浙江省台州市椒江区第一中学2027届高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

浙江省台州市椒江区第一中学2027届高二物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻和是半径都为的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域中磁场的磁感应强度随时间按变化,中磁场的磁感应强度恒为一质量为电阻为长度为L的金属杆AB穿过区域的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止,则A.通过金属杆的电流大小为B.整个电路的热功率C.定值电阻的阻值为D.通过金属杆的电流方向为从A到B2、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则()A.磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大B.磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小C.磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小D.磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变3、如图所示，A、B两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则A.A、B线圈中产生的感应电动势：：1B.A、B线圈中产生的感应电动势：1：1C.A、B线圈中产生的感应电流：：1D.A、B线圈中产生的感应电流：：14、质量不等的两个物体，从相同高度处做自由落体运动，下列说法正确的是（）A.下落的时间不同B.落地的速度不同C.下落的加速度不同D.落地时重力势能的变化量不同5、如图所示，两个带电金属球半径为r，中心距离为4r，所带电荷量大小相等均为Q。结合库仑定律适用条件，关于它们之间电荷的相互作用力大小F，下列说法正确的是（）A.若带同种电荷， B.若带异种电荷，C.若带同种电荷， D.无论何种电荷，6、关于感应电动势，下列说法中正确的是()A.穿过线圈磁通量变化越快，感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大D.若某时刻穿过线圈的磁通量为零，则该时刻感应电动势一定为零二、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，带负电的小球穿在一根绝缘粗糙细杆上，杆与水平方向成θ角，整个空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场B.现给小球一初速度，使小球沿杆向下运动，小球经过a点时动能为10J，到达c点时动能减为零，b为ac的中点，那么带电小球在运动过程中()A.到达c点后保持静止B.受到的弹力增大C.在b点时动能为5JD.在ab段克服摩擦力做的功与bc段克服摩擦力做的功相等8、如图所示，边长为L正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域，磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，从线框刚进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流正方向，以下i－t关系图象，可能正确的是()A. B.C. D.9、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子．已知粒子的比荷为，发射速度大小都为，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用．对于粒子进入磁场后的运动，下列判断正确的是A.粒子在磁场中运动的半径R=LB.当θ=0°时，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直C.当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间D.当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间10、某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。以下说法正确的是（）A.M、N点的场强B.粒子在M、N点的加速度C.粒子在M、N点的速度D.粒子带正电三、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）某兴趣小组研究一金属丝的物理性质（1）首先用螺旋测微器测量其直径,其值__________mm（2）有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标尺上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径,如图所示的读数是__________mm12．（12分）为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中准备了下列器材：待测干电池E（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）电流表G（满偏电流3mA，内阻10Ω）电流表A（量程0~0.60A，内阻约0.10Ω）滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）定值电阻R3=990Ω开关S和导线若干（1）小明同学在某一次的测量过程中两电流表的指针偏转如图（甲）所示，则电流表A的读数为____A，电流表G的读数为____mA；（2）请在虚线框中画出他的实验电路图。（标明所选仪器的符号）______（3）图（乙）为小明根据实验数据作出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得被测干电池的电动势E=____V，内阻r=____Ω。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、B【解析】A、对金属杆，根据平衡方程得：mg＝B2I•2a，解得：I，故A错误；B、整个电路中产生的热功率为：P＝EI．故B正确；C、由法拉第电磁感应定律，则有：回路中产生的感应电动势为：E•πa2＝kπa2；且闭合电路欧姆定律有：I，又I，解得：Rr．故C错误；D、区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1＝b+kt（k＞0）变化，可知磁感强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B到A．故D错误2、C【解析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断.【详解】条形磁铁外部磁场又N指向S，根据左手定则知,直导线所受的安培力的方向斜向左下方，根据牛顿第三定律知，条形磁铁所受力的方向斜向右上方，可知条形磁铁有向右的运动趋势，所受的摩擦力方向向左，磁铁对桌面的压力减小；故C正确，A、B、D错误.故选C.