2027届安徽省六安市金安区六安市第一中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2027届安徽省六安市金安区六安市第一中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、匀强磁场中一个运动的带电粒子，运动速度v方向如图所示，下列说法正确的是()A.若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向下B.若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下C.若粒子带负电，运动速率v一定减小D.若粒子带正电，运动速率v一定增大2、如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1和P2处．当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2（θ2图中未标出）．则A.小球N带正电，θ1>θ2B.小球N带正电，θ1<θ2C.小球N带负电，θ1>θ2D.小球N带负电，θ1<θ23、一圆筒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的速度方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）A. B.C. D.4、关于对物体的机械能是否守恒的判断，下列运动过程属于机械能守恒的是（）A.一个做平抛运动的铁球B.被起重机拉着向上做匀速运动的货物C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块D.在空中向上做加速运动的氢气球5、如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A. B.C. D.6、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两级相连接的两个形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。设形盒半径为，匀强磁场的磁感应强度为，高频交流电频率为。若用回旋加速器加速质子时，则下列说法正确的是A.高频电源的周期是质子做圆周运动的周期的两倍B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关C.质子被加速后的最大速度不可能超过D.不改变和，该回旋加速器也能用于加速氘核二、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、如图是研究平行板电容器电容大小的因素的实验装置，在整个实验过程中，如果保持电容器的带电荷量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是（）A.仅将M板水平向左平移远离N板B.在M、N之间插入玻璃板C将M板向下平移D.在M、N之间紧靠M插入有一定厚度的金属板8、如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上两个相同的带正电小球可视为质点同时分别从轨道的左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则()A.两小球到达轨道最低点的速度B.两小球到达轨道最低点时对轨道压力C.两小球第一次到达最低点的时间相同D.两小球都能到达轨道的另一端9、如图所示，一个带正电的物体从粗糙绝缘斜面底端以初速度v0冲上斜面，运动到A点时速度减为零，在整个空间施加一个垂直纸面向外的匀强磁场，物体运动过程中始终未离开斜面()A.物体仍以初速度v0冲上斜面，能到达A点上方B.物体仍以初速度v0冲上斜面，不能到达A点C.将物体由A点释放，到达斜面底端时速率一定大于v0D.将物体由A点释放，到达斜面底端时速率一定小于v010、如图是金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象．由图象可知（）A.该金属的逸出功等于B.该金属的逸出功等于C.入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为D.入射光的频率为，产生的光电子的最大初动能为三、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）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）当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为___图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为___图A.B.C.D.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）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

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】由左手定则可知，若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向上；若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下，选项B正确，A错误；因洛伦兹力不做功，故无论是正电还是负电，粒子的速率都是不变的，故选项CD错误；故选B.考点：左手定则【名师点睛】此题是对左手定则的考查；要知道判断带电粒子在磁场中的受力方向用左手定则，注意四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动方向的反方向，这是易错点；洛伦兹力对带电粒子是不做功的.2、A【解析】对小球受力分析，其受重力，绳的拉力，库仑力，进而得到夹角的表达式【详解】小球M与N相互排斥，M、N带同种电荷，M带正电，N也带正电，小球N受重力mg，绳的拉力，库仑力F，绳与竖直方向夹角为：，库仑力：，由于电荷N悬挂在P1点时距离小，库仑力大，偏角大，故θ1＞θ2，故A正确，B、C、D错误.故选A.【点睛】重点掌握库仑力表达式，其次是正确表示角度，尽量用重力，不要用绳的拉力来表示3、C【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动根据几何关系，则有：，，所以有：，，即轨迹圆弧所对的圆心角为，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子在磁场中匀速圆周运动的时间：圆筒转动所用时间：粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等，即有：可得：解得：故选C。4、A【解析】A．一个做平抛运动的铁球只受重力作用，重力势能和动能相互转化，机械能守恒，A正确；B．被起重机拉着向上做匀速运动的货物，动能不变，重力势能增大，机械能增大，B错误；C．沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块，动能不变，重力势能减小，机械能减小，C错误；D．在空中向上做加速运动的氢气球，动能和重力势能均增大，机械能增大，D错误。故选A。5、A【解析】A、B两球相互吸引，则两球带异种电荷，设A带有电荷量为Q，B带有电荷量为-Q，相隔一定距离r，两球之间相互吸引力的大小是第三个不带电的金属小球与A球接触后移开，第三个球与A球的带电量都为，第三个球与B球接触后移开，第三个球与B球的带电量都为A、B两球之间的相互作用力的大小故选A。6、C【解析】考查带电粒子在复合场中的运动，回旋加速器。【详解】A．为了使粒子每次经过电场时都被加速，要求回旋加速器高频交流电的周期与等于粒子做圆周运动的周期，A错误；B．最大速度时，轨道半径为D形盒半径R，根据洛伦兹力提供向心力：可得质子被加速后的最大速度为：可知，与加速电场的电压大小无关，B错误；C．根据：可得：即最大速度为：不可能超过，C正确；D．由周期公式：由于氘核电荷量与质子相同，但质量是质子的两倍，则圆周运动周期为质子的两倍，频率为质子的一半，若不改变和，则回旋过程中，加速一次减速一次，相互抵消，所以不能用来加速氘核，D错误。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、AC【解析】由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变大，板间电势差U变大，由C=Q/U分析电容C如何变化，根据进行分析【详解】由题意，电容器所带电量Q保持不变，静电计指针张角变大，板间电势差U变大，由C=Q/U分析可知，电容C应变小，根据分析可知，应减小正对面积，增大板间距离、或减小电介质；仅将M板水平向左平移远离N板，增大间距，导致电容C变小，故A正确；在M、N之间插入玻璃板，增大电介质，导致电容C变大，故B错误；将M板向下平移，则减小正对面积，导致电容C变小，故C正确；将M、N之间紧靠M插入有一定厚度的金属板，相当于减小d，则电容C增大，故D错误．故选AC.【点睛】本题考查电容器的动态分析问题，对于电容器的动态变化问题，关键要抓住不变量，根据电容的定义式和决定式进行分析8、AB【解析】小球在磁场中运动，在最低点进行受力分析可知，解得：①，小球在电场中运动，在最低点受力分析可知，解得②，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，A正确C错误；因为，结合①②可知：，B正确；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，D错误【点睛】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小9、BC【解析】AB．未加磁场时，根据动能定理，有加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功；根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直于斜面向下，所以物体对斜面的压力增大，所以摩擦力变大，摩擦力做的功变大，根据动能定理，有因Wf′＞Wf，则，故不能到达A点，故A错误，B正确；CD．加磁场后将物体由A点释放，则洛伦兹力垂直斜面向上，则摩擦力减小，摩擦力做功减小，洛伦兹力不做功，根据动能定理，有所以v>v0．故C正确，D错误。故选BC。分卷II10、ABC【解析】A.由题图并结合得，，故逸出功，故选项A符合题意；B.当时，，故，故选项B符合题意；C.时，可得出，故选项C符合题意；D.当入射光的频率为时，不发生光电效应，故选项D不符合题意三、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.C②.A【解析】当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小【详解】当电键S接通时，由于线圈的阻碍作用，A1灯中的电流