广西河池市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

广西河池市2027年高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题考生请注意：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，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈有一半在磁场内。某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈所受安培力的大小和方向为（）A.，水平向右 B.，水平向左C.，水平向右 D.，水平向左2、如图所示，过山车轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道．质量为m的游客随过山车一起运动，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时（）A.处于超重状态B.速度v的大小一定为C.向心加速度方向竖直向下D.座位对游客的作用力为3、下列属于防范静电的是()A.避雷针B.喷涂C.静电复印D.静电除尘4、如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是（）A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/EC.比荷（q/m）越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝PD.粒子从P点运动到胶片A1A2的时间为2πm/qB05、一质量均匀的钢管，一端支在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着（如图所示），则钢管受到几个力的作用（）A.1 B.2C.3 D.46、如图为同种电荷在同一有界磁场中运动的四条轨迹，那么可以判断（）A.运动速率v1>v2>v3>v4 B.运动速率v1<v2<v3<v4C.运动时间t1>t2>t3>t4 D.运动时间t1<t2<t3<t4二、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，A、B是圆心角为120°的一段圆弧的两个端点，D是圆弧的中点，圆弧的圆心是O，半径为r，AB与CD相交于C点，电荷量均为Q的两个正点电荷分别固定于A、B两点。静电力常量为k。下列说法正确的是（）A.O、D两点的电势相等B.O、D两点的电场强度相等C.D点的电场强度大小为D.将一负点电荷从O沿直线OD移到D，其电势能先增加后减少8、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在B＝0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是A.0.1N B.0.2NC.0.3N D.0.4N9、如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边中点与左侧圆心重合．磁感应强度B1垂直水平面向上，大小不变；B2垂直水平面向下，大小随时间变化．B1、B2的值如图乙所示，则()A.通过线框的感应电流方向为逆时针方向B.t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在0.6s内通过线框中的电荷量约为0.13CD.经过0.6s线框中产生的热量约为0.07J10、如图所示，一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ=60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B=0.4T，则A.导体中电流方向为b→aB.每根弹簧的弹力大小为0.10NC.弹簧的劲度系数k=5N/mD.若导体中不通电流，则弹簧伸长0.02m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）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”）。④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。A.将K旋转到电阻挡“×1K”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线.有下列器材供选用：A.电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）B.电压表（0～10V，内阻约为20kΩ）C.电流表（0～0.3A，内阻约为1Ω）D.电流表（0～0.6A，内阻约为0.4Ω）E.滑动变阻器（10Ω，2A）F学生电源（直流6V），还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选用______，电流表应选用_______用仪器前字母表示）.(2)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图所示），若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是________W（结果保留两位小数）.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L14．（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，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

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】导线在磁场内有效长度为，故该V形通电导线受到安培力大小为电流在磁场中方向往上，根据左手定则，可判断出安培力方向为水平向左。故ABC错误，D正确。故选D。2、C【解析】游客做圆周运动，在最高点，受重力和轨道的压力，合外力提供向心力，合外力向下，加速度竖直向下，游客处于失重状态，故A错误，C正确；在最高点，根据向心力公式得：mg+N=m；只有当N=0时，v=，故B错误；在最高点，根据向心力公式得：mg+N=m；解得：N=m-mg，故D错误．故选C点睛：本题主要考查了向心力公式的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，知道当加速度方向向上时，处于超重状态，当加速度方向向下时，处于失重状态，难度不大，属于基础题3、A【解析】A．避雷针是为了导走房屋静电，防止带电云层打雷击中，属于静电防范，故A正确；B．喷涂时利用高压静电电场，使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料吸附在工件表面的喷涂方法，属于静电的利用，故B错误；C．复印机复印文件资料，属于静电利用，故C错误；D．静电除尘利用的是除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电利用，D错误4、C【解析】粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则知该粒子带正电，在速度选择器中，所受的电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则，磁场的方向垂直纸面向外，A错误；粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有qE=qvB，解得v=,B错误；进入偏转磁场后，有qvB0=m，解得R=．知R越小，比荷越大,C正确；粒子从P点运动到胶片A1A2的时间是整个圆周运动周期的一半，为，D错误5、C【解析】对钢管受力分析，受重力、细线的竖直向上拉力、地面竖直向上的支持力；地面对钢管没有静摩擦力，否则水平方向不能平衡。故选C。【点睛】受力分析是解力学题的基础，通常按照重力、弹力、摩擦力、已知力的顺序进行，可以结合产生条件、作用效果和牛顿第三定律分析。6、B【解析】AB．粒子受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力提供向心力，则：可得：由图可知粒子做圆周运动的轨道半径关系：又由于粒子是同种电荷，比荷相同，则有：故A错误，B正确；CD．粒子受到洛伦兹力的作用做圆周运动，粒子在磁场中运动的时间为：由图可知粒子做圆周运动的圆心角关系为：所以粒子在磁场中运动的时间关系为：故C、D错误；故选B。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、AC【解析】A．O、D两点关于两等量正电荷对称，所以两点电势相等，A正确；B．根据场强叠加法则可知O、D两点电场强度等大反向，B错误；C．D点的电场强度叠加示意图：根据点电荷的场强公式结合几何关系可知：C正确；D．一负点电荷从O沿直线OD移到C，电场力做正功，电势能减小，从C点移到D点，电场力做负功，电势能增加，所以负点电荷从O沿直线OD移到D，其电势能先减小后增加，D错误。故选AC。8、AB【解析】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力范围为故选AB。9、ACD【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向；根据磁通量Φ=BS求解，S是有效面积；由求解电荷量；由Q=I2Rt求解热量【详解】A．由磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框总的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A正确；B．t=0时刻穿过线框的磁通量为：Φ=B1××πr2-B2××πr2=1×0.5×3.14×0.12-2××3.14×0.12Wb=0.005Wb，故B错误；C．在t=0.6s内通过线框中的电量，故C正确；D．由Q=I2Rt=（）2×△t≈0.07J，故D正确故选ACD10、AC【解析】A：当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长缩短，安培力方向向上，则左手定则，导体中电流的方向为b→a．故A项正确B：通电后，导体棒的有效长度，受到的安培力，据受力分析解得，每根弹簧的弹力大小为0.05N．故B项错误C：据解得．故C项正确D：若导体中不通电流解得：，弹簧伸长0.01m．故D项错误三、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.S②.T③.0刻线④.ADC【解析】(1)[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S(3)[2][3]接着是欧姆调零，将“十”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处(4)[4]当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明阻值大，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC12、①.A②.D③.0.80【解析】（1）器材的选取需精确、安全，根据灯泡的额定电流和额定电压选择合适的电表（2）在U-I图线上上电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）灯泡额定电压为3.0V，电压表应选A；灯泡的额定电流为0.5A，电流表应选D；（2在灯泡U-I图象上作出作出电源的U-I图线如图所示，由图示可知，图象与伏安特性曲线的交点横坐标为0.4A，电压U=2.0V，则灯泡的实际功率P=UI=0.