山西大学附属中学2027届高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

山西大学附属中学2027届高二物理第一学期期末质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、真空中两个静止的点电荷，A和B，两者相距为R时，其相互作用力大小为F。如果将A和B的电荷量都增大到原来的2倍，距离保持不变，那么，相互作用的大小为A.F B.2FC.4F D.8F2、在下图各电场中，A、B两点电场强度相同的是（）A. B.C. D.3、关于静电场的电场线,下列说法正确的是()A.电场线是真实存在的线，最早由法拉第发现B.电场强度较大的地方电场线一定较疏C.沿电场线方向,电势一定越来越低D.电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹4、电量相同质量不同的同位素离子以相同的速率从a孔射入正方形空腔中，空腔内匀强磁场的磁感应强度方向如图所示．如果从b、c射出的离子质量分别为m1、m2，运动时间分别为t1、t2，打到d点的离子质量为m3，运动时间为t3.则下列判断正确的是（）A.m1＞m2＞m3 B.t3＞t2＞t1C.m1：m2＝1：2 D.m2：m3＝2：15、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）A. B.C. D.6、如图是教材中演示通电自感现象的电路图，L为电感线圈。实验时，闭合开关S，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A1立即变亮，最终A1与A2的亮度相同。下列说法正确的是（）A.变阻器R接入电路的电阻值与L的电阻值相同B.闭合S瞬间，L中电流与变阻器R中电流相等C.闭合S，电路稳定后，A1中电流大于A2中电流D.断开S瞬间，A1突然闪亮，随后逐渐变暗二、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，在0<x<a的区域内，存在方向垂直坐标平面、磁感应强度B=kx的磁场，一边长为a的正方形闭合金属线框各边分别与两坐标轴平行或垂直，以恒定速度v沿x方向运动．则线框中的感应电流i，维持线框运动的外力F随线框右边的位置坐标变化的图像可能是A. B.C. D.8、如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。一带电微粒从离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出，则下列说法正确的是（）A.微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B.微粒做圆周运动的半径为C.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小D.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C时最小9、如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m，电源的电动势为E=3V，内阻r=0.1Ω，限流电阻R0=4.9Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5V，则A.由上往下看，液体做逆时针旋转B.液体所受的安培力大小为1.5×10-3NC.闭合开关后，液体热功率为0.81WD.闭合开关10s，液体具有的动能是3.69J10、如图所示，C1＝6μF，C2＝3μF，R1＝3Ω，R2＝6Ω，电源电动势E＝18V，内阻不计，下列说法正确的是()A.开关S断开时，a、b两点电势相等B.开关S闭合后，a、b两点间的电流是2AC.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D.不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大三、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）学校物理兴趣小组为探究多用表欧姆档的原理，决定自己动手设计一个可以测量电阻的装置．手边的器材有：干电池组，电流计A，电阻箱，待测电阻Rx.其中电流计刻度盘刻线清晰，但是读数已经模糊（1）小组成员先将电池组与电流计电流计A进行串联，电路两端分别接好表笔，如图（1）所示；将表笔短接，发现电流表指针刚好能够指在刻度盘最右端刻度处（2）将两表笔分别与电阻箱两接线柱相连，调节电阻箱，直到电流计指针指在刻度盘正中央，电阻箱示数如图（2），则电阻箱接入电路的电阻值为_______Ω（3）用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，则电流表指针指示如图（3）所示，则可知待测电阻Rx=_______Ω．（保留小数点后一位）此次实验快结束时，有同学拿来一块内阻为2803Ω的电压表，将所设计装置的两表笔正确接在电压表的两接线柱上，电压表示数为2.8V，可以推知实验中使用的电池组的电动势为________V（保留小数点后一位）12．（12分）在测定某金属的电阻率实验中，某学生进行了如下操作:(1)利用游标卡尺测金属丝直径d,如图1所示为游标20格游标卡尺的局部,则d=______mm.(2)测量金属丝电阻Rx的电路图如图2所示,闭合开关S,先后将电压表右侧接线端P接a、b点时,电压表和电流表示数如下表所示.U（V）I（A）接线端P接a1.840.15接线端P接b2.400.15该学生认真观察到两次测量中,电流表的读数几乎未变,发生这种现象的原因是______比较合理且较准确的金属丝电阻RX测=______Ω(保留两位有效数字),从系统误差角度分析,RX的测量值RX测与其真实值RX真比较,RX测__________RX真．(填“<”、“=”或“>”).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、C【解析】根据库仑定律，距离不变，电荷量均增大2倍，所以ABD错误，C正确；故选C。