河北大名县第一中学2027届高二上物理期末监测试题含解析

河北大名县第一中学2027届高二上物理期末监测试题考生请注意：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、某电场的电场线如图所示，电场中M、N两点的场强大小分别为和，由图可知（）A.= B.﹥C.﹤ D.无法比较和大小2、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有方向垂直于圆平面的匀强磁场(未画出)．一群相同的带电粒子以相同速率v0，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场．当磁感应强度大小为B1时，所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的，当磁感应强度增大为B2时，这些粒子在磁场中运动弧长最长的是.则磁感应强度B1、B2的比值是(粒子不计重力)()A. B.C. D.3、如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路。线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多。从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小i随时间t变化的图像是（）A. B.C. D.4、如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶15、下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（）A. B.C. D.6、求几个电阻的总电阻、把一个复杂的电路简化，这两种处理物理问题的方法都属于（）A.控制变量的方法 B.观察、实验的方法C.等效替代的方法 D.类比的方法二、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，虚线PQ左上方存在有垂直于纸面向外的匀强磁场，甲、乙两个带正电的粒子先后由静止经过相同电压加速后，分别以速度v甲、v乙从PQ上的O点沿纸面射入磁场，结果两粒子从PQ上的同一点射出磁场．已知v甲、v乙之间的夹角α=60°，v乙与PQ之间的夹角β=30°，不计甲、乙两粒子的重力及甲、乙之间的作用力．设甲、乙在磁场中运动的时间分别为t甲、t乙，以下关系正确的是（）A.v甲：v乙=1：2 B.v甲：v乙=2：1C.t甲：t乙=3：4 D.t甲：t乙=3：28、如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以同样速度v射入磁场，速度的方向与MN成30°角。设电子质量为m，电荷量大小为e。则（）A.正、负电子在磁场中做圆周运动的半径相同B.正电子从磁场中射出点到O点的距离较大C.负电子在磁场中运动的时间是D.正、负电子在磁场中运动的时间差是9、如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动．在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法错误的是()A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率变小，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小10、如图所示，是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，，整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度为．一质量为、长为、电阻为、粗细均匀的导体棒锁定于的中点位置．将导体棒解除锁定，导体棒由静止向下加速运动，离开导轨时的速度为．导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是A.解除锁定后，导体棒向下做匀加速直线运动B.解除锁定后，导体棒中电流由到C.导体棒滑到导轨末端时的加速度大小为D.导体棒下滑过程中产生的焦耳热为三、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）如图所示，竖直矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直匀强磁场，金属棒放在电子秤上，电子秤水平固定在金属框架上．现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判断其方向．主要实验步骤：(1)连接好实物电路，接通电源后金属林中的电流由a流向b；(2)保持开关S断开，读出电子秤示数；(3)闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值使电流大小适当，此时电子秤仍有示数，然后读出并记录_____、_____；(4)用刻度尺测量_________；(5)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度B的大小，可以得到B=______；(6)判断磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直金属棒向里；反之，磁感应强度方向垂直金属棒向外12．（12分）图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。(1)图a中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为___________。（结果均保留3位有效数字）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】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，M处电场线比N处电场线疏，则EM＜EN，故C正确，ABD错误。故选C。2、B【解析】如图所示，所有粒子运动轨迹应为落在圆O内的虚线圆弧，且这些圆弧半径一样设为r．