湖北省天门市三校2027届物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

湖北省天门市三校2027年物理高二第一学期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、如图所示,抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线．由该图可知下列说法中正确的是()A.电源的电动势为8VB.电源的内电阻为1ΩC.电源输出功率最大值为8WD.电源被短路时，电源消耗的最大功率可达32W2、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则A直线a位于某一等势面内，B.若电子由M点运动到Q点，电势能减少C.直线c位于某一等势面内，D.若电子由P点运动到Q点，电势能增加3、如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有（粒子重力忽略不计）()A.t1=t2=t3 B.t2＜t1＜t3C.t1=t3＞t2 D.t1=t2＜t34、下列说法正确的是A由B=知．B与F成正比，与IL成反比B.小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场方向C.电子沿通电螺线管轴线匀速运动，说明螺线管内无磁场D.条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发终止于S极5、一正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，由图可知()A.该交变电流的瞬时表达式为i＝10sin(25πt)AB.该交变电流的频率为50HzC.该交变电流的方向每秒钟改变50次D.该交变电流通过阻值为2Ω的电阻时，此电阻消耗的功率为200W6、如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落。在小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度（）A.变大 B.不变C.变小 D.先变大后变小二、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、同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况．若A固体和B毛细管都很干净，则A.A固体和B管可能是同种材料B.A固体和B管一定不是同种材料C.液体对固体A不浸润D.液体对B管不浸润8、如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为＋q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为（）A.0B.m()2C.D.9、如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1Ω,定值电阻R3=5Ω.开关S断开时与闭合时相比,ab段电路消耗的电功率相等．以下说法中正确的是A.电阻R1、R2可能分别为4Ω、5ΩB.电阻R1、R2可能分别为3Ω、6ΩC.开关S断开时理想电压表的示数一定小于S闭合时的示数D.开关S断开时与闭合时相比,理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω10、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A.感应电流方向先逆时针，后顺时针B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势的最大值E＝BavD.感应电动势平均值E＝πBav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）(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图甲所示，此示数为________________mm。(2)一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图乙所示。该工件的直径为_____________mm。12．（12分）如图1是用游标卡尺测量时的刻度图，为20分度游标卡尺，读数为：_________cm；图2中螺旋测微器的读数为：________mm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、B【解析】根据图象可以知道，曲线C1、C2的交点的位置，此时的电路的内外的功率相等，所以此时的电源的内阻和电路的外电阻的大小是相等的，即此时的电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为4W，所以C错误；根据P=I2R=I2r可知，当输出功率最大时，P=4W，I=2A，所以R=r=1Ω，所以B正确；由于E=I（R+r）=2×（1+1）=4V，所以电源的电动势为4V，所以A错误；当电源被短路时，电源消耗的最大功率，，所以D错误．故选B2、C【解析】电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，说明电势能增加相等，据此分析电势高低.【详解】A、C、据题，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则电势能增加相等，所以电势降低，电场线方向向下，且N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线c位于同一等势面内，则有故A错误，C正确.B、由上分析知，直线c是等势面，所以电子由M点运动到Q点，电场力不做功，电势能不变；故B错误.D、由于电子由P点运动到Q点的过程中，电势升高，电势能减小，故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键要抓住电场力做功与电势能变化的关系，知道正电荷在电势高处电势能大3、D【解析】带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动；如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小【详解】带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动，运动时间，如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，运动时间：，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小，所以运动时间：，所以t1=t2＜t3，故D正确；故选D.