2027届福建省漳州市东山第二中学高二物理第一学期期末统考试题含解析

2027年福建省漳州市东山第二中学高二物理第一学期期末统考试题考生请注意：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、空间存在垂直于纸面方向的均匀磁场，其方向随时间做周期性变化，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示．规定B＞0时，磁场的方向穿出纸面．一电荷量q＝5×10﹣7C、质量m＝5×10﹣10kg的带电粒子，位于某点O处，在t＝0时刻以初速度v0＝m/s沿某方向开始运动．不计重力的作用，不计磁场的变化可能产生的一切其他影响．则在磁场变化N个周期（N为整数）的时间内带电粒子的平均速度的大小等于（）A.m/s B.m/sC.m/s D.2m/s2、某研究小组设计了一个利用安培力测量磁感应强度的实验装置，如下图甲所示，将矩形线框固定在电子秤的台面上，线框的上部处于垂直于纸面的匀强磁场中（如下图乙所示）。当线框中通顺时针电流时，电子秤读数为；当线框中通逆时针电流时，电子秤读数为（）。已知矩形线框共有匝，边长为，则磁感应强度A.垂直纸面向外，大小为 B.垂直纸面向外，大小为C.垂直纸面向里，大小为 D.垂直纸面向里，大小为3、如图所示，一束正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（）A.它们的动能一定不相同B.它们的电量一定不相同C.它们的质量一定不相同D.它们的电量与质量之比一定不相同4、如图，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有N匝，线圈由粗细均匀、单位长度质量为2克的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度B的方向与水平线成60°角，线圈中通过的电流为0.1A，要使三条细线上的张力为零，重力加速度g取10m/s2.则磁感应强度B的大小应为()A.4TB.0.4TC.D.5、长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（）A. B.C. D.6、下列说法中正确的是（）A.点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷是可以在自然界找到的B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C.根据可知，当时，D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计二、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，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，8、一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠N极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止。则下列说法正确的是A.磁铁对桌面的压力不变 B.磁铁对桌面的压力一定增大C.磁铁受到摩擦力的方向可能改变 D.磁铁受到的摩擦力一定增大9、如图所示，由同一种金属条制成的矩形线框abcd固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中，ad＝bc＝L，ab＝dc＝3L，ad、ab、dc边的横截面积均为bc边的两倍，ad边的电阻为R。在t＝0时刻，一接入电路电阻2R的导体棒PQ在水平拉力作用下从ad处由静止开始沿ab、dc向bc边以加速度a0匀加速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从ad处向bc滑动的过程中，线框消耗的电功率最大的时刻为（）A. B.C. D.10、如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U的直流电源上。在两板间加一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m，电荷量为q的带正电油滴，从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落，并经两板上端连线中点P进入板间。油滴在P点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域。空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.油滴刚进入电磁场时的加速度为gB.油滴开始下落的高度C.油滴从左侧金属板的下边缘离开D.油滴离开电磁场时的速度大小为三、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）某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只电阻箱（阻值用R表示），一个电流表（读数用I表示），一只开关和导线若干，电路如图所示。（1）该同学设计实验的原理表达式是E＝__________（用r、I、R表示）（2）该同学根据实验采集到的数据作出如图2所示的图象，纵轴截距为0.4，则由图象可求得该电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω（结果均保留两位有效数字）（3）考虑电流表内阻的影响，则电池电动势及内阻真实值与测量值的大小比较，E真______E测，r真______r测。（填“＞”，“＜”或“＝”）12．（12分）如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2．则要完成该实验须满足（）A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＞m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2D．m1＜m2，r1=r2（2）0为斜槽末端垂足，P为碰前入射小球落点的平均位置，M、N两点为碰后两球平均落点位置，则在误差允许的范围内，关系式m1OP=_________________（用m1、m2及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒四、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、D【解析】粒子在磁场中运动，求出粒子做圆周运动的周期和半径，即可画出粒子的运动轨迹，平均速度等于位移除以时间【详解】设粒子运动半径为r，则有：，周期为：；粒子的运动轨迹示意图如图所示：磁场变化的一个周期内，带电粒子的位移为，所以在磁场变化N个周期的时间内，带电粒子的平均速度为：；故D正确，A、B、C错误.故选D.【点睛】该题考查了带电粒子在方向随时间作周期性变化的磁场中运动的问题，此题不但要求学生要熟练的应用带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径公式和周期公式，还要求要有较强的对物体运动的分析能力，该题关键是找出磁场变化的周期和粒子圆周运动的周期的关系．正确的绘制出粒子的轨迹图，对解决问题有非常大的帮助.2、C【解析】电子秤读数，即，由可知，通顺时针电流时，安培力向上，磁场垂直纸面向里；对线框进行受力分析知解得A．垂直纸面向外，大小为，与结论不相符，选项A错误；B．垂直纸面向外，大小为，与结论不相符，选项B错误；C．垂直纸面向里，大小为，与结论相符，选项C正确；D．垂直纸面向里，大小为，与结论不相符，选项D错误；故选C。3、D【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。【详解】垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，未发生任何偏转，则有：即所有离子速度相同；进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，即在另一个匀强磁场中做圆周运动，半径不同，由半径公式：可知，它们的电量与质量之比一定不相同，D正确。故选D。4、B【解析】设圆环半径为r，则圆环的质量为：m环=2πr×2×10-3kg磁场的水平分量为Bsin30°，环受到的安培力为：F=Bsin30°×I×2πr由于环所受向上的安培力等于环的重力，则有：2πr×2×10-3×10=Bsin30°×I×2πr解得：B=0.4T故选B。5、A【解析】若磁感应强度竖直向上，根据左手定则可知安培力水平向右，根据平衡条件若磁感应强度垂直斜面向上，根据左手定则可知安培力沿斜面向上，根据平衡条件则A正确，BCD错误。故选A。6、D【解析】A.点电荷是一种理想化模型，真正的点电荷实际上并不存在，选项A不符合题意；B.当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，与体积大小无直接关系，选项B不符合题意；C.库仑定律只适用于真空中的静止的点电荷，当距离很小时，带电体不能再看作是点电荷，故库仑定律不再适用，故C不符合题意；D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计，选项D符合题意.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、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。8、BD【解析】根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，如图，在根据左手定则判断安培力方向，如图，根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左下方，选取磁铁为研究的对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后支持力变大，静摩擦力变大，方向不变，故BD正确。故选BD。9、AD【解析】设经过时间t，线圈功率最大，此时电动势为总电阻为功率联立解得此时功率最大。故选AD。10、ABD【解析】A．油滴刚进入电磁场时（在P点），受重力、电场力和洛伦兹力，其中电场力与磁场力大小恰好相等，故合力等于重力G，根据牛顿第二定律，加速度为g，故A正确；B．在P点由题意可知qE=qvB自由下落过程有v2=2gh

