2027届山西省长治市物理高二上期末联考试题含解析

2027届山西省长治市物理高二上期末联考试题考生请注意：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、如图所示的电路中，电源内阻为r=1Ω，电源电动势为E=6V，R为定值电阻，电流表内阻不计．当闭合S1、S2时，电流表示数为1A；当闭合S1、断开S2时电流表示数为0.5A，下列说法正确的是（）A.、均闭合时，R的功率为B.电动机的线圈电阻小于C.闭合、断开时，电源的效率为D.闭合、断开时，电动机的功率大于2、下图中标出了磁感应强度B、电流I和其所受磁场力F的方向，正确的是A. B.C. D.3、如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是()A.开关S闭合或断开的瞬间B.开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C.开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D.开关S始终闭合，不滑动触头4、下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比B.根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C.根据真空中点电荷的场强公式可知，电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比D.根据电势差的定义式可知，如果将一个正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V5、如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．A板与静电计金属球相连，静电计的外壳和B板接地，闭合电键S电路达到稳定时，静电计指针偏转一定角度．此时，在A、B板间有一点电荷q（带电量很小）静止在P点，则A.增大R1的阻值，点电荷q保持不动，但静电计指针偏角减小B.增大R2的阻值，点电荷q保持不动，但静电计指针偏角减小C.增大两板间的距离，点电荷q向下运动，但静电计指针偏角不变D.断开电键S，A板不动，将B板向下移动时，点电荷q保持不动6、有两个固定的完全相同的通电直导线相互平行，通过的电流大小相同，方向如图所示，每个通电直导线的电流在它们的中心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点总磁感应强度为：（）A.0 B.BC.B D.2B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、一段长为L的通电直导线，设单位长度导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是e，它们的定向移动速度大小为v，现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，已知这段导线受到安培力为F，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力A.大小为evB，方向和安培力F方向相反B.大小为evB，方向和安培力F方向一致C.大小为，方向和安培力方向一致D.大小为，方向和安培力F方向一致8、如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法中正确的有A.组成A束和B束的离子都带正电B.组成A束和B束离子质量一定相同C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里9、如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从右边离开磁场的电子，下列判断正确的是（）A.从a点离开的电子速度最小B.从a点离开的电子在磁场中运动时间最短C.从b点离开的电子运动半径最小D.从b点离开的电子速度偏转角最小10、如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用F安表示，则下列说法正确的是（）A.金属杆ab做匀加速直线运动B.金属杆ab运动过程回路中有顺时针方向的电流C.金属杆ab所受到的F安先不断增大，后保持不变D.金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方成正比三、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）用一游标卡尺测量一工件的长度，结果如图所示，可以读出此工件的长度为_____cm。12．（12分）某同学为测定一可拆变压器原副线圈匝数，设计了如下实验：（1）先用匝数为50的线圈C替换副线圈B，并在线圈C两端接上交流电压表，在原线圈A两端接交流电源，调节交流电源电压为12V．闭合开关，交流电压表读数为2V，记录读数并断开电源；（2）再用拆下的副线圈B替换原线圈A，并在线圈B两端接交流电源，调节交流电源电压为10V．闭合开关，交流电压表读数为5V，记录读数并断开电源。（3）由上述数据可知原线圈A匝数为_____匝；线圈A、B匝数比为_____。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、B【解析】S1、S2均闭合时，根据闭合电路欧姆定律求出R的电压，由P=UI求出R的功率，根据电动机两端的电压U＞IR分析电动机的线圈电阻，电源的效率等于电源的输出功率与总功率的百分比；【详解】A、S1、S2均闭合时，电流表示数，则R两端电压为：R的功率为：，故A错误；B、R的阻值为：当闭合S1、断开S2时电流表示数为：则电动机两端的电压为：设电动机的线圈电阻为，根据，得，故B正确C、闭合S1、断开S2时，路端电压为：电源的效率为：，故C错误；D、闭合S1、断开S2时，电动机的功率为：，故D错误【点睛】对于电动机，要知道其两端的电压与电流的关系是，求电功率只能用公式，求电热只能用2、A【解析】A、根据左手定则，安培力的方向竖直向上．