2027届河北省衡水市武邑中学高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2027届河北省衡水市武邑中学高二物理第一学期期末考试模拟试题考生须知：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、如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是（）A.A、B可能为带等量异号的正、负电荷B.A、B可能为带不等量的正电荷C.a、b两点处无电场线，故其电场强度可能零D.同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反2、某人造地球卫星由于空气阻力作用轨道半径逐渐减小，在高度逐渐降低的过程中，关于该人造地球卫星，下列说法正确的是（）A.动能逐渐减小 B.加速度逐渐减小C.加速度逐渐增大 D.角速变逐渐减小3、在我市某重点中学的操场上，四位同学按如图所示的装置研究利用地磁场发电问题，他们把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路．两个同学迅速摇动这条电线，另外两位同学在灵敏电流计旁观察指针摆动情况，下列说法中正确的是：A.为了使指针摆动明显，摇动导线的两位同学站立的方向应沿东西方向B.为了使指针摆动明显，摇动导线的两位同学站立的方向应沿南北方向C.当导线在最高点时，观察到感应电流最大D.当导线在最低点时，观察到感应电流最大4、下列各图中，金属导体棒ab所受安培力F方向正确是A. B.C. D.5、关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是：（）A.磁感线从磁体的N极出发，终止于S极B.磁场的方向就是通电导体在磁场中某点受磁场作用力的方向C.沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D.在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小6、直流电动机M接在如图所示的电路中，理想电压表的示数是20V，理想电流表的示数是1.0A，限流电阻R=5.0Ω，则可知（）A.电动机的机械功率是20W B.电阻R消耗的电功率是5WC.电动机线圈的电阻是20Ω D.电动机产生的电热功率是20W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、电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（）A.磁场力充当电子做圆周运动的向心力B.使电子加速的是电场力C.励磁电流必须从N端流入、从M端流出，且减小D.励磁电流必须从M端流入、从N端流出，且增大8、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb．若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（）A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D.R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低9、如图所示的闭合电路中，两只理想电压表V1、V2从示数分别为U1和U2，理想电流表示数为I，在滑片P从b滑向a的过程中，V1、V2示数变化量的绝对值分别为△U1和△U2，电流表示数变化量的绝对值为△I，则以下正确的是（）A.U1和U2变小，I变大B.△U1>△U2C.变小，不变D.变小，不变10、如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是（）A.粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长B.出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心OC.出磁场的粒子一定能垂直打在MN上D.只要速度满足，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上三、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）某研究小组收集了一个电学元件：电阻R0（约为2kΩ）实验室备有如下器材：A．电压表V（量程3V，电阻RV约为4.0kΩ）B．电流表A1（量程100mA，电阻RA1约为5Ω）C．电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）D．滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）E．电阻箱R2（0～999.9Ω）F．开关S一只、导线若干G．电动势为4V的锂电池为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图所示为其对应的实物图，(1)图中的电流表A应选_______(选填“A1”或“A2”)(2)请将图中实物连线补充完整_______(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应放在____________(选填“左”或“右”).12．（12分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线完成下列主要实验步骤中的填空：(1)①按图接线②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出此时细沙的质量m2④用米尺测量D的底边长度L(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________(3)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里四、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）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L15．（12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

