河北省石家庄市2027届物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题含解析

河北省石家庄市2027年物理高二第一学期期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、在如图所示的电路中E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻（R1＞r），R2为电阻箱，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，A为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是（）A.用光照射，电流表示数变小B.用光照射，电压表示数变小C.将电阻箱阻值变大，电流表示数变大D.将电阻箱阻值变大，电压表示数变大2、如图所示，匀强电场中A、B两点的场强分别用EA、EB表示，电势分别用、表示，关于EA和EB、和的大小关系，下列说法正确的是（）A.EA=EB B.EA<EBC.= D.<3、电磁轨道炮工作原理如图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触，电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回，轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出，现欲使弹体的出射速度增加到原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A.只将电流I增加至原来的2倍B.只将弹体质量减至原来的一半C.只将轨道长度L变为原来的2倍D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的4倍，其它量不变4、如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行．其中φa＝10V，φb＝6V，φd＝8V，则c点电势为A.10V B.8VC.7V D.4V5、如图所示，真空中有两个点电荷q1，q2，它们的质量分别为m1，m2，现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β，且两点电荷此时处于同一水平线上，用T1和T2分别为两根丝线的弹力，则以下说法中正确的是()A.若α＞β，则有m2＞m1，T2＜T1B.若α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1C.若α＞β，则有q2＞q1，T2＞T1D.若α＞β，则有q2＜q1，T2＜T16、磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线，假设地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是A.由南向北沿磁子午线 B.由北向南沿磁子午线C.由东向西垂直磁子午线 D.由向东垂直磁子午线二、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，两个同心金属环水平放置，半径分别为r和2r，两环间有磁感应强度大小为B、方向垂直环面向里匀强磁场，在两环间连接有一个电容为C的电容器，a、b是电容器的两个极板。长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度做逆时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动。则下列说法正确的是A.金属棒中有从A到B电流 B.电容器a极板带正电C.电容器两端电压为 D.电容器所带电荷量为8、金属探测器是用来探测金属的仪器，如图所示，关于其工作原理，下列说法中正确的是（）A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流9、如图，有一矩形区域abcd，水平边ab长为，竖直边ad长为h=1m。质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子，.当矩形区域只存在场强大小为E=10N/C、方向竖直向下的匀强电场时，+q由a点沿ab方向以速率进入矩形区域，轨迹如图。当矩形区域只存在匀强磁场时-q由c点沿cd方向以同样的速率进入矩形区域，轨迹如图。不计重力，已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心。则（）A.由题给数据，初速度可求B.磁场方向垂直纸面向外C.-q做匀速圆周运动的圆心在b点D.两粒子各自离开矩形区域时的动能相等。10、如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则A.该粒子带正电B.A点与x轴的距离为C.粒子由O到A经历时间t＝D.运动过程中粒子的速度不变三、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）下图A、B、C中分别为用游标卡尺测某物体宽度d，用电压表、电流表测某一电阻上电压U和电流I的刻度示意图，请分别写出对应的读数：d=_____________mm，U=_____________V，I=_____________A12．（12分）在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知一节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ；电流表A（量程为0.6A，内阻等于0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻(1)请在图1方框中画出实验电路图__________(2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω．（结果均保留两位小数）(3)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱替换掉了滑动变阻器，他们在实验中读出几组电阻箱的阻值和电压表的示数U，描绘出的关系图像，得到的函数图像是一条直线．若该图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则其电动势为___________，内阻为______________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、用光照射，阻值减小，则电路总电阻减小，干路总电流增大，路段电压减小，两端电压增大，则并联部分电压减小，则通过电流减小，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数增大，故AB错误；C、将变阻箱阻值变大，则电路总电阻变大，干路总电流减小，路端电压增大，两端电压减小，则并联部分电压增大，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数减小，故C正确，D错误2、A【解析】由电场线的分布情况可知，AB两处电场线密集程度相同，则A点的场强等于B点的场强，即EA=EB．