2027届福建省宁德市高中同心顺联盟物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2027届福建省宁德市高中同心顺联盟物理高二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、关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的说法正确的是()A.洛仑兹力与速度在一条直线上B.洛仑兹力可以改变速度方向C.洛仑兹力可以使速度增加D.洛仑兹力可以使速度减小2、关于电场与磁场，下列说法中正确的是A.磁场对放入其中的电荷一定有力的作用B.电场对放入其中的电荷一定有力的作用C.场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同D.磁场方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同3、一带电粒子射入固定在O点的点电荷产生的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，其中判断错误的是：()A.此粒子一定受到静电排斥力的作用；B.粒子在b点电势能一定大于在a点的电势能；C.粒子在b点的速度一定大于在a点的速度；D.粒子在a点和c点的加速度大小一定不相等4、图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大5、如图所示，一带电粒子进入一固定的正点电荷Q的电场中，沿图中实线轨迹从a运动到b，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb（ra＞rb），不计粒子的重力，则可知rA.运动粒子带负电B.b点的场强小于a点的场强C.a到b的过程中，电场力对粒子做负功D.a到b的过程中，粒子动能和电势能之和减小6、两个分别带有电荷量-Q和+2Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为r/2，这时A和B之间的作用力大小为F＇，则F与F＇之比为（）A.1：2 B.2：1C.1：4 D.4：1二、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，倾角为的光滑导电轨道间接有电源，轨道间距为，轨道上放一根质量为的金属杆，金属杆中的电流为，现加一垂直金属杆的匀强磁场，金属杆保持静止，则磁感应强度的方向和大小可能为A.磁场方向垂直于轨道平面向上时，磁感应强度最小，大小为B.磁场方向沿轴正方向，大小为C.磁场方向沿轴正方向，大小为D.磁场方向沿轴正方向，大小为8、在如图所示电路中，已知电表均为理想电表，电流表A、电压表V1、V2的读数分别为I、U1和U2，C为电容器．在滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A、电压表V1、V2读数变化量大小分别是ΔI、ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的有A.电源的内阻消耗的电功率变大B.灯泡变亮、电容器所带电量减少C.等于外电路总电阻，变小D.等于电源的内电阻，不变9、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是()A.当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不为零D.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E.若气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大10、如图画出的是穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间变化而变化的规律，以下说法错误的是（）A.第0.6s末线圈中的瞬时电动势为4VB.第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大C.第0.4s末与第0.9s末线圈中通过的瞬时感应电流的方向相同D.第0.2s末与第0.4s末线圈中通过的瞬时感应电流的方向相同三、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）如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置①关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是______．（选填选项前面的字母）A．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少B．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小C．静电计的外壳与A板相连接后可不接地D．可以用量程为3V的电压表替代静电计②让平行板电容器正对的两极板带电后，静电计的指针偏转一定角度．不改变A、B两板所带电荷量，且保持两板在竖直平面内．现要使静电计指针偏转角变大，下列做法中可行的是_____．（选填选项前面的字母）A．保持B板不动，A板向上平移B．保持B板不动，A板向右平移C．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板12．（12分）如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经时间打到极板上（1）求两极板间电压u；（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件四、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、B【解析】A．根据左手定则可知洛伦兹力和速度方向垂直，故A错误；BCD．洛伦兹力和速度方向垂直，只能改变速度的方向，不能改变速度的大小，故B正确，CD错误。故选B。2、B【解析】A.磁场对放入其中的运动方向与磁场平行的电荷没有磁场力作用。故A错误；B.电场对放入其中的电荷一定有电场力作用，故B正确；C.正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，负电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相反，故C错误；D.而根据左手定则，在磁场中运动电荷所受洛伦兹力方向与所在处的磁场方向垂直。