与圆O的交点最远处应圆弧直径决定，也就是最远交点应有，当磁感应强度大小为B1时，所有粒子出磁场的区域占整个圆周长的，其临界为以红线为直径的圆，由几何知识得：①，又带点粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，即②，①②联立得：③，运动弧长最长应是绿色直径对应的圆此时磁感应强度大小为，由题意得，解得④，根据⑤，④⑤联立，解得⑥，③⑥联立得，B正确【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，3、B【解析】干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，当开关闭合时磁通量变大，导致电流计、线圈B串联成另一个电路中产生电动势，由于电动势短暂的，出现电流慢慢变小的现象。【详解】A．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故A错误；B．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故B正确；C．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故C错误；D．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故D错误。故选B。【点睛】由楞次定律来确定感应电流的方向，而闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式：可以线圈面积的变化，也可以磁场的变化，也可以线圈与磁场的位置变化。4、B【解析】根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则，根据法拉第电磁感应定律可知，则，选项B正确；根据，故a、b线圈中感应电流之比为3:1，选项C错误；电功率，故a、b线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B【考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量5、A【解析】考查安培力的方向。【详解】A．根据左手定则判断通电导线所受安培力的方向，A项正确；B．安培力应垂直纸面向外，B项错误；C．磁场和导线平行，导线不受安培力，C项错误；D．安培力应向上，D项错误。故选A。6、C【解析】求几个电阻总电阻、把一个复杂的电路简化，都用到了等效替代的方法。A．控制变量的方法，与结论不相符，选项A错误；B．观察、实验的方法，与结论不相符，选项B错误；C．等效替代的方法，与结论相符，选项C正确；D．类比的方法，与结论不相符，选项D错误；故选C。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】AB．甲乙两个粒子在磁场中的运动情况如图粒子在加速过程中，根据动能定理有：解得：，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有：解得运动的半径为：，根据几何知识可知，甲乙两粒子在磁场中运动的半径之比为：R甲：R乙=1：2，联立解得：，v甲：v乙=2：1，A错误，B正确；CD．甲粒子在磁场中运动的圆心角为180°，乙粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为60°，则甲乙粒子在磁场中运动的时间之比为：C正确，D错误。故选BC。8、AD【解析】A．正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示：由解得：所以正、负电子在磁场中运动的半径相同；故A正确。B．由图根据几何关系可知，正、负电子从磁场中射出点到O点的距离相等，都等于：d=r，故B错误；CD．由解得：故正负电子的周期相等；正电子受力的方向向下，偏转角是60°，在磁场中运动的时间为：负电子受力的方向向上，偏转角是300°，在磁场中运动的时间为：则射出的时间差为：故C错误，D正确。故选AD。9、AC【解析】AC．因为洛伦兹力不做功，所以速度大小肯定不变，故AC错误B．若开始细线上无拉力，当细线断开之后，速率不变，半径不变，周期不变，故B正确D．细线上的拉力和洛伦兹力的合力提供向心力，若细线断开后，洛伦兹力提供向心力，若向心力变大，因为速率不变，根据，可知半径变小，周期变小，故D正确10、BCD【解析】根据题图可知，考查了导体棒切割磁感线的问题，根据法拉第电磁感应定律求解电动势的大小，根据欧姆定律求解感应电流的大小，根据安培定则判断感应电流的方向，根据安培力公式求解安培力，利用牛顿第二定律求解加速度a，根据能量守恒求解过程中产生的焦耳热【详解】A、导体棒在下降的过程中，对ab棒进行受力分析有：，由于导体棒粗细均匀，设单位长度的电阻为，则电流，整理得：，物体做加速运动，增大，也增加，故加速度在减小，故A错误；B、解除锁定后，导体棒向下运动，由右手定则得，电流由a到b，故B正确；C、导体棒滑到导轨末端时，导体棒的有效切割长度，所以加速度大小为，故C正确；D、导体棒下滑过程中，由能量守恒得：，整理得：，故D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.电流表示数I②.此时电子秤的示数③.金属棒的长度L④.⑤.【解析】（3,4）根据实验原理，电子秤的读数等于导体棒的重力与安培力的合力；根据实验原理读出要记录的数据；（5）根据平衡条件分列式即可求解；（6）根据左手定则判断即可【详解】（3）重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时电子秤的示数为m1；（4）用刻度尺测量金属棒的长度L；（5）根据平衡条件，有：|m0-m1|g=BIL解得：B=（4）判定磁感应强度方向的方法是：若m1＞m0，磁感应强度方向垂直纸面向里；反之，磁感应强度方向垂直纸面向外；12、①.黑②.B③.160④.880⑤.1.45mA⑥.1.10×103Ω⑦.2.90V【解析】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)[2]R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。(3)[3]换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以[4]换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻新表头的量程是1mA，所以(4)[5]某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5mA的电流表，则读