吉林省辽源市第五中学2027届物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

吉林省辽源市第五中学2027届物理高二第一学期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、氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A.可见光光子能量范围在1.62eV到2.11eV之间B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.a光频率大于b光的频率D.氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离2、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）A. B.C. D.3、四条长直导线垂直纸面固定在如图所示的位置，其中三条导线到导线的距离相等且与导线的连线互成120°角，四条导线均通有电流强度为、方向如图的电流，此时导线对导线的安培力为，则关于导线所受安培力的合力，下列说法正确的是A.大小为，方向由指向B.大小为，方向由指向C.大小为，方向由指向D.大小为，方向由指向4、等量的异种点电荷的连线和其中垂线如图所示，现有一个带负电的检验电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则检验电荷在此过程中，以下说法错误的是（）A.所受的电场力方向不变B.所受的电场力大小一直在变大C.电势能一直减小D.其电势能先不变后减小5、如图所示，电源电动势大小为E，内阻大小为r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左的过程中（）A.电流表读数变小，电压表读数不变B.小电珠L变亮C.固定在电容器C两板间某点的一个负点电荷所具有的电势能变小D.电源的总功率变大6、如图所示，点电荷、分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称下列说法正确的是A.c、d两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D.将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大二、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、许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实是A.库仑最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场B.丹麦物理学家奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转C.法拉第发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台发电机D.安培发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系8、如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则（）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以通电导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d9、关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（)A.电场强度的定义式E=F/q适用于任何静电场B.由磁感应强度公式,若长为L,通电电流为I的直导线在磁场中受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度B也一定为零C.电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向一定相同D.由磁感应强度公式，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同10、超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，MN和CD是与电池相连的导体棒，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，以下说法正确的是A.要使船前进，图中MN导体棒应接直流电源的负极B.改变超导线圈中电流的方向，可控制船前进或倒退C.若接入电路的海水电阻为R，其两端的电压为U，电路中的电流为I，则UI＞I2RD.该超导电磁船应用的是电磁感应原理三、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）如图所示，竖直矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直匀强磁场，金属棒放在电子秤上，电子秤水平固定在金属框架上．现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判断其方向．主要实验步骤：(1)连接好实物电路，接通电源后金属林中的电流由a流向b；(2)保持开关S断开，读出电子秤示数；(3)闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值使电流大小适当，此时电子秤仍有示数，然后读出并记录_____、_____；(4)用刻度尺测量_________；(5)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度B的大小，可以得到B=______；(6)判断磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直金属棒向里；反之，磁感应强度方向垂直金属棒向外12．（12分）某学生用如图甲所示的电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab（电阻约10Ω，允许流过的最大电流0.8A），稳恒电源E（电源输出电压恒为12V），电压表V（量程为3V，内阻约为5kΩ），保护电阻：R1=10Ω，R2=30Ω，R3=200Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等。实验时的主要步骤如下：Ⅰ用刻度尺量出导线ab的长度L，用螺旋测微器测出导线的直径d；Ⅱ按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好；Ⅲ闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U；Ⅳ描点作出U-x曲线求出金属导线的电阻率ρ。完成下列填空：①用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d=______mm；②如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选______；③根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ=______（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）。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）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L

