2027届陕西省西安市高新第一中学国际部物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2027届陕西省西安市高新第一中学国际部物理高二第一学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、.关于理想变压器，下面各说法中正确的是()A.它的输出功率小于它的输入功率B.它的输出功率可以大于它的输入功率C.原副线圈两端的电压之比等于它们的匝数之比D.原副线圈的电流与它们的匝数成正比2、如图所示，在三角形区域ACD内有一垂直纸面向里的匀强磁场．在纸面内一束电子以不同大小的速度从A点沿同一方向射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是A.从CD边出射的电子，在磁场中运动时间都相等B.从AC边出射的电子，在磁场中运动时间都相等C.从AC边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越小D.从CD边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越大3、如图所示，A、B两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则A.A、B线圈中产生的感应电动势：：1B.A、B线圈中产生的感应电动势：1：1C.A、B线圈中产生的感应电流：：1D.A、B线圈中产生的感应电流：：14、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框的ab边平行磁场边界MN，线框以垂直于MN速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1．现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则有()A.Q2=Q1，q2=q1 B.Q2=2Q1,q2=2q1C.Q2=2Q1，q2=q1 D.Q2=4Q1，q2=2q15、图甲所示为用来加速带电粒子的直线加速器，图乙是所用交变电压的图像，对它的下列说法中，正确的是（）A.带电粒子是在金属筒内被加速的B.如果仅增大带电粒子的质量，不改变交流电的周期，直线加速器也能正常工作C.粒子每通过一次缝隙都会增加相同的动能D.粒子速度越来越快，为使得它每次都能被加速电压加速，筒间的缝隙应设计成越来越大的，所以直线加速器也会做的很长6、如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图，下列说法正确的是A.甲图中A点和B点电场强度相同B.乙图中带电体表面上C点和D点电势相等C.丙图中F点电势大于E点电势，电子在F点电势能比较大D.甲图中A、B连线中点电势等于二、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，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则（）A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D.小球在运动过程中机械能不守恒8、如图所示，质量为m的直导体棒垂直放在光滑水平导轨ab、cd上，导轨跟直流电源相连，两导轨间的距离为L，闭合开关后导体棒中通过恒定的电流．劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，当棒处于静止状态时弹簧处于伸长状态且伸长量为x，则下列说法正确的是（）A.回路中的电流为逆时针方向B.金属棒静止时电流等于C.若仅将电流方向反向，电流改变方向后的瞬间，导体棒的加速度大小为D.改变磁场方向，使磁场与导轨ab、cd平行，则金属棒受到的安培力等于零9、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是A.交变电流的表达式为(V)B.交变电流的表达式为(V)C.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的表达式为D.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的最大值变为50V10、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁铁，其中条形磁铁的一半位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（）A.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤示数减小B.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤示数增大C.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤示数增大D.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤示数减小三、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）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材有：灵敏电流计、直流电源、带铁芯的线圈L1、线圈L2、开关、滑动变阻器(控制电流大小,以改变磁场的强弱)，如图所示(1)按实验要求在实物图上连线____(2)若将滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在开关刚闭合时灵敏电流计指针右偏．那么开关闭合后，滑动变阻器的滑动触头向C移动时，灵敏电流计指针将______(填：左偏、右偏或者不偏)12．（12分）高二物理研究性学习小组在学习了恒定电流的相关知识后，设计了一个电路，该电路既能测量出电源电动势E和内阻r，同时又能描绘一定范围内灯泡的伏安特性曲线。所用器材及已经连接的部分电路如图甲。实验时，当调节滑动变阻器的阻值时，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数。经过多次测量，最后描绘出两条U-I图线，如图乙所示，电压表内阻很大，电流表内阻不计，请回答下列问题。