福建省福州市琅岐中学2027届高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

福建省福州市琅岐中学2027届高二物理第一学期期末综合测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下列物理量中，其运算法则遵从平行四边形定则的是A.电势 B.电势差C.电容 D.磁感应强度2、质量为m的通电细杆位于倾角为θ的斜面上，在如图所示的四个图中，细杆与斜面间摩擦力可能为零的是()A.B.C.D.3、如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的变化量的大小是（）A. B.C. D.4、如图所示，三根相互平行的固定长直导线、和垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上，与中的电流均为I，方向均垂直于纸面向外，中的电流为2I，方向垂直纸面向里（已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度（其中k为常数）．某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，速度大小为v，则质子此时所受磁场力为()A.方向垂直纸面向里，大小为B.方向垂直纸面向外，大小为C.方向垂直纸面向里，大小为D.方向垂直纸面向外，大小为5、关于磁感应强度B的概念，下列说法中正确的是().A.根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.磁场中某处磁感应强度方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零D.小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零6、如图所示，电源的电动势为30V，内电阻为1Ω，一个标有“6V,12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机串联．开关闭合后，电路中的电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为()A.36W B.44WC.48W D.60W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、初速度为的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则A.电子将向右偏转，速率不变B.电子将向左偏转，速率改变C.电子将向左偏转，半径不变D.电子将向右偏转，半径改变8、今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）.已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（）A.变压器匝数比为U:U0B.电流表的示数为C.在图示位置时，发电机线圈的磁通量为D.从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为9、竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的圆弧MN和半径为r的半圆弧NP拼接而成（两段圆弧相切于N点），小球带正电，质量为m，电荷量为q．已知将小球由M点静止释放后，它刚好能通过P点，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A.若加竖直向上的匀强电场，则小球能通过P点B.若加竖直向下的匀强电场，则小球不能通过P点C.若加垂直纸面向里的匀强磁场，则小球不能通过P点D.若加垂直纸面向外的匀强磁场，则小球不能通过P点10、若电子只受电场或磁场力的作用，则下列运动可能的是（）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）匀强电场中a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°.电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－)V、(2＋)V和2V．该三角形的外接圆上最低电势为________；最高电势为______________12．（12分）某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表．采用分压电路接线，待测电阻丝Rx阻值约为5Ω（1）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱．则导线①应连接______（选填a或b）．导线②应连接______（选填c或d）（2）正确接线后，实验测得的数据如下表，请在图乙中作出U-I图线（）U/V0.300.400.801.101.20160I/A0.070.090.180.220.270.35（3）用作图法求得Rx的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）（4）某次用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图丙所示，金属丝的直径d=______mm．测出金属丝长度，则可求出该金属丝的电阻率四、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】ABC．电势、电势差、电容都是只有大小没有方向的标量，运算时遵循代数加减法则，故A、B、C错误；D．磁感应强度是既有大小有方向的矢量，运算法则遵从平行四边形定则，故D正确；故选D。2、A【解析】A．根据左手定则，知细杆受到的安培力方向水平向右，细杆受重力、支持力和安培力能够处于平衡，摩擦力可能为零，故A正确；B．根据左手定则，知细杆受到的安培力方向竖直向下，受重力和支持力不可能处于平衡状态，所以受到摩擦力作用，故B错误；C．根据左手定则，知细杆受到的安培力方向水平向左，受重力、支持力不可能处于平衡状态，所以受到摩擦力作用，故C错误；D．根据左手定则，知细杆受到的安培力方向竖直向下，受重力和支持力不可能处于平衡状态，所以受到摩擦力作用，故D错误。故选：A。3、B【解析】矩形线圈abcd如图所示放置，匀强磁场方向向左上方，平面水平放置时通过线圈的磁通量为Φ1=BSsinθ=BSsin30°＝BS．当规定此时穿过线圈为正面，则当线圈绕ad轴转90°角时，穿过线圈反面，则其的磁通量Φ2=-BScosθ′=−BScos30°＝−BS．因此穿过线圈平面的磁通量的变化量为△Φ＝Φ2−Φ1＝−．故选B【点睛】对于匀强磁场中磁通量的求解，可以根据一般的计算公式Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况．