河南省郑州市中原区第一中学2027届物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

河南省郑州市中原区第一中学2027年物理高二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、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹，设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB，下列说法正确的是（）A.若aA<aB，则Q靠近M端且为负电荷B.若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷C.EpA=EpBD.EpA>EpB2、如图所示，长方体金属块边长之比a：b：c=3：1：2，将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（设金属块的电阻率不变）（）A.I B.9I/4C.4I/9 D.2I3、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有定值电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.电阻R的热功率不变4、如图所示，质量m＝0.75kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为30°、宽度L＝1m的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E＝8V、内阻r＝1Ω，额定功率为6W、额定电压为2V的电动机M正常工作。取重力加速度大小g＝10m/s2，则磁场的磁感应强度大小为（）A.1T B.1.25TC.1.5T D.2T5、如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时)正确的是()A. B.C. D.6、在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）A.合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭B.合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭C.合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭D.合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭二、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、如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下带电粒子（不计重力）以初速度v0沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t。在该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转60°角，根据上述条件下列说法正确的是（）A.该粒子带正电 B.带电粒子在磁场中运动的时间为C.带电粒子在磁场中运动的半径为 D.带电粒子的比荷为8、等腰直角三角形闭合线框，直角边长为L,在拉力F的作用下从图示位置以速度v水平向右匀速穿过两个条形区域的匀强磁场，磁场区域宽度均为L，两部分磁场磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，线框穿越磁场过程中，以下描述感应电流（逆时针方向为正）、安培力（向左为正）、拉力（向右为正）、电功率随时间或位移变化的图像中，正确的是（）A. B.C. D.9、如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t=0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（）A.一直向右移动B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力随时间周期性变化D.受到的安培力在一个周期内做正功10、在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡、分别与有铁芯的线圈和定值电阻组成如图所示的电路（自感线圈的直流电阻与定值电阻的阻值相等，且的自感数足够大），闭合开关达到稳定后两灯均可以正常发光．关于这个实验的下面说法中正确的是（）A.闭合开关后，灯先亮，灯后亮B.闭合开关后，灯后亮，灯先亮C.闭合开关，待后电路稳定断开开关，灯会闪亮一下D.闭合开关，待电路稳定后断开开关，灯不会闪亮，但会缓慢熄灭三、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）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“6V、3W”，其他可供选择的器材有：A．电压表V1(量程6V，内阻约20kΩ)B．电压表V2(量程20V，内阻约60kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻约0.2Ω)D．电流表A2(量程0.6A，内阻约1Ω)E．滑动变阻器R1(0～1000Ω，0.5A)F．滑动变阻器R2(0～20Ω，2A)G．学生电源E(6V～8V)H．开关S及导线若干某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I，绘成U－I关系曲线如下左图所示(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；（填器材前的序号）(2)在上图的虚线框中画出实验所用的电路图_________；(3)若将该小灯泡接在电动势为6V，内阻为12Ω电源两端，则灯泡实际消耗的功率为________W.12．（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图1所示，则金属丝的直径为_____（2）某同学设计了如图所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约）可选用的器材规格如下：电源E（电动势，内阻不计）；电流表A（，内阻约）；电流表G（，内阻为）；滑动变阻器（阻值，额定电流）；滑动变阻器（阻值，额定电流）；定值电阻；定值电阻；开关S和导线若干①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选______，滑动变阻器R应选______②某次测量时电流表G的读数为，安培表示数为，计算的准确值为______（计算结果保留3为有效数字）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、B【解析】AB、由图可知粒子电场力应向左方，因粒子带负电，故电场线的方向应向右，若aA<aB，则Q靠近N端且为负电荷，故A错误；若aA>aB，则Q靠近M端且为正电荷，故B正确；CD、粒子由A到B过程中，电场力做负功，电势能增加，故A点的电势能EpA小于在B点的电势能EpB；故CD错误；故选B【点睛】曲线运动中，合力指向曲线的内侧；轨迹与电场线交点位置，电场力向左，故从A到B，电场力做负功，电势能增加2、B【解析】根据电阻定律可确定AB及CD时的电阻，再由欧姆定律即可确定电流【详解】设b长为l；根据电阻定律可知：；则接AB时，电阻；当接CD时，电阻；由欧姆定律可知：；则；故选B3、D【解析】A.磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，根据楞次定律得知ab中的感应电流方向由a到b，故A项不合题意.B.由于磁感应强度均匀减小，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律E可知，回路产生的感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，故B项不合题意.C.根据安培力公式F＝BIL知，电流I不变，B均匀减小，则ab所受的安培力减小，故C项不合题意.D.I不变，根据P＝I2R分析知电阻R的热功率保持不变;故D项符合题意.4、B【解析】电动机上的电流为：内电压为：U内=8V-2V=6V则电源电流为：则磁场中导线的电流为I′=6A-3A=3A根据平衡条件：BIL=mgsin30°得：A．1T，与结论不相符，选项A错误；B．1.25T，与结论相符，选项B正确；C．1.5T，与结论不相符，选项C错误；D．2T，与结论不相符，选项D错误；故选B。5、A【解析】线圈在进磁场的过程中，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，即为正值，在出磁场的过程中，根据楞次定律知，感应电流的方向为ADCBA，即为负值；在线圈进入磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，根据E=BLv可知，感应电动势均匀增大，则感应电流也均匀增大；在线圈进入磁场的后一半过程中，切割的有效长度均匀减小，根据E=BLv可知，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小；在线圈出磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，根据E=BLv可知，感应电流均匀增大，在线圈出磁场的后一半的过程中，切割的有效长度均匀减小，根据E=BLv可知，感应电流均匀减小，故A正确，BCD错误6、C【解析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序【详解】由图可以看出，a、b灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作．但对于含电感线圈的电路，在通电时，线圈产生自感电动势，对电流的变化有阻碍作用。则合上开关，b先亮，a后亮．当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由a、b及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭．故C正确故选C【点评】对于线圈要抓住这个特性：当电流变化时，线圈中产生自感电动势，相当于电源，为回路提供瞬间的电流二、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】A．根据左手定则可知该粒子带正电，故A正确；BCD．没有磁场时，粒子做匀速直线运动，故有加上磁场后，轨迹如图根据几何关系，则有带电粒子在磁场中运动的半径为根据几何关系可知粒子转过的圆心角，粒子在磁场中做圆周运动的运动时间粒子磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得带电粒子的比荷为故C正确，B、D错误；故选AC。8、AD【解析】A线框刚进入磁场时磁通量向里增加，感应磁场向外，因此感应电流方向为逆时针，电流i应为正；随着线框的运动，导线切割磁感线长度增加，感应电流增加，由于底边的长度为L，故电流正方向增加的时间为，线框进入右边磁场之后，由楞次定律可知，磁通量向里减小，根据楞次定律可知感应电流为顺时针，且逐渐增加，且两边均切割磁感应线，感应电流方向一致，所以最大电流为完全进入磁场时的2倍；当线框出磁场的过程中，磁通量向内减小，根据楞次定律可知感应电流为逆时针，且电流强度逐渐增大，故A正确。B线圈向右运动过程中，所受的安培力总是向左的，即总是正值，不可能是负值，选项B错误；C设开始时经过时间t,则线圈进入磁场内的距离为vt，切割磁感线的有效长度也为vt，则电动势E=Bv2t，因安培力等于外力，则可知外力与时间不是线性关系，则选项C错误；D由A分析可知，电流与时间成线性关系，则不妨设I=kt，则电功率P=I2R=k2Rt2，则电功率与时间的平方成正比；且由于线圈进入右边磁场后最大电流为为完全进入磁场时的2倍，则最大安培力等于4倍，则选项D正确；故选AD.9、ABC【解析】AB、根据左手定则知,导体棒开始所受的安培力方向水平向右,安培力在第一个内做匀加速直线运动,在第二个内,安培力方向水平向左,大小不变,做匀减速直线运动,根据运动的对称性知,一个周期末速度为零,金属棒的速度方向未变.知金属棒一直向右移动,先向右做匀加速直线运动,再向右做匀减速运动,速度随时间周期性变化,而位移一直增大.所以A选项是正确的、B正确.C、因为电流周期性变化,则安培力也周期性变化.故C正确；

D、在一个周期内,动能的变化量为零,则安培力在一个周期内做功为零.故D错误.10、BD【解析】AB.闭合开关的瞬间，b灯立即正常发光，a灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，a灯逐渐变亮，故A错误，B正确；CD.闭合开关，待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，a、b两灯串联，同时逐渐变暗，两灯均不会闪亮．故C错误，D正确三、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.A②.D③.F④.⑤.0.67W【解析】（1）灯泡额定电压为6V，电压表选择A；由图甲所示图象可知，最大电流为0.5A，电流表选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择F（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为R==12Ω，电流表内阻为1Ω，电压表内阻为20kΩ，相对来说电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示（3）在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示；两图象的交点坐标值是该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡的电流，由图象可知，灯泡两端电压U=2.1V，电流I=0.32A，灯泡实际功率P=UI=2.1V×0.32A=0.67W【点睛】本题考查了实验器材的选择、作实验电路图、求灯泡实际功率；电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法12、①.②.③.④.【解析】（1）固定刻度读数为，则此金属丝的直径为（2）根据闭合电路欧姆定律电路和电流表最小读数，可求出电路中需要的最大电阻为