U=Ed

由以上三式解得故B正确；C．根据左手定则，在P位置时受洛伦兹力向右，竖直方向在加速，故洛伦兹力在变大，故油滴从右侧金属板的下边缘离开，故C错误；D．由左手定则可知油滴经过P点后向右侧金属板偏转，则油滴克服电场力做功，整个过程由动能定理有得故D正确；故选ABD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.I（R+r）②.6.3（6.1~6.4均可）③.2.5（2.4~2.6均可）④.＝⑤.＜【解析】（1）[1]．由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：E=I（r+R）（2）[2]．在闭合电路中，电源电动势：E=I（r+R）由图象可知，图象截距图象斜率则电源电动势：电源内阻：r=bE=0.4×6.25=2.5Ω；（3）[3]．实验误差是由于电流表内阻造成的，用该实验方案电源电动势的测量值等真实值，电源内阻的测量值等于电源内阻与安培表内阻之和，则大于电源内阻的真实值12、①.C②.m1OM+m2ON【解析】（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量；为了使两球发生正碰，两小球的半径相同（2）根据动量守恒定律求出需要验证的表达式【详解】（1）为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故选C；（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，则它们在空中的运动时间t相等，验证碰撞中的动量守恒，需要验证：m1v1=m1v1′+m2v2，则：m1v1t=m1v1′t+m2v2t，m1x1=m1x1′+m2x2，因此需要验证：m1OP=m1OM+m2ON【点睛】本题考查利用平抛运动验证动量守恒定律