顺着电场线电势降低，则φA＞φB．故选项A正确，BCD错误，故选A点睛：本题的关键是理解电场线的意义．对于电场线的物理意义：电场线疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低要牢固掌握，熟练应用3、A【解析】通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理有：，磁感应强度的大小与I成正比，所以有：B=kI解得：。A.只将电流I增加至原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故A正确；B.只将弹体质量减至原来的一半，弹体的出射速度增加至原来的倍，故B错误；C.只将轨道长度L变为原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的倍，故C错误；D.将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的4倍，其它量不变，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故D错误。故选：A。4、D【解析】在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，进行分析计算c点的电势【详解】在匀强电场中，由公式U=Ed知：沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故有：，则得，故选D【点睛】解决本题的关键是掌握公式U=Ed，知道在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，从而根据电势差值求解c点的电势5、B【解析】对q1，q2受力分析，根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系．再根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系【详解】设左边球为A，右边球为B，则对A、B球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得：m1g=F1cotα，m2g=F2cotβ，T1=，T2=；不论q1与q2谁大谁小，它们之间库仑力总是等值、反向、共线的，即总有F1=F2，所以不能判断q1，q2的大小．当α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1，所以B正确，ACD错误．故选B6、C【解析】根据题意知，地磁体的N极朝南,根据安培定则,大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线，所以选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、BC【解析】A．根据右手定则可知，AB棒做切割磁感线运动，但电路没有闭合，所以金属棒AB中没有感应电流，故A错误；B．AB棒切割磁感线产生感应电动势高低为：A端为低电势、B端为高电势，则电容器a极板带正电，b极板带负电，B正确；C．电容器两端电压等于切割感应电动势，根据有：C正确；D．根据得：D错误；故选BC。8、AC【解析】金属探测器利用涡流探测金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到。A．探测器内的探测线圈会产生变化的磁场，与结论相符，选项A正确；B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到，与结论不相符，选项B错误；C．探测到金属物是因为金属物中产生了涡流，与结论相符，选项C正确；D．探测到金属物是因为探测器中产生了涡流，与结论不相符，选项D错误；故选AC。9、AC【解析】A．因为粒子通过矩形区域的几何中心，可知沿电场方向上的距离，垂直电场方向上的距离，根据，可以求出初速度的大小，A正确；B、-q由c点沿cd方向以同样的速率v0进入矩形区域，根据洛伦兹力的方向，结合左手定则知，磁场方向垂直纸面向里，B错误；C、因为圆周运动的轨迹经过矩形区域的几何中心，设中心为0，根据几何关系知，，可知矩形区域几何中心到b点的距离等于bc的距离，知b点为圆周运动的圆心，C正确。D、电荷在电场中做类平抛运动，速度增大，在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，可知离开区域区域时动能不等，D错误；故选AC。10、BC【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：A．根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，故A错误；B．设点A与x轴的距离为d，由图可得：r-rcos60°=d所以d=0.5r而粒子的轨迹半径为，则得A点与x轴的距离为：，故B正确；C．粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角，所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60°，所以粒子运动的时间为故C正确；D．由于粒子的速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，故D错误三、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、①.10.55mm；②.2.62V；③.0.52A【解析】d=1cm+0.05mm×11=10.55mm；电压表最小刻度为0.1V，则读数U=2.62V；电流表最小刻度为0.02A，则读数I=0.52A.12、①.②.③.1.48~1.50④.0.26~0.30⑤.1/b⑥.k/b【解析】(1)电路直接采用串联即可，电压表并联在电源两端，由于电流表内阻已知，则应采用电流表相对电源的内接法；电路图如图所示:(2)根据U=E-Ir以及图象可知，电源的电动势为：E=1.48V内阻为：故r=1.0-0.70=0.30Ω；(3)由闭合电路欧姆定律：U=IR；联立变形得：；变形可得：，又此式可知，图中，直线斜率；，解得：；.【点睛】在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多，在解题中要根据题意，灵活的选用相应的表达式．若用图象解时，基本思路是：用学过的