2027届山西省怀仁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年山西省怀仁市重点中学物理高二第一学期期末学业水平测试试题请考生注意：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、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是A.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小B.图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值C.电压为5V时，导体的电阻是0.2ΩD.电压为12V时，导体电阻的电功率为18W2、电场中有a、b两点，a点电势为4V，若把电量为2×10-8C的负电荷，从a移到b的过程中，电场力做正功4×10-8J，则（）A.a、b两点中，a点电势较高 B.b点电势是6VC.b点电势是-2V D.b点电势是2V3、如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成角．金属杆以的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为r．则在金属杆转动过程中（）A.金属杆中感应电流的方向是由N流向MB.电路中感应电流大小始终减小C.M点电势低于N点电势D.电路中通过的电量为4、氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光，要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（）A.12.09eV B.10.20eVC.1.89eV D.1.5leV5、我国将于2020年建成完整的“北斗二号”导航系统，该系统由5颗地球同步卫星和30颗其他卫星组成．则地球同步卫星()A.绕地球运行的轨道为椭圆 B.运行周期与地球自转周期相同C.可静止在涟水上空 D.运行方向与地球自转方向相反6、玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中()A.玻璃杯的动量较大B.玻璃杯受到的冲量较大C.玻璃杯的动量变化较大D.玻璃杯的动量变化较快二、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、圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是A.a粒子速率最大Bc粒子速率最大C.a粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc8、如图所示，同一竖直面内的正方形导线框的边长均为，电阻均为，质量分别为和．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为、磁感应强度大小为、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框的上边与匀强磁场的下边界重合，线框的下边到匀强磁场的上边界的距离为．现将系统由静止释放，当线框全部进入磁场时，两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，则A.两个线框匀速运动时的速度大小为B.线框从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间C.从开始运动到线框全部进入磁场的过程中，线框所产生的焦耳热为D.从开始运动到线框全部进入磁场过程中，两线框共克服安培力做功为9、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（）A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时，其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍10、如图是法拉第圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两个磁极之间（磁极之间是匀强磁场），两块铜片C．D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。使铜盘按图示箭头方向转动，电阻R中就有电流通过。下列判断正确的是A.电阻R中电流方向向上 B.电阻R中电流方向向下C.D点的电势高于C点R D.C点的电势高于D点三、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）现有一合金制成的圆柱体．为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示（1）由上图读得圆柱体的直径为_________mm，长度为__________cm（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=____________12．（12分）(1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中有同学各自画了以下力的图，图中F1、F2是用两把弹簧秤同时拉橡皮筋时各自的拉力，F′是用一把弹簧秤拉橡皮筋时的拉力；画出了F1、F2、F′的图示，以表示F1、F2的有向线段为邻边画平行四边形，以F1、F2交点为起点的对角线用F表示，在以下四幅图中，只有一幅图是合理的，这幅图是______(2)在做完实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是______A．两根细绳套必须等长B．用两只弹簧测力计拉绳套时，两测力计示数要相同C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的方向也不变，大小也增加1ND．用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时图示F′不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立四、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】由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，故A错误；图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，选项B错误；当U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻R=U/I=5Ω，故C错误；加12V电压时，电流为1.5A，则电功率P=IU=18W．故D正确；故选D【点睛】本题关键抓住图象上的点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，分析电阻的变化，求解电阻的值2、B【解析】从a移到b的过程中电场力做正功，电势能减小，又因为是负电荷，则电势升高，所以b点电势较高，故A错误；根据电势差定义：，则φa-φb=-2V，可得：φb=6V，故B正确，CD错误．所以B正确，ACD错误3、B【解析】A.根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针，所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N，故A错误；B.设MN在回路中的长度为L，其接入电路的电阻为R=rL，根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得，感应电流的大小为：，由于B、ω、r都是定值而L减小，所以电流I大小始终减小，故B正确；C.由于导轨电阻不计，所以路端电压为零，即MN两点间的电压为零，M、N两点电势相等，故C错误；D.由于导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻R逐渐减小，不能根据计算通过电路的电量小于，故D错误4、A【解析】由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光．故．故本题选A5、B【解析】A、地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，故A错误；B、地球同步卫星运行周期与地球自转一周的时间相等，即24小时时，故B正确；C、地球同步卫星静止在赤道上空某处，南通不在赤道上，所以不可静止在南极上空，故C错误；D、地球同步卫星的运行方向与地球自转方向相同，故D错误【点睛】地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等6、D【解析】玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大；使玻璃杯易碎；故D正确二、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】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得：AB．由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，由图示可知，a粒子的轨道半径最小，粒子c的轨道半径最大，则a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A错误，B正确；CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间三粒子运动周期相同，由图示可知，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故C正确，D错误8、ABC【解析】当b刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动，分别对两线框列平衡方程，可得线框受到安培力大小，继而求得感应电流大小，根据欧姆定律和法拉第电磁感应定律可得系统匀速运动的速度大小，即可求得线框通过磁场的时间；当左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离时，两线框等高，根据能量守恒得系统机械能的减少等于产生的总焦耳热；根据功能关系求解两线框组成的系统克服安培力做的功；【详解】A、设两线框刚匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力为T，则对a有：，对b有：，，，联立解得：

，故A正确；B、线框a从下边进入磁场后，线框a通过磁场时以速度v匀速运动，设线框a通过磁场的时间为t，则：，故B正确；C、从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a只在a匀速进入磁场的过程中产生焦耳热，设为Q，由功能关系可得：，所以：，故C正确；D、设两线框从开始运动至a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做的功为W，此过程中左、右两线框分别向上、向下运动的距离，对这一过程，由能量守恒定律有：，解得：，故D错误；故选ABC9、AB【解析】A．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确；B．由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确；C．在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误；D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误。故选AB。【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。10、AC【解析】AB．由于铜盘切割磁感线，从而在电路中形成感应电流，根据右手定则可知，电流从D点流出，经电阻R流向C点，故电阻R中电流方向向上，故A正确，B错误；CD．圆盘为电源，电流由C点流向D点，电源内部电流是从负极流向正极的，故D点的电势高于C点的电势，故C正确，D错误。故选AC。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、①.1.844②.4.240③.【解析】（1）[1]螺旋测微器的读数为（1.842~1.846范围内的均给分）；[2]游标卡尺的读数为；（2）[3]圆柱体的横截面积为，由电阻定律和欧姆定律可知，12、①.B②.D【解析】(1)以表示F1、F2的有向线段为邻边画平行四边形，以F1、F2交点为起点的对角线用F表示，故F是理论值，存在误差，不一定与橡皮筋伸长方向共线．F′是用一把弹簧秤拉橡皮筋时的拉力，是实际值，一定与橡皮筋伸长方向共线．故ACD错误，B正确；故选B（2）两根细绳套没有必要必须等长，选项A错误；用两只弹簧测力计拉绳套时，两测力计的示数不一定要相同，选项B错误；若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，根据平行四边形定则知，合力的方向可能改变，大于不一定增加1N．故C错误；由于实验总存在误差，用两