吉林大学附属中学2027届高二上物理期末学业水平测试试题含解析

吉林大学附属中学2027届高二上物理期末学业水平测试试题考生请注意：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、初速度为电子，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初始运动方向如图，则()A.电子将向左偏转，速率不变B.电子将向左偏转，速率改变C电子将向右偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变2、如图所示，一条形磁铁竖直放在桌面上，一闭合圆线圈从其正上方某处，保持水平由静止下落，最后套上条形磁铁落到桌面上，该过程中（）A.线圈内产生大小、方向都不变的电流 B.线圈内产生大小变化、方向不变的电流C.线圈将始终受到向上的磁场作用力 D.线圈受到先向上后向下的磁场作用力3、如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，半径OC与OB成60°角，质子甲以速率v从A点沿直径AB方向射入磁场，从C点射出。质子乙以速率v从A点沿AB方向射入磁场，从D点射出磁场（D点没有画出），不计质子重力。则A、D两点间的距离为A.R B.RC.R D.2R4、下列四幅图，分别是通电导线在磁场中所受安培力及运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的示意图，其中正确的是A. B.C. D.5、一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则()A.t=1s时物块的动量大小为1kg·m/sB.t=2s时物块的动量大小为4kg·m/sC.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD.t=4s时物块的动量大小为零6、如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则()A.电压表读数增大B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.上消耗的功率逐渐减小二、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、如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u=220sin100t（V），则下列表述正确的是（）A.U1＜U2，U3＞U4B.电厂输出电压的有效值U1＝220VC.若电厂输电功率不变，将U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的D.用户得到的交变电流频率为25Hz8、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N不做功D.M的运行时间大于N的运行时间9、如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小灯泡，C为电容器，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r．现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列结论正确的是（）A.灯泡L变亮B.电流表读数变小C.电压表读数变小D.电容器C上的电荷量增加10、粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRfB.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子三、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）为了测定某型号电池的电动势（约）和内电阻（小于），需要把一个量程为的直流电压表改装成量程为的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：(1)改装电表，实验电路如图甲所示。①把滑动变阻器滑动片移至最左端；②把电阻箱阻值调节到0；③闭合开关；④把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为；⑤保持滑片不动，把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__；⑥不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为的电压表。（电压表的表盘没有更换）(2)用改装好的电压表测量电源电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，电阻箱应选__，滑动变阻器应选__。（填写下列器材前的字母序号）A.某型号电池（约，内电阻小于）B.电压表（）C.电流表（）D.电阻箱（阻值范围）E.电阻箱（阻值范围）F.滑动变阻器（阻值为）G.滑动变阻器（阻值为）(3)实验得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图像如图丙所示。可知电池的电动势为__V，内电阻为__。（结果保留两位小数）12．（12分）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：（阻值约，额定电流约）；电压表：（量程，内阻约）；电流表：（量程，内阻约）；（量程，内阻约）；电源：（电动势3V，内阻不计）（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：（最大阻值约）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_________mm②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选___、电源应选__（均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图____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L15．