【点睛】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况.3、C【解析】AB．对任一半径为r的线圈，根据法拉第电磁感应定律：相同，n相同，则得：，因，A、B线圈产生的感应电动势的大小之比：故AB错误；CD．根据电阻定律得，线圈的电阻为ρ、n、S相同，两线圈电阻之比为，线圈中的感应电流：，故C正确，D错误；故选C。4、D【解析】解：ABC、根据自由落体运动的规律，从相同高度处下落，物体的加速度都等于重力加速度，所以下落所用时间相同，落地时速度相同，故选项A、B、C都错误D、由于两个物体的质量不相等，故落地时重力势能的变化量不相同，故D正确故选D【点评】本题关键是明确自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，同时要知道重力做功等于重力势能的减小量，基础题目5、C【解析】AC．若是同种电荷，则相互排斥，电荷间距大于4r，因此库仑力：故A错误，C正确；BD．若是异种电荷，则相互吸引，电荷间距小于4r，因此库仑力：故B错误，D错误。故选C。6、A【解析】A．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故A正确；B．由可知，穿过线圈的磁通量的变化量越大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故B错误；C．穿过闭合回路的磁通量越大，磁通量变化不一定快，则感应电动势不一定大，故C错误；D．穿过线圈的磁通量为零，若磁通率不为零，则感应电动势就不为零，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、AB【解析】AB、若，小球受杆弹力垂直杆向下，随速度减小弹力减小，小球受摩擦力减小，当时，小球匀速运动；若，小球与杆无弹力，速度增大，小球受杆弹力垂直杆向下，弹力增大，小球受摩擦力增大，当时，小球匀速运动；若，小球受杆弹力垂直杆向上，随速度减小弹力增大，小球受摩擦力增大，小球从A到C做加速度增大的减速运动；所以小球从A到C过程中动能减小，速度减小，滑动摩擦力大于重力沿粗糙细杆的分力，做加速度增大的减速运动，小球在c点一定保持静止，故A、B正确；CD、从A到C，小球受摩擦力增大，在ab段克服摩擦力做的功小于bc段克服摩擦力做的功，根据动能定理可得在ab段动能变化量小于bc段动能变化量，则有在b点时动能大于5J，故C、D错误；故选AB【点睛】关键是小球从A到C过程中动能减小，速度减小，滑动摩擦力大于重力沿粗糙细杆的分力，做加速度增大的减速运动8、BC【解析】根据楞次定律得到，线框进磁场和出磁场过程感应电流方向相反．线框进磁场时感应电流方向为逆时针，取逆时针方向为电流的正方向，所以进磁场电流为正值，出磁场电流为负值．当刚线框下边进磁场时，当产生的安培力和重力沿斜面平行方向分力相等时，线框做匀速运动，产生不变的感应电动势，产生不变的电流．当刚线框下边进磁场时，当产生的安培力小于重力沿斜面平行方向分力时，线框做加速度在减小的加速运动，产生逐渐增大的感应电动势，产生逐渐增大的感应电流当线框完全进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，在重力作用下，线框做加速运动．当刚线框下边出磁场时，回路重新产生电流，并且此时电流绝对值应该大于线框完全进入磁场瞬间的电流值，由于安培力大于重力，所以要做减速运动，产生减小的感应电动势，产生减小的电流，而电流减小，安培力也减小，所以线框做加速度在减小的减小运动，即v随时间t的变化图象的斜率减小，由于感应电动势E=BLv，所以感应电流，所以电流I随时间t的变化图象的斜率也应该减小，故AD错误，BC正确，故选BC点睛：图象往往由解析式选择．本题采用排除法，分成线性和非线性两类图象，对比同类图象的不同之处进行选择.第II卷（非选择题9、ABD【解析】带电粒子以相同的速率，不同的速度方向，进入磁场，运动轨迹的曲率半径相同，从而根据夹角为θ不同情况，即可求解；【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得粒子的运动半径；故A正确；BC、当θ=0°时，粒子恰好从AC中点飞出，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直，圆心角60°，粒子在磁场中运动时间为，故B正确，C错误；D、当θ=60°入射时，粒子恰好从A点飞出，圆心角为60°，粒子在磁场中运动时间为，故D正确；故选ABD【点睛】关键是粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据，解得粒子的运动半径，由图找出圆心角，由求粒子在磁场中运动时间10、BD【解析】A．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，所以有A错误；B．M处场强小，根据粒子受到的电场力小，由牛顿第二定律知加速度也小，即有B正确；C．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，若粒子从M点运动到N点，电场力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，粒子的速度增大，则有C错误；D．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，场强方向也是斜向上，所以粒子为正电荷，D正确。故选BD。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.（均正确）②.【解析】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，游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读；【详解】（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：（均正确）；（2）游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第11个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为：，所以最终读数为：【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量12、①.0.22②.1.30③.④.1.47（1.46-1.48都正确）⑤.0.76Ω（0.68-0.88都正确）【解析】（1）根据电表的量程确定最小分度，则可求得指针的示数；（2）本实验中只需得出流过电源的电流及电源的路端电压即可，分析给出的仪器可知电路的接法及电表的使用；（3）由闭合电路欧姆定律可得出与题目中给出仪器有关的表达式，再由数学规律可得出电动势和内电阻。【详解】（1）[1]电流表量程为0.6A，则最小分度为0.02A，读数为0.22A；[2]电流表量程为3mA，最小分度为0.1mA，则指针示数为1.30mA；（2）[3]本题中可用电流表G与定值电阻串联作为电压表使用，再将滑动变阻器R1与电流表A串接在电源两端即可，如图：（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得变形得由数学知可得由图可知b=1.47k==0.76×10-3故解得E=1.47V（1.46-1.48都正确）r=0.76Ω（0.68-0.88都正确）【点睛】本题