新疆塔城地区沙湾一中2027届高二物理第一学期期末达标检测试题含解析

新疆塔城地区沙湾一中2027届高二物理第一学期期末达标检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示，A、B、C、D为半球形圆面上的四点，且AB与CD交于球心且相互垂直，E点为球的最低点，A点放置一个电量为+Q的点电荷，在B点放置一个电量为—Q的点电荷，则下列说法正确的是（）A.C、D两点电场强度不同B.沿CD连线移动一电量为+q的点电荷，电场力始终做功C.C点和E点电势相同D.将一电量为+q的点电荷沿圆弧面从C点经E点移动到D点过程中，电场力先做负功，后做正功2、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e，电子做圆周运动的轨道半径为r，因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为(k为一定值)。下列说法中正确的是（）A.为使电子加速，电磁铁的磁性应逐渐减弱B.为使电子加速，感生电场的方向应该沿逆时针方向C.为使电子加速，当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流应该增大D.电子在圆形轨道中加速一周的过程中，感生电场对电子所做的功为23、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.②④4、如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中，两轨道平面分别与磁场垂直，与电场平行，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点．则下列说法正确的是A.两小球到达轨道最低点的速度vM<vNB.两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM<FNC.小球第一次到达M点的时间晚于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端5、如图所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为m、有效电阻r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为x，则（）A.金属杆下滑的最大速度B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为C.在此过程中电阻R产生焦耳热为D.在此过程中流过电阻R的电量为6、如图所示，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，带电粒子在匀强磁场中的运动是A.匀速直线运动 B.匀变速曲线运动C.顺时针转向的圆周运动 D.逆时针转向的圆周运动二、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、质谱仪是测量带电粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下图为质谱仪的原理示意图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（场强为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B'），最终打在感光板A1A2上，下列说法正确的是()A.粒子带负电B.速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EBD.粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大8、如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从右边离开磁场的电子，下列判断正确的是（）A.从a点离开的电子速度最小B.从a点离开的电子在磁场中运动时间最短C.从b点离开的电子运动半径最小D.从b点离开的电子速度偏转角最小9、如图所示，A、B两灯相同，L是带铁芯的电阻可不计的线圈，下列说法中正确的是（）A.开关K合上瞬间，A、B两灯同时亮起来B.K合上稳定后，A、B同时亮着C.K断开瞬间，A、B同时熄灭D.K断开瞬间，B立即熄灭，A过一会儿再熄灭10、下面的说法正确的是（）A.物体运动的方向就是它的动量的方向B.如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C.如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小三、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）某学习小组利用如图所示的实验装置探究螺线管线圈中感应电流的方向（1）由于粗心该小组完成表格时漏掉了一部分（见表格），发现后又重做了这部分：将磁铁S极向下从螺线管上方竖直插入过程，发现电流计指针向右偏转（已知电流从右接线柱流入电流计时，其指针向右偏转），则①填________，②填________．B原方向ΔΦI感方向（俯视）B感方向N极插入向下增大逆时针向上S极插入向上增大①②N极抽出向下减小顺时针向下S极抽出向上减小逆时针向上（2）由实验可得磁通量变化ΔΦ、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系：________12．（12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)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、C【解析】A、+Q和−Q是等量异种电荷，根据其电场线的分布情况和对称性可知，C、D两点的电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相同，故A错误；B、通过AB连线的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，CD连线上电势处处相等．则沿CD连线移动一带+q电量的点电荷，电场力始终不做功．