2027届湖北省恩施州三校联盟高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析

2027年湖北省恩施州三校联盟高二上物理期末学业水平测试模拟试题注意事项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、为测定某点的电场强度，在该点放一电荷量为-q的检验电荷，测得该点的电场强度为E1；再在该点改放另一电荷量为+2q的检验电荷，测得电场强度为E2．则A.E1>E2，方向相反B.E1<E2，方向相同C.E1=E2，方向相反D.E1=E2，方向相同2、如图所示，矩形闭合线圈竖直放置，是它的对称轴，通电直导线AB与平行，且AB、所在平面与线圈平面垂直，如要在线圈中形成方向为的感应电流，可行的做法是A.AB中电流Ⅰ逐渐增大B.AB中电流I先增大后减小C.导线AB正对靠近线圈D.线圈绕轴逆时针转动90°(俯视)3、如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中A.小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B.小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点，小球速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻，小球和小车在水平方向动量一定大小相等、方向相反4、如图所示，一个带电微粒从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方h处自由落下，两板间还存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电小球通过正交的电、磁场时，其运动情况是（）A.可能做匀速直线运动B.可能做匀加速直线运动C.可能做曲线运动D.一定做曲线运动5、如图甲所示，两虚线相互垂直，a、b两点和P、Q两点关于O1点对称，两带电量均为+q的点电荷分别放置在a、b两点。如图乙所示，两虚线相互垂直，c、d两点和M、N两点关于O2点对称，分别通过c、d两点的两导线内均有垂直纸面向外、大小为I的电流。下列说法正确的是A.P、Q两点的电场强度相同B.M、N两点的磁感应强度相同C.从P点到O1点电场强度可能先减小后增大D.从M点到O2点磁感应强度可能先增大后减小6、如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t0时间内，电容器（）A.上极板带正电，所带电荷量为B.上极板带正电，所带电荷量为C.上极板带负电，所带电荷量为D.上极板带负电，所带电荷量为二、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、理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片，原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则（）A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小8、小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场可视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈从图示位置以角速度ω绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，下列说法正确的是()A.若从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2Ne0sinωtB.从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2Ne0cosωtC.发电机线圈从垂直中性面位置转动90°的过程中，产生的感应电动势的平均值是D.发电机线圈从垂直中性面位置转动180°的过程中，产生的感应电动势的平均值是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、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，匀强电场的电场强度为E，方向竖直，有一质子重力不计恰能以速率V从左向右沿直线水平飞越此区域．下列说法正确的是A.电场方向竖直向下B.如果B和E的方向都改变为原来的相反方向，质子将向上偏转C.该质子通过此区域的速度D.若一电子以速率V从左向右飞入，则该电子也将沿直线运动三、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）某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由图线可知弹簧的原长x0=______cm，劲度系数k=________N/m12．（12分）如图所示，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；（2）第一象限有界磁场的最小面积；（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。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、D【解析】在该点放一电荷量为-q的检验电荷，测得该点的电场强度为E1，在该点改放另一个电荷量为+2q的点电荷，该点的电场强度不变，大小仍为E1，方向与E1相同，即E1=E2．故D正确故选D2、D【解析】OO′为线框的对称轴，由图示可知，AB中电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零；A.AB中电流I逐渐增大，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故A错误；B.AB中电流I先增大后减小，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故B错误；C.导线AB正对OO′靠近线圈，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故C错误；D.