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】AB．电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，则由电场线分布可知，A、B是两个等量同种正电荷，故AB错误；C．电场线只是形象描述电场的假想曲线，a、b两点处无电场线，其电场强度也不为零，故C错误；D．由对称性可知，在a、b两点处场强大小相等方向相反，则同一试探电荷所受电场力大小相等，方向一定相反，故D正确。故选D。2、C【解析】根据人造地球卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期与轨道半径的表达式，进行讨论即可【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：，可得：，，，，可见当人造地球卫星轨道半径逐渐减小，即r减小时，v增大,动能增大，增大,增大,T减小；则C正确，A、B、D错误.故选C.【点睛】本题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论即可3、A【解析】做此题要知道产生感应电流的条件：一是闭合回路中的一部分导体，二是必须做切割磁感线运动；AB、由于地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，所以当两个同学朝东西方向站立，并迅速摇动电线时，导线就会做切割磁感线运动，则电路中就产生了感应电流，故A对，B错；CD、当导线在最高点和最低点时，导线的速度方向和磁场方向平行，所以此时不产生电流，故CD错误；4、A【解析】左手定则：伸开左手，让拇指和其余四指垂直，并且都在一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向【详解】A、根据左手定则，导体棒ab所受安培力方向垂直于导体棒斜向上，A正确；B、ab棒放置和磁场方向平行，不受安培力，B错误；C、根据左手定则，ab棒所受安培力方向垂直于导体棒向下，C错误；D、根据左手定则，ab棒所受安培力方向垂直于导体棒向左，D错误；故选A【点睛】本题重点考查学生利用左手定则判断安培力方向的能力5、D【解析】磁感线从磁体的N极出发，进入S极,形成闭合曲线．电流所受磁场力方向垂直于磁场和电流所确定的平面．磁感线的疏密能表示磁场强弱，沿着磁感线磁场不一定减弱．安培力的大小除了和磁场强弱电流大小有关以外，还与磁场与电流的方向夹角有关，所以在磁场强的地方同一通电导体受的安培力可能比在磁场弱的地方受的安培力小．答案选D6、B【解析】电动机消耗的总功率为：P="IU=20"W，选项AD错误；电阻R消耗的电功率为PR=125W="5"W，选项B正确；电动机不是纯电阻电路，故不适用欧姆定律，故电动机线圈的电阻，电动机产生的电热功率不是20W选项CD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、ABD【解析】AB.电子在感应加速器中受到洛伦兹力、电场力、重力。由于重力很小，可以忽略不计。洛伦兹力方向与电子速度方向垂直，提供电子圆周运动的向心力，但洛伦兹力不做功，通过电场力做功使电子加速，故AB正确；CD.电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动，根据左手定则可知上、下电磁铁间存在竖直向上的磁场，根据右手定则可判断励磁电流从M端流入、从N端流出；电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动，产生顺时针的感应电流，产生竖直向下的感应磁场，根据楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化可得原磁场应增大，故C错误，D正确。故选ABD。8、ABC【解析】A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，D错误；9、BC【解析】路结构，在滑片P从b滑向a的过程中，滑动变阻器的阻值减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，则电流表示数I变大，流过电阻R的电流增大，则两端电压增大，故电压表V2的示数U2变大，电路的内电压增大，路端电压减小，滑动变阻器两端的电压减小，故电压表V1的示数U1变小，故A错误；B．根据欧姆定律可知，将定值电阻R看作内阻，根据闭合电路欧姆定律可知其中r为电源内阻，分析可知，△U1>△U2，故B正确；CD．根据以上分析可知，在滑片P从b滑向a的过程中，滑动变阻器的阻值减小，变小，不变，不变，不变，故C正确，D错误。故选：BC。10、BD【解析】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有，则速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由知，运动时间t越小，故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹圆心为，粒子出射点为，根据几何知识可知≌则即对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，故B正确；C．速度不同，半径不同，轨迹对应的圆心角不同，对着圆心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，与粒子的速度有关，故C错误；D．速度满足v=时，粒子的轨迹半径为r==R，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的轨迹半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。故选BD。【点睛】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角。对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系。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.A2②.③.左【解析】根据通过待测电阻的最大电流选择电流表；为准确测量电阻阻值，应测多组实验数据，根据待测电阻阻值与滑动变阻器最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法；根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图【详解】电压表量程是3V，通过待测电阻的最大电流，因此电流表应选电流表A2（量程2mA，电阻RA2约为50Ω）；(2)待测电阻R0阻值约为2kΩ，滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）与电阻箱R2（0～999.9Ω）最大阻值均小于待测电阻阻值，变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小，不能测多组实验数据，为测多组实验数据，减小实验误差，滑动变阻器应采用分压接法.,,,故电流表应该采用内接法可减小系统误差，实物电路图如图所示：(3)滑动变阻器采用分压接法，为保护电路流过电流表的电流最小为零，电键闭合前，滑动变阻器的滑动触头P应置于左端.【点睛】根据待测电阻与滑动变阻器阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法是正确连接实物电路图的前提与关键12、①.重新处于平衡状态②.电流表的示数I③.④.【解析】(1)[1][2]金属框平衡