浙江省衢州市2027届高二上物理期末学业质量监测试题含解析

浙江省衢州市2027年高二上物理期末学业质量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、在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，ac两点间接一直流电源，电流方向如图所示，则（）A.导线ab受到的安培力大于导线ac所受的安培力B.导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力C.线框受到的安培力的合力为零D.线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下2、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是A.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小B.图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值C.电压为5V时，导体的电阻是0.2ΩD.电压为12V时，导体电阻的电功率为18W3、电场强度的定义式为，则（）A.该定义式只适用于点电荷产生的电场 B.单位为N/CC.是标量 D.电场中各点电场强度都相同4、在长度为50m的直线泳道上，有四个运动员组成一组参加了4×100m游泳接力赛，则每个运动员的位移都为（）A.400m B.100mC.50m D.05、如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.2Ω，标有“8V,16W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R0＝0.15Ω，则电源的输出功率为()A.16W B.440WC.80W D.400W6、如图所示，两根长直通电导线互相平行，电流方向相同．它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处，且A、B两点处于同一水平面上．两通电电线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度的大小和方向是A.B竖直向上B.B水平向右C.水平向右D竖直向上二、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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法可行的是（）A.增大磁场的磁感应强度 B.减小狭缝间的距离C.增大D形金属盒的半径 D.增大两D形金属盒间的加速电压8、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为粒子沿直线穿过速度选择器后通过平板S上的狭缝P，之后到达记录粒子位置的胶片板S下方有磁感应强度为的匀强磁场下列说法正确的是A.粒子在速度选择器中一定做匀速运动B.速度选择器中磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P带电粒子的速率等于D.比荷越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P9、如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上，导轨间距为L，导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻，空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在斜面上的匀强磁场．在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧，弹簧劲度系数为k，弹簧上端与质量为m、电阻为r、长为L的导体杆相连，杆与导轨垂直且接触良好．导体杆中点系一轻细线，细线平行斜面，绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为m的物块．初始时用手托着物块，导体杆保持静止，细线伸直，但无拉力．释放物块后，下列说法正确的是A.释放物块瞬间导体杆的加速度为gB.导体杆最终将保持静止，在此过程中电阻R上产生的焦耳热为C.导体杆最终将保持静止，在此过程中细线对导体杆做功为D.导体杆最终将保持静止，在此过程中流过电阻R的电荷量为10、如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（）A.电源的电动势为9VB.滑动变阻器的总阻值为20ΩC.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高D.当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大三、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）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图甲所示读数是________mm。用游标卡尺测量一小球的直径，如图乙所示的读数是____mm。12．（12分）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻.（1）首先用多用表的欧姆档粗测圆柱体的电阻Rx，大概几欧姆，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为必要的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上___________A．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔B．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔C．旋转S使其尖端对准欧姆档×1D．旋转S使其尖端对准欧姆档×100E．旋转S使其尖端对准交流off档，并拔出两表笔根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_________Ω（2）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，长度为____cm，直径为____mm.