浙江省嘉兴市南湖区第一中学2027届高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

浙江省嘉兴市南湖区第一中学2027届高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题请考生注意：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、物体处于平衡状态时，该物体()A.一定静止B.一定做匀速直线运动C.受到的合外力等于零D.可能做匀速圆周运动2、下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U后，哪个粒子获得的速度最大（）A.质子 B.氘核C.粒子 D.钠离子3、如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，半径OC与OB夹角为60°．一电子以速率v从A点沿直径AB方向射入磁场，从C点射出．电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列说法正确的是（）A.磁场方向垂直纸面向里B.磁感应强度大小为C.电子在磁场中的运动时间为D.若电子速率变为，仍要从C点射出，磁感应强度大小应变为原来的3倍4、下列四幅图，分别是通电导线在磁场中所受安培力及运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的示意图，其中正确的是A. B.C. D.5、关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（

）A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B.电荷在电场中一定受电场力作用C.电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直6、在静电场中，下述说法正确的是（）A.正电荷由高电势处运动到低电势处，电势能增加B.正电荷由高电势处运动到低电势处，电势能减小C.负电荷由低电势处运动到高电势处，电势能增加D.负电荷由高电势处运动到低电势处，电势能减小二、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，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大电阻为R，开关K闭合．两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子（不计重力）以速度v水平匀速穿过两极板．下列说法正确的是A.若将滑片P向上滑动，粒子将向b板偏转B.若将a极板向上移动，粒子将向b板偏转C.若增大带电粒子的速度，粒子将向b板偏转D.若增大带电粒子带电量，粒子将向b板偏转8、位于地球赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，周期为T．已知地球同步通信卫星轨道半径为r，地球半径为R，第一宇宙速度为v，仅利用以上已知条件能求出（）A.地球同步通信卫星运行速率B.地球同步通信卫星的向心加速度C.随地球自转的物体的向心加速度D.万有引力常量9、如图所示，在光滑水平桌面上放置一条形磁铁，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。不计空气阻力，则以下判断中正确的是（）A.若释放圆环，环下落过程中无感应电流产生B.若释放圆环，环下落过程中机械能将减小C.若给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动D.若给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势10、1930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，下列说法正确是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D.粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多三、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）用螺旋测微器测量某圆柱体的直径，由图读得其直径为_________mm｡12．（12分）某实验小组的同学要探究一热敏电阻的温度特性，可能用到以下实验器材：A.热敏电阻常温下的阻值约为B.烧杯、热水、温度计C.电流表量程，内阻D.电流表量程，内阻约E.电压表量程，内阻约F.滑动变阻器最大阻值为，额定电流G.滑动变阻器最大阻值为，额定电流H.电源电动势6V，额定电流2A，内阻不计I.开关一个，导线若干(1)要求通过热敏电阻的电流从零开始增大为使测量尽量准确，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______填器材前的字母标号(2)实物图中，已正确连接了部分导线请你按照实验要求用笔画线代替导线在图中完成余下导线的连接______.(3)该实验小组的同学依据连接好的电路进行实验，计算出热敏电阻的阻值随温度变化的系列数据，对应点描在如图所示坐标纸上______.请根据坐标点作图并得出当时______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、平衡状态时，物体可能处于静止状态或匀速直线运动状态，但合力肯定为零，故选项C正确，A、B错误；D、匀速圆周运动合外力始终指向圆心，不为零，故选项D错误【点睛】物体在两个或两个以上力的作用时，保持静止或匀速直线运动状态，这几个就是平衡力，平衡状态：静止状态或匀速直线运动状态，处于平衡状态的物体受平衡力的作用2、A【解析】四种带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U，故根据动能定理，有：解得：由上式可知，比荷越大，获得的速度越大，由于质子的比荷最大，所以质子获得的速度最大．