安徽宿州五校2027届高二物理第一学期期末联考试题含解析

安徽宿州五校2027届高二物理第一学期期末联考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、关于近代物理，下列说法正确的是（）A.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B.α粒子散射实验证明了原子的核式结构C.α、β、γ射线比较，α射线的穿透能力最强D.光电效应现象揭示了光的波动性2、如图所示，无限长水平直导线中通有向右的恒定电流I，导线正上方沿竖直方向有一绝缘细线悬挂着的正方形线框．线框中通有沿逆时针方向的恒定电流I，线框的边长为L，线框下边与直导线平行，且到直导线的距离也为L.已知在长直导线的磁场中距长直导线r处的磁感应强度大小为B＝k(k为常量)，线框的质量为m，则剪断细线的瞬间，线框的加速度为()A.0B.＋gC.D.＋g3、下图中能产生感应电流的是（）A. B.C. D.4、如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直线圈平面．当线圈内通以图中方向的电流后，线圈的运动情况是()A.线圈向左运动B.线圈向右运动C.从上往下看顺时针转动D.从上往下看逆时针转动5、如图所示，有一金属块放在垂直于侧面C的匀强磁场中，当有稳恒电流自左向右通过时，下列说法正确的是()A.金属块上表面的电势高于下表面的电势B.磁感应强度增大时，金属块上、下两表面间的电势差U增大C.电流增大时，金属块上、下两表面间的电势差U减小D.电流不变时，金属块中单位体积内自由电子越多，上下两表面间的电势差U越大6、如图所示的实验中，平行板电容器的极板A与静电计小球连接，极板B和静电计外壳都接地．若极板B稍向上移一些，则A.电容器电容变大，静电计指针偏角不变B.电容器电容变小，静电计指针偏角变小C.极板上的电量几乎不变，静电计指针偏角变大D.极板上的电量几乎不变，静电计指针偏角变小二、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，光滑水平桌面上有一竖直向下的有界匀强磁场，有一矩形导体闭合线框的边和边刚好处在磁场的边缘，边长是边长的2倍，第1次用沿方向的水平恒力将线框沿边向右以速度匀速拉出磁场，第2次用沿方向的水平恒力将线框沿边向上以速度匀速拉出磁场，则下列说法正确的是（）A.两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同B.两次拉出线框过程中拉力的大小相等C.两次拉出线框过程中点的电势都高于点的电势D.两次拉出线框过程中拉力所做的功相等8、如图所示，是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，，整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度为．一质量为、长为、电阻为、粗细均匀的导体棒锁定于的中点位置．将导体棒解除锁定，导体棒由静止向下加速运动，离开导轨时的速度为．导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为，下列说法正确的是A.解除锁定后，导体棒向下做匀加速直线运动B.解除锁定后，导体棒中电流由到C.导体棒滑到导轨末端时的加速度大小为D.导体棒下滑过程中产生的焦耳热为9、说起车飞起来，小明记起课本上的一幅图（如图所示），说是可以把地球看作一座巨大的拱形桥，若汽车速度足够大，就可以飞离地面而成为人造地球卫星。小明知道地球自转周期为T=24h，赤道上的重力加速度g1=9.780m/s2，两极处的重力加速度为g2=9.832m/s2，万有引力常量为G=6.67×10-11N·m2/kg2，但他忘记了地球半径的具体数值，则小明利用上述数据，进行了如下推理，你认为正确的是（）A.可以计算出地球的半径B.可以计算出地球的质量C.设地球半径为R，则汽车相对地心的速度至少为才能飞离地面D.为了使汽车更容易飞离地面，汽车应该在低纬度地区自西向东加速运动10、绝缘光滑斜面与水平面成角，质量为m、带电荷量为-q（q>0）小球从斜面上的h高度处释放，初速度为（>0），方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上．如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN，则下列判断正确的是（）A.匀强磁场磁感应强度的取值范围为B.匀强磁场磁感应强度的取值范围为C.小球在斜面做变加速曲线运动D.小球达到底边MN的时间三、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）如图两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示某时刻的波谷，图中所标A、B、C、D、E，为介质中的质点，其中E点位于AD连线的中点，则其中处于减弱区的质点有________，从此刻起经四分之一周期时刻，E质点处于_______（选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”）12．（12分）假设地球为一球体，地球绕地轴自转时，在其表面上有A、B两物体，θ1和θ2为已知，A、B两物体的角速度之比为ωA：ωB＝_____，线速度之比vA：vB＝_____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L14．（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）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

