河北省张家口市2027届物理高二上期末预测试题含解析

河北省张家口市2027届物理高二上期末预测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、在电场中的P点放一个试探电荷q，已知q受到电场力为F，若将电荷量增大到2q，则（）A.电荷受到的电场力为F，P点的电场强度为E=B.电荷受到的电场力为2F，P点的电场强度为E=C.电荷受到的电场力为F，P点的电场强度为E=D.电荷受到的电场力为2F，P点的电场强度为E=2、如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()A.①③ B.②③C.①④ D.②④3、如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里．三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷，已知a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动．比较它们的质量应有A.a油滴质量最大 B.b油滴质量最大C.c油滴质量最大 D.a、b、c的质量一样4、一电荷量为＋q的试探电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。若把该试探电荷换为电荷量为-2q的试探电荷，则A点的电场强度E为（）A.，方向与F相反 B.，方向与F相同C.，方向与F相反 D.，方向与F相同5、丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是()A.奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律B.将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动C.将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动D.将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动6、关于电场与磁场，下列说法中正确的是A.磁场对放入其中的电荷一定有力的作用B.电场对放入其中的电荷一定有力的作用C.场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同D.磁场方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同二、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，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0。已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则（）A.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场B.t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0D.若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半8、空间存在一静电场，场强方向与轴平行，电场中的电势随的变化规律如图所示，下列说法正确的是A.处电场强度可能为零B.处电场方向一定沿轴正方向C.沿轴正方向，电场强度逐渐减小D.电荷量为的负电荷沿轴从0点移动到处，电势能增大9、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为F1；若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2，且F2＞F1，根据这两个数据，不能确定（）A.磁场的方向 B.磁感强度的大小C.安培力的大小 D.铜棒的重力10、如图所示，物体P用水平作用力F压在竖直的墙上，沿墙匀速下滑，物体的重力为G，墙对物体的弹力为N、摩擦力为f，物体对墙的压力N′、摩擦力为f′．下列说法正确的有（）A.G和f是一对平衡力B.N和F是一对平衡力C.f和f′是一对作用力和反作用力D.N′和F是一对作用力和反作用力三、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）测量一节干电池的电动势和内阻．实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择：A．电压表V（量程3V，内阻RV=10kΩ）B．电流表A1（量程3mA，内阻Rg1=99.5Ω）C．电流表A2（量程1500mA，内阻Rg2=0.5Ω）D．滑动变阻器R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）E．滑动变阻器R2（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A）F．定值电阻R3=0.5Ω(1)根据可选用的器材，设计了如图1所示的测量电路图(2)该同学应该将电流表_____（选填A1或A2）与定值电阻R3并联，改装成一个量程是_____A的新电流表(3)滑动变阻器选用______（选填“R1”或“R2”）(4)利用上述测量电路测得数据，以电流表A的直接读数I为横坐标，以电压表V的读数为U纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_____V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_____Ω（结果保留两位有效数字）12．（12分）在“测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材：待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1）；电压表（量程0～3V，内阻3k）；电流表（量程0～0.6A，内阻1.0）；滑动变阻器R1（最大阻值10，额定电流2A）滑动变阻器R2（最大阻值100，额定电流0.1A）①实验中滑动变阻器应用___________；（选填“R1”或“R2”）②为了减小误差，应选择电路__________；（选填“甲”或“乙”）③在实验中测得多组电压和电流值，得到如下图所示的电压与电流关系图线，根据图线求出的电源电动势E=_______V；内阻r=_______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）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14．（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）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、B【解析】在电场中的P点放一个试探电荷q，已知q受到电场力为F，则该点的电场强度电场强度的大小由电场本身决定，不随检验电荷的正负及电荷量的多少而改变所以将电荷量增大到2q时，P点电场强度仍为电荷所受电场力：选项B正确，ACD错误。