福建省罗源第二中学、连江二中2027届高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

福建省罗源第二中学、连江二中2027年高二物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，足够大的匀强磁场中有一个矩形线圈，正绕轴以恒定的角速度匀速转动，下列分析中正确的是（）A.转动过程中，线圈中产生的感应电动势大小不变B.如果仅将线圈的转轴向右平移一段距离x（x<d），线圈绕轴转动时产生的感应电动势将增大C.如果仅将线圈的转轴向左平移一段距离，线圈绕轴转动时产生的感应电动势增大D.当线圈从图中位置转过90°时，线圈中产生的感应电动势为02、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图.结合上述材料，下列说法不正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近3、如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是()A.线圈向左运动B.线圈向右运动C.从上往下看顺时针转动D.从上往下看逆时针转动4、一个质量为m的物体以a=3g的加速度竖直向下做加速运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的（）A.重力势能减少了3mgh B.机械能减少了mghC.机械能保持不变 D.动能增加了3mgh5、有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是（）A.通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用B.安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C.带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功D.通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行6、如图所示，质量为m的物体在水平外力F的作用下，沿水平面做匀速运动，速度大小为v，当物体运动到A点时撤去外力F．物体由A点继续向前滑行过程中经过B点，则物体由A点到B点的过程中，下列说法中正确的是（）A.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功与速度v的大小无关B.速度v越大，摩擦力对物体冲量越大；摩擦力做功与速度v的大小无关C.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越少D.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越多二、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，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），下列判断正确的是（）A.磁铁与线圈相互排斥B.磁铁与线圈相互吸引C.通过R的感应电流方向为从a到bD.通过R的感应电流方向为从b到a8、关于电磁波，下列说法正确的有()A.电磁波不包含可见光B.电磁波不可以在真空中传播C.电磁波可以传递信息和能量D.不同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同9、如图所示，电源的电动势E=12V，内阻r=2Ω，直流电动机额定功率为6W，额定电压为3V，内阻R0=0.5Ω，调节滑动变阻器R，使电动机刚好正常工作，则此时滑动变阻器通以电流部分的阻值R和电动机的输出功率P分别为（）A.R=2.5ΩB.R=3.5ΩC.P=2WD.P=4W10、关于磁场，下列说法中正确的是A.一小段通电导线所受安培力为零，则该处的磁感应强度为零B.一小段通电导线在磁场中所受安培力的方向与该处磁感应强度方向相同C.一小段通电导线在磁场中所受安培力的方向与该处磁感应强度方向垂直D.小磁针N极受到磁场力的方向就是该处磁感应强度方向三、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）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____12．（12分）小明用如图所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。（1）要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是____（选填选项前的字母）。A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动（2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关_________________（选填选项前的字母）。A.磁铁的磁性强弱B.磁铁运动的方向C.磁铁运动的速度大小D.螺线管的匝数（3）小明又将实验装置改造，如图所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是______（选填选项前的字母）A.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向B.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小（4）在（3）研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？___________________________。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、D【解析】A．矩形线圈从与中性面垂直的面开始计时，产生的电动势为式中为线圈的匝数，为线圈的横截面积，所以电动势随时间改变，故A错误；BC．根据A选项中的表达式可知，转轴向左或者向右移动，感应电动势的表达式不变，随时间的变化不变，故BC错误；D．当线圈从图中位置转过代入方程中故D正确。故选D。2、C【解析】A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，故A不符合题；B.磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B不符题意；C.由图可知，地球北半球的磁场有向下分量，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C符合题意；D.地理北极的附近是地磁南极，地理南极的附近是地磁北极，所以在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极，故D不符合题意3、A【解析】电流方向如图中所示时，根据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针，小磁针的N极指向右，根据异性相吸，知线圈向左运动，靠近磁铁运动．故A正确，BCD错误；故选A【点睛】此题考查了右手螺旋定则和磁极间相互作用的应用，注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似，可以利用右手螺旋定则判断磁场的N、S极4、D【解析】根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化．根据机械能等于重力势能与动能之和，求机械能的增加量【详解】在物体下降h高度的过程中，重力做功为mgh，则重力势能减少了mgh．故A错误．由牛顿第二定律可知，物体的合外力为F=ma=3mg，合外力做功为W=Fh=3mgh，根据动能定理知，动能的增加量等于合外力做功，为3mgh，故D正确；物体的重力势能减少了mgh，动能增加了3mgh，根据机械能等于重力势能与动能之和，可得机械能增加了2mgh，故BC错误．故选D【点睛】解决本题的关键是掌握功能关系，知道重力做功与重力势能的关系，合外力做功与动能的关系5、B【解析】A．当通电直导线放置方向与匀强磁场方向在同一直线上时，不受安培力的作用，A选项错误；B．安培力可以看成导体内大量电子共同受到洛伦兹力产生的，即B正确；C．在匀强磁场中，洛伦兹力始终与运动方向垂直，此时洛伦兹力不做功，C错误；D．由左手定则可知，通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向垂直，D也错误故选B。6、A【解析】由物体的受力情况可知摩擦力的大小，由功的公式可求得摩擦力所做的功；由冲量的定义可求得冲量的大小【详解】由题意可知，物体匀速运动到A点，说明物体受到的摩擦力等于拉力，故拉力大小不变；由A到B运动的位移相等，故摩擦力做功与速度大小无关；若速度越大，从A到B的时间越短，则由I=Ft可知冲量越小，故A正确；故选A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】由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则磁铁与线圈相互排斥，故A正确，B错误；由题目中图可知，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b．故C正确，D错误、故选AC点睛：在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向8、CD【解析】电磁波可以传递信息和能量，包含可见光，电磁波可在真空中传播，不同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同，故选项AB错误，CD正确。故选CD。9、AD【解析】AB．根据可知电动机中的电流为：，滑动变阻器两端的电压为：，故滑动变阻器连入电路的电阻为：，A正确B错误；CD．电动机的输出功率为：，C错误D正确。故选AD。10、CD【解析】A.如果电流方向与磁场方向平行，即使磁感应强度不为零，通电导线所受的安培力也为零，故A错误；BC.通电导线所受安培力的方向总是与磁感应强度方向和电流方向所决定的平面垂直，故B错误，C正确；D.某点磁感应强度方向规定为小磁针N极在该点受到磁场力的方向，所以小磁针N极受到磁场力的方向就是该处磁感应强度方向，故D正确。故选：CD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.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小为碰撞前滑块A的质量和速度的乘积大小为碰撞后滑块A、B的质量和速度的乘积之和为所以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两滑块与速度乘积之和即总动量。12、①.AB②.B③.AD④.螺线管B中磁通量不变，则无感应电流产生【解析】(1)[1]A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故A正确；B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故B正确；C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过线圈的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，故C错误；D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动，穿过线圈的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，故D错误。故选AB。(2)[2]根据（1）中的操作可知，在磁铁插入或拔出螺线管时，电流计指针偏转方向不同，说明，感应电流方向与磁铁运动方向有关，故B正确。故选B。(3)[3]AB．螺线管A的磁性变强或变弱时，穿过线圈B的磁通量变大或变小，由楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向相反，所以螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，故A正确，B错误；CD．螺线管A的磁性强弱变化越快，由法拉第电磁感应定律可知，线