线圈绕OO′轴逆时针转动90∘(俯视)穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcda，故D正确；故选D.3、D【解析】小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，故A、B错误；由于水平方向动量守恒，小球向左摆到最高点，小球水平速度为零，小车的速度也为零，故C错误；系统只在在水平方向动量守恒，且总动量为零．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反．故D正确4、D【解析】粒子进入两个极板之间时，受到向下的重力，水平方向相反的电场力和洛伦兹力，若电场力与洛伦兹力受力平衡，由于重力的作用，粒子向下加速，速度变大，洛伦兹力变大，洛伦兹力不会一直与电场力平衡，故合力一定会与速度不共线，故粒子一定做曲线运动故选D。5、D【解析】A．根据场强的叠加法则可知P、Q两点的场强大小相等，方向相反，所以P、Q两点电场强度不同，A错误；B．根据安培定则判断磁感应强度的方向，根据矢量合成法则可知M、N两点磁感应强度大小相等，方向相反，所以M、N两点磁感应强度不同，B错误；C．根据等量同种电荷电场线的分布可知，从P到O1的电场强度可能先增大后减小或一直减小，不可能先减小后增大，C错误；D．根据磁感应强度的叠加可知，无穷远处的磁感应强度为0，在处的磁感应强度也为0，所以从无穷远处到处磁感应强度先增大后减小，所以从M点到O2点磁感应强度可能先增大后减小，D正确。故选D。6、A【解析】由题图乙可知，B增大，根据楞次定律知，感应电流沿逆时针方向，故电容器上极板带正电；感应电动势为所以电容器所带电荷量为选项A正确，BCD错误。故选A。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】AB．在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定，因此保持Q的位置不动，变压器输出电压不变。将P向上滑动时，副线圈电路总电阻增大，则变压器输出电流减小，变压器输入电流也减小，电流表的读数变小，故A正确，B错误；CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，变压器输出电压变大，变压器输出电流变大，变压器输出功率变大；变压器的输入功率等于输出功率，变压器输入电压不变，则变压器输入电流变大，电流表的读数变大，故C正确，D错误。故选AC。8、ACD【解析】结合中性面的特点可知从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式；由法拉第电磁感应定律求出平均电动势.【详解】A、B、矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以N匝矩形线圈产生的感应电动势的最大值是2Ne0,线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，而感应电动势等于0，所以从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt=2Ne0sinωt；故A正确，B错误.C、在线圈从垂直中性面位置转动90°过程中，单匝线圈上的磁通量的变化量，产生的感应电动势的平均值是；故C正确.D、发电机线圈从垂直中性面位置转动180°的过程中，磁通量的变化量，感应电动势的平均值是；故D正确.故选ACD.【点睛】本题考查了交流电产生的原理和最大值、平均值的关系，知道整个矩形线圈产生的感应电动势是ab边和cd边产生的感应电动势之和.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、ACD【解析】根据“质子以速率V直线水平飞越正交的电磁场”可知，本题考查速度选择器的问题，根据质子受力平衡而做匀速直线运动，运用速度选择器的两选两不选分析推断.【详解】A、质子在电磁场中受到电场力和洛伦兹力而做直线运动，二力必定平衡，由左手定则知质子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向竖直向下，而质子带正电，所以电场方向竖直向下，故A正确.B、如果B和E的方向都改变为原来的相反方向，则电场力和洛伦兹力的方向都反向，而大小均不变，则电场力和洛伦兹力仍平衡，质子仍沿直线运动，故B错误.C、质子做直线运动时电场力和洛伦兹力平衡，有，得，故C正确.D、若换为电子带负电，也从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是仍有，所以该电子也将沿直线运动；故D正确.故选ACD.【点睛】在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用．粒子能匀速通过速度选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，可得，只有速度的粒子才能沿直线通过选择器．即粒子选择器只选择粒子的速度大小和射入方向，与粒子的带电情况、质量无关.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）4；②.（2）50【解析】弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律F=k△x求解劲度系数；【详解】弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为8N时，弹簧的长度为20cm，伸长量为16cm；根据胡克定律F=k△x，有：；12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，则粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径必须和圆形磁场的半径相同，即：R=a在磁场中，由洛仑兹力提供向心力：联立可得：由左手定则知：磁感应强度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，则根据此时粒子在磁场中做圆周运动的半径为R′=2a则最小磁场的直径为最小面积为（3）粒子在从P到Q运动的过程中，所经历的磁场区域均不可以改变其速度的大小，所有粒子在到达Q点的速度仍是v。虽然不同粒子在Q点的速度方向不同，从Q到y轴负方向，由动能定理可得：解得：由第一象限内的磁场分布可以知道，所有从Q点射出的粒子，其速度大小均为v