2027届河南省洛阳市汝阳县实验高中高二物理第一学期期末预测试题含解析

2027届河南省洛阳市汝阳县实验高中高二物理第一学期期末预测试题考生请注意：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、如图所示，在足够长的竖直线的右侧有方向垂直纸面向外且范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场区域，一带电粒子q从P点沿与竖直线成角θ＝45°方向，以大小为v的初速度垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从Q点射出磁场．不计粒子重力，下列说法正确的是A.粒子射出磁场时与水平线的夹角为θB.带电粒子的比荷q/m=π/BtC.若PQ之间的距离等于L，则带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径R＝LD.带电粒子q可能带正电荷2、如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流．下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是（）A. B.C. D.3、下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（）A. B.C. D.4、如图所示，边长为2L、电阻为R的正方形导线框abcd在纸面内以速度v水平向右匀速穿过一宽为L、磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。刚开始时线框的右边ab刚好与磁场的左边界重合，规定水平向右为正方向。下面A、B、C、D四个图中能正确反映ab边受到的安培力F随运动距离x变化规律的是（）A. B.C. 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、一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d,电阻为R，把它拉至直径为的均匀细丝后，它的电阻变为()A.B.C.100RD.10000R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θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里.欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（）A.，方向垂直斜面向下B.，方向竖直向下C.，方向水平向左D.，方向水平向左8、霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B＝B0＋kz（B0、k均为常数），将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图中箭头所示），当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向上的上、下表面的电势差U也不同。则（）A.磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大B.k越大，传感器灵敏度越大C.若图中霍尔元件是电子导电，则上表面电势高于下表面电势D.电流I取值越大，上、下表面的电势差U越小9、如图所示，带负电的小球穿在一根绝缘粗糙细杆上，杆与水平方向成θ角，整个空间存在着垂直纸面向内的匀强磁场B.现给小球一初速度，使小球沿杆向下运动，小球经过a点时动能为10J，到达c点时动能减为零，b为ac的中点，那么带电小球在运动过程中()A.到达c点后保持静止B.受到的弹力增大C.在b点时动能为5JD.在ab段克服摩擦力做的功与bc段克服摩擦力做的功相等10、位于地球赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，周期为T．已知地球同步通信卫星轨道半径为r，地球半径为R，第一宇宙速度为v，仅利用以上已知条件能求出（）A.地球同步通信卫星运行速率B.地球同步通信卫星的向心加速度C.随地球自转的物体的向心加速度D.万有引力常量三、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）如图所示，在水平桌面上有一个台秤，台秤上沿东西方向放置金属棒ab，金属棒ab处在沿南北方向的匀强磁场中．现通过测量金属棒ab在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向（1）在图中画线代替导线完成实验电路图，要求接通电源后电流由a流向b（2）完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线；②保持开关S断开，读出台秤示数m0；③闭合开关S，调节R的阻值使电流大小适当，此时台秤仍有读数，然后读出并记录台秤示数m1和____________④用米尺测量_________________（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得到B＝_________（4）判断磁感应强度方向的方法是：若m1＜m0，磁感应强度方向垂直金属棒向_________（填“南”或“北”）12．（12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=_____________A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）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L15．（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、A【解析】根据粒子在P点的速度方向及P、Q的位置关系得到粒子偏转方向，从而由左手定则得到电性；根据粒子做匀速圆周运动，由几何关系求得离开磁场时的速度方向，轨道半径及中心角，即可根据洛伦兹力做向心力得到周期，从而得到运动时间，进而反解出荷质比【详解】粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，则根据几何关系可得粒子射出磁场时与竖直线的夹角θ=45o,所以与水平线的夹角为θ=45o，故A正确；根据粒子做匀速圆周运动，由粒子在P点上方离开磁场可得：粒子做逆时针圆周运动，那么，根据粒子只受洛伦兹力作用，由左手定则可得：粒子带负电，故D错误；粒子做匀速圆周运动，由粒子在P点的速度方向，根据几何关系可得：粒子转过的中心角为90°，若PQ之间的距离等于L，则带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径，根据粒子转过的中心角可得：运动时间，所以，粒子比荷，故BC错误．