河北省省级示范高中联合体2027届高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析

河北省省级示范高中联合体2027届高二上物理期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B.若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间不变C.若只将交变电压的周期变为2T，仍能用此装置持续加速质子D.质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为2、如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（）A. B.C. D.Bav3、如图所示，两束单色光a、b从水面下射向A点，光线经折射后合成一束光，则正确的是（）A.在水中a光的波速比b光的波速小B.a光的频率比b光的频率低C.a光的折射率大于b光的折射率D.当a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点，入射角从0开始逐渐增大，最先消失的是a光4、如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合当铁芯绕轴线以角速度转浏的过程中,线圈中的电流变化图象是下图中的哪一个?(从图位置开始计时,NS极间缝隙的宽度不计,以边的电流进入纸面,边的电流出纸面为正方向)A. B.C. D.5、当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就会熔断．由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么，熔丝熔断的可能性较大的是（）A.同时熔断B.可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方C.横截面积大的地方D.横截面积小的地方6、关于宇宙速度，下列说法正确的是A.第一宇宙速度大小为16.7km/s B.第二宇宙速度大小为11.2km/sC.第三宇宙速度大小为7.9km/s D.第二宇宙速度也叫环绕速度二、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、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定A.粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能B.粒子在A点所受到的力大于它在B点受到的力C.粒子在A点的动能小于它在B点的动能D.从A点到B点,电势一直降低8、如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动9、如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强电场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动估计如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法中正确的是（）A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc10、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于金属棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A. B.C. D.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）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：A.电流表A1(满偏电流10mA，内阻10Ω)；B.电流表A2(0～0.6A，内阻未知)；C.滑动变阻器R0(0～100Ω，1A)；D.定值电阻R(阻值990Ω)；E.开关与导线若干该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1—I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．(结果均保留两位有效数字)12．（12分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置(1)将图中所缺的导线补接完整________(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后进行下述操作时出现的情况是：①将线圈A迅速入线圈B时，灵敏电流指针___________〔选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”)②线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器触头迅速向___________(选填“左”或“右”)滑动时，灵敏电流计指针会向右偏转四、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、D【解析】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子．带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据比较周期．当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系【详解】A项：根据得，则最大动能，与加速电压无关，故A错误；B项：若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B错误；C项：若只将交变电压的周期变为2T，而质子在磁场中运动的周期不变，则两周期不同，所以不能始终处于加速状态，故C错误；D项：根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有半径公式与，所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故D正确故选D【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能2、C【解析】导体棒AB摆到竖直位置时，产生的感应电动势为此时圆环两部分并联，并联电阻则这时AB两端的电压大小为故ABD错误，C正确。故选C。3、B【解析】ABC．b光的偏折程度大于a光的偏折程度，所以b光的折射率大于a光的折射率．a光的折射率小，a光的频率小，根据知a光在介质中的速度大．故AC错误，B正确D．根据知，a光的折射率小于b光的折射率，所以在水中a光的临界角大于b光的临界角．当a、b两束光以相同的入射角从水中射到A点，入射角从0°开始逐渐增大，最先消失的是b光，故D错误故选B【名师点睛】解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出光的折射率大小，从而根据、比较出光在介质中的速度大小以及临界角的大小4、D【解析】在一个周期内，前半个周期内：根据右手定则可知电流从b边进入纸面，a边电流出纸面，为负值．设ab边长为，ad边长为，矩形abcd的面积为S，电阻为R，磁感应强度大小为B，则感应电动势大小为：，感应电流大小为：，为不变．后半个周期内：根据右手定则可知电流从a边进入纸面，b边的电流出纸面，为正值．感应电流大小为：，为不变，故ABC错误，D正确，故选D【点睛】将一个周期分成两个半个周期研究，根据右手定则判断感应电流的方向，确定电流的正负．根据感应电动势公式推导电动势表达式，确定电流大小，然后选择图象5、D【解析】本题的关键是根据电阻定律可知，在长度相同的地方，横截面积小的地方电阻较大，再根据焦耳定律不难判断横截面积小的地方熔丝熔断的可能性较大【详解】通过熔丝的电流相同，根据焦耳定律Q=I2Rt和电阻定律可知，在长度L相同的地方，横截面积越小电阻R越大，则产生的热量就越多，就越容易烧断，故D正确故选D【点睛】本题关键是明确超导体、导体、半导体、绝缘体的概念，明确其区别6、B【解析】第一宇宙速度大小是7.9km/s，也叫环绕速度，故AD错误；第二宇宙速度大小是11.2km/s，故B正确；第三宇宙速度是物体逃离太阳的最小速度．大小是16.7km/s，故C错误二、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】由题图可知，本题考查了电场线．根据电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小的规律进行判断和分析．由带电粒子轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功正负，判断动能和电势能的变化；沿电场线的方向，电势降低【详解】AC、由粒子的运动轨迹和电场线的方向可以判断，粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故AC正确；B、由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故B错误；D、沿电场线方向电势逐渐降低，A点电势高于B点的电势，故D正确【点睛】本题要根据轨迹的弯曲方向判断电场力的方向，根据电场力的做功情况，判断动能和电势能的大小．用电场线可以形象地描述电场的强弱和方向，电场线的方向反映了电势的高低8、BCD【解析】A、由于电子在电场中一定会受到电场力的作用，一定有加速度，所以电子不会做匀速直线运动，所以A不可能；B、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向相同时，电子就会做匀加速直线运动，所以B可能；C、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向垂直时，电子将做类平抛运动，是匀变速曲线运动，所以C可能；D、当电子受到的电场力的方向始终和速度的方向垂直时，电子就会做匀速圆周运动，比如电子绕着原子核的转动，所以D可能9、BD【解析】三个质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．运动轨迹对应的半径越大，粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，运动时间由圆弧对应的圆心角决定【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子的动能：，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子速率最小，动能最小，c粒子速率最大．c粒子动能最大，故A错误，B正确；由于粒子运动的周期，粒子在磁场中运动的时间：，可知，三粒子运动的周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误【点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短10、AB【解析】A．根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt，其中k为比例系数，由闭合电路欧姆定律可得又E=Blv联立解得故v-t图象是一条过原点且斜率大于零的直线，说明导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at，A正确；B．由法拉第电磁感应定律可得所以有故图象是一条过原点且斜率大于零的直线，B正确；C．对导体棒由牛顿第二定律可得F-BIl-mgsinθ=ma而，v=at联立解得可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线，C错误；D．流过R电荷量q为故q-t图象是一条开口向上的抛物线，D错误。故选AB。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、①.9.0V②.10Ω【解析】表头及定值电阻充当电压表使用，则由闭合电路欧姆定律可得出表达式，由图象结合表达式可得出电动势和内电阻.【详解】表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：，即，由图可知，图象与纵坐标的交点为9.0mA，则有：，解得E=9.0V；由图象可知图象的斜率为10×10-3，由公式得图象的斜率等于，故，解得r=10Ω【点睛】本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究12、①.（1）②.（2）向右偏③.右【解析】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答（2）磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反【详解】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；①闭合电键，将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下②原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，原