【点睛】注意分析带电粒子在复合场、电场、磁场中的运动情况各不相同，复合场中做匀速直线运动，电场做类平抛运动，磁场做匀速圆周运动，根据不同的运动规律解题4、B【解析】A.B=只是磁感应强度的定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的取向无关．故A错误；B.磁场的方向可根据小磁针受力方向确定，规定小磁针静止时其北极所指的方向为该点磁场方向，故B正确；C.通电螺线管内部的磁感线与螺线管轴线平行，由S极指向N极，当电子的速度方向与螺母管轴线平行时，电子不受力作用，做匀速运动，故C错误；D.在磁体的周围磁感线在磁体的外部是从N极出发回到S极，在磁体的内部磁感线是从磁体的S极出发回到N极，故D错误5、C【解析】角速度为，所以交流电的电流瞬时值的表达式为i=10sin(50πt)A，故A错误；交流电的频率为，故B错误；一个周期内电流方向改变2次，该交变电流的方向每秒钟改变50次，故C正确；交流电的电流有效值为，将该交变电流的电压加在阻值R=2Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为P＝I2R＝100W，故D错误．所以C正确，ABD错误6、D【解析】小球从某高度处自由落下，在接触弹簧之前，只受重力，做加速运动，接触弹簧后，除了受重力还会受到向上的弹力，随着形变量逐渐增大，弹力逐渐增大，小球的加速度逐渐减小。当弹力等于重力时，小球速度达到最大，之后，形变量继续增大，弹力大于重力，小球做减速运动，加速度逐渐增大，所以小球先做加速，后做减速，即小球的速度先变大后变小，所以D正确，ABC错误。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、BC【解析】由图可知，该液体不能附着在A的表面，所以对A是不浸润的；当把毛细管B插入这种液体时，液面呈现凹形说明液体对B是浸润的。所以A与B一定不是同种材料，故AD错误，BC正确。故选BC。8、ABCD【解析】AC当水平速度v0产生的洛伦兹力小于重力时，小球逐渐减速到零，则摩擦力做功为；当水平速度v0产生的洛伦兹力等于重力时，小球做匀速直线运动，则摩擦力做功为零；AC正确；BD．当水平速度v0产生的洛伦兹力大于重力时，小球先做减速运动后做匀速直线运动，由动能定理可知，摩擦力做功为解得当时，小球先做减速运动后做匀速直线运动，由动能定理可得解得BD正确。故选ABCD。9、AD【解析】由题中“电源电动势E恒定”可知，本题考查闭合电路欧姆定律和动态电路，根据闭合电路欧姆定律公式和动态电路变化可分析本题【详解】AB．取有当S断开前后有时将代入方程成立，而将代入方程不成立，故A错误B正确；C．将R3和电源内阻看作一整体，则此时电压表测量路端电压，开关断开时等效外电路总电阻大于开关闭合时的，所以开关断开时电压表示数大，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律得则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为故D正确10、CD【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向，结合左手定则判断CD段导线所受的安培力，当半圆形线框进入一半时，有效的切割长度最大，感应电动势最大，根据切割产生的感应电动势公式求出感应电动势的最大值，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值；【详解】A、在进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量一直增大，根据楞次定律和右手安培定则可知感应电流的方向为逆时针方向，感应电流的方向不变，故A错误；B、在进入磁场的过程中，根据楞次定律知，CD上的电流方向为D指向C，根据左手定则知，CD直导线受到向下的安培力，故B错误；C、当半圆形线框进入一半时，有效的切割长度最大，感应电动势最大，则感应电动势的最大值，故C正确；D、线框进入磁场的时间，根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势平均值，故D正确；故选CD【点睛】关键知道感应电动势公式只能来计算平均值；利用感应电动势公式计算时，应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度三、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、①.8.116~8.119②.29.8【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为

01×11.7mm=0.117mm所以最终读数为：8mm+0.117mm=8.117mm由于需要估读因此在范围8.116-8.118内均正确。(2)[2]游标卡尺的固定刻度读数为29mm，游标读数为

1×8=0.8mm所以最终读数为：29mm+0.8mm=29.8mm12、①.1.375②.0.700【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为13mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为15×0.05mm=0.75mm，所以最终读数为：13mm+0.75mm=13.75mm=1.375cm螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，所以最终读数为0.5mm+0.200mm=0.700mm【