云南省双江县第一中学2027届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

云南省双江县第一中学2027届物理高二上期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、某组同学在实验室利用如图所示的电路图连接好电路，并用于测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r．调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1测量数据，另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据．根据所得数据描绘了如图所示的两条U-I直线．则有（）A.图象中的图线乙是电压表V1的测量值所对应的图线B.由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E=1.50V，r=1.0ΩC.当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率为0.55WD.图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最大值2、如图示为一质点做直线运动的v﹣t图象．下列说法正确的是（）A.3s末，质点的速度方向和加速度方向都发生变化B.3s末，质点的速度和加速度均为零C.在3s～9s内，质点的位移大小为12mD.质点在4s时的加速度大于在8s时的加速度3、两个完全相同的金属小球（视为点电荷），带异种电荷，带电量绝对值之比为1:7，相距r．将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为原来的A.B.C.D.4、甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内，甲环中通以顺时针方向电流I，如图所示，当甲环中电流逐渐增大时，乙环中每段导线所受磁场力的方向是（）A.指向圆心 B.背离圆心C.垂直纸面向内 D.垂直纸面向外5、如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ．如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是A.棒中的电流变大，θ角变大B.两悬线等长变短，θ角变小C.金属棒质量变大，θ角变大D.磁感应强度变大，θ角变小6、在匀强磁场中，一不计重力的带电粒子穿过一块金属薄板运动轨迹如图所示，下列判断正确的是（）A.带电粒子带正电B.带电粒子的运动方向为顺时针C.带电粒子在金属板上部分运动的时间大于在下部分运动的时间D.带电粒子在金属板上部分运动的时间小于在下部分运动的时间二、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，小明将圆柱形强力钕磁体（可导电）吸附在干电池的负极上，铜导线折成的线框上端放在干电池的正极上，下端与钕磁铁接触，组成了简易的电动机。松手后，线框开始顺时针转动（从上向下看），下列说法正确的是（）A.电动机的工作原理为电磁感应现象 B.电动机的工作原理为通电导线在磁场中受安培力的作用C.钕磁体的上端为N极 D.钕磁体的上端为S极8、如图甲所示，在足够长的光滑的斜面上放置着金属线框，垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定垂直斜面向上为正方向）．t＝0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是A.线框中产生大小、方向周期性变化的电流B.MN边受到的安培力先减小后增大C.线框做匀加速直线运动D.线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失9、有一个可以自由运动的矩形线框ABCD，旁边竖直固定一根长直导线PQ，线框平面与导线平行且在同一个平面内。分别通以如图所示的恒定电流，如果不计线框重力，则A.线框靠近导线方向平动 B.线框会发生转动并远离导体C.通过线框的磁通量会减小 D.通过线框的磁通量会增大10、如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中，它们分别落到A、B、C三点，则可判断（）A.三个小球到达正极板时的动能关系是：B.三个小球在电场中运动的时间C.三个小球在电场中运动的加速度关系是：D.落到A点的小球带负电，落到B点的小球不带电三、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）如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题。(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是___________。(2)第一个成功实验(如图a)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。(3)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：___________________________。12．（12分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中（1）在对螺线管通电_________（选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零（2）（单选题A5mTB.-5mTC.3mTD.-3mT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L14．