福建省福州教育学院附属中学2027届高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

福建省福州教育学院附属中学2027年高二物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项：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、下列说法正确的是A.根据公式B=可得，磁场中某点的磁感强度B跟F、I、L都有关B.电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零C.由E=可知，电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比D.由E=可知，电场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比2、在下列研究中，可以把物体看成质点是（）A.分析乒乓球的“弧旋球” B.研究地球自转时的地球C.研究车轮旋转情况时的车轮 D.研究某同学骑自行车回校的速度3、如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的．若用磁铁分别靠近这两个圆环，则下面说法正确的是(

)A.图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开B.图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C.用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥D.用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动4、如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A.θ增大，E增大，Ep增大B.θ增大，E增大，Ep减小C.θ减小，E不变，Ep增大D.θ减小，E不变，Ep减小5、如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面轻弹簧拉住处于静止状态，a为垂直纸面放置的直导线的横截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于a中电流方向、磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（）A.电流垂直纸面向外时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量减小B.电流垂直纸面向外时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量增大C.电流垂直纸面向里时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量减小D.电流垂直纸面向里时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量增大6、某同学在研究通电导线在磁场中受力时，先将同一个电流元（IL），垂直磁场放在A、B、C三个位置；然后在B点，垂直磁场放入不同的电流元（分别为IL、2I·L、I·2L），观察所受安培力大小，如图所示。由此实验和数据，能得到的结论是（）A.同一电流元在磁场的不同点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值相同B.不同电流元在磁场的同一点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值不同C.磁感应强度大小与安培力大小成正比，与电流元（IL）成反比D.安培力与电流元的比值是反映磁场自身性质的物理量，与电流元无关二、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，一对水平放置的平行金属板通过开关S与电源相连接，一个带电微粒从金属板正上方的O点释放后，自由落下，通过上金属板上的小孔，进入两个平行金属板间，到达P点后返回，若将上金属板向上移到虚线处再从O点释放带电微粒，则有（）A.若保持开关闭合状态移动上金属板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回B.若保持开关闭合状态移动上金属板，带电微粒落下后，尚未到达P点就返回C.若将开关断开后移动上金属板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回D.若将开关断开后向下移动下金属板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回8、如图所示，x轴上方有垂直纸面向里且足够大的匀强磁场。两个质量、电荷量均相同的带电离子（不计重力），分别带正、负电荷，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴正方向夹角均为θ，则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同 B.运动的轨道半径相同C.重新回到x轴时速度方向相反 D.重新回到x轴时距O点的距离相等9、如图所示，一带电粒子（电荷量为q）以速度v由A点垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的有界匀强磁场中，在C点穿出磁场时的速度方向与带电粒子原来的入射方向成30°夹角，则该带电粒子的质量与穿过磁场所用的时间的大小为（）A.带电粒子的质量为B.带电粒子的质量为C.带电粒子穿过磁场所用时间为D.带电粒子穿过磁场所用时间为10、将阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是A.电压的有效值为10VB.该交流电的周期为0.02sC.通过电阻的电流有效值为AD.电阻消耗电功率为5W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，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动．在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为______；弹簧受到的拉力为_______12．