故B错误；C、由上分析知，C点和E点位于AB连线的中垂面上，电势相同，故C正确；D、由B分析可知，将一带电量为−q的点电荷从C点经E点最后到D点，电场力始终不做功，故D错误【点睛】+Q和-Q是等量异种电荷，其电场线和等势面具有对称性，通过AB连线的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，根据对称性分析C、D场强关系；根据电势的变化，分析电场力做功情况2、C【解析】A．为使电子加速，应使感生电场方向与电子运动方向相反，由于电子沿沿逆时针方向运动，如果电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，由楞次定律可得，电磁铁的磁性应逐渐增强，故A错误；B．由于电子带负电，所以感生电场的方向应该沿顺时针方向，故B错误；C．当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，若电流增大，根据楞次定律，可知涡旋电场的方向为顺时针方向，电子将沿逆时针方向做加速运动，故C正确；D．磁感应强度随时间的变化率为感生电动势电子运动一周感生电场始终做正功故D错误。故选C。3、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。4、D【解析】两个轨道的半径相同，根据圆周运动的向心力的公式可以分析小球通过最低点是对轨道的压力，小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，小球在电场中受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小【详解】在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：；；解得，vM＞vN，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故AC错误；最低点M时，支持力与重力和洛伦兹力（方向竖直向下）的合力提供向心力，最低点N时，支持力与重力的合力提供向心力，因为vM＞vN，可知：FM＞FN，故B错误；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，故D正确；故选D【点睛】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小5、B【解析】感应电动势为①感应电流为②安培力为③根据平恒条件得解得:由能量守恒定律得:又因所以由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为所以选项B正确6、D【解析】带电粒子在磁场中的受力可以根据左手定则来判断，即四指指向正电荷运动的方向，磁场垂直手心过，拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向【详解】带电粒子带正电，根据左手定则可知受洛伦兹力的方向为向上，且洛伦兹力不做功，所以粒子应该做逆时针的匀速圆周运动，故D正确；ABC错误；【点睛】洛伦兹力的方向与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小.匀变速运动是指的加速度不变的运动,当合力方向与速度方向不在一条直线上物体将做曲线运动.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】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性；根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度；通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小。【详解】A.带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可知该粒子带正电，故A错误；B.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，而粒子的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，又粒子带正电，则磁场垂直纸面向外，故B正确；C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中所受的电场力和洛伦兹力平衡，即解得故C错误；D.所有通过狭缝P的带电粒子具有相同的速度，然后在磁场B′中做匀速圆周运动，最终打在A1A2上，由可知因此粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，表明其半径R越小，则粒子的比荷越大，故D正确。故选BD。8、BC【解析】对于从右边离开磁场的电子，从a离开的轨道半径最大，根据带电粒子在匀强磁场中的半径公式，知轨道半径大，则速度大，则a点离开的电子速度最大．从a点离开的电子偏转角最小，则圆弧的圆心角最小，根据t==，与粒子的速度无关，知θ越小，运行的时间越短．故B、C正确，A、D错误故选BC9、AD【解析】当把开关闭合时，线圈产生自感电动势，在线圈和A的两端会分担电压，A会亮起来，B的电流等于A和线圈电流之和，B也会亮起来．所以A选项正确．开关闭合等电路稳定后，由于线圈不再产生自感，而且线圈没有电阻，仅相当于导线，所以A被短路,A灯不亮B灯亮．所以B选项错误．开关断开的瞬间，线圈产生自感，并且与A形成闭合回路，所以A灯会重新亮一会在熄灭，而B灯马上熄灭，所以C选项错误D选项正确．答案选AD10、ABD【解析】据P=mv可知，动量方向与速度方向一致，所以A选项正确；据I=Ft=Δmv可知，物体的速度发生变化则物体的动量发生变化，那么一定受到不为0的冲量作用，B选项正确；静止的物体所受到的外力冲量不为0，但物体的动能为0，所以C选项错误；当物体做匀速圆周运动时，其所受合外力冲量不为0，但物体的速度大小不变，D选项正确三、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.（1）顺时针；②.向下③.（2）ΔΦ增大，B原与B感反向，ΔΦ减小，B原与B感同向【解析】（1）当S极插入时，原磁场方向向上，磁通量增大，感应电流磁场阻碍原磁场的增加，故感应电流磁场方向向下，感应电流方向（附视）为顺时针方向；（2）由实验可得磁通量变化、原磁场B原方向、感应电流的磁场B感方向三者之间的关系：增大，B原与B感反向；减小，B原与B感同向；考点：探究螺线管线圈中感应电流的方向12、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