（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，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】由图可知，V1测电源的路端电压，V2测量R0两端的电压；则两条U-I图象表示的意义不同，根据图象的意义可知交点的意义，并求出电源的输出功率及定值电阻R0上消耗的功率【详解】A项：由图可知，V1测电源的路端电压，V2测量R0两端的电压，路端电压随电流增大而减小，定值电阻两端电压随电流增大而增大，由图乙所示图象可知，图线甲是电压表V1的测量值所对应的图线，图线乙是V2的测量值所对应的图线，故A错误；B项：由电源的U-I图象可知，图象与总轴的交点纵轴坐标轴是1.5，则电源电动势E=1.5V，电源内阻r=，故B正确；C项：两图象交点表示两电压表示数相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值为零，只有定值电阻接在电源两端，由图象可知，此时电阻两端电压为1V，电路电流为0.5A，则当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率P=UI=1×0.5=0.5W，故C错误；D项：电源的效率为：，外电路电阻R越大，电源效率越高，图象两直线相交时，外电路电阻最小，电源效率最低，故D错误故选B【点睛】本题考查测定电动势和内电阻实验的数据处理方法，要结合电路分析图线的意义，注意分析交点及截距等图象给出的隐含条件2、C【解析】AB．在v﹣t图象中，斜率代表加速度，在0﹣6s内斜率不变，故加速度不变且不为零，故AB错误；C．在3s～9s内，质点的位移大小为故C正确；D．在v﹣t图象中，斜率代表加速度的大小，在8s时的斜率大于4s时的斜率，故质点在4s时的加速度小于在8s时的加速度，故D错误；故选C。3、C【解析】考查库仑定律，根据库仑定律直接计算可得【详解】设两个小球带电量分别为q，-7q，由库仑定律可得两小球接触后带电量都为3q，由库仑定律可得则故C符合题意ABD不符合题意【点睛】两个完全相同的金属小球相互接触后带的电量，若为同种电荷电量之和均分，异种电荷时先中和再均分．利用库仑定律计算时电量只代入绝对值4、A【解析】根据右手螺旋定则，甲环电流产生的磁场垂直纸面向里；当甲环中电流逐渐增大时，在环内区域产生的磁场增强，则乙环内的磁通量变大，根据楞次定律内在规律可知，欲阻碍磁通量的增加，乙环有面积减小即有收缩的趋势，所以乙环上每段所受的安培力均指向圆心，故BCD错误，A正确。故选A。5、A【解析】导体棒受力如图所示，导体棒平衡，可得：；A．棒中电流I变大，θ角变大，故A正确；B．两悬线等长变短，θ角不变，故B错误；C．金属棒质量变大，θ角变小，故C错误；D．磁感应强度变大，θ角变大，故D错误故选A【点睛】此题考查了安培力及物体的平衡问题；解题时对金属棒进行受力分析、应用平衡条件，根据安培力公式分析即可正确解题6、B【解析】A．由于粒子穿过金属板后速度变小，故其轨道半径变小，因此粒子从上半部分运动到下半部分，初速度如下图所示，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；B．由A中分析可知，粒子做顺时针圆周运动，故B正确；CD．由可知，粒子做圆周运动周期与速度无关，故C、D错误；故选B。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．电动机的工作原理是线圈先通电在磁场中受安培力而转动，而发电机是动力装置先带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，故A错误，B正确；CD．对线框的下端平台侧面分析，若钕磁体上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，同理若钕磁体上端为N极，下端为S极，则转动方向由上往下看（俯视），线框沿顺时针转动，故C正确，D错误。故选BC。8、BC【解析】A．穿过线圈的磁通量先向下减小，后向上增加，则根据楞次定律可知，感应电流方向不变，选项A错误；B．因B的变化率不变，则感应电动势不变，感应电流不变，而B的大小先减后增加，根据F＝BIL可知，MN边受到的安培力先减小后增大，选项B正确；C．因线圈平行的两边电流等大反向，则整个线圈受的安培力为零，则线圈下滑的加速度为gsinθ不变，则线框做匀加速直线运动，选项C正确；D．因安培力对线圈不做功，斜面光滑，则线框的机械能守恒，选项D错误9、AD【解析】AB．导线在右侧产生垂直平面向外的磁场，且离导线越远，磁感应强度越小，根据左手定则，AD边受力向左且力较大，BC边受力向右且力较小，过线框整体受力向左，向靠近导线方向平动，A正确，B错误；CD．线框向左运动，面积不变，通过他的磁感应强度增大，所以磁通量变大，C错误，D正确；故选AD。10、BC【解析】由图可知上极板带负电，所以平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力．则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解【详解】在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：由图可知不带电小球做平抛运动：；带正电小球做类平抛运动：；带负电小球做类平抛运动：所以落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球A、根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为，做功最多，动能最大；带正电小球合力最小为，做功最少，动能最小．即：，故A错误；B、根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，根据，，得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短，故，B正确；CD、根据运动轨迹，结合受力分析可以判断，落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球，故，，，因，故，C正确，D错误；故选BC【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析三、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.穿过闭合线圈的磁通量发生变化②.磁通量的变化量③.磁通量的变化率④.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生【解析】(1)[1]当磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针发生偏转(2)[2][3]第一个成功实验（图a）中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和慢速插入过程中，磁通量的变化量相同，磁通量的变化率不同(3)[4]由图示实验可知，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生12、①.前②.D【解析】（1）在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则就会有测量误差（2）减小通