（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、C【解析】根据安培定则判断出通电导体右侧的磁场方向，然后根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力的方向，即得出电子的偏转方向，注意应用左手定则时四指指向与电子运动方向相反，洛伦兹力不做功【详解】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ABD错误，C正确故选C【点睛】在解决带电粒子在磁场中运动问题时安培定则与左手定则经常联合应用，在平时练习中要加强训练，以提高应用它们的解题能力2、C【解析】环在下落过程中，导致穿过环的磁通量发生变化，根据楞次定律可知感应电流的方向，通过楞次定律的另一种表述判断线圈受到磁场作用力的方向【详解】A、B项：线圈从其正上方某处，保持水平由静止下落，最后套上条形磁铁落到桌面上，磁通量先增大后减小再增大，则感应电流方向会发生变化，故A、B错误；C、D项：磁铁和线圈之间的所有作用效果均是阻碍线圈磁通量的变化,根据”来拒去留”,可知,线圈受到的作用力始终向上,故C正确，D错误故选C【点睛】要深刻理解楞次定律“阻碍”的含义．如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的3、A【解析】质子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有甲质子的半径为乙质子的半径为甲、乙质子的运动轨迹如图所示，由几何关系可得所以，则三解形AOD为等边三角形，所以AD距离为R，故A正确。故选A。4、C【解析】A.根据左手定则知，电流方向垂直纸面向外，磁场方向向右所受安培力应向上，故A错误；B.根据左手定则知，电流方向向右，磁场方向向上，安培力应垂直纸面向外，故B错误；C.根据左手定则知，负电荷向右运动，磁场方向垂直纸面向里，洛伦兹力应向下，故C正确；D.根据左手定则知，正电荷运动方向向右，磁场方向垂直纸面向里，洛伦兹力应向上，故D错误。故选：C5、B【解析】根据动量定理：而F-t图像的面积等于力F的冲量，等于物体动量的变化。A．则由图像可知，t=1s时物块的动量大小为p1=2×1N∙s=2kg·m/sA错误；B．同理可知，t=2s时物块的动量大小为p2=2×2N∙s=4kg·m/sB正确；C．t=3s时物块的动量大小为p3=(2×2-1×1)N∙s=3kg·m/sC错误；D．t=4s时物块的动量大小为P4=(2×2-1×2)N∙s=2kg·m/sD错误。故选B。6、D【解析】ABC．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故ABC错误；D．因R3两端的电压减小，由可知，R3上消耗的功率减小；故D正确。故选D。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．电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，所以故A正确；B．根据有效值与最大值的关系可知故B错误；C．若U2提高为原来的10倍，由公式则电流为原来的，根据可知，输电线上损失的功率为原来的，故C正确；D．由题意可知，输电过程中功率不变，所以用户得到交流电的频率仍为50Hz，故D错误。故选AC。8、AC【解析】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系【详解】A：由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B错误；C：洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C正确；D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误9、AC【解析】当滑动变阻器滑片P向右移动时，分析变阻器接入电路电阻的变化，确定外电路总电阻的变化，由欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，判断两电表读数的变化和小灯泡亮度的变化，由欧姆定律分析电容器电压的变化，确定其电荷量的变化；【详解】A、当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路电阻减小，外电路总电阻减小，由欧姆定律得知，总电流增大，路端电压减小，则电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡L变亮，故AC正确，B错误；D、电容器的电压，I增大，其它量不变，则U减小，由可知电容器C上电荷量Q减小，故D错误；【点睛】本题是电路的动态变化分析问题，按“部分→整体→部分”的思路进行分析10、AC【解析】质子在回旋加速器中被加速，需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等，质子的最大动能由D型盒的半径R决定，故B错误；由半径公式可知质子的最大速度，且满足周期，可得最大速度，故A正确；质子在电场中加速，根据动能定理，第一次通过狭缝有，第二次通过狭缝有，由两式可知，故C正确；质子的电荷数和质量数都是1，粒子（氦核）的电荷数为2，质量数为4，两种粒子的比荷并不相等，由周期公式可知两种粒子的周期也不相等，不改变磁感应强度B和交流电的频率f，则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等，该加速器就不能加速a粒子，故D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、①.1.5②.E③.F④.20.80⑤.1.97【解析】(1)[1]把6V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为24V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为6V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为1.5V；(2)[2][3]电压表的量程为6V，内阻约为，要改装成24V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为故电阻箱应选电阻箱E（阻值范围）；在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，故选F；(3)[4][5]由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为，则电源的电动势为内阻为12、①.1.773②.A1③.E1④.【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：1．5mm+27．5×0．01mm=1．775mm；(2)电阻丝的额定电流约为0．5A，电流表应选A1；电阻丝的额定电压约为U=IR=0．5×5=2．5V，电源应选E1；(3)待测金属丝电阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0