力的方向以及结点对应的位置O(2)接着该同学改用一个弹簧秤来拉橡皮条，关于此时的操作及应记录的数据的说法中正确的是_________A.拉橡皮条时不必使结点与位置O重合B.拉橡皮条时必须使结点与位置O重合C.此时必须要记录下弹簧秤的读数F′以及拉力的方向D.只需记录下拉力的方向而不必记录下弹簧秤的读数F′(3)此后为了探究F1、F2与F′的关系，应作出F1、F2与F′的__________A．力的图示B．力的示意图四、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】由题意可知，电子与质子有相同的速度，且电子质量小于质子，则电子的半径小于质子，由于电子带负电，质子带正电，由根据左手定则可知，电子偏右，质子偏左，故C正确；A、B、D错误2、D【解析】A．粒子运动轨迹如图所示由几何关系可得解得故A错误；B．由洛伦兹力提供向心力得得所以速度越大，半径越大，粒子的偏转角越小，由公式可知，粒子在磁场中的运动时间越小，故B错误；C．粒子P以速度v0进入磁场，离开磁场时速度偏转60°，则进入磁场时的速度与离开磁场时的速度和速度变化量组成等边三角形，则速度变化量为冲量为故C错误；D．粒子从MN边射出的临界状态为轨迹与右边界相切，此时半径为d，则有得且即所以当速度为时，粒子P将从MN离开磁场，故D正确；故选D。3、A【解析】A．t1时刻，螺线管中电流增大，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离螺线管和面积收缩的趋势，即A正确；B．t2时刻，螺线管中电流不变，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生，故t2时刻此时穿过P的磁通量最大，B错误；C．t3时刻，螺线管中电流为0，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流产生，C错误；D．t4时刻，螺线管中电流不变，线圈P中的磁通量不变，无感应电流产生，故D错误。故选A。4、B【解析】由法拉第电磁感应定律E=n，求解感应电动势之比．根据电阻定律：电阻r=，感应电流I=，联立求解感应电流之比【详解】由法拉第电磁感应定律得：E=n，因为，相同，则得到Ea：Eb=1：1根据电阻定律：线圈的电阻为r=，则ρ、有效面积s、n相同，两线圈电阻之比ra：rb=Ra：Rb=2：3线圈中感应电流，由上综合得到：IA：IB=3：2；故B正确，ACD错误；故选B【点睛】本题是法拉第电磁感应定律和电阻定律的综合应用求解感应电流之比，采用比例法研究，注意此处的磁场的变化所对应的面积相同5、D【解析】A．根据场强的叠加法则可知P、Q两点的场强大小相等，方向相反，所以P、Q两点电场强度不同，A错误；B．根据安培定则判断磁感应强度的方向，根据矢量合成法则可知M、N两点磁感应强度大小相等，方向相反，所以M、N两点磁感应强度不同，B错误；C．根据等量同种电荷电场线的分布可知，从P到O1的电场强度可能先增大后减小或一直减小，不可能先减小后增大，C错误；D．根据磁感应强度的叠加可知，无穷远处的磁感应强度为0，在处的磁感应强度也为0，所以从无穷远处到处磁感应强度先增大后减小，所以从M点到O2点磁感应强度可能先增大后减小，D正确。故选D。6、D【解析】图中过O点的虚线是一条等势线，一直延伸到无穷远，O点的电势为零．小球从A运动到最低点的过程，由动能定理求出AO两点间的电势差，从而得到A点的电势．由对称性求B点的电势．小球从最低点到B的过程，由能量守恒定律求小球运动到B点时的动能，并求得总能量【详解】取无穷远处电势为0，则最低点处电势为0．小球从A点运动到最低点过程中，由动能定理可得：mgR+qUAO＝mv2；解得；而UAO=φA-0；解得：φA＝，故A错误；由对称性可知：UAO=UOB，即为：φA-0=0-φB；故有：φB＝−，故A错误；小球从A点运动到B点过程中，由动能定理得：Ek=qUAB=mgR，故C错误；小球在最低点处动能和电势能的总和为：E1＝mv2+0＝mgR；由最低点运动到C点过程，动能、电势能、重力势能的总量守恒，而重力势能增加量为：△Ep=mgR（1-cos37°）=0.2mgR；故动能、电势能的综合减少了0.2mgR，所以小球在C点的动能和电势能的总和为：E2=E1-0.2mgR=1.3mgR，故D正确；故选D【点睛】解决本题的关键是要知道等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，其电势与无穷远处相同．