（1）请你将图甲的实物连线补充完整；（）（2）图乙中的___________（“①”或“②”）图线是表示电压表V的读数和电流表A的读数之间的关系；（3）电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω（保留两位有效数字）；（4）在坐标系中两条图线相交于P点，此时滑动变阻器连入电路的阻值为___________Ω。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】理想变压器的输入功率与输出功率是相等，故AB错误；变压器是利用互感原理，在不漏磁的情况下由于原副线圈穿过的磁场相同，所以原副线圈两端的电压之比等于它们的匝数之比，故C正确；当副线圈是一个负载时，原副线圈的电流与它们的匝数成反比,若副线圈带多个负载，则电流与它们的匝数不成正比；故D错误，故选C2、B【解析】AB、如图所示，过入射点A过入射速度v的垂线AE，电子入射速度不同，但它在磁场中做圆周运动的圆心均集中在直线AE上，利用“放缩圆法”可知，能从AC边射出的电子的最大轨迹，刚好和CD边相切于F点．结合运动轨迹图和几何关系可知，所有能从AC边出射的电子，轨迹对应的圆心角相同，故时间相同，则A错误，B正确；CD、由图可知，从AC边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越大；从CD边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越小．故CD错误；故选B3、C【解析】AB．对任一半径为r的线圈，根据法拉第电磁感应定律：相同，n相同，则得：，因，A、B线圈产生的感应电动势的大小之比：故AB错误；CD．根据电阻定律得，线圈的电阻为ρ、n、S相同，两线圈电阻之比为，线圈中的感应电流：，故C正确，D错误；故选C。4、C【解析】根据及可得安培力表达式；拉力做的功转化为电能，然后转化为焦耳热，由可知产生的焦耳热与速度成正比，所以；根据可知通过线框某横截面的电荷量与速度无关，，故ABD错误，C正确。故选C。5、C【解析】A．带电粒子是在金属筒之间的狭缝中进行加速的，故A错误；B．粒子从静止开始经过次加速后经过第个长的金属筒用时所以如果仅增大带电粒子的质量，交流电的周期也需要变大，直线加速器才能正常工作，保证粒子每次从金属筒内出来能够持续加速，故B错误；CD．粒子每次经过金属筒之间的缝隙，仅有电场力做功，根据动能定理可知粒子每通过一次缝隙都会增加相同的动能，与缝隙的长度无关，故C正确，D错误。故选C。6、B【解析】A．由甲图可知A、B两点离正电荷距离相等，所以A、B两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误.B．乙图中带电体表面上C点和D点是等势体，故两点电势相等，所以B正确.C．由丙图可知电场线方向向上，所以F点电势大于E点电势，电子由F点到E点电场力做负功，电势能增加，故电子在E点电势较大，故C错误.D．由甲图可知A、B两点电势相等，弧AB在一个等势面上，但因A、B连线并不是一个等势面，根据电场线方向可知连线中点电势大于A、B两点的电势，即大于，故D错误.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】AB．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，合外力提供向心力。由题意可知，重力和电场力等大反向，相互抵消，细绳的拉力提供向心力，则小球带正电，A错误，B正确；C．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加，C错误；D．小球运动过程中电场力要做功，则机械能不守恒，D正确。故选BD。8、BC【解析】根据弹簧伸长可知安培力的方向，由左手定则可确定通电导线的电流方向；电流改变方向后的瞬间，安培力方向变化，但大小不变，由牛顿第二定律可求得加速度；使磁场与导轨ab、cd平行，磁场方向与电流方向仍然垂直，金属棒受到的安培力不为零【详解】由于弹簧伸长，则安培力方向水平向右；由左手定则可得，回路中电流方向为顺时针方向，故A错误；由于弹簧伸长为x，根据胡克定律和平衡条件可得，kx＝BIL，则有，故B正确；电流改变方向后的瞬间，安培力瞬间变为向左，大小不变，由牛顿第二定律得：2kx＝ma，得，故C正确；改变磁场方向，使磁场与导轨ab、cd平行，磁场方向与电流方向仍然垂直，金属棒受到的安培力不为零，故D错误．所以BC正确，AD错误【点睛】本题考查左手定则、胡克定律、平衡条件，以及力的分解．要注意明确受力分析的正确应用，掌握用左手定则分析安培力方向问题9、BD【解析】AB、由图象可知，交变电流动势的最大值，周期，所以瞬时值表达式为，故A错误，B正确；CD、根据感应电动势最大值的表达式得知，与成正比，则线圈的转速变为原来的一半，感应电动势最大值变为原来的一半，为，则交变电流动势的表达式为，故C错误，D正确；故选BD【点睛】从图象中可以求出该交变电流的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解10、AC【解析】AB．当螺线管将a接电源正极，b接负极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向上，上端相当于N极，对磁铁产生向上的斥力，所以弹簧秤示数减小，故A正确；B错误；CD．当螺线管将b接电源正极，a接负极时，线圈中产生磁场，由安培定则判断得知，螺线管内部磁场方向向下，上端相当于S，对磁铁产生向下的引力，所以弹簧秤示数增大，故C正确，D错误。故选AC。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.右偏【解析】（1）实物连线如图；（2）在电键刚闭合时，回路中的电流增大，原线圈中电流产生的磁场增大，所以副线圈中的磁通量增大，此时电流表指针右偏；电键闭合后滑动变阻器的滑动触头迅速向接线柱C移动时，接入电路的有效电阻减小，所以回路中的电流增大，原线圈中的电流产生的磁场增大，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针也将右偏；12、①.②.①③.4.5V④.1.0Ω⑤.0Ω【解析】（1）[1]要同时测量出电源电动势E和内阻r，和描绘灯泡的伏安特性曲线，所以一个电压表测路端电压，一个电压表测灯泡的电压，电流表测量干路电流。实物连接如图所示：（2）[2]电压表V1测量的是路端电压，由U=E−Ir可知，路端电压随电流的增大而减小，成线性关系，所以图中曲线①表示电压表V1的读数和电流表A的读数之间的关系；（3）[3]根据U=E−Ir可知，曲线①在U轴的截距等于电源电动势，所以E=4.5V；[4]曲线①的斜率等于电源内阻，所以等于内阻：；（4）[5]两条图线交