2、C【解析】A．A、B是离点电荷等距的两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；B．根据点电荷场强公式可知，A点的场强大于B点的场强，故B错误；C．平行金属板内部是匀强电场，A、B两点的电场强度相同，故C正确；D．图中A、B两点电场线方向不同，疏密程度也不同，两点场强不同，故D错误。故选C。3、C【解析】A．电场线是人为了方便研究电场而假想出来的，A错误；B．电场线的疏密表示场强的强弱，那么电场强度较大的地方电场线一定较密，B错误；C．沿着电场线的方向，电势会降低，因此沿电场线方向电势越来越低，C正确；D．电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，D错误；故选C。4、C【解析】同位素离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径R＝，m1的半径为m2的一半，故m2=2m1，m1：m2＝1：2，而m3的半径更大，故m3最大，选项C正确A、D错误．由于同位素离子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期，故，所以，选项B错误考点：带电粒子在匀强磁场中的运动5、D【解析】质子在加速电场中加速根据电流的微观表达式联立解得故选D。6、A【解析】A．最终A1与A2的亮度相同，由图可知两条支路电阻相同，所以变阻器R接入电路的电阻值与L的电阻值相同，故A正确；B．闭合S瞬间，由于L的自感作用，L中电流小于变阻器R中电流，故B错误；C．闭合S，电路稳定后，由于两灯亮度相等，电流相等，故C错误；D．因为稳定时两灯电流相等，故断开S的瞬间，两灯都逐渐变暗，故D错误。故选A。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、BD【解析】分阶段分析讨论线圈经过磁场时的情况：x由0-a过程中，根据E=Blv求解电动势，根据I=E/R求解电流；根据F=F安=BIL求解外力的表达式.【详解】线圈的最右边从进入磁场时到出离磁场时，即x由0-a过程中：电动势E=Bav=kxav；感应电流：，方向逆时针方向；安培力；线圈匀速运动，则外力，方向向右；同理线圈的最左边在磁场中运动时，即x由a-2a过程中情况与前者相同，只不过电流方向是顺时针方向，但是外力F仍沿向右的方向；故选BD.8、ABC【解析】A．由题知，带电微粒进入正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力与重力必定平衡，则微粒受到的电场力的方向一定竖直向上，故A正确；B．由上分析可知由洛伦兹力提供向心力，则有从h高处由静止下落，则进入复合场的速度为联立得微粒做圆周运动的半径为故B正确；C．由于电场力方向竖直向上，则微粒从B点运动到D点的过程中，电场力先做负功后做正功，则其电势能先增大后减小，故C正确；D．根据能量守恒定律得知，微粒在B到D的运动过程中，电势能、动能、重力势能之和一定，动能不变，则知微粒的电势能和重力势能之和一定不变，故D错误。故选ABC。9、ABD【解析】在电源外部，电流由正极流向负极；由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向；根据闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流值，然后根据安培力的公式计算安培力的大小，根据焦耳定律计算热功率，从而即可求解【详解】A．由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，A正确；B．电压表的示数为1.5V，则根据闭合电路的欧姆定律：，所以电路中的电流值，液体所受的安培力大小为，B正确；C．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，则液体热功率为，C错误；D．10s末液体的动能等于安培力对液体做的功，通过玻璃皿的电流的功率：，所以闭合开关10s，液体具有的动能是：，D正确【点睛】该题考查电磁驱动，是一道容易出错的题目．容易错的地方是当导电液体运动后，液体切割磁感线将产生反电动势，导电液体的电阻值消耗的电压不等于液体两端的电压！10、BC【解析】A．当S断开时，两电容器并联在电源两端，所以电容两极板间的电势差相等，但是a接电源正极，b接电源负极，两点的电势不相等，A错误；B．当S闭合后，电路相当于两个定值电阻串联与电路中，ab两点间的电流为电路干路电流，故，B正确；C．开关闭合时，电容器C1电压为R1两端的电压，开关断开时，其两端的电压大小等于电源电动势为18V，电压增大，故而电荷量增大，故C正确；D．当开关闭合时，两端的电压；两端的电压为：；则；，故D错误【点睛】考查了含电容电路，要注意正确分析电路，明确电路结构；根据开关通断时的不同状态分析电容器两端的电压；由分析电容中的电量三、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、①.97Ω②.48.5Ω③.2.9V【解析】（2）根据图2可知，电阻箱接入电路的电阻值为：R=9×10+7×1=97Ω，（3）设电流表满偏电流为Im，短接时，根据闭合电路欧姆定律得：，接入电阻箱时有：，接入电阻Rx有：，解得：Rx=48.5Ω，r=97Ω，当两表笔正确接在电压表的两接线柱上时，根据闭合电路欧姆定律得：12、①.9.500；②.电流表有内阻，电压表内阻非常大；③.12；④.偏小【解析】关键是明确伏安法中“试测法”选择电流表内外接法的原理：若电压表读数变化明显，说明电流表的分压作用明显，即说明电流表内阻较大，应采用电流表外接法；若是电流表读数变化明显，则说明电压表的分流作用明显，即说明电压表的内阻不是很大，应采用电流表内接法；若是电流表读数不变，则说明电压表的内阻非常大，可看做是理想电压表，采用电流表外接法测量时没有系统误差【详解】(1)游标卡尺的读数为：1cm-=9.500mm；(2)从表中数据可知，电压表读数有变化，电流表读数没有发生变化，说明电流表的分压作用较明显，电压表没有分流作用，原因是电流表有内阻