故A正确B、电流的方向与磁场方向平行，知不受安培力．故B错误C、根据左手定则，安培力方向竖直向上．故C错误D、根据左手定则，安培力的方向垂直纸面向外．故D错误3、D【解析】开关S闭合或断开的瞬间，下方回路中的电流发生变化，ab中产生的磁场随之变化，穿过上面回路的磁通量变化，所以导线cd中有感应电流，故A错误；开关S闭合，滑动触头向左滑动时，接入电路的电阻增大，回路中的电流减小，则ab产生的磁场减弱，则穿过上面回路的磁通量减小，将产生感应电流，故B错误；开关S闭合，滑动触头向右滑动时，接入电路的电阻减小，回路中的电流增大，则ab产生的磁场增强，则穿过上面回路的磁通量增大，将产生感应电流，故C错误；开关S始终是闭合的，不滑动触头，回路中电流不变，ab产生的磁场不变，穿过上面回路的磁通量不变，将无感应电流产生，故D正确．所以D正确，ABC错误4、C【解析】A.电场强度由电场本身决定，与试探电荷受到的电场力和电荷量都无关，选项A错误；B.电容器的电容由电容器本身结构决定，与电容器所带的电荷量和两板之间的电压无关，选项B错误；C.公式是真空中点电荷产生场强的决定式，即电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比，与该点到场源电荷的距离的平方成反比，选项C正确；D.根据电势差的定义式可知，如果将一个电荷量为1C的正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V，即表述中少了“电荷量为1C”的条件，选项D错误。故选C。5、C【解析】电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻R1的电压，静电计指针偏角显示电容器两端电压的大小；当增大R1的阻值，导致总电流减小，则外电压增大，因此电容器的电压增大，板间场强增强，油滴将向上运动；静电计的指针偏角变大．故A错误．电路稳定时，当增大R2的阻值，不改变电路中的电流，因此电容器的电压不变，板间场强不变，油滴仍静止，静电计指针偏角不变．故B错误．增大两极板间的距离，板间电压不变，由知，板间场强E减小，油滴受到的电场力减小，则油滴将向下运动，静电计指针偏角不变，故C正确．断开开关S，电容器放电，板间场强逐渐减小，油滴将向下运动，静电计指针偏角减为零，故D错误．故选C.【点睛】本题关键分析电容器的电压是否变化，静电计指针偏角显示电容器两端电压．要知道与电容器串联的电阻，电路稳定时相当于导线，不影响电容器的电压6、A【解析】磁感应强度为矢量，在空间中要根据矢量的合成方法进行叠加；同时注意用右手螺旋判断直导线的磁场分布方向【详解】由右手螺旋定则可知，两导线在O点形成的磁感应强度方向相反；因大小相等，故相互抵消；因此O点的总磁感应强度为零；故选A.【点睛】本题考查右手螺旋定则的应用，要注意明确磁感应强度的方向性，并能正确进行合成二、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、BC【解析】每米导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电量均为e，它们定向移动的平均速率为v，所以电流的大小为，磁场对这段导线的安培力，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力，根据左手定则可知方向和安培力F方向一致，故BC正确，AD错误8、ACD【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，利用圆周运动的相关知识进行求解即可；【详解】A、AB粒子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可以判断AB束离子都带正电，故A正确；BC、经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定相同，故B错误，C正确；D、在速度选择器中，电场方向水平向右，AB粒子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D正确【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论9、BC【解析】对于从右边离开磁场的电子，从a离开的轨道半径最大，根据带电粒子在匀强磁场中的半径公式，知轨道半径大，则速度大，则a点离开的电子速度最大．从a点离开的电子偏转角最小，则圆弧的圆心角最小，根据t==，与粒子的速度无关，知θ越小，运行的时间越短．故B、C正确，A、D错误故选BC10、BC【解析】金属杆受到的安培力：F安培=BIL=，金属杆在恒力作用下向右做加速运动，随速度v的增加，安培力变大，金属杆受到的合力减小，加速度减小，当安培力与恒力合力为零时做匀速直线运动，安培力保持不变，由此可知，金属杆向右先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，故A错误，C正确；由右手定则或楞次定律可知，金属杆ab运动过程回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；安培力的功率：P安培=F安培v=，如果金属杆做初速度为零的匀加速直线运动，则v=at，安培力的功率与时间的平方成正比，由于金属杆先做加速度减小的加速运动后做匀速直线运动，因此金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方不成正比，故D错误；故选BC【点睛】由于安培力公式求出安培力的表达式，分析清楚金属杆所受安培力如何变化、分析清楚金属杆的运动过程是解题的前提与关键，由于安培力公式与功率公式即可解题三、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、235【解析】[1]游标卡尺的主尺读数为52mm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为7×0.05mm=0.35mm所以最终读数为52mm+0.35mm=52.35mm=5.235cm12、