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】A.由能级跃迁公式ΔE＝－En得：ΔEa＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eVΔEb＝E3－E2＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89eV故A错；B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差ΔE3＝E4－E3＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV所以氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差对应的光子不属于紫外线波段，故B错；C.据ΔE＝＝hν知，a光的频率大于b光的频率，故C对；D.氢原子在n＝2的能级时能量为－3.4eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV时才能电离，故D错2、D【解析】A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确3、D【解析】根据题图可知，考查了通电导线之间的安培力的计算；导线的电流方向相同二者相互吸引，电流方向相反二者相互排斥，由此进行分析【详解】导线的电流方向相同二者相互吸引，电流方向相反二者相互排斥，则d导线的受力情况如图所示：根据力的平行四边形法则可知，d导线所受安培力的合力大小为2F，方向沿dc方向故D正确，ABC错误【点睛】掌握电流之间相互作用的情况是解题的关键4、C【解析】根据等量异种点电荷场强及电势分布情况可知，ab是一条等势线，根据电场线与等势线垂直，可知ab上电场强度方向不变．从b到c，电场方向与ab连线上相同，则检验电荷所受电场力的方向始终不变，故A说法正确；根据电场线的疏密可知，a、b、c三点的场强大小关系是：Ea＜Eb＜Ec，电荷从a到b，再到c，电场力一直增大，故B说法正确；ab是一条等势线，电荷从a到b，其电势能不变，因c点的电势比a、b的电势高，检验电荷带负电，则从b到c，其电势能减小，即在此全过程中，电荷的电势能先不变后减小，故C说法错误，D说法正确．所以选C5、C【解析】AB：当滑片向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的有效电阻变大，电路的总电阻变大，流过电路的电流变小，电源内电压变小，路端电压变大．则电流表读数变小，小灯泡变暗(流过小灯泡的电流变小)，电压表读数变大．故AB两项均错误C：流过电路的电流变小，灯泡两端电压减小，滑动变阻器两端电压增大，电容器两端电压变大，电容器两板间场强变大，固定在电容器C两板间某点与左极板间电势差变大，由于左极板接地，左极板电势为零，则固定在电容器C两板间某点电势为正且变大，负点电荷在该点所具有的电势能变小．故C项正确D：流过电路的电流变小，电源的总功率变小．故D项错误点睛：本题是电路动态变化分析问题，首先确定变阻器有效电阻的变化，再分析总电阻、总电流的变化，再分析局部电压的变化6、D【解析】根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系．根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点和b点的电势，由沿直线从a到b电势的变化，分析电子从a移到b过程中电势能如何变化．将电子沿直线从c点移到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功【详解】A：根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则c、d两点的电场强度不同．故A项错误BD：MN间的电场线方向由M→N，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势；电子沿直线从a移到b电势降低，电子带负电，据，则电子的电势能一直增大．故B项错误，D项正确C：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段场强方向斜向右上，在Od段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功．故C项错误【点睛】解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功二、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、BC【解析】A．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，选项A错误；B．丹麦物理学家奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，选项B正确；C．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台发电机，选项C正确；D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，选项D错误；故选BC.8、BD【解析】当导线框向右平移时，穿过线圈的磁通量减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b，即顺时针方向．故A错误；若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生．故B正确；当线圈以通电导线边轴转动时，由通电导线的磁场分布可知线圈的磁通量不变，因此没有感应电流；故C错误；当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→b→c→d．故D正确．故选BD【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件，会根据楞次定律判断感应电流的方向9、AC【解析】电场强度的定义式E=F/q适用于任何静电场，选项A正确；通电电流为I的直导线在磁场中受到的磁场力为零，可能是电流的方向与磁场方向平行，而该位置的磁感应强度B不一定为零，选项B错误；电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向一定相同，选项C正确；磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向垂直，选项D错误；故选AC.10、ABC【解析】利用左手定则判断出海水受到的安培力，根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力，即可判断运动方向，当改变超导线圈的电流时，会改变磁场的方向，受力都会发生改变，路端电压一部分用来产生磁场，一部分由于海水有电阻，会产生热，有非纯电阻电路的欧姆定律即可判断【详解】A．当MN解直流电源的负极时，海水中电流方向由CD指向MN，是海水受到的安培力向左，根据牛顿第三定律可知，船体受到向右的作用力，故使船体向前运动，A正确；B．改变超导线圈中中电流的方向，会改变磁场的方向，从而改变海水的受力方向，从而改变船体的受力方向，故能控制船体的前进或后退，B正确；C．路端电压一部分用来产生磁场，一部分由于海水有电阻，会产生热，故，C正确；D．该超导电磁船应用的是安培力原理，D错误三、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.电流表示数I②.此时电子秤的示数③.金属棒的长度L④.⑤.【解析】（3,4）根据实验原理，电子秤的读数等于导体棒的重力与安培力的合力；根据实验原理读出要记录的数据；（5）根据平衡条件分列式即可求解；（6）根据左手定则判断即可【详解】（3）重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时电子秤的示数为m1；（4）用刻度尺测量金属棒的长度L；（5）根据平衡条件，有：|m0-m1|g=BIL解得：B=（4）判定磁感应强度方向的方法是：若m1＞m0，磁感应强度方向垂直纸面向里；反之，磁感应强度方向垂直纸