山东省临沂市沂南县2027届物理高二第一学期期末考试试题含解析

山东省临沂市沂南县2027届物理高二第一学期期末考试试题考生须知：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、如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场．下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离()A. B.C. D.2、在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示．已知变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的交流电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是（）A.交流电流表A2的示数为0.1AB.变压器输出端交流电的频率为100HzC.电阻R上消耗的功率为200WD若电阻R变大，则电压表示数也增大3、下列说法正确的是()A.电流的方向就是电荷移动的方向B.根据公式当两个点电荷距离趋于0时，电场力将趋于无穷大C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零.D.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电势能的本领4、如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场．一带电粒子从a点沿ad方向射入磁场，当速度大小为v1时，粒子从b点离开磁场；当速度大小为v2时，粒子从c点离开磁场，不计粒子重力，则v1与v2的大小之比为（）A.1：3 B.1：2C.2：1 D.3：25、如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中A.小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B.小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点，小球速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻，小球和小车在水平方向动量一定大小相等、方向相反6、如图所示，有两根处于纸面内的平行直导线，通以大小相等、方向相反的电流，a导线中电流方向竖直向上，b导线中电流方向竖直向下，则两导线所在平面内两线中央的磁感应强度()A.等于零B.不等于零，方向垂直于两导线所在的平面向外C.不等于零，方向垂直于两导线所在的平面向里D.不等于零，方向是从一根导线垂直指向另一根导线二、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1所示，光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为5d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上（与ab边重合），现用一个竖直向上的力F拉导体棒，使它由静止开始运动，已知导体棒离开磁场前已开始做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻不计，F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示，下列判断正确的是（）A.导体棒离开磁场时速度大小为B.导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为C.离开磁场时导体棒两端电压为D.导体棒经过磁场的过程中，电阻R产生焦耳热为8、1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙。不计带电粒子在电场中的加速时间和相对论效应，下列说法正确的是（）A.粒子由加速器的边缘进入加速器B.粒子由加速器的中心附近进入加速器C.加速电场的周期随粒子速度的增大而减小D.粒子从D形盒射出时的动能随D形盒半径的增大而增大9、质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入竖直平面内方向如图所示的正交匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒只在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是()A.该微粒一定带负电B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C.该磁场的磁感应强度大小为D.该电场的场强为Bvcosθ10、某静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示．一质量m=2.0×10－14kg，电荷量q=－2.0×10－11C的带电粒子从(2，0)点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上运动．则A.沿x轴方向，从－1cm到2cm电场强度先增大后减小B.x轴原点左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比C.该粒子在x轴上做周期性运动，且运动的周期T=3.0×10－4sD.该粒子在运动过程中最大速度的大小为200m/s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）某金属导线长度为L，粗细均匀，为测定这种金属材料的电阻率，吴老师带领物理研究性学习小组做如下测量(1)用多用电表测量该导线的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择_____倍率的电阻挡（填：“×10”或“×1k”），欧姆调零后再次进行测量，多用电表的示数如图所示，则测量结果R为_____Ω(2)用螺旋测微器测量金属导线的直径，示数如图所示，则直径d是_____mm12．（12分）利用图甲所示的装置探究碰撞中的不变量，在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得滑块A质量m1=0.280kg，滑块B的质量m2=0.110kg，遮光片的宽度d=0.50cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz，将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与静止的B相碰；碰后光电计时器显示的时间为△tB=2.500ms，碰撞后打出的纸带如图乙所示(1)在该实验方案中，下列说法正确的是____A．调节气垫导轨，确保导轨水平B．滑块A的初始位置应尽可能靠近滑块BC．遮光片的宽度适当窄一些有利于减小误差D．滑块A和滑块B的质量交换也可完成该实验(2)两滑块碰撞前A滑块的速度大小为____m/s，两滑块碰撞后B滑块的速度大小为____m/s；(结果保留三位有效数字)(3)碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为____kg·m/s；(结果保留三位有效数字)(4)通过实验采集到的数据可得，在误差允许的范围内，A、B两个滑块碰撞过程中的不变量是____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L14．（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，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

