河南省郑州市郑州一中2027届物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

河南省郑州市郑州一中2027届物理高二第一学期期末学业质量监测试题请考生注意：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、法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．半径为L的铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，磁感强度为B，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）A.若圆盘转动的角速度为ω，则发电机产生的电动势为B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍2、将阴极射线管的两极与高压电源连接后，加上如图所示的磁场，可观察到从负极向右射出的高速电子流的偏转情况是A.平行于纸面向上偏转 B.平行于纸面向下偏转C.垂直于纸面向内偏转 D.垂直于纸面向外偏转3、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，Oc为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，施加外力使Oc以角速度ω逆时针匀速转动，则()A.通过电阻R的电流方向由a经R到OB.导体棒O端电势低于c端的电势C.外力做功的功率为D.回路中的感应电流大小为4、某电源的路端电压U随电流I变化的图像如图所示，现将一阻值为6Ω的定值电阻接在该电源两端。下列说法正确的是（）A.电源的输出电压是4V B.电源的内阻是4ΩC.通过电阻的电流是0.5A D.电阻的热功率是0.96W5、如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）A.d随U1变化，d与U2无关B.d与U1无关，d随U2变化C.d随U1变化，d随U2变化D.d与U1无关，d与U2无关6、如图所示灯泡L1、L2、L3分别与电容器、线圈、电阻相连，当交流电电压为220V，频率为50Hz时，灯泡亮度相同．若保持交流电电压不变，只将频率改变为60Hz，则（）A.L1、L2、L3亮度都比原来亮B.只有L1的亮度比原来亮C.只有L2的亮度比原来亮D.只有L3的亮度比原来亮二、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、图为质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A.粒子带正电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小8、如图，S为一离子源，MN为长荧光屏，S到MN的距离为L，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子，各离子的质量m，电荷量q，速率v均相同，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则()A.当v<时所有离子都打不到荧光屏上B当v<时所有离子都打不到荧光屏上C.当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为D.当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为9、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，一块长为a，宽为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入图示方向的电流I时，电子的定向移动速度为v，当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时，前后两侧面会形成电势差U，下列说法中正确的是A.前、后表面间电压U与v无关 B.前表面的电势比后表面的高C.自由电子受到的洛伦兹力大小为 D.前、后表面间的电压U与c成正比10、如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b（截面可视为点）．a被水平放置在倾角为的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x．当两细棒中均通以大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止（近似认为b在a处产生的磁感应强度处处相等，且与到b的距离成反比），则下列说法正确的是（）A.b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向上B.b的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为C.电流不变，若使b向上平移，a仍可能在原处保持静止D.电流不变，若使b向下平移，a将不能在原处保持静止三、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）(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如下图所示的部件________(选填“A”“B”“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为___________mm(2)用游标卡尺可以测量某些工件的外径．在测量时，示数如上图乙所示，则读数为_______mm(3)某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1．该同学选择×10倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如下图中虚线所示)①为了较准确地进行测量，应该选择__________倍率（填“×1k、×100、×1”）并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是_________Ω②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：A．直流电源(电压3V，内阻不计)B．电压表V1(量程：0～3V，内阻约为15kΩ)C．电压表V2(量程：0～15V，内阻约25kΩ)D．电流表A1(量程：0～25mA，内阻约为10Ω)E．电流表A2(量程：0～250mA，内阻约为1Ω)F．滑动变阻器一只，阻值0～10ΩG．电键一只，导线若干在上述仪器中，电压表应选择________(填“V1”或“V2”)，电流表应选择________(填“A1”或“A2”)③若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，以下电路图应该选择哪个电路________12．（12分）如图所示是用频率为50Hz的打点计时器打下的纸带,A、B、C、D依次为纸带上选出的计数点(1)根据标出的数据,打点计时器打A、C两计数点的时间间隔为____s,打B～D点的过程中,纸带的平均速度大小为_____m/s（保留两位有效数字）(2)打点计时器打A～D点的过程中,纸带的运动情况是____(填正确选项前的字母)A.一直做加速运动B.