2027届荆州市重点中学物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2027届荆州市重点中学物理高二第一学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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.任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍B.根据场强的定义式E=，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比C.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而减小D.电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大2、某电源的路端电压U随电流I变化的图像如图所示，现将一阻值为6Ω的定值电阻接在该电源两端。下列说法正确的是（）A.电源的输出电压是4V B.电源的内阻是4ΩC.通过电阻的电流是0.5A D.电阻的热功率是0.96W3、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法正确的是A.输电线消耗的功率为500WB.升压变压器中电流的频率为100HzC.降压变压器的输入功率为4400WD.当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小4、电流为I的直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中，所受磁场力为F．关于电流I、磁感应强度B和磁场力F三者之间的方向关系，下列图示中正确的是（）A. B.C. D.5、如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是（）A.B灯逐渐熄灭B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯，方向为c→dD.有电流通过A灯，方向为b→a6、如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝0.1m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度B1垂直水平面向外；B2垂直水平面向里，B1、B2随时间t的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中取，下列说法正确的是（）A.线框具有向左的运动趋势B.t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.5WbC.t＝0.4s时刻线框中感应电动势为1.5VD.0－0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C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、关于磁场，下列说法正确的是（）A.磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用B.磁场是看不见摸不着，实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊的物质D.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无8、在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线，通入的电流强度分别为1A、2A、1A，②中的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则A.①的电流方向为a→b B.①受到安培力的合力方向水平向右C.③的电流方向为e→f D.③受到安培力的合力方向水平向左9、如图所示，如图所示两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（）A.磁场方向竖直向上B.磁场方向竖直向下C.ab所受支持力的大小为mgcosθD.ab所受安培力的大小为mgtanθ10、纸面内有U形金属导轨，AB部分是直导线。虚线范围内有垂直纸面向里匀强磁场。AB右侧有圆线圈C。为了使C中产生顺时针方向的感应电流，贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是（）A.向右加速运动 B.向右减速运动C.向左加速运动 D.向左减速运动三、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）某同学设计了如图所示的实验验证动量守恒定律。所用的器材有：A．量筒，要求长度比较长，筒壁上有均匀刻度线B．游标卡尺C．天平D．小球两个（橡胶材质的上浮小球，硬塑料材质的下沉小球）E．细线，其质量可以忽略不计F．记号笔实验步骤如下：①选择合适大小的小球，使通过细线相连的两球体恰好悬浮在水中；②用天平称量两个小球的质量，上浮小球的质量为m1，下沉小球的质量为m2；③用记号笔记录两个小球悬浮的位置；④剪断细线；⑤用记号笔记录某时刻两个小球的位置；⑥多次实验，分别计算出两个小球在相同时间内上浮和下沉的高度，记录在表格中该同学按此方案进行实验后，测得的数据如下表所示，请回答问题小球质量上浮和下沉的高度第一次第二次第三次第次平均上浮小球m1=4.74g46.20mm46.22mm46.20mm46.18mm下沉小球m2=5.44g40.26mm40.24mm40.26mm40.26mm(1)上浮小球4次上浮的平均高度，下沉小球4次下沉的平均高度为_________mm（结到后两位）；(2)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足_________表达式时，即说明剪断细线后，两小球的动量守恒.A．B．C．(3)下列关于本实验的一些说法，你认为正确的是_________A．两个小球在水中运动的速度要适中，不能过快B．上浮小球选用密度更小的小球，实验效果更好C．剪断细线时对球的扰动大，但不会引起误差D．选择合适大小的小球使得两球可以悬浮后，再把细线剪断，用镊子夹住两截断线，然后一起放入水中静止，松开镊子两球开始运动，这种改进更好12．（12分）学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后，某实验小组选用图甲所示的水平气垫导轨、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下：①调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作；②在滑块1上装上挡光片，在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量挡光片宽度L，用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，滑块2处于静止状态，让滑块1以一定的初速度与滑块2碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光片的遮光时间t2=0.024s；(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示，则L=___mm(2)滑块1碰前的动量p1=___：两滑块碰撞后的总动量p2=___（计算结果保留两位有效数字）；(3)p1与p2的大小有差异，其原因是_____。