山东省泰安市第四中学2027届物理高二第一学期期末预测试题含解析

山东省泰安市第四中学2027届物理高二第一学期期末预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO＇轴匀速转动，角速度大小为ω，从线圈平面与磁场平行的位置开始计时．则A.开始计时时刻穿过线圈的磁通量最大B.感应电动势瞬时值表达式为C.线框转动过程中产生电动势的最大值为BSωD.线框转动过程中产生电动势的有效值为2、通电直导线穿过闭合线圈L，如图所示，则()A.当电流I增大时，线圈L中有感应电流B.当L左右平动时，L中有感应电流C.当L上下平动时，L中有感应电流D.以上各种情况都不会产生感应电流3、电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是（）A.中的场强E是电荷q产生的B.中的场强E是电荷Q生的C.中的F表示单位正电荷的受力D.和都只对点电荷适用4、如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法中正确的是（）A.合上开关S时，A1和A2同时亮B.断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭C.断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S时，流过A2的电流方向向右5、如图为某同学使用的迷你电风扇，该同学想要研究该风扇电动机的性能。将电风扇与电动势为2V、内阻为1Ω的电源连接。闭合开关后，电风扇正常运转，测得电路电流为0.2A。以下判断中正确的是（）A.电动机两端的电压为2V B.电动机的内阻为9ΩC.电动机的输入功率为0.36W D.电源输出电功率为0.4W6、真空中有两个点电荷q1与q2，若将它们的电荷量和间距都变为原来的3倍，则它们间的库仑力变为原来的（）A.倍 B.1倍C.6倍 D.9倍二、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，线圈的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，、是两个完全相同的小灯泡，开关闭合和断开的过程中，灯、的亮度变化情况是（灯丝不会断）A.闭合，、不同时亮B.闭合，、同时亮C.断开，、立即熄灭D.断开，立即熄灭，亮一下才熄灭8、如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则()A.粒子到达y轴的位置一定各不相同B.磁场区域半径R应满足R≤C.从x轴入射的粒子最先到达y轴D.Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝9、如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，具有一定电阻的正方形金属线框的右边与磁场的边界重合．在外力作用下，金属线框从0时刻由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1刻线框全部进入磁场．若规定时针方向为感应电流i的正方向，则感应电流i、外力大小F、线框中电功率的瞬时值P以及通过导体横截面的电荷量q随时间t变化的关系可能正确的是A. B.C. D.10、如图所示，真空中有一均匀介质球，一束复色光平行于BOC从介质球的A点折射进入介质球内，进入介质球后分成光束I、Ⅱ，其中光束Ⅰ恰好射到C点，光束Ⅱ射到D点，∠AOB＝60°，则()A.介质球对光束Ⅱ的折射率大于B.同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介质球C.当入射角大于某一特定角度时，从A点射进介质球的光束Ⅱ不会发生全反射D.用光束Ⅰ和光束Ⅱ分别射向同一双缝干涉装置，光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ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）如图所示，两根靠得很近的平行长直导线①、②，分别通以向上的电流I1、I2，且I1>I2，导线①、②受到的安培力大小分别为F1和F2，则F1______F2（选填“>”、“<”或“=”）；导线①受到的安培力F1的方向为___________12．（12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__________mm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、C【解析】A项：由从线圈平面与磁场平行的位置开始计时可知，穿过线圈的磁通量为0，故A错误；B项：感应电动势瞬时值表达式为，故B错误；C项：线框转动过程中产生电动势的最大值为，故C正确；D项：线框转动过程中产生电动势的有效值为，故D错误故选C2、D【解析】通电直导线周围的磁感线是一些垂直导线的同心圆，满足安培定则，所以当线圈L垂直长直导线时，通电长直导线的磁感线与线圈平面平行，即穿过线圈L的磁通量为0，A、B、C中的三种运动，都没有改变穿过L的磁通量的大小，即磁通量始终为零，故没有感应电流产生，D正确．故选D.【点睛】解决本题的关键要掌握安培定则，熟练运用来判断直导线产生的磁场方向，并根据产生感应电流的条件进行判断3、B【解析】A．中的q是试探电荷的电量，场强E与电荷q是无关的，选项A错误；B．中的Q是场源电荷，即场强E是电荷Q产生的，选项B正确；C．中的E表示单位正电荷的受力，选项C错误；D．适应于所有电场，都只对点电荷适用，选项D错误4、B【解析】当电键S闭合时，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断感应电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮．断开瞬间也可以按照同样的思路分析.【详解】当开关S闭合时，灯A2立即发光，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，灯A1逐渐亮起来，所以灯A2比灯A1先亮；由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同，故A错误；稳定后当开关S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，线圈L、灯A2与灯A1构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，由于两灯泡完全相同，线圈的电阻又不计，则灯A2不会出现闪亮一下，且流过灯A2的电流方向向左，故B正确，CD错误．所以B正确，ACD错误【点睛】对于自感现象，是特殊的电磁感应现象，应用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行理解.5、C【解析】A.电动机两端的电压为：UM=E−Ir=2−0.2×1=1.8V，故A错误；B.电动机是非纯电阻电路，欧姆定律不适用，其内阻：故B错误；C.电动机输入的电功率为：PM=UMI=1.8×0.2=0.36W，故C正确；D.电源的输出功率等于电动机的输入功率，为0.36W，故D错误。故选：C6、B【解析】变化前两电荷之间的库仑力为变化后两者之间的库仑力为故B正确，ACD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、BD【解析】AB．当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更亮；故A错误，B正确；CD．S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，而L1中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，故L1亮一下后逐渐熄灭。故C错误，D正确。故选BD。8、BD【解析】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。A.由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的，故A错误；B.以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达y轴，故B正确；C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，故C错误；D.从x轴入射的粒子运动时间为：沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，则所以其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角，根据几何关系有：则有：而，所以有：故D正确9、ACD【解析】线框做匀加速运动，其速度v=at，感应电动势E=BLv，感应电流，i与t成正比，故A正确；线框进入磁场过程中受到的安培力，由牛顿第二定律得：，得，F-t图象是不过原点的倾斜直线，故B错误；线框的电功率，故P-t图象应是开口向上，过原点的抛物线，故C正确；线框的位移，则电荷量，故q-t图象应是开口向上，过原点的抛物线，故D正确10、AC【解析】由几何知识求出光束Ⅰ的折射角，求出其折射率，再分析光束Ⅱ的折射率．由v=c/n分析光在介质球中传播速度的大小，分析传播时间的长短．由光路可逆原理分析能否发生全反射．由波长关系分析干涉条纹间距的大小【详解】对于光束I：在A点的入射角i=60°，折射角r=30°，则玻璃对光束I的折射率为，由折射定律分析知，介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I的折射率，即大于，故A正确．由v=c/n分析知在介质球中，光束Ⅰ的传播速度大于光束Ⅱ的传播速度，则同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ后射出介质球，故B错误．从A点射进介质球的光束Ⅱ，再射到界面时入射角等于A点的折射角，由光路可逆原理知，光线不会发生全反射，一定能从介质球射出，故C正确．介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I的折射率，说明光束Ⅱ的频率大，波长短，而干涉条纹的间距与波长成正比，则光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ小，故D错误．故选AC.【点睛】本题考查对全反射、折射现象的理解与运用能力，作出光路图，关键要能灵活运用光路可逆原理分析能否发生全反射三、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.=②.向右【解析】物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等．由右手螺旋定则可知：由右手螺旋定则可知：在处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，所所受安培力向右12、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