故选B。2、C【解析】①②．通电直导线周围产生的磁场由安培定则，右手握住导线，大拇指指向电流方向，则四指弯曲的方向为磁场方向，故①正确，②错误；③④．场源为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，右手螺旋定则判断出③错误，④正确。故选C。3、C【解析】a球受力平衡，有：Ga=qE…①重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电，b球受力平衡有：Gb+qvB=qE…②c球受力平衡，有：Gc=qvB+qE…③解得：Gc＞Ga＞Gb故选C。4、B【解析】电荷量为q的正电荷位于电场中的A点，受到电场力为F，则知A点电场强度E的大小为方向与F方向相同。电场强度反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关。可知，将试探电荷换为电荷量为-2q，A点的场强大小仍然是，方向与F方向相同，故选B。5、C【解析】奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律；故A错误；将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误；将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动；故C正确；铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D错误；故选C【点睛】本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向6、B【解析】A.磁场对放入其中的运动方向与磁场平行的电荷没有磁场力作用。故A错误；B.电场对放入其中的电荷一定有电场力作用，故B正确；C.正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，负电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相反，故C错误；D.而根据左手定则，在磁场中运动电荷所受洛伦兹力方向与所在处的磁场方向垂直。故D错误；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】AB．粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，说明运动时间为周期的整数倍；故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子在电场方向上始终做单向的直线运动，竖直方向的位移最大，故所有粒子最终都不会打到极板上，A正确，B错误；C．t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为；根据分位移公式，有由于L=d，故故最大动能C正确；D．粒子入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时间减半，穿过电场的运动时间变为电场变化半周期的整数倍，则不同时刻进入电场的侧向位移与原v0相比关系就不确定，如t=0时刻，粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比减半，进入电场，入射速度v0时，侧向位移为0，入射速度2v0时，侧向位移为，D错误。故选AC。第II卷（非选择题8、BD【解析】A．φ-x图象的斜率等于电场强度，则知x=4m处的电场强度不为零，故A错误；B．从0到x=6m处电势不断降低，沿电场线电势降低，所以x=4m点的电场方向一定沿x轴正方向，故B正确；C．由斜率看出，从0到6m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度沿x轴先减小后增大，故C错误；D．某负电荷沿x轴正方向移动，沿x轴正方向电势降低，负电荷在电势高的地方电势能小，所以电势能增大，增大了8eV，故D正确第II卷（非选择题9、ACD【解析】因为电流反向时，弹簧秤的读数，可知电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里，故A正确；由于无法确定电流大小，所以磁感应强度的大小不知，故B错误；令铜棒的重力为G，安培力的大小为F，则由平衡条件得：①；当电流反向时，磁场力变为竖直向下，此时同样根据导体棒平衡有：②；联立①②得：，，因此可确定安培力的大小与铜棒的重力，故CD正确，故选ACD【点睛】由题意知，导体棒受到的磁场力方向在竖直方向，因为电流反向时磁场力同样反向，又因为反向时，弹簧秤读数增大，由此可知电流自左向右时，导体棒受磁场力方向向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里．因为电流反向，磁场力只改变方向，不改变大小，根据导体棒的平衡可以求出安培力的大小表达式和重力大小的表达式10、ABC【解析】由题意可知，物体沿墙壁匀速下滑，竖直方向受到重力和向上的滑动摩擦力，由平衡条件得知，滑动摩擦力大小f=G，即G和f是一对平衡力，故A正确；N和F的大小相同，方向相反，作用在一个物体上，是一对平衡力，故B正确；f和f′是一对作用力和反作用力，故C正确；N′和F的方向相同，不是一对作用力和反作用力，故D错误．所以ABC正确，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.（2）A1②.0.6③.（3）R1④.（4）1.48(1.47～1.49)⑤.0.84(0.82～0.86)【解析】（2）根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；（3）根据方便的原则选择滑动变阻器；（4）根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻；【详解】（2）电流表A1量程过小，而A2量程过大，则可用电流表A1，与定值电阻R3并联，改装成一个量程是的新电流表；（3）一节干电池的电动势约E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0-10Ω；（4）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V图线的斜率大小k=r，由数学知识知：，则电源的内阻为：r=k=0.84Ω；【点睛】量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法.12、①.R1；②.甲；③.1.50；④.3.1【解析】(1)由题意可知，电源的内阻约为1Ω，故为了易于调节，准确测量，滑动变阻器应选小电阻R1；(2)由等效电路可知，甲图电源内阻的测量值为电源内阻与电压表的并联值，乙图电源的测量值为电源内阻与电流表内阻的串联值，由串联、并联特点可知，甲图的测量误差较小，所以为了减小误关，应选择甲图；(3)由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir；即电动势与电流成