注意夹角θ不是磁场与线圈平面的夹角，同时理解磁通量不是矢量，但注意分清正面还是反面通过线圈4、B【解析】根据安培定则，作出三根导线分别在O点的磁场方向，如图：由题意知，L1在O点产生的磁感应强度大小为B1＝，L2在O点产生的磁感应强度大小为B2＝，L3在O点产生的磁感应强度大小为B3＝，先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量为B2x＝sin45°＝，同理沿y轴负方向的分量为B2y＝sin45°＝，故x轴方向的合磁感应强度为Bx＝B1+B2x＝，y轴方向的合磁感应强度为By＝B3−B2y＝，故最终的合磁感应强度的大小为，方向为tanα＝＝1，则α=45°，如图：故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，由左手定则可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f＝eBv＝，故B正确;故选B【点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.5、D【解析】磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，当电流方向与磁场方向不在同一直线上时，导体才受到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直；【详解】A、磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故A错误；B、根据左手定则可知，磁场方向与磁场力方向垂直，故B错误；C、当导体方向与磁场方向在一条线上时，导体不受磁场力，此时磁感应强度并非为零，故C错误；D、根据F=BIL可知，当磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零，故D正确；故选D【点睛】对于磁感应强度的定义式，要明确其定义方法、适用条件，以及各个物理量的含义，可以和电场强度的定义类比学习6、A【解析】电路中电灯正常发光，所以UL＝6V，则电路中电流为，电动机两端的电压UM＝E－Ir－UL＝30V－2×1V－6V＝22V，则电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝UMI－I2RM＝22×2W－4×2W＝36W.A．36W与计算结果相符，A正确B．44W与计算结果不符，B错误C．48W与计算结果不符，C错误D．60W与计算结果不符，D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、AD【解析】AB．由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后跟左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故A符合题意，B不符合题意。CD．由右手螺旋定则可知，直导线右侧电场向里，并且离导线越远，场强越弱；由左手定则可知，电子向右偏转，根据，解得：，可知，B越小，半径越大，故D符合题意，C不符合题意。故选AD。8、AB【解析】A．电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是U1：U2=U：U0，故A正确；灯泡电流是，理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为P，所B．以输入功率为P，即电流表读数I=故B正确；C．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是所以解得最大磁通量故C错误；D．线圈以较大的转速n匀速转动时，所以，所以变压器输入电压的瞬时值故D错误。9、AC【解析】应用动能定理求出小球到达P点的速度，小球恰好通过P点时轨道对球的作用力恰好为零，应用动能定理与牛顿第二定律分析答题【详解】设M、P间的高度差为h，小球从M到P过程由动能定理得：，，小球恰好通过P点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：，r=2h；A、若加竖直向上的匀强电场E（Eq＜mg），小球从M到P过程由动能定理得：，解得：，则：，小球恰好通过P点，故A正确；B、若加竖直向下匀强电场，小球从M到P过程由动能定理得：，解得:，则：，小球恰好通过P点，故B错误；C、若加垂直纸面向里的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向下，则:，小球不能通过P点，故C正确；D、若加垂直纸面向外的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向上，则：，小球对轨道有压力，小球能通过P点，故D错误；故选AC.【点睛】本题是一道力学综合题10、ACD【解析】A．电子受到点电荷对它的库仑引力，速度若满足条件，由库仑引力提供向心力做匀速圆周运动，选项A正确；B．等量异种电荷连线的中垂线上的电场方向始终水平向右，电子受到水平向左的电场力，不可能沿中垂线做直线运动，选项B错误；C．电子在匀强磁场中受洛伦兹力，由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，选项C正确；D．通电螺线管中的磁场方向沿水平方向，电子的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，做匀速直线运动，选项D正确。故选ACD。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、①.0②.4【解析】作出三角形的外接圆，其圆心O在ab的中点，该点电势为2V，OC为等势线，作出OC的垂线MN为电场线，根据U=Ed，顺着电场线MN，找出离O点最远的点，电势最低；逆着电场线，离O点最远点电势最高如图所示，取ab的中点O，即为三角形的外接圆的圆心，则：O点的电势为故Oc为等势线，其垂线MN为电场线，方向为：M→N所以外接圆上电势最低点为N点，最高点为M点设外接半径为R，则Op间的电势差等于Oa间的电势差，即：又UON=ER，UOP=ERcos30°，则：故有：UON=2V，N点电势为零，为最低电势点，同理M点电势为4V，为最高电势点。12、①.a②.d③.④.4.5~4.8⑤.0.715~0.717【解析】（1）[1][2]由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通；由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法，以减小实验误差；故导线①应接a；（2）根据表中的数据作出的U-I图如下图所示：（3）[3]根据U-I图象的斜率表示电阻，则有：Ω（4.5~4.8Ω）（4）[4]