故选A3、B【解析】A.根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B.由题意得，电子的运动半径恰好等于，解得，故B正确；C.运动周期，电子在圆形区域的运动时间，故C错误；D.电子的运动半径恰好等于，若电子速率变为，仍要从C点射出，磁感应强度大小应变为原来的，故D错误；4、C【解析】A.根据左手定则知，电流方向垂直纸面向外，磁场方向向右所受安培力应向上，故A错误；B.根据左手定则知，电流方向向右，磁场方向向上，安培力应垂直纸面向外，故B错误；C.根据左手定则知，负电荷向右运动，磁场方向垂直纸面向里，洛伦兹力应向下，故C正确；D.根据左手定则知，正电荷运动方向向右，磁场方向垂直纸面向里，洛伦兹力应向上，故D错误。故选：C5、B【解析】A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力．故A错误B．电荷在电场中一定受到电场力作用．故B正确C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相反．故C错误D．电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直．故D错误6、B【解析】AB．正电荷由高电势处运动到低电势处，则电荷量q>0，电势差U>0，由W=qU可知，电场力做正功，所以电势能减小，故A错误，B正确；C．负电荷由低电势处运动到高电势处，则电荷量q<0，电势差U<0，由W=qU可知，电场力做正功，所以电势能减少，故C错误；D．负电荷由高电势处运动到低电势处，则电荷量q<0，电势差U>0，由W=qU可知，电场力做负功，所以电势能增加，故D错误。故选B。【点睛】通过电场力做功来确定电势能的变化，从而形成结论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大。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、ABC【解析】电容器与R并联，故电容器两端的电压等于R两端的电压；则a、b之间形成电场，带电粒子在混合场中做匀速运动，则可知电场力应与磁场力大小相等方向相反；则分析滑片移动时，极板间场强的变化可知电场力的变化，则可知粒子受力的变化，即可得出带电粒子偏转的方向【详解】因电容器与电阻并联，将滑片P向上滑动，电阻两端的电压减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，因带负电，电场力向上，则粒子将向b板偏转运动，故A正确；保持开关闭合，将a极板向上移动一点，板间距离增大，电压不变，由E=U/d可知，板间场强减小，若粒子带负电，则粒子所受电场力向上，洛仑兹力向下，带电粒子受电场力变小，则粒子将向b板偏转，故B正确；由图可知a板带正电，b板带负电；带电粒子带负电，受电场力向上，洛仑兹力向下，原来二力应大小相等，物体才能做匀速直线运动；若增大带电粒子的速度，所受极板间洛仑兹力增大，而所受电场力不变，故粒子将向b板偏转，故C正确；若增大带电粒子带电量，所受电场力增大，而所受洛仑兹力也增大，但两者仍相等，故粒子将不会偏转，故D错误；故选ABC【点睛】本题综合了电路、电容及磁场的知识，综合性较强；同时要注意由于题目中没有给出粒子的电性，故必须讨论可能出现的情况8、ABC【解析】A．地球同步卫星的周期已知，故同步卫星的运行速率由可求，故A正确；B．地球同步通信卫星的向心加速度由可求，故B正确；C．赤道上随地球自转的物体的向心加速度由可求，故C正确；D．要求出引力常量，还需要知道地球的质量，故引力常量不能求出，故D错误。故选ABC。9、AC【解析】AB．圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，不产生感应电流，不受安培力，仅受重力，所以机械能守恒，故A正确，B错误；C．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，则磁铁向右做减速运动，故C正确；D．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，圆环产生向右运动的趋势，故D错误。故选AC。10、BD【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关三、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、700【解析】考查螺旋测微器的读数。【详解】螺旋测微器主尺读数4.5mm，螺旋读数0.200mm，因此读得直径为

5mm+0.200mm=4.700mm12、①.C②.G③.④.⑤.13【解析】解：(1)电源电动势为6V，热敏电阻常温下的阻值约为，故电流最大约为，故电流表只能选择C；为了让电流从零开始增大应采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的G；本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时因电流表内阻已知，故电流表采用内接法，完成电路图如图所示；根据描出的点得出对应的图象如图所示，由由图可知，当温度时，；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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1