陕西省西安市高新第一中学国际部2027届高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

陕西省西安市高新第一中学国际部2027届高二物理第一学期期末考试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、关于磁感强度，下列说法中正确的是：（）A.由可知，B与F成正比，与IL成反比B.磁场中某点磁感应强度只由磁场本身性质决定，与通电导线受力F和IL无关C.通电导线在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零D.磁场中某点的磁感强度的方向与通电导线受到的安培力方向相同2、回旋加速器是加速带电粒子装置，其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，下列说法正确的是（）A.粒子从磁场中获得能量B.带电粒子的运动周期是变化的C.粒子由加速器的中心附近进入加速器D.增大金属盒的半径粒子射出时的动能不变3、某金属导线的电阻为R，现将它均匀拉长到横截面积为原来的三分之一，那么该导线的电阻变为（）A.3R B.9RC. D.4、用如图甲所示的电路来测量电池电动势E和内电阻r，根据测得的数据作出如图乙所示的图线，由图可知（）A.电池电动势的测量值为1.40VB.电池内阻的测量值为3.5ΩC.外电路发生短路时的电流为0.4AD.电压表的示数为1.20V时，电阻R的阻值为0.20Ω5、如图所示为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，直线为螺线管的中轴线（与某一磁感线重合），ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线，其电流方向由a到b，电流很小，不影响螺线管在空间产生的磁场．下列说法正确的是（）A.图中关于轴线对称的P、Q两点的磁感应强度相同B.直导线ab通电后，a端垂直纸面向外转动C.断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势D.将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子将做匀速直线运动6、如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A.θ增大，E增大，Ep增大B.θ增大，E增大，Ep减小C.θ减小，E不变，Ep增大D.θ减小，E不变，Ep减小二、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、如图所示，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于、，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为（）A.轴正方向，B.轴负方向，C.轴正方向，D.轴负方向，8、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是（）A.由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比B.由m=可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C.由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比D.由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出9、如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔沿a→b方向垂直射入容器内的匀强磁场中，结果一部分电子从小孔c射出，一部分电子从小孔d射出，则从c、d两孔射出的电子A.速度之比vc∶vd＝1∶2B.在容器中运动时间之比tc∶td＝1∶2C.在容器中运动加速度之比ac∶ad＝2∶1D.在容器中运动受到向心力之比Fc∶Fd＝1∶210、如图所示，质量为m的环带+q电荷，套在足够长的绝缘杆上，动摩擦因数为µ，杆处于正交的匀强电场和匀强磁场中，杆与水平电场夹角为θ，若环能从静止开始下滑，则以下说法正确的是()A.环在下滑过程中，加速度不断减小，最后为零B.环在下滑过程中，加速度先增大后减小，最后为零C.环在下滑过程中，速度不断增大，最后匀速D.环在下滑过程中，速度先增大后减小，最后为零三、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）设金属导体的横截面积为，单位体积内的自由电子数为，自由电子定向移动速度为，那么在时间内通过某一横截面积的自由电子数为_________；若电子的电荷量为，导体中的电流为，则电子定向移动的速率为_________。12．（12分）质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平导轨上．通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，与导轨所在平面成θ角斜向上，如图所示．则导体棒MN受到的支持力的大小为____________，摩擦力的大小为_________________．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）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、B【解析】AB．磁感应强度的定义式是，这是比值定义法定义的物理量，B与F、I、L均没有关系，它是由磁场的本身决定，A错误B正确；C．通电导线受安培力为零的地方，磁感应强度不一定为零，如当通电导线与磁场平行放置，不受安培力，C错误；D．根据左手定则可知磁场中某点的磁感强度的方向与通电导线受到的安培力方向垂直，D错误。