所以A正确，BCD错误【点睛】粒子在磁场中做匀速圆周运动难点在于根据几何关系求得轨道半径、中心角等问题；其中尤其要注意匀速圆周运动的速度、径向的变化及各种三角关系2、D【解析】A．由图示可知，在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误；B．由图示可知，在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流顺时针方向，故B错误；C．同时，在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误；D．由图示可知，在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流逆时针方向，故D正确。故选D。3、C【解析】A．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向上，故A错误；B．由图可知，磁感应强度B与电流I平行，导线不受安培力，故B错误；C．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向下，故C正确；D．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向垂直纸面向外，故D错误。故选C。4、C【解析】线框的位移在，0－L内，ab边切割磁感线产生的感应电动势为，感应电流，ab边所受的安培力大小为，由楞次定律知，ab边受到安培力方向向左，为负值，线框的位移大于L后，位移在L－2L内线框中磁通量不变，不产生感应电流，ab边不受安培力，位移在2L－3L内，ab边在磁场之外，不受安培力，故C正确，ABD错误；故选C。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】镍铬丝的横截面的直径为d，横截面积为，由数学知识得知，直径变化后横截面积是，由于镍铬丝的体积不变，由长度变为原来的100倍，根据电阻定律得到，电阻是原来的10000倍，即为10000R。A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．100R，与结论不相符，选项C错误；D．10000R，与结论相符，选项D正确；故选D。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、ABC【解析】A．磁场方向垂直斜面向下时，根据左手定则，安培力沿斜面向上，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有解得，故A正确；B．磁场竖直向下时，安培力水平向左，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有，解得，故B正确；C．磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，与重力平衡，有，解得，故C正确；D．磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，无法平衡，故D错误【点睛】本题难度中等，安培力的大小以及方向与电流、磁场的方向有关，熟练掌握左手定则的使用，熟练分析受力分析的能力8、ABC【解析】AD．最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有电流的微观表达式为I=nqvS=nqvbc所以B越大，上、下表面的电势差U越大。电流越大，上、下表面的电势差U越大。故A正确，D错误。B．k越大，根据磁感应强度B=B0+kz，知B随z的变化越大，根据．知，U随z的变化越大，即传感器灵敏度（）越高。故B正确。C．霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向下表面偏转，所以上表面电势高。故C正确。故选ABC。9、AB【解析】AB、若，小球受杆弹力垂直杆向下，随速度减小弹力减小，小球受摩擦力减小，当时，小球匀速运动；若，小球与杆无弹力，速度增大，小球受杆弹力垂直杆向下，弹力增大，小球受摩擦力增大，当时，小球匀速运动；若，小球受杆弹力垂直杆向上，随速度减小弹力增大，小球受摩擦力增大，小球从A到C做加速度增大的减速运动；所以小球从A到C过程中动能减小，速度减小，滑动摩擦力大于重力沿粗糙细杆的分力，做加速度增大的减速运动，小球在c点一定保持静止，故A、B正确；CD、从A到C，小球受摩擦力增大，在ab段克服摩擦力做的功小于bc段克服摩擦力做的功，根据动能定理可得在ab段动能变化量小于bc段动能变化量，则有在b点时动能大于5J，故C、D错误；故选AB【点睛】关键是小球从A到C过程中动能减小，速度减小，滑动摩擦力大于重力沿粗糙细杆的分力，做加速度增大的减速运动10、ABC【解析】A．地球同步卫星的周期已知，故同步卫星的运行速率由可求，故A正确；B．地球同步通信卫星的向心加速度由可求，故B正确；C．赤道上随地球自转的物体的向心加速度由可求，故C正确；D．要求出引力常量，还需要知道地球的质量，故引力常量不能求出，故D错误。故选ABC。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.；②.电流表的示数I；③.金属棒的长度l；④.南【解析】(1)用滑动变阻器的限流式接法即可；(2)③金属框平衡时测量才有意义，读出电阻箱电阻并用天平称量细沙质量；④安培力与电流长度有关，安培力合力等于金属框架下边受的安培力；(3)根据平衡条件分列式即可求解；(4)根据左手定则判断即可【详解】(1)如图所示(2)③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；台秤示数m1；④金属棒的长度l(3)根据平衡条件，有：|m0-m1|g=Bil解得：；(4)判定磁感应强度方向的方法是：若m0＞m1，磁感应强度方向向南【点睛】理解实验原理是解决实验类题目的关键，此题关键是对线框受力分析，根据平衡条件求磁感应强度，注意电表的正负极12、①.10.55mm；②.2.62V；③.0.52A【解析】d=1cm+0.05mm×11=10.55mm