故D错误；故选：B3、C【解析】电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；【详解】A、曲线运动的合力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，故A正确；B、粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，故B正确；C、根据动能定理，粒子由a到b，电场力做负功，动能减少，故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度，故C错误；D、c点和a点在不同一个等势面上，由于C点靠近在O点的点电荷，电场线密集，故C点电场强度大，电场力大，故粒子在C点的加速度大，故D正确；错误的故选C【点睛】关键要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路4、C【解析】对粒子加速过程有：，粒子经过圆形通道后从S射出后，速度不变，与v相同，可见比荷不同，速度就不同，A错误；粒子的动能取决于电量，电量不同动能不同，B错误；打到胶片上的位置取决于半径，可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关，由前面分析之，比荷相同，速度相同，C正确；由r的表达式知，打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，D错误考点：带电粒子在复合场中的运动和质谱仪的有关知识5、C【解析】A．根据粒子轨迹的弯曲方向向左弯曲，可知粒子受到排斥力，则带电粒子带正电，故A不符合题意；B．由公式，由于ra＞rb，可知，b点的场强大于a点的场强，故B不符合题意；C．a到b的过程中，电场力方向与粒子的速度方向成钝角，对粒子做负功，故C符合题意；D．粒子在运动过程中，只有电场力做功，所以动能与电势能总和不变，故D不符合题意。故选C。6、B【解析】清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分．根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题【详解】相距r时，根据库仑定律得：接触后，各自带电量变为Q/2，则此时有：所以，故B正确故选B【点睛】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题．注意两电荷接触后各自电荷量的变化，这是解决本题的关键二、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】由左手定则确定各种情况下的安培力方向，根据平衡条件判断各项即可【详解】A项：磁场方向垂直于轨道平面向上时，由左手定则可知，安培力方向平行斜面向上，由于此时支持力与安培力垂直，由三力平衡可知，支持力与安培力的合力与重力等大反向，由于支持力方向不变，所以当支持力与安培力垂直时，安培力最小即磁感应强度最小，由公式，解得：，故A正确；B项：磁场方向沿轴正方向时，与电流方向平行，金属杆不受安培力，所以金属杆不可能静止，故B错误；C项：磁场方向沿轴正方向时，由左手定则可知，安培力方向竖直向上，要使金属杆静止，所以mg=BIL，解得：，故C正确；D项：磁场方向沿轴正方向时，，由左手定则可知，安培力方向水平向右，由平衡条件可得：，解得：，故D正确故选ACD8、BD【解析】该电路R1和R2串联，电容器两端间的电压等于R1两端间的电压，根据闭合电路的动态分析即可；【详解】A、滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离接入电路的的电阻变大，则总电阻变大，总电流变小，根据公式可知电源内阻消耗的电功率变小，故选项A错误；B、由于总电阻变大，总电流变小，则内电压变小，则路端电压增大，故灯泡变亮，即灯泡的电流变大，则通过电阻的电流变小，即电阻两端电压减小，则电容器两端电压减小，根据公式可知电容器所带电量减小，故选项B正确；C、电压表测量路端电压，根据部分电路欧姆定律可知：，则，通过上面的分析可知总电阻变大，即等于外电路总电阻，变大，故选项C错误；D、根据闭合电路欧姆定律可知：，则不变，故选项D正确【点睛】解决本题的关键抓住电源的电动势和内阻不变，利用闭合电路欧姆定律进行动态分析，特别要理解9、ACD【解析】A．当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大，符合客观事实，故A正确；B．没有摩擦的理想热机，工作时尾气会带走一部分内能，因此不会把吸收的能量全部转化为机械能，故B错误；C．气体压强是因为气体分子频繁的撞击器壁产生的，在完全失重的情况下，气体分子仍在运动撞击器壁，气体对容器壁的压强不为零，故C正确；D．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，由理想气态方程可知气体温度一定升高，温度升高，，体积增大，对外做功，，由热力学第一定律可知那么它一定从外界吸热，故D正确；E．气体温度升高，气体分子的平均动能增大，气体分子总数不变，但是单位体积内分子个数可能减少，压强减小，故E错误。故选择ACD选项。10、AD【解析】根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比,结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率运用数学知识结合磁通量Φ随时间t变化的图象解决问题；【详解】A、在内，，故A错误；B、由图知，0.9s末的磁通量变化率比0.2s时的大，所以0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大，故B正确；C、第0.4s末与第0.9s末的图象斜率都为负值，瞬时电动势的方向相同，则瞬时感应电流的方向相同，故C正确；D、第0.2s末与第0.4s末的图象斜率一正一负，瞬时电动势的方向相反，则瞬时感应电流的方向相反，故D错误【点睛】通过Φ-t图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道Φ-t图象斜率的意义，利用图象解决问题是现在考试中常见的问题，对于图象问题，我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究三、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.BC②.A【解析】①静电计指针张角可表示出两板间电势差的大小，所以A错误B正确因为目的就是为了让两板间电势差与静电计两铂片上电势差相等，所以静电计的外壳与A板相连接后可不接地，故C正确电压表有示数必须有电源，所以不可以用量程为3V的电压表替代静电计，故D错误故选BC②现要使静电计指针偏角变大，即电势差增大，，电荷量不变，所以电容减小，，保持B板小动，A板向上平移，正对面积减小，电容减小，符合题意，故A正确保持B板不动，A板向右平移，板间距离减小，电容增大，不符合题意，故B错误保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板，增大介电常数，电容增大，不符合题意，故C错误故选A12、（1）（2）【解析】（1）设粒子从左侧O1点射入的速度为v，极板长为L，磁场中根据受力平衡可得：qE=qvB根据匀强电场中电场强度与电势差之间的关系式：电场强度为：因为粒子在磁场中做匀速直线运动，所以有：L=vt0在电场中做类似平抛运动，根据牛顿第二定律，有水平方向：L-2R=竖直方向：联立解得：L=4R两极板间电压：（