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、A【解析】由楞次定律可知，要使铝框向左远离，则螺线管中应产生增大的磁场，即螺线管中电流应增大；而螺线管中的电流是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd中的磁场变化率应增大，故A正确，BCD错误2、C【解析】根据I1：I2=n2：n1，输出电流为：I2=10I1=10A，电流表读数为有效值，故A错误；根据图乙得到交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，故B错误；输入电压的最大值为200V，故电压的有效值为200V，变压器的输入功率为：P1=U1I1=200V×1A=200W；理想变压器输入功率等于输出功率，故输出功率为200W，故C正确；若电阻R变大，电压表示数是不变的，故D错误；故选C【点睛】本题关键是根据图象得到瞬时值最大值，然后得到有效值，最后结合理想变压器的变压比公式和变流比公式列式求解3、D【解析】A．电流的方向为正电荷的移动方向，故A错误；B．库伦定律适用的研究对象是点电荷，当两个电荷距离太近则不能视为点电荷，库伦定律不再适用，故B错误；C．磁场方向和电流方向相同，通电导线不受安培力，但磁感应强度不为零，故C错误；D．电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电势能的本领，故D正确。故选D4、A【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。【详解】依题意，画出两种情况的轨迹如图：设边长为a，由几何关系可得：可知，两半径之比为：由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式：可得，两速度之比为：。故选A。5、D【解析】小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，故A、B错误；由于水平方向动量守恒，小球向左摆到最高点，小球水平速度为零，小车的速度也为零，故C错误；系统只在在水平方向动量守恒，且总动量为零．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反．故D正确6、C【解析】由题意可知，通以大小相等、方向相反的电流，由安培定则和矢量合成法则，可得两导线所在平面内两线中央的磁感强度不等于零，方向垂直于两导线所在的平面向里；A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析相符，故C正确；D．与分析不符，故D错误；故选C。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、ACD【解析】A.设导体棒离开磁场时速度大小为v．此时导体棒受到的安培力大小为：由平衡条件得：由图2知：联立解得：故A正确；B.导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为：故B错误；C.离开磁场时，由F=BIL+mg得：导体棒两端电压为：故C正确；D.导体棒经过磁场的过程中，设回路产生的总焦耳热为Q．根据功能关系可得：而拉力做功为：电阻R产生焦耳热为：联立解得：故D正确故选ACD【点睛】本题是电磁感应与力学知识的综合应用，对于这类问题一定要正确分析安培力的大小和方向，要掌握安培力经验公式，能正确分析能量是转化的，运用能量守恒定律求焦耳热8、BD【解析】AB．要加速次数最多最终能量最大，则被加速带电粒子只能由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器，故A错误，B正确；C．据回旋加速器的工作原理知，电场的周期等于粒子在磁场运动的周期，所以与带电粒子的速度大小无关，故C错误；D．带电粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，所以所以据表达式可知，带电粒子获得的最大动能取决于D形盒的半径，所以最大动能为那么粒子从D形盒射出时的动能随D形盒半径的增大而增大，故D正确。故选BD。9、AC【解析】A、若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡．若粒子带负电，符合题意．所以A正确．B、粒子如果做匀变速运动，重力和电场力不变，而洛伦兹力变化，粒子不能沿直线运动，与题意不符．故B错误．D、粒子受力如图：由图qE=qvBsinθ，所以E=Bvsinθ．故D错误；C、由平衡条件得qvBcosθ=mg，，故C正确；故选AC【点睛】本题是带电粒子在复合场中运动的问题，考查综合分析和解决问题的能力，要抓住洛伦兹力与速度有关的特点10、BD【解析】根据U=Ed结合φ-x图像可求解两边场强的大小；该粒子将在-1cm到0之间电场力做正功，动能增加；该粒子将在0-2cm间克服电场力做功，动能减少，所以该粒子将在-1cm到2cm间作周期性运动；根据牛顿第二定律结合运动公式可求解最大速度和周期.【详解】根据U=Ed结合图像可知：左侧电场强度：；右侧电场强度：；所以x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比，沿x轴方向，从－1cm到2cm电场强度在O点两侧都是匀强电场，故A错误，B正确；该粒子将在-1cm到0之间电场力做正功，动能增加；该粒子将在0-2cm间克服电场力做功，动能减少，所以该粒子将在-1cm到2cm间作周期性运动，在-1cm-0之间的加速度，到达O点的速度最大，大小为，用时间；同理从O点到2cm位置的时间，则振动的周期为，故C错误；D正确；故选BD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.×10②.70③.2.150【解析】(1)[1]选用“×100”档，发现指针偏角太大，说明指针示数太小，所选档位太大，为准确测量电阻，应换小挡，应把选择开关置于×10挡；[2]由图示可知，欧姆表示数为7×10Ω＝70Ω；(2)由图读出，螺旋测微器的固定刻度读数为2.0mm，可动刻度读数为0.150mm，则该金属导线的直径为d＝2.0mm+0.150mm＝2.150mm12、①.AC②.1.90③.2.00④.0.308⑤.两滑块总动量【解析】(1)[1]A．导轨水平，可以消除重力分力的影响，故A正确；B．滑块A的初始位置越靠近B，不利于滑块A碰前的初速度计算，故B错误；C．遮光片的宽度适当窄些，处理滑块的速度越准确，故C正确；D．由于A的质量较大，如果交换质量，有可能使A反弹，则不能完成该实验，故D错误。故选AC；(2)[2]由图乙所示纸带可知，碰撞前A的速度[3]两滑块碰撞后B滑块的速度大小；(3)[4]碰撞后滑块A的速度为碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为；(4)[5]碰撞后滑块B质量和速度的乘积大