2027届河南省开封市兰考县第三中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2027届河南省开封市兰考县第三中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示为将一灵敏电流计改装成电流表或电压表的实验电路图，R1、R2为定值电阻。下列说法正确的是（）A.此图是改装成电流表示意图；接A、B两端时量程较大B.此图是改装成电流表示意图；接A、C两端时量程较大C.此图是改装成电压表示意图；接A、B两端时量程较大D.此图是改装成电压表示意图；接A、C两端时量程较大2、如图所示，质量为m的通电直导线用一绝缘轻绳悬挂，电流方向垂直于纸面，匀强磁场平行于纸面，导线处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为30°.以下说法中正确的是()A.安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向不是唯一的B.安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向不是唯一的C.安培力的大小可能等于mg，此时磁场的可能方向是唯一的D.安培力的大小可能等于2mg，此时磁场的可能方向是唯一的3、电流为I的直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中，所受磁场力为F．关于电流I、磁感应强度B和磁场力F三者之间的方向关系，下列图示中正确的是（）A. B.C. D.4、将3A的直流电通过电阻R时，ts内产生的热量为Q．现让正弦交流电通过电阻R，若2ts内产生的热量为Q，则该交流电流的有效值和最大值分别为（）A.，3A B.3A，C.， D.，6A5、如图，a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P处磁场方向向右，则a、b中电流方向为A.都向外B.都向里C.a中电流向外，b中电流向里D.a中电流向里，b中电流向外6、下列关于重力、弹力、摩擦力的说法正确的是()A.重力大小与物体所在的地理位置无关B.弹力的产生原因是受力物体发生了形变C.在粗糙程度一定的情况下，摩擦力的大小与弹力大小成正比D.静止的物体可能受到滑动摩擦力，运动的物体可能受到静摩擦力二、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，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，则下列对电子运动的描述中错误的是（设每节电池电动势为U）（）A.电子到达B板时的动能是eUB.电子从B板到达C板动能变化量为eUC.电子到达D板时动能是3eUD.电子在A板和D板之间做往复运动8、在某匀强磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直，先后在导线中通入不同的电流，在下列四幅图中，能正确反应导线受到的安培力F、通过导线的电流I和磁感应强度B各量间关系的是（）A. B.C. D.9、2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于D2圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，质子在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（）A.交流电源的周期B.质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2C.质子在电场中加速的次数为D.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大10、如图所示，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系在的空间内有与场强方向垂直的匀强磁B；在的空间内，将一质量为的带电液滴(可视为质点)从P点自由释放，此液滴沿轴的负方向以加速度(为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了它的带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入的空间内运动，液滴在的空间内运动的过程中A.动能不断增大B.动能保持不变C.重力势能一定先减小后增大D.电势能一定先减小后增大三、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）为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接．当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏．由此可知：(1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”、“不动”、“右偏”)；(2)将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”、“不动”、“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)12．（12分）某同学在练习使用多用电表测电阻时将选择倍率的旋钮拨至“×10”挡时。指针的偏转角过小，为了提高测量的精确度，请完成下列操作：(1)将选择开关拨至_________挡（填“×100”或“×1”）；(2)将两根表笔短接进行_________，使指针停在0Ω刻度线上(3)将两根表笔分别接触待测电阻的两端，指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为____Ω。(4)将选择开关拨至交流电压最高挡上四、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、A【解析】根据并联分流的规律可知，此图是改装成电流表的示意图；电阻越小分流越大，所以接A、B两端时，灵敏电流计和串联，然后再和并联改装成量程较大的电流表，而接A、C两端时，灵敏电流计和、串联的总电阻并联改装成量程较小的电流表，A正确，BCD错误。