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、B【解析】A．放射性元素的半衰期与温度的变化无关，选项A错误；B．α粒子散射实验证明了原子的核式结构，选项B正确；C．α、β、γ射线比较，γ射线的穿透能力最强，选项C错误；D．光电效应现象揭示了光的粒子性，选项D错误；故选B。2、D【解析】线框下边受到的安培力的大小为方向向下；线框上边受到的安培力大小方向向上；根据牛顿第二定律可得F1+mg-F2=ma解得：A．0，与结论不相符，选项A错误；B．＋g，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．＋g，与结论相符，选项D正确；故选D。3、B【解析】A．图中没有闭合回路，所以不能形成感应电流，故A错误；B．磁感应强度不变，由于运动的两个导体棒围成的横截面积增大，由公式可知磁通量变化，两导体棒与导轨形成闭合回路，所以可以产生感应电流，故B正确；C．导线前，磁感应强度方向向下，导线后，磁感应强度方向向上，由对称性可知，整个线圈磁通量为零，磁通量不随电流的增大而变化，没有感应电流产生，故C错误；D．线圈向右移动，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，故D错误。故选B。4、A【解析】电流方向如图中所示时，根据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针，小磁针的N极指向右，根据异性相吸，知线圈向左运动，靠近磁铁运动．故A正确，BCD错误；故选A【点睛】此题考查了右手螺旋定则和磁极间相互作用的应用，注意线圈产生的磁场与条形磁体产生的磁场很相似，可以利用右手螺旋定则判断磁场的N、S极5、B【解析】电子做定向移动时，受到洛伦兹力发生偏转，在上下表面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据电流的微观表达式以及平衡求出电压表的示数和单位体积内的自由电子数【详解】A项：根据左手定则，知电子向上表面偏转，上表面带负电，下表面带正电，所以上表面比下表面电势低，故A错误；B项：最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：，得U=Bvd，故B增大时M、N两表面间的电压U增大，B正确；C项：设电流横截面的宽为b，高为d，电流的微观表达式为I=nevS=nevbd，电流增大，则v增大，又U=Bvd则U增大，故C错误；D项：由C选项分析可知，，则，单位体积内的自由电子数越多，则电势差越小，故D错误故选B【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力方向，以及最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡6、C【解析】静电计的夹角与电容器的电压有关，极板间电压大夹角就大，当极板B稍向上移一些，由，S减小，电容C变小，又因为,电容器两极板处于断开状态，电荷量不变，所以C减小，电压U变大，静电计指针夹角变大；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、AD【解析】A．两长方向线框的宽为l，则长为2l，线框的总电阻为R，由于拉出过程中流过横截面的电量为所以两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同，故A正确；B．线框匀速拉出过程，外力和安培力二力平衡，第一次拉出过程外力为第二次拉出过程中外力为所以两次拉出过程中外力不相等，故B错误；C．第一次拉出过程中，cd棒作为电源，根据右手定则可知，电流方向为c到d，所以c端作为电源的负极，c端的电势比d端低；第二次拉出过程中根据楞次定律可知，回路中的电流方向为adcba，所以d点的电势比c点高，故C错误；D．第一次拉出过程，外力做功第二次拉出过程外力做功为所以两次拉力做功相等，故D正确。故选AD。8、BCD【解析】根据题图可知，考查了导体棒切割磁感线的问题，根据法拉第电磁感应定律求解电动势的大小，根据欧姆定律求解感应电流的大小，根据安培定则判断感应电流的方向，根据安培力公式求解安培力，利用牛顿第二定律求解加速度a，根据能量守恒求解过程中产生的焦耳热【详解】A、导体棒在下降的过程中，对ab棒进行受力分析有：，由于导体棒粗细均匀，设单位长度的电阻为，则电流，整理得：，物体做加速运动，增大，也增加，故加速度在减小，故A错误；B、解除锁定后，导体棒向下运动，由右手定则得，电流由a到b，故B正确；C、导体棒滑到导轨末端时，导体棒的有效切割长度，所以加速度大小为，故C正确；D、导体棒下滑过程中，由能量守恒得：，整理得：，故D正确9、ABD【解析】AB．物体在赤道上G=mg1＋mω2R故g1=-ω2R其中ω=在两极处=mg2故g2=两式联立解得g2-g1=R算出R后，可以算出地球质量M，故AB正确；C．第一宇宙速度v1=故C错误；D．为了利用地球自转能量，汽车应尽可能地在低纬度地区自西向东加速运动，故D正确。故选ABD。10、BD【解析】AB．根据带点小球在斜面上运动时的受力情况，有当时，小球离开斜面，要使小球能够沿斜面到达底边MN，B的最大值为所以匀强磁场磁感应强度的取值范围为A错误，B正确；C．小球沿斜面方向的合力为重力的下滑分力，垂直斜面方向合力为零，小球在斜面上做匀加速曲线运动，C错误；D．沿斜面方向，有位移为由得D正确。故选BD。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.B、C②.波谷【解析】[1]．因为B、C两点是峰谷相遇点，是处于减弱区的质点；[2]．E点处于峰峰相遇的A点与谷谷相遇的D点连线的中点，可知此时刻位于平衡位置，则从此刻起经四分之一周期时刻，E质点处于波谷.12、①.1：1②.sinθ1：cosθ2【解析】（1）A．B两物体跟着地球转动时，在相同的时间内转动的角度相等，故角速度相同，ωA：ωB＝1：1；（2）令地球的半径为R，A物体做圆周运动的半径为RA＝R•sinθ1，B物体做圆周运动的半径为RB＝R•cosθ2，又因为线速度v＝r•ω，所以线速度之比为vA：vB＝sinθ1：cosθ2；