河北省三河市第三中学2027届物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

河北省三河市第三中学2027届物理高二第一学期期末学业水平测试试题考生请注意：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、如图，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于MON平面指向纸里。质量为m，长度为l，电阻为R的金属棒ab从∠abO=45°的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动。若当地的重力加速度为g，金属棒与轨道始终保持良好接触，下列说法正确的是（）A.棒下滑过程机械能守恒B.下滑过程中棒产生从b到a方向的电流C.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中产生电能等于D.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中，通过棒的电荷量等于2、如图所示，右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内，轨道的电阻忽略不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上．空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．导体棒ab以恒定的速度向右运动，与导轨MN始终垂直并接触良好．当其运动到导轨MN和PQ的中点处开始计时，运动到NQ位置时将导体棒迅速锁定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小从B增加到B'（过程Ⅱ）．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过导体棒ab的电荷量相等，则等于A. B.C.2 D.3、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4、做匀加速直线运动的物体，在第1秒内的位移为3m，第2秒内的位移为5m，则（）A.第1秒末的速度为1m/sB.加速度一定为2m/s2C.加速度一定为3m/s2D.第2秒末的速度为4m/s5、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLvB.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：26、如图所示，当滑动变阻器R3的滑动头P向下移动时，则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、设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法正确的是（）A.这离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点时，将沿原曲线返回A点8、如图所示电场，实线表示电场线．一个初速度为v的带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点，虚线表示其运动的轨迹．则：（）A.粒子带正电B.粒子在a点受的电场力比b点大C.a点电势高于b点电势D.粒子的动能增加，电势能减小9、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为a1、a2，电势能分别为E1、E2．下列说法正确的是（）A.若a1＞a2，则Q必定为正电荷且在M点的左端B.电子在A点的速度小于在B点的速度C.电子在A点的电势能E1小于在B点的电势能E2D.B点电势高于A点电势10、如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3.0V，内阻为1.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电阻R消耗的功率为1.5W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“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R（1）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为_____mm（2）若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____．（选填“偏大”或“偏小”）（3）用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙、丁，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A12．（12分）一个电流表G的内阻，满偏电流为，其满偏电压为_____．现要把它改装成量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为_____，刻度对应的电压值为_____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、D【解析】A．棒在下滑过程中，棒与金属导轨组成闭合回路，磁通量在改变，会产生感应电流，棒将受到安培力作用，安培力对棒做功，棒的机械能不守恒，故A错误；B．棒下滑过程中，围成的面积减小，根据楞次定律可知，产生感应电流，方向为到，故B错误；C．棒从释放到滑至水平轨道过程，金属棒的重力势能减小为金属棒减小的重力势能转化为金属棒的电能和金属棒的动能，由能量守恒定律得知棒上产生的电能小于，故C错误；D．棒与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为根据推论得到通过棒的电荷量为故D正确；故选D。2、B【解析】根据电荷量的定义分别表示出两个过程中电荷量的表达式，再根据电荷量相等可以求出磁场之比【详解】第一个过程通过导体棒的电荷量为；第二个过程导体棒不动，磁场从B增加到B'通过导体棒的电荷量为两次电荷量相等，即可解得：，故B对；ACD错；故选B【点睛】电荷量，如果是磁场变化引起的，可以直接用此式定性分析电荷量3、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4、B【解析】A．第1秒末的速度等于2s内的平均速度选项A错误；BC．物体的加速度选项B正确，C错误；D．第2秒末速度为选项D错误；故选B.5、B【解析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知故A错误；B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小根据闭合电路欧姆定律可知故B正确；C．根据焦耳定律可知故C错误；D．通过线框的电荷量两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。故选B。6、B【解析】在变阻器的滑片向下滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压如何变化，即可知电压表示数的变化情况．由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断电流表示数的变化【详解】滑动头P向下移动时，滑动变阻器连入电路的总电阻增大，即电路总电阻增大，根据闭合回路欧姆定律可得电路路端电压增大，即电压表的示数增大，总电流减小，即两端的电压减小，故并联电路电压增大，即两端电压增大，通过支路的电流增大，而总电流是减小的，故通过变阻器支路的电流减小，即电流表示数减小，B正确【点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部二、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．从图中可以看出，上极板带正电，下极板带负电，带电粒子由静止开始向下运动，说明受到向下的电场力，由此可知粒子带正电，故A正确；B．洛伦兹力总与速度方向垂直，因而洛伦兹力不做功。电场力做功等于动能的变化量，而离子到达B点时的速度为零，所以从A到B电场力所做正功与负功加起来为零，这说明离子在电场中的B点与A点的电势能相等，即B点与A点位于同一高度，故B正确；C．C点是最低点，从A到C运动过程中电场力做正功。设电场强度为E，离子带电量为q，A到C的垂直距离为d，离子在C点时的速度为v，根据动能定理可知离子在C点时速度最大，故C正确；D．只要将离子在B点的状态与A点进行比较，就可以发现它们的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧仍有同样的电场和磁场，离子将重复ACB的运动，向右运动，不会返回，故D错误。故选ABC。8、BC【解析】电场线的疏密代表电场的强弱，正电荷所受电场力的方向就是电场线的方向，而负电荷所受的电场力的方向与电场线的方向相反，沿着电场线方向电势降低【详解】A．由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向，受力方向指向弧内，与电场方向相反，则粒子带负电荷;故A错误.B．电场线的疏密代表电场的强弱，a点的电场线较b点的电场线密，则粒子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力;故B正确.C．沿着电场线方向电势降低，则a点电势高于b点电势；故C正确.D．电场力方向与速度方向夹角大于90°，一直做负功，动能减小，电势能增大；故D错误.故选BC.【点睛】理解电场线的特点，明白只要合外力做正功物体的动能就增加的道理9、AC【解析】A项：若a1＞a2，表明电荷在A点受的电场力更大，又电子受的电场力向左，即A点离点电荷Q更近，故A正确；B项：电子从A到B，电场力做负功，电子的动能减小，故B错误；C项：电子从A到B，电场力做负功，电子的电势能增大，故C正确；D项：根据负电荷在电势高地方电势能小可知，A点电势高于B点电势，故D错误【点晴】解决本题关键理解做曲线运动的物体所受合外力指向曲线的内侧10、ABD【解析】A、由两图线的交点知，，故A正确；B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即，选项B正确；CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确三、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、①.0.697（0.695﹣0.698）②.偏小③.2.60（2.59﹣2.61）④.0.52【解析】（1）根据内接的特点，结合欧姆定律以及串并联电路的特点，即可分析出测量值与真实值之间的关系；（2）先算出电表的分度值，若测量的最小分度为“1“时要估读到下一位，若测量的最小分度为“2“或“5“时读到本位即可【详解】（1）金属丝的直径为：0.5mm+0.01mm×19.8=0.698mm；（2）电流表外接法测量电阻，由于电压表分流的影响，故金属丝电阻的测量结果将比真实值偏小；（3）电压表的分度值为0.1V，要估读到下一位，故其读数为2.60V；电流表选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，故其读数为0.52A.【点睛】解决本题的关键掌握螺旋测微器和电表的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．读电表读数时要注意计算电表的分度值，然后再确定是否估读，若测量的最小分度为“1“时要估读到下一位，若测量的最小分度为“2“或“5“时读到本位即可．内外接选择的方法：大电阻选内接测量结果偏大，小电阻选外界测量结果偏小，口诀：“大内大，小外小．”12、①.②.29k③.【解析】一个电流表G的内阻，满偏电流为，其满偏电压为．现要把它改装成量程