合肥市第四十八中学2027届物理高二第一学期期末监测试题含解析

合肥市第四十八中学2027届物理高二第一学期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、如图所示，有两个固定的、电量相等、电性相反的点电荷Q1、Q2，a、b是它们连线的中垂线上的两个点，c是它们产生的电场中的另一点，以无穷远处为电势的零点，则下列说法中正确的是()A.a、b两点场强相同B.a点场强一定小于b点场强C.b点的电势一定比a点的电势高D.c点的电势一定比b点的电势高2、如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为()A. B.2C. D.33、一架悬挂于天花板上的弹簧秤下挂水平导线AB，导线中通有如图所示向右的电流，导线中心的正下方有与导线AB垂直的另一长直导线，当长直导线中通入向里的电流时，关于导线AB的运动及弹簧秤读数的变化正确的是（）A.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数增大B.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数减小C.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数增大D.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数减小4、如图所示电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻忽略不计，R为定值电阻，设灯丝不会烧断。下列判断正确的是（）A.闭合S，a灯亮度保持不变B.闭合S，b灯立即变亮，然后逐渐变暗C.断开S，c灯立即熄灭D.断开S，c灯先变得更亮，然后逐渐熄灭5、如图所示，匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面，其中坐标原点O处的电势为2V，a点的坐标为（0，4），电势为8V，b点的坐标为（3，0），电势为8V，则电场强度的大小为A.250V/m B.200V/mC.150V/m D.120V/m6、关于磁感应强度的方向，下列说法中正确的是A.小磁针在磁场中某一位置处S极的指向就是该处磁感应强度的方向B.垂直于磁场方向放置的一小段通电导体的受力方向就是该处磁感应强度的方向C.磁感线在某一位置处的切线方向就是该处磁感应强度的方向D.运动电荷在某一位置处所受的洛伦兹力的方向就是该处磁感应强度的方向二、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，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时，小磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（）A.向左飞行的正离子束 B.向右飞行的正离子束C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束8、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通电电流为I的导线。若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的方向和大小为（）A.方向垂直斜面向下，B.方向垂直水平面向上，C.方向水平向左，D.方向竖直向下，9、如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现使圆环以初速度水平向右运动，在以后的运动中，圆环克服摩擦力所做的功可能为（重力加速度为g）（）A0 B.C. D.10、在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是()A.小球水平位移x1与x2的比值为1∶3 B.小球水平位移x1与x2的比值为1∶4C.小球落到B点时的动能为32J D.小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6J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）某同学在探究性实验中需要精确地测量某灵敏电流计（微安表）的内电阻，设计了如图甲所示的电路，实验室可供他使用的器材如下：A.待测电流计（量程500uA，内阻约1kΩ）B.电阻箱R（阻值1Ω~9999Ω）C.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）D.滑动变阻器R2（最大阻值1kΩ）E.电源（电动势3V，内阻不计）F.开关一只，导线若干①请你用笔画代替导线，按图甲的方案将图乙中的实物图连成可供测量的实验电路____；②在某一次测量中，得到了如上图所示的数据，则R=_______Ω；I=_________uA；③实验时，该同学把滑动变阻器的滑片调至适当位置处，而后保持滑动变阻器的阻值不变，通过调节电阻箱阻值R，使流过灵敏电流计的示数I发生变化，为使测量出的Rg值误差较小，需保证在调节电阻箱阻值R时，尽可能不改变R与电流计两端的电压值之和，则滑动变阻器应选择_____（填“R1”或“R2”）；④若操作过程中得到如图丙所示的（）图线，若已知斜率为k，纵截距为b，则根据图线，求得电流表内阻Rg=__________（请用字母表示）；12．（12分）如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：（1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；（2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；（3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P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、B【解析】a、b两点场强方向均与ac连线垂直向右，方向相同．a点处电场线比b处疏，则a场强比b点小．故A错误，B正确．等量异种点电荷连线垂直平分线是一条零等势线，所以a点电势与b点电势相等．故C错误．等量异种点电荷连线的垂直平分线是一条等势线，a、b点处于同一等势线上，而且这条等势线一直延伸到无穷远处，c点在这条等势线的右侧靠近负电荷，故c点电势比ab电势低，故D错误．故选B2、D【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。【详解】电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知，两电子运动半径相同，由周期公式可知，周期也相同，由几何关系可知，电子1运动的圆心角为，电子2运动的圆心角为，由时间可得：D正确。故选D。3、A【解析】根据安培定则可知，导线I2的磁感线是同心圆，方向如图。因此对AB左半段，可以用左手定则判断A端受到向外的力；同理也可以分析出B端受向里的力。从而使得A端转向纸外，B端转向纸里；AB转动后电流的方向也向里，所以两个电流之间相互吸引，所以AB对弹簧秤的拉力将增大，则弹簧秤的示数增大。