一直做减速运动C.先做减速运动后做加速运动D.先做加速运动后做减速运动四、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）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，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、A【解析】A．若圆盘转动的角速度为ω，则发电机产生的电动势故A项正确B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，据右手定则可得流过电阻R的电流沿a到b的方向流动．故B项错误C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，电流方向不变．故C项错误D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则发电机产生的电动势变为原来的2倍，电流在R上的热功率也变为原来的4倍．故D项错误故选A。点睛：导体棒转动切割磁感线时，产生的感应电动势，其中指棒上各点的平均速度即棒中点的速度2、D【解析】应用左手定则判断洛仑兹力时，四指指向电子运动的反方向，磁场穿过掌心，则大拇指方向垂直于纸面向外，故电子束垂直纸面向外偏转；A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析相符，故D正确；故选D。3、C【解析】A．由右手定则可知电流由c到O，由回路可判定通过电阻的电流为由O经R到a，故A错误。B．导体棒等效为电源，O为电源正极，c为电源负极，故导体杆O端的电势高于c端的电势，故B错误。CD．导体棒切割磁场产生的感应电动势为：由此可知感应电流为：由Q=I2Rt可求电阻R上的电热功率为：故C正确；D错误。故选C。4、C【解析】ABC．根据闭合电路欧姆定律变形：由图所示的图线知，电源的电动势为图像纵截距：斜率大小为内电阻：电路中的电流：输出电压：AB错误，C正确；D．定值电阻消耗的功率：D错误。故选C。5、A【解析】设带电粒子经电压为U1的电场加速后速度为v0，由动能定理，有带电粒子在电势差为U2的电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成沿初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有所以又因为半径公式则有故d与m，v0成正比，与B，q成反比，即d只与U1有关，与U2无关，故A正确，BCD错误。故选A。6、B【解析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过L1的电流变大，流过L2的电流变小，流过L3的电流不变。故A、C、D错误，B正确。故选B。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】根据带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为粒子可通过选择器，然后进入，打在S板的不同位置，根据粒子在匀强磁场中的圆周运动的轨迹，运用左手定则可以判断粒子带正电还是负电，以及速度选择器中的磁场的方向详解】粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可知，粒子带正电，故A正确；粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误；由，得，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；由，知R越小，荷质比越大，故D错误8、AC【解析】根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式求出离子的轨道半径，画出轨迹示意图，然后求出离子到达荧光屏上离子数与总数的比值.【详解】A、根据半径公式,当时有，直径2R＜L，离荧光屏最近的离子都打不到荧光屏上，所以当时所有离子都打不到荧光屏，故A正确；B、根据半径公式，当时，R＜L，当半径非常小时，即时肯定所有离子都打不到荧光屏上；当有离子打到荧光屏上，故B错误；C、D、当时，根据半径公式，离子恰好打到MN上的临界运动轨迹如图所示：离子速度为v1从下侧回旋，刚好和边界相切，离子速度为v2时从上侧回旋，刚好和上边界相切，打到N点的离子离开S时的初速度方向和打到M′点的离子离开S时的初速度方向夹角θ=π，能打到荧光屏上的离子数与发射的粒子总数之比：，故C正确，D错误；故选AC.【点睛】本题考查了离子在磁场中的运动，离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚离子运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律即可解题9、BC【解析】B．电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故B正确。AD．由电子受力平衡可得：，解得：U=Bva，所以前、后表面间的电压U与v成正比，前、后表面间的电压U与c无关，故AD错误。C．稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即为：，故C正确。故选BC。10、ACD【解析】A.通电导体b处于通电导体a的磁场中，由右手螺旋定则可得通电导体b处于竖直向上的磁场中，故A正确;B.当导体a处于匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，因夹角为45°，则大小，故B错误；C.题意可知，重力和水平向右的磁场力的合力与支持力平衡，当减小b在a处的磁感应强度，则磁场力减小，要使仍平衡，根据受力平衡条件，则可使b上移，即b对a的磁场力斜向上，故C正确；D.当b竖直向下移动，导体棒间的安培力减小，根据受力平衡条件，当a受力的安培力方向顺时针转动时，只有大小变大才能保持平衡，而安培力在减小，因此不能保持静止，故D错误；故选ACD.【点睛】学会区分左手定则与右手螺旋定则，前者是判定安培力的方向，而后者是电流周围磁场的方向，并学会受力分析，同时掌握力的合成与分解的法则三、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）B②.0.410mm.③.（2）11.50mm.④.（3）①“×1”；⑤.12Ω；⑥.②B⑦.E⑧.③C【解析】（1）为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉B．螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度的读数为：0.01mm×41.0=0.410mm，故合金丝的直径为d=0.410mm（2）游标卡尺测量某些工件的外径读数为：1.1cm+0.05mm×10=11.50mm（3）①指针偏角过大，说明倍率档选择的过大，则为了较准确地进行测量，应该选择“×1”倍率；读数为12Ω；②电源电压为3V，则电压表选择3V量程的B；电路可能出现的最大电流为，则电流表选择E；③电压表内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路；故选C.12、①.②.③.D【解析】(1)频率为50Hz，那么打点计时器打A、C两计数点的时间间隔为t=10×0.0