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，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、A【解析】A．目前认为自然界中任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍，故A正确；B．电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量无关，故B错误；C．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，故C错误；D．电源的电动势与外电路无关，故D错误。故选A。2、C【解析】ABC．根据闭合电路欧姆定律变形：由图所示的图线知，电源的电动势为图像纵截距：斜率大小为内电阻：电路中的电流：输出电压：AB错误，C正确；D．定值电阻消耗的功率：D错误。故选C。3、C【解析】对于单相变压器，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小，从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小【详解】A．用电器的电流为：根据：解得输电线上的电流为：，输电线消耗的功率为故A错误；B．变压器只改变电压，不改变频率，故频率：故B错误；C．用电器消耗的功率为：根据能量守恒得降压变压器的输入功率为，故C正确；D．当用电器的电阻减小时，由于电压不变，电流增大，输电线消耗的功率增大，故D错误【点睛】本题主要是考查了远距离输电，关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比和升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系4、B【解析】A．根据电流和磁场方向，由左手定则知安培力的方向水平向左，故A错误；B．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向水平向右，故B正确；C．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向竖直向上，故C错误；D．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向垂直于导线斜向左上方，故D错误。故选B。5、D【解析】考查断电自感。【详解】A．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，灯泡B直接熄灭，A错误；B．断开前AB亮度相同，则线圈电阻阻值与电阻R阻值相同，通过线圈的电流与通过灯泡A的电流相同，将S1断开，灯泡A中电流变成通过线圈电流，大小没有变，所以不会比原来更亮，B错误；C．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，C错误；D．有电流通过A灯，方向为b→a，D正确。故选D。6、C【解析】A．线框的磁通量是向外多于向内，故合磁通向外，有增加趋势，根据楞次定律，产生感应电流，受安培力，会阻碍磁通量的增加，故安培力向右（向右运动会导致磁通量减小）而阻碍磁通量的增加，即线框具有向右的运动趋势，故A错误；B．设磁场向外穿过线框磁通量为正，由磁通量的定义得时穿过线框的磁通量为故B错误；C．由于不变，故根据法拉第电磁感应定律有故C正确；D．由于是恒定电流，根据闭合电路欧姆定律可得内通过线框横截面电荷量为故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】A．磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用，故选项A正确；BCD．磁场是看不见摸不着，但是实际存在的一种物质，与人的思想无关；故选项C正确，选项BD错误8、CD【解析】根据右手螺旋定则可确定电流周围的磁场方向，再根据左手定则可确定电流方向，即可求解.【详解】由题，②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则②所在处的磁场的方向向里．由于①③中电流的大小是相等的，所以如二者电流的方向相同，则它们在②处的磁场的和必定等于0，所以①③中电流的方向必须相反，且它们在②处的磁场的方向都向里．由安培定则可知，①中电流的方向向上，即从b向a；③中电流的方向向下，为e到f．故A错误，C正确；②和③中电流的方向都向下，在①处产生的磁场的方向都向里，根据左手定则可知，①受到安培力的合力方向水平向左．故B错误；根据安培定则，①在③处产生的磁场的方向向里，②在③处产生的磁场的方向向外；由于②到③的距离比①到③的距离小，而且②的电流比较大，所以③的磁场的方向向外．由左手定则可知，③受到安培力的合力方向水平向左．故D正确．故选CD【点睛】考查右手螺旋定则、左手定则等规律，形成同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的结论，便于以后解题应用.9、AD【解析】以金属杆为研究对象进行受力分析，由平衡条件判断磁场方向并求出安培力的大小【详解】磁场竖直向上，由左手定则可知，金属杆所受安培力水平向右，金属杆所受合力可能为零，金属杆可以静止，故A正确；如果磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力水平向左，金属杆所受合力不可能为零，金属杆不可能静止，故B错误；磁场竖直向上，对金属杆进行受力分析，金属杆受力如图所示，由平衡条条件得，F安=mgtanθ，故C错误，D正确；故选AD10、AD【解析】AB．导体棒向右加速运动，根据右手定则可知回路中电流为，根据安培定则可知在圆线圈内产生的磁场为垂直于纸面向外，根据楞次定律可知线圈中为了阻碍垂直于纸面向外的磁场增大，感应电流产生垂直于纸面向内的磁场，根据安培定则可知线圈中的感应电流为顺时针方向；同理导体棒向右减速运动则不满足题意，A正确，B错误；CD．导体棒向左减速运动，根据右手定则可知回路中的电流为，根据安培定则可知圆线圈内产生的磁场垂直于纸面向内且减小，根据楞次定律可知线圈中产生的感应电流为顺时针方向；同理导体棒向左加速运动则不满足题意，C错误，D正确。故选AD。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、①.40.26②.A③.AD【解析】(1)[1]由表格数据可知(2)[2]由动量守恒得两边同时乘以时间得得故选A；(3)[3]A．两个小球在水中运动的速度要适中，太快不利于标注小球的位置，故A正确；B．密度太小，小球受的浮力很小，小球上升的速度很大，不利于标注小球的位置，故B错误；C．剪断细线时对球的扰动大，小球的运动可能不规则，不利于标注小球的位置，故C错误；D．用镊子夹住两截断线，然后一起放入水中静止，松开镊子两球开始运动，这样操作对小球的运动影响更小，故D正确；故选AD。12、①.4.50mm②.③.④.存在空气阻力【解析】(1)[1]由图乙所示游标卡尺可知，其示数为：4mm+10×