（12分）1920年丹麦物理学家__________发现了电流的磁效应1931年英国物理学家__________发现了电磁感应象四、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、D【解析】A．磁场中某点的磁感强度B是由磁场本身决定的，磁感应强度是比值定义法定义的物理量，磁场中某点的磁感强度与F、I、L均无关，故A错误；B．当电流的方向与磁场的方向平行时，磁场对电流没有作用力；电流在磁场中某点不受磁场力作用，此处的磁感应强度不一定为零，故B错误；C．表达式是电场强度的定义式，采用比值法定义，E反映电场本身的性质，是由电场本身决定的，与检验电荷无关，即与该点放不放检验电荷、检验电荷所受的电场力和电荷量均无关，故C错误；D．电荷在电场中某点的电场力为，对同一试探电荷其电量q一定，则电场强度越大，电场力越大；即场中某点电荷所受电场力大小与该点场强的大小成正比，D项正确。2、D【解析】当物体的形状，大小对我们所研究的问题影响不大时这个物体就可以看成质点，所以研究某同学骑自行车回校的速度时可以将这个同学看成质点，而分析乒乓球的“弧旋球”，研究地球自转时的地球，研究车轮旋转情况时的车轮，都不能看成质点，否则无法进行研究，故ABC错误，D正确。故选D。3、C【解析】当磁铁N极靠近时，导致圆环A的磁通量变大，从而由楞次定律可得圆环A的感应电流，又处于磁场中，则受到的安培力作用，使它远离磁铁，即被推开；故A错误；磁铁N极远离A环时，圆环A的磁通量变小，从而由楞次定律可得圆环A的感应电流，又处于磁场中，则受到的安培力作用，使它随磁铁运动；故B错误；当磁铁的任意一磁极靠近时，导致圆环A的磁通量变大，从而由楞次定律可得圆环A的感应电流，使A环被排斥，故C正确；对于圆环B，当磁铁的靠近时，虽磁通量变大，有感应电动势，但由于不闭合，所以没有感应电流，则不受安培力作用．所以对于圆环B，无论靠近还是远离，都不会有远离与吸引等现象，故D错误；故选C.【点睛】本题也可以直接使用楞次定律的推论解答．从楞次定律相对运动角度可得“来拒去留”；即近则斥，远则吸4、D【解析】电容器与电源断开，电量不变，将下极板上移的过程中，因d减小，由可知电容C增大，由可知U减小，则夹角减小；由可得可知E不变；根据U=Ed可知由于P离下极板距离减小，E不变，因此P点的电势减小，由可知电势能减小；故选D5、D【解析】设斜面倾角为，导线中无电流时如果电流垂直纸面向外时，磁体对导线的作用力方向斜向左下方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向右上方，此力分解为平行斜面向上和垂直斜面向上，所以有此时弹簧弹力变小，弹簧的伸长量减小；如果电流垂直纸面向里时，磁体对导线的作用力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向左下方，此力分解为平行斜面向下和垂直斜面向下，所以有此时弹簧弹力变大，弹簧的伸长量增大；故选D。6、D【解析】A．对比、、三点可知，同一电流元在磁场的不同点，所受安培力大小不同，所以安培力与电流元的比值不同，A错误；BCD．对比在点放置不同的电流元的受力情况可知，不同电流元在磁场的同一点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值相同，说明安培力与电流元的比值（即磁感应强度）是反映磁场自身性质的物理量，与电流元无关，BC错误，D正确。故选D。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．未移动上金属极板时，微粒到达P点返回，故微粒在P点的动能为0，故微粒从O点到P点过程中重力势能的减小量等于电势能的增加量；保持开关闭合状态，两极板间电势差不变，移动上金属板到虚线位置，那么板间距变大，场强变小，故P到下极板的电势差减小，上极板到P的电势差增大；那么，微粒从O到P的重力势能减小量保持不变，但电势能的增加量变大，则微粒将不能到达P点，所以微粒尚未到达P点就返回，故A错误，B正确；CD．若将开关断开，则两极板所带电荷量保持不变，根据又联立可得故极板间场强E保持不变。若移动上金属板到虚线位置，上极板到P的距离增大，故上极板到P的电势差增大，那么，微粒尚未到达P点就返回；若向下移动下金属板，上极板到P的距离不变，故上极板到P的电势差保持不变，那么，微粒仍到达P点就返回。故C错误，D正确。故选BD。8、BD【解析】A．因两个离子质量相同，电荷量也相等，它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的周期必相等；当不等于时，两个离子在磁场中做圆周运动的圆心角不等，所以在磁场中的运动时间就不相等，故A错误；B．根据可得：可知运动的轨道半径相同，故B正确；C．因离子进入磁场时射入方向与轴夹角为，那么射出磁场时速度方向必与轴夹角为，所以重新回到轴时速度方向相同，故C错误；D．重新回到轴时距点的距离为：因为半径相等，相等，则重新回到轴时距点的距离相等，故D正确；故选BD。9、BD【解析】粒子垂直射入匀强磁场中，只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识求出轨迹的半径，由牛顿第二定律求出质量，由几何知识求出轨迹所对的圆心角α，利用周期公式联立即可求出带电粒子穿过磁场所用时间详解】粒子垂直射入匀强磁场中，只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识得到粒子轨迹的半径为，由牛顿第二定律，解得由几何关系得到，轨迹的圆心角．则粒子在磁场中运动的时间是，故选BD【点睛】本题是带电粒子在匀强磁场中圆周运动问题，关键要画出轨迹，根据圆心角求时间，由几何知识求半径是常用方法10、CD【解析】A、由图象可知，交流电压最大值为10V，有效值；故A错误.B、根据图象可直接读出交流电的周期；故B错误.C、由欧姆定律可知，通过电阻的电流；故C正确.D、电阻的电功率为；故D正确.故选CD.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.【解析】穿过线圈的磁通量为：；根据左手定则可知，CD边所受安培力为nBIL，而方向竖直向下；由杠杆平衡条件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL12、①.奥斯特②.法拉第【解析】丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁间关系的序幕；英国物理学家法拉第在电流