次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.06001600.2200.3400.4600.520（3）用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上数据可知，他们测量Rx是采用下图中的_______图（3）下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据图（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏________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，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14．（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、D【解析】AB．导线粗细均匀，材料相同，则电阻与导线长度成正比，导线abc与导线ac并联，导线abc的电阻为导线ac的电阻的2倍，流过导线abc的电流I1与流过导线ac的电流I2的关系为导线ab受到的安培力大小为导线ac所受的安培力大小为导线abc的有效长度为L，受到的安培力大小为故AB错误；CD．根据左手定则，导线abc受安培力垂直于ac向下，导线ac受到的安培力也垂直于ac向下，故线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下，故C错误，D正确。故选D。2、D【解析】由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，故A错误；图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，选项B错误；当U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻R=U/I=5Ω，故C错误；加12V电压时，电流为1.5A，则电功率P=IU=18W．故D正确；故选D【点睛】本题关键抓住图象上的点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，分析电阻的变化，求解电阻的值3、B【解析】A．该定义式适用于任何电场，选项A错误；B．电场强度的单位为N/C，选项B正确；C．电场强度既有大小又有方向，是矢量，选项C错误；D．电场中各点电场强度不一定都相同，选项D错误。故选B。4、D【解析】4×100m游泳接力赛中，每个人各游泳100m，在50m的泳道上运动一个来回回到初始位置，则每个运动员的位移都为零，故选D.5、C【解析】路端电压等于电灯L的电压，即U=8V，所以根据公式，解得电路中的总电流为I=10A，故通过电动机的电流为,电动机两端电压为8V，所以电动机的电功率为,故电源的输出功率为6、C【解析】根据安培定则判断出A、B两导线在C处产生的磁场方向，根据磁场的叠加原理，分析C处的磁感应强度的大小和方向【详解】根据安培定则可知，导线A在C处产生磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，则磁场在C处相互叠加，如图所示根据几何关系知合磁感强度为，方向水平向右．故C正确，ABD错误故选C【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断通电电流周围的磁场方向，以及知道磁感应强度是矢量，合成遵循平行四边形定则二、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】由洛伦兹力提供向心力，可知计算得出则动能可知，动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故选AC。8、AD【解析】A.在速度选择其中粒子做直速运动，受到的电场力和洛伦兹力大小相等，合力为零，故A正确；B.粒子作直线运动，故受到洛伦兹力向左，故磁场垂直于纸面向外，故B错误；C.根据知，知速度大小为的粒子能通过速度选择器，故C错误；D.根据知，，则越靠近狭缝P，比荷越大，则半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，故D正确；9、BCD【解析】A．初始时，弹簧被压缩，弹力大小，即，释放物块瞬间，安培力为零，对杆和物块分析有：、，解得：，故A错误B．由于电磁感应消耗能量，杆最终速度为零，安培力为零，细线拉力，弹簧处于伸长状态；对导体杆有：，解得：；弹簧弹性势能不变，对物块、导体杆、弹簧整个系统，由能量守恒得：，解得：，电阻R上产生的焦耳热．故B项正确C．从运动到最终停止，弹簧弹力对导体棒做功为零，对导体棒运用动能定理得，，又，解得：细线对导体杆拉力做功．故C项正确D．流过电阻R上的电荷量，故D正确10、AB【解析】A．根据电路图结合数学知识可知，当aP的电阻等于bP的电阻时，并联部分电阻最大，此时电压表示数最大，根据乙图可知，电压表示数最大为5V，此时电流表示数为0.5A，则有则滑动变阻器的总阻值为根据闭合电路欧姆定律得根据乙图可知，当电压表示数U1=4V时电流表示数为I1=0.25A或I2=1A，根据闭合电路欧姆定律得：联立方程解得，故AB正确；C．电源效率当电压表示数为5.0V时，并联部分电阻最大，则外电路电阻最大，此时路段电压最大，效率最高，故C错误；D．把R1看成内阻，当并联部分电阻R2消耗的总功率最大，此时电压表示数不是5V，故D错误。故选AB。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、①.1.842②.42.40【解析】[1]螺旋测微器的读数为故读数为1.842mm。[2]游标卡尺的读数为：故读数为42.40mm。12、①.（1）CABE②.4或4.0Ω③.（2）5.01cm④.5.315（5.310~5.320）mm⑤.（3）甲⑥.（4）连线如图；【解析】（1）用欧姆表测电阻要选择合适挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，然后再测电阻（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数（3）根据题意确定滑动变阻器接法，及电流表接法，然后选择实验电路；（4）根据电路图连接实物电路图【详解】（1）待测电阻约为几欧姆，用欧姆表测电阻要选择欧姆×1挡，选择挡位后要进行欧姆调零，然后再测电阻，欧姆表使用完毕要把选择开关置于OFF，由此可知，实验步骤为：CABE；由图示表盘可知，电阻测量值为：4×1=4Ω；（2）由图示游标卡尺可知，其示数为：50mm+1×0.1mm=50.1mm=5.01cm，由图示螺旋测微器可知，其示数为：5mm+31.5×0.01mm=5.315mm（3）由表中实验数据可知，如果用限流，最小电压为0.6V，而表中电压都到0.10V了，所以肯定用的分压，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，并由电压表与电流表读数可知，所测电阻阻值较小，因此实验采用的是图甲所示电路；（4）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：【点睛】要掌握螺旋测微器的读数方法；明确电学实验中，当要求电流从零调时，滑动变阻器应用分