故选B。2、C【解析】A．粒子在磁场中受到洛伦兹力，但不做功，故不能在磁场中获得能量，故A错误；B．带电粒子虽速度增大，但在磁场中运动的周期与速度无关，所以粒子的运动周期是固定的，故B错误；C．根据可知随着粒子速度增大，半径会增大，故粒子由加速器的中心附近进入电场中加速后，进入磁场中偏转，故C正确；D．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动根据得圆周半径带电粒子从D形盒中射出时的动能联立可得即带电粒子q、m一定时，随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故D错误。故选C。3、B【解析】明确截面积的变化，根据体积不变得出长度的变化，由于电阻率的大小由材料决定，根据电阻定律判断电阻的变化；【详解】横截面积为原来的三分之一，而总体积不变，则长度变为原来的3倍，由于材料未变，则电阻率不变，根据电阻定律知电阻变为原来的9倍，故B正确，ACD错误【点睛】解决本题的关键掌握电阻定律，知道电阻与导线横截面积和长度的关系，同时注意导线截面积变化时长度一定发生了变化4、A【解析】A．由图示图像可知电源U-I图像与纵轴交点坐标值为1.40，则电源的电动势1.40V，故A正确；B．电源内阻故B错误；C．由图示图像可知，路端电压为1.00V时，电路电流为0.4A，故C错误；D．根据欧姆定律故D错误。故选A。5、D【解析】根据磁感应强度是矢量，考虑大小与方向；依据左手定则，即可判定转动方向；根据右手螺旋定则，即可确定收缩还是伸长；判定沿中轴线射入螺线管中磁场种类，即可求解【详解】由题图，可知，P、Q两点的磁感应强度大小相等，方向不同，故A错误；直导线ab通电后，根据左手定则，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此a端垂直纸面向内转动，故B错误；通电时，螺线管中线圈间的电流方向相同，出现相互吸引，当断开螺线管的电源后，没有吸引力，螺线管有沿水平方向向内伸长的趋势，故C错误；将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子处于匀强磁场中，不受任何力，电子将做匀速直线运动，故D正确；故选D【点睛】查磁感应强度的矢量性，掌握左手定则与右手螺旋定则的内容，理解同向电流相吸，异向电流相斥，注意洛伦兹力产生条件6、D【解析】电容器与电源断开，电量不变，将下极板上移的过程中，因d减小，由可知电容C增大，由可知U减小，则夹角减小；由可得可知E不变；根据U=Ed可知由于P离下极板距离减小，E不变，因此P点的电势减小，由可知电势能减小；故选D．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、AD【解析】A．磁感应强度方向y轴正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向竖直向上，当时，安培力与重力二力平衡，导线可以保持静止时，悬线与竖直方向夹角为，故A正确；B．磁感应强度方向y轴负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向竖直向下，当时，绳子只有在竖直位置静止，故B错误；C．磁感应强度方向为z正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y负方向，直导线不能在偏离y正方向的位置平衡，故C错误；D．磁感应强度方向为z轴负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，根据平衡条件得故D正确。故选AD。8、AD【解析】A．由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比，选项A正确；B．物体的质量与其所受合力以及运动的加速度无关，选项B错误；C．物体所受的合力与物体的质量以及物体的加速度无关，选项C错误；D．由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出，选项D正确。故选AD。9、BC【解析】设磁场边长为，如图所示，粒子从点离开，其半径为：粒子从点离开，其半径为：A．电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：电子速率之比：故A错误；B．从点射出的电子的运动时间是个周期，从点射出的电子的运动时间是个周期，电子在磁场中做圆周运动的周期相同，从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比：故B正确；C．向心加速度：从两孔射出的电子的加速度大小之比：故C正确；D．向心力：向心力之比：故D错误；故选BC。10、BC【解析】对环受力分如图正电荷所受电场力与电场同向，洛伦兹力与速度方向垂直，方向如图．初始速度0.杆的弹力垂直杆向上，受到滑动摩擦力沿杆向上,且合力方向沿杆向下开始向下加速．随着速度增大，洛伦兹力增大，弹力减小，摩擦力减小，向下的加速度增大，当时，摩擦力等于0，加速度最大，此后速度继续增大，弹力变为垂直杆向下，随速度增大弹力增大摩擦力增大，加速度开始减小，知道加速度减小到0速度达到最大．即环在下滑过程中加速度先增大后减小到0，答案B对．整个过程加速度一直向下，因此速度一直增大，最后匀速答案C对分卷II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.【解析】[1]在时间内通过某一横截面积的自由电子数为：；[2]根据电流的定义式：解得：12、①.②.【解析】解：通过导体棒的电流，则导体棒受到的安培，棒的受力分析图如图所示，由共点力平衡条件，有：，，解得：；答案为：；；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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可