A.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数增大，与分析相符，故A正确；B.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数减小，与分析不符，故B错误；C.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数增大，与分析不符，故C错误；D.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数减小，与分析不符，故D错误；故选：A。4、D【解析】AB．闭合S，由于自感线圈中的电流增大，所以自感线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，所以闭合S，b灯慢慢变亮，由于b灯中的电流慢慢增大，所以a灯亮度慢慢增大，故AB错误；CD．闭合S当电流稳定时，b灯中的电流比c灯中的电流更大，断开S，自感线圈中产生自感电动势，自感线圈相当于电源，与灯b、c和R组成回路，所以断开S，c灯先变得更亮，然后逐渐熄灭，故C错误，D正确。故选D。5、A【解析】由题意可得a、b两点的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于ab，过o点做ab的垂线相交ab于c点，由几何关系得：，得∠b=53°；oc=ob•sin∠b=0．03×sin53°=2．4×10-2mco间的电势差为：U=8V-2V=6V；则电场强度为：，故A正确考点：电势及电势差6、C【解析】A．磁感应强度是矢量，方向与小磁针在该点静止时S极指向相反，故A错误；B．某处磁感应强度的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直，故B错误；C．磁感线上某处的切线方向就是该处磁感应强度的方向，故C正确；D．根据左手定则可知，运动电荷受到的洛伦兹力的方向始终与磁场方向垂直，故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、AC【解析】小磁针N极受力方向与磁场方向相同．电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反．根据安培定则，即可求解【详解】向左飞行的正离子形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，向右飞行的负离子形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故AC正确，BD错误；故选AC【点睛】本题考查应用物理基本定则的能力，B、C两项是等效的，A、D两项也是等效的，考试时抓住等效性，可以节省时间8、AD【解析】A．若磁场方向垂直于斜面向下，由左手定则知安培力平行于斜面向上，根据平衡条件，BIL=mgsinα得：A正确；B．若磁场方向垂直水平面向上，则安培力水平向右，通电导线不可能平衡，B错误；C．若磁场方向水平向左，则安培力竖直向上，根据平衡条件BIL=mg得：C错误；D．若磁场方向竖直向下，由左手定则知安培力水平向左，根据平衡条件：BIL=mgtanα则D正确。故选AD。9、ACD【解析】由左手定则可知，圆环向右运动时受到向上的洛伦兹力；A．当qv0B=mg时，圆环不受支持力和摩擦力，摩擦力做功为零。故A正确。C．当qv0B＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功。根据动能定理得：解得故C正确。D．当qv0B＞mg时，圆环先做减速运动，当qvB=mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动。由qvB=mg可得：匀速运动的速度：根据动能定理得：解得：故D正确。B．由以上的分析可知，克服摩擦力做的功不可能为，故B错误；故选ACD。10、AC【解析】AB.将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动。竖直分运动为竖直上抛运动，所以从A到M和从M到B点所用时间相等。对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3，则小球水平位移x1与x2的比值为1：3，故A正确，B错误；C.设物体在B动能为EkB，水平分速度为vBx，竖直分速度为vBy，由竖直方向运动对称性知：，对于水平分运动运用动能定理得：Fx1=，F(x1+x2)=，由A可知x1：x2=1：3，解得：Fx1=6J，F(x1+x2)=24J，故EkB==32J，故C正确；D.小球受力如图所示：小球受到的合外力为重力和电场力的合力，为恒力，在A点时，合力与速度之间的夹角为钝角，在M点时，合力与速度之间的夹角为锐角，即合力先做负功后做正功，小球的动能先减小后增大，小球从M到B的过程，合力一直做正功，动能一直增大。则小球从A运动到B的过程中最小动能一定小于6J，故D错误。故选：AC。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.连线图见解析②.1750③.240④.R1⑤.【解析】①[1]实物连线如图：②[2][3]由图可知R=1750Ω；I=240μA；③[4]在调节电阻箱阻值R时，尽可能不改变R与电流计两端的电压值之和，则滑动变阻器应该选用阻值较小的R1；④[5]由欧姆定律，设电流计和电阻箱两端的电压之和为U，则U=I（R+Rg）整理可得由题意可得解得12、（1）；（2）；（3）；【解析】本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E=Blv，切割的速度（v）是导体与磁场的相对速度，分析这类问题，通常是先电后力，再功能（1）根据电磁感应定律的公式可得知产生的电动势，结合闭合电路的欧姆定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；（2）根据第一问求得的电流，利用安培力的公式，结合牛顿第二定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；（3）首先要得知，PQ刚要离开金属杆时，杆切割磁场的速度，即为两者的相对速度，然后结合感应电动势的公式以及功率的公式即可得知感应电流的功率P【详解】（1）感应电动势感应电流解得（2）安培力牛顿第二定律解得（3）金属杆切割磁感线的速度，则感应电动势电功率解得【点睛】该题是一道较为综合的题，考查了电磁感应，闭合电路的欧姆定律以及电功电功率．对于法拉第电磁感应定律是非常重要的考点，经常入选高考物理压轴题，平时学习时要从以下几方面掌握（1）切割速度v的问题切割速度的大小决定了E的大小；切割速度是由导体棒的初速度与加速度共同决定的．同时还要注意磁场和金属棒都运动的情况，切割速度为相对运动的速度；不难看出，考电磁感应的问题，十之八九会用到牛顿三大定律与直线运动的知识（2）能量转化的问题电磁感应主要是将其他形式能量（机械能）转化为电能，可由于电能的不可保存性，很快又会想着其他形式能量（焦耳热等等）转化（3）安培力做功的问题电磁感应中，安培力做的功全部转化为系统全部的热能，而且任