故选A。2、D【解析】先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式FA=BIL和左手定则分析【详解】对导体棒受力分析，受重力、安培力和细线拉力，如图所示：根据平衡条件，当安培力与线垂直向上时，安培力最小，为：FA=BIL=mgsin30°=根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上，故此时磁场方向是唯一的；当mg≥FA＞时，有2解当FA＞mg时，有一解；当FA＜时，无解故选D【点睛】本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向3、B【解析】A．根据电流和磁场方向，由左手定则知安培力的方向水平向左，故A错误；B．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向水平向右，故B正确；C．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向竖直向上，故C错误；D．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向垂直于导线斜向左上方，故D错误。故选B。4、A【解析】根据3A的直流电通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q可知：Q=I12Rt①当让一交流电通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则有：Q=I有2R•2t②联立①②，代入数据解得:,则最大值：.故A正确，B、C、D错误.故选A.5、C【解析】根据安培定则，由a电流在P处的磁场方向知，a电流周围的磁感线是逆时针方向，电流方向垂直纸面向外；b电流在P处的磁场方向知，b电流周围的磁感线是顺时针方向，电流方向应垂直纸面向里，故C正确，ABD错误；故选C.6、D【解析】根据重力G=mg，可知在地球上物体的重力大小与物体的质量和所在的地理位置有关，故A错误；产生弹力必须具备的条件是：一是直接接触，二是发生弹性形变，产生弹力必须发生形变，不是说发生形变就能产生弹力，故B错误；在粗糙程度一定的情况下，接触面间的压力越大，滑动摩擦力也一定越大，故C错误；发生静摩擦的两个物体间相对静止，相对地面可以一起运动，也可以静止；存在滑动摩擦力的两个物体间有相对滑动，相对于地面，可以有一个物体是静止的，故D正确．所以D正确，ABC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、BC【解析】A．释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即W=qU=eU故A正确；B．由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变，故B错误；C．电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压也为U，所以电子的到达D板时速度减为零，所以开始反向运动，故C错误；D．由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，回头加速、匀速再减速，做往复运动，故D正确。本题选择错误的，故选BC。8、AC【解析】AD．匀强磁场的大小只与磁场本身有关，与导线受到的安培力大小无关，故A正确，D错误；BC．在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：F=BIL，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故B错误，C正确。故选AC。9、AC【解析】A．质子在回旋加速器中每做半个圆周运动电场变换一次，则回旋加速器的交流电频率等于质子在磁场中的运动周期，故有，故A正确；B．质子第一次进入D1盒时加速了一次，设速度为，有做圆周运动的半径为，有可得质子第一次进入D2盒时加速了两次，同理推得，故两半径之比为故B错误；D．无论质子在电场中加速多少次，最后都是从磁场中以最大速度匀速圆周离开，有可得最大动能为故有质子的最大动能与加速电压U无关，与加速度的最大半径R有关，故若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，故D错误；C．由最大动能可推出质子在电场中的加速次数，有解得质子在电场中加速的次数为故C正确故选AC。10、BC【解析】带电粒子在电场与重力场作用下，由牛顿第二定律可得：qE+mg＝ma＝m•2g，故qE＝mg，当带电粒子进入磁场时，由于电场力与重力方向相反，处于平衡．而洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动．所以重力势能先减小后增大，故C正确；由于电场力先作负功后做正功，所以电势能先增大后减小，故D错误；由于做匀速圆周运动，则速度大小不变，则动能不变，故A错误，B正确三、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.右偏②.左偏③.相同【解析】(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻变小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针将向右偏；(2)将线圈A拔出时,穿过B的磁通量减小，电流表指针向左偏；根据楞次定理的“增反减同”可知此时两线圈中的电流流向相同.【点睛】知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键．对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习12、①.×100②.欧姆调零（电阻调零）③.1600【解析】(1)[1]用“×10Ω”测电阻时挡时，指针的偏转角过小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用大挡位，应选“×100Ω”挡；(2)[2]然后对欧姆表重新进行欧姆调零，即将两根表笔短接进行欧姆调零，使指针停在0Ω刻度线上；(3)[3]由图