在知道运用动能定理是求电势差常用的方法二、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、ABC【解析】A．磁场方向垂直斜面向下时，根据左手定则，安培力沿斜面向上，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有解得，故A正确；B．磁场竖直向下时，安培力水平向左，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有，解得，故B正确；C．磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，与重力平衡，有，解得，故C正确；D．磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，无法平衡，故D错误【点睛】本题难度中等，安培力的大小以及方向与电流、磁场的方向有关，熟练掌握左手定则的使用，熟练分析受力分析的能力8、AC【解析】根据，可知动能相等，质量大的动量大，A对；B错；动量大小相等，质量大，动能小，C对；D错9、CD【解析】小球静止时位于N点且弹簧恰好处于原长状态，可知小球所受的重力与电场力等大反向；A．小球从M运动到N的过程中，由于有电场力做功，故小球和弹簧系统的机械能不守恒，小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误；B．释放后小球从M运动到N过程中，合力等于弹簧的拉力，做正功，故动能一直增加，即球一直加速，故B错误；C．释放后小球从M运动到N过程中，重力和电场力平衡，等效与只有弹簧弹力做功，故弹簧弹性势能和球动能之和保持不变，即弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量，故C正确；D．重力做功等于重力势能的减小量，克服电场力做功等于电势能的增加量，重力和电场力平衡，故小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量，故D正确；故选CD。10、BD【解析】AB．小球在磁场中运动时洛伦兹力不做功，所以满足机械能守恒。在电场中受的电场力向左，下滑过程中电场力做负功，所以到达最低点时速度关系为vM>vN，选项A错误，选项B正确；CD．整个过程小球在磁场中运动时洛伦兹力不做功，所以满足机械能守恒，能到达轨道的另一端；在电场中受的电场力向左，整个过程中电场力都做负功，机械能守恒减少，小球不能到达轨道的另一端，选项C错误，D正确。故选BD。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).0～0.60A(2).0～3.00V(3).0～10Ω(4).图见解析(5).1.45V(6).0.70【解析】（1）干电池电动势约为1.5V，电压表应选0～3.00V挡位，根据实验数据得出最大电流为0.57A，因此电流表应选0～0.60A挡位；干电池电动势约为1.5V，电流表量程为0.6A，电路最小电阻约为：R=2.5Ω，为方便实验操作，滑动变阻器应选0～10Ω；（2）应用伏安法测电源电动势与内阻实验，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示：故实物图如图所示：（3）利用表中坐标值，采用描点法并连线得图象如图所示；由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir，再由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.45V；而图象的斜率表示电源的内阻，；【点睛】本题考查了实验器材的选取、作实验电路图、求电动势与内阻，知道实验器材的选取原则、知道实验原理、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的12、①.(1)B②.(2)BC③.(3)A【解析】在实验中，需要研究两个力的作用效果和一个力的作用效果是否相同，必须将橡皮筋的结点拉到同一位置，且记下两次情况下拉力的大小和方向【详解】（1）在该实验中，需要研究两个力的作用效果和一个力的作用效果是否相同，当用两根弹簧秤拉时，需记下两弹簧秤的读数F1与F2、对应的两拉力的方向以及结点对应的位置O．故B正确，A错误．故选B（2）当用一根弹簧秤拉时，要使得一根弹簧秤的拉力效果和两根弹簧秤的拉力