广西壮族自治区桂林市第十八中2027届物理高二上期末学业质量监测试题含解析

广西壮族自治区桂林市第十八中2027届物理高二上期末学业质量监测试题考生请注意：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、如图所示，真空中有直角坐标系xOy，在x轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷＋Q和－Q，C是y轴上的一个点，D是x轴上的一个点，DE连线垂直于x轴．将一个点电荷＋q从O移动到D，电场力对它做功为W1，将这个点电荷从C移动到E，电场力对它做功为W2.下列判断正确的是()A.两次移动电荷电场力都做正功，并且W1＝W2B.两次移动电荷电场力都做正功，并且W1＞W2C.两次移动电荷电场力都做负功，并且W1＝W2D.两次移动电荷电场力都做负功，并且W1＞W22、如图所示，边长为l的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的电流。图中虚线过边中点和边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场，其磁感应强度大小为B。此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为；现将虚线下方的磁场移至虚线上方且磁感应强度的大小改为原来的两倍，保持其他条件不变，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为。则导线框中的电流大小为（）A. B.C. D.3、两个放在绝缘架上的相同金属球相距r，球的半径比r小得多，带电量大小之比为1：5，相互作用大小为5F．将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力大小将变为()A.3F B.9FC.5F D.9F/44、如图所示，一段通有恒定电流直导线水平放置在足够大的匀强磁场中，第一次将导线以为轴在纸面内顺时针转过60°，第二次将导线以为轴垂直纸面向里转过60°，不考虑电磁感应的影响，关于两种情况导体受到的安培力大小和方向，下列说法正确的是（）A.第一种情况，安培力大小一直在变，但方向不变B.第一种情况，安培力大小和方向都一直在变C.第二种情况，安培力大小和方向都一直在变D.第二种情况，安培力大小和方向都一直不变5、粗糙水平面上静止放置质量均为m的A、B两物体，它们分别受到水平恒力F1、F2的作用后各自沿水平面运动了一段时间，之后撤去F1、F2,两物体最终都停止，其v-t图象如图所示，下列说法错误的是()A.A、B两物体与地面间的滑动摩擦因数之比为1：2B.F1与A物体所受摩擦力大小之比为3：1C.F1和F2大小之比为2：1D.A、B两物体通过的总位移大小相等6、下列说法不正确的是()A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C.电荷只有通过接触才能产生力的作用D.电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处于其中的电荷有力的作用二、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、如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则A.用户端的电压 B.输电线上的电压降为UC.输电线路上损失的电功率为 D.输电线路上损失的电功率为I1U8、有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小9、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少10、某种材料的圆柱形导体的长度为L，横截面的直径为d，导体两端所加电压为U，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确的是A.电压变为2U，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍B.导体的长度变为2L，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的1/2C.导体横截面的直径变为2d，导体中自由电子定向运动的平`均速率变为原来的1/2D.导体横截面的直径变为d/2，导体中自由电子定向运动的平均速率不变三、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）现有一合金制成的圆柱体用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和图乙所示，由图甲读得圆柱体的直径为____mm，由图乙读得圆柱体的长度为____cm。12．（12分）利用电流表和电压表测定电源的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是图中的________(选填“甲”或“乙”)(2)如图是根据本次实验记录数据画出的U－I图像，则电动势E=________V，内阻r=________Ω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、B【解析】本题考查等量异种电荷产生的电场．由题意知，，所以，两次移动电荷电场力都做正功，，，所以,选B2、C【解析】当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向上，设三角形导线框质量为m，则有：当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向下，磁感应强度增大到原来的两倍，故此时有：联立可得故C正确，ABD错误；故选C。3、B【解析】由库仑定律可得相互作用力为：如果带同种电荷，当两球接触后再分开平分总电量，故分开后两球的带电量为3q；则库仑力为：如果带异种电荷，当两球接触后先中和再平分总电量，故分开后两球的带电量为2q；则库仑力为：A.3F与分析结果不符，故A错误B.9F与分析结果相符，故B正确C.5F与分析结果不符，故C错误D.9F/4与分析结果不符，故D错误4、A【解析】AB．第一次将导线以为轴在纸面内顺时针转过，根据左手定则可知，导线受到的安培力总是垂直纸面向里，根据安培力大小表达式：可知，是垂直磁场方向的有效长度，在顺时针转动过程中，有效长度不断减小，故这种情况下安培力大小一直在变，但方向不变，A正确，B错误；CD．同理，第二次将导线以为轴垂直纸面向里转过，垂直磁场方向的长度不变，安培力的大小总是不变，根据左手定则可知，安培力方向不断变化，CD错误。故选A。5、C【解析】A．由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2；由牛顿第二定律f=ma可知A、B受摩擦力大小1：2，可知摩擦因数之比为1：2，A正确；B．由速度与时间图象可知，A物体加速与减速的位移之比为1：2，由动能定理可得解得B正确；C．由速度与时间图象可知，B物体加速与减速的位移之比为2：1，由动能定理可得解得F2：f2=3：2又A、B受摩擦力大小之比因此可知F1和F2大小之比为C错误；D.由速度与时间图象面积表示位移可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，D正确。故错误的选C。6、C【解析】只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场，选项A正确；电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西，选项B正确；电荷不一定通过接触才能产生力的作用，选项C错误；电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处于其中的电荷有力的作用，选项D正确；此题选择不正确的选项，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、AC【解析】详解】A．根据变压器输入功率等于输出功率相等可得解得用户端的电压选项A正确；B．输电线上的电压降为U-U1，选项B错误；C．根据焦耳定律可知，输电线路上损失的电功率为，选项C正确；D．输电线路上损失的电功率为I1U-I1U1，选项D错误；故选AC.8、ABD【解析】A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量。故A正确；B．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关。故B正确；C．磁感应强度的方向是由磁场本身决定的，与放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关。故C错误；D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小。故D正确。故选ABD。9、AC【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题10、ABD【解析】电流的微观表达式为：I=neSv；根据欧姆定律得到电流：；根据电阻定律得到电阻：；最后联立分析即可【详解】电压变为2U，根据欧姆定律，电流变为2I，根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率变为2倍，故A正确；导体的长度变为2L，根据电阻定律，电阻变为2R；根据欧姆定律，电流变为I/2；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率变为0.5v；故B正确；导体横截面的直径变为2d，横截面积变为4倍，根据电阻定律，电阻变为0.25倍；根据欧姆定律，电流变为4倍；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率不变；故C错误；导体横截面的直径变为0.5d，横截面积变为0.25倍，根据电阻定律，电阻变为4倍；根据欧姆定律，电流变为0.25倍；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率不变；故D正确；故选ABD【点睛】高中物理中涉及自由电荷定向移动速度的公式只有电流的微观表达式I=nqvS．本题考查欧姆定律、电阻定律和电流的微观表达式I=nqvS综合应用能力三、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、①.2.710②.3.975【解析】[1]．由图所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为2.5mm，可动刻度示数为21.0×0.01mm=0.210mm，螺旋测微器示数为2.5mm+0.210mm=2.710mm；[2]．由图乙所示可知，游标卡尺主尺示数为3.9cm=39mm，游标尺示数为15×0.05mm=0.75mm，游标卡尺示数为39mm+0.75mm=39.75mm=3.975cm。12、①.甲②.3.0③.1.0【解析】（1）[1]甲图中路端电压测量准确，由于电压表分流导致实验误差；乙图中干路电流测量准确，电流表分压导致实验误差；电压表的内阻较大，分流不明显，电流表的内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以选择甲电路图合理