黑龙江省哈尔滨市香坊区第六中学校2027届高二物理第一学期期末联考试题含解析

黑龙江省哈尔滨市香坊区第六中学校2027届高二物理第一学期期末联考试题请考生注意：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、如下图所示，将质量为M，半径为R且内壁光滑半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙。今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A.槽离开墙后，将不会再次与墙接触B.小球离开C点以后，将做竖直上抛运动C.小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒D.小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽组成的系统动量守恒2、在磁场中某一点，已经测出一段0.5cm长的导线中通入0.01A电流时，受到的安培力为5.0×10－6N，则下列说法正确的是()A.该点磁感应强度大小一定是0.1TB.该点磁感应强度大小一定不小于0.1TC.该点磁感应强度大小一定不大于0.1TD.该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向3、如图，把一条导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线通有水平向右的电流时：A.磁针所在区域磁场方向垂直纸面向里；B.磁针所在区域磁场方向垂直纸面向外；C.磁针不会发生偏转；D.磁针发生偏转，S极向里，N极向外4、我国于2010年3月5日成功发射了“遥感卫星九号”，在绕地球运行的过程中，该卫星受到地球引力的大小A.只与地球的质量有关 B.只与卫星的质量有关C.与地球和卫星的质量均有关 D.与地球和卫星的质量均无关5、如图所示，先后以速度v0和2v0把同一正方形闭合线圈匀速拉入有界匀强磁场区域的过程中，则在先后两种情况下（）A.线圈中的感应电流之比为I1：I2=2：1B.线圈所受到的安培力之比为F1：F2=1：4C.线圈产生的焦耳热之比为Q1：Q2=1：4D.通过线圈截面电荷量之比为q1：q2=1：16、下列设备工作时，将电能转化为机械能的是A.电动机 B.发电机C.蒸汽机 D.柴油机二、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、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8、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是()A.最容易表现出波动性的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B.这些氢原子最多可辐射出6种不同频率的光C.若用n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光照射某金属恰好发生光电效应，则用n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光照射该金属一定能发生光电效应D.用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为3.86eV9、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C10、指纹传感器为在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个极，外表面绝缘，手指在其上构成电容器的另外一个极．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器，若金属颗粒与手指间组成的每个电容电压保持不变，则：（）A.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离近时，电容小B.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离远时，电容小C.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大D.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小三、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）某学习小组利用如图所示的装置测定磁极间的磁感应强度．实验步骤如下在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈，将矩形线圈的短边完全置于障形磁铁N、S极之间磁场中并使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线______；在电路未接通时，记录线圈静止时弹簧测力计的读数；接通电路开关，调节滑动变阻器使电流表读数为1，记录线圈静止时弹簧测力计的读数，F表示的是______用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L；利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度______12．（12分）利用单摆测当地重力加速度的实验中：（1）某同学测量数据如下表：L/m0.4000.5000.6000.8001.200T2/s21.602.102.403.204.80请在图中画出L－T2图像______，并由图像求得重力加速度g＝______m/s2．（保留三位有效数字）（2）某同学测得的重力加速度值比当地标准值偏大，其原因可能有______A．振幅过小B．摆球质量过大C．摆动次数多记了一次D．将摆长当成了摆线长和球直径之和四、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】AB．小球从A运动到B的过程中，由于墙壁的阻挡，所以槽不会运动，在该过程中，小球与半圆槽在水平方向受到墙壁的作用力，系统水平方向动量并不守恒，小球、半圆槽组成的系统动量也不守恒；从B运动到C的过程中，在小球压力作用下，半圆槽离开墙壁向右运动，小球离开C点时，小球的水平速度与半圆槽的速度相同，但是此时小球也具有竖直向上的速度，所以小球离开C点以后，将做斜上抛运动。小球离开C点以后，槽向右匀速运动，因为全过程中，整个系统在水平方向上获得了水平向右的冲量，槽将与墙不会再次接触，B错误A正确；C．小球从A运动到B的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒。槽离开墙壁后，系统水平方向不受外力，小球与半圆槽在水平方向动量守恒，因此，小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量不守恒，C错误；D．小球在槽内运动的全过程中，小球有竖直向上的分加速度，存在超重现象，系统竖直方向的合外力不为零，因此，小球与半圆槽组成的系统动量不守恒，D错误。故选A。2、B【解析】因为导线受到安培力F=BILsinα=5.0×10﹣6N，计算得：Bsinα=0.1T即B=，所以B≥0.1T，故AC错误，B正确；D、该点的磁感应强度的方向与导线所受的磁场力方向垂直，所以磁感应强度的方向一定不是导线所受的磁场力方向，故D错误；故选B3、A【解析】由右手螺旋定则可知，在电流的正下方磁场方向垂直纸面向里，A对；B错；小磁针静止时N极所指为磁场方向，因此N极向里转，CD错；故选A考点：考查右手螺旋定则点评：难度较小，本题重点在于弄清楚电流与小磁针在空间上的位置关系4、C【解析】根据万有引力定律表达式得：其中M为地球质量，m为卫星的质量．故选C5、D【解析】A．正方形线框边长为，导体切割磁感线产生感应电动势：可知前后两次进入磁场中电动势之比：根据闭合电路欧姆定律：可知前后两次进入磁场中的电流之比：A错误；B．根据安培力的表达式：可知：B错误；C．线圈匀速进入磁场，所用时间：可知时间之比：线框电阻，根据焦耳定律：可知焦耳热之比：C错误；D．根据纯电阻电路中电荷量的表达式：可知通过线圈横截面积的电荷量相等，D正确。故选D。6、A【解析】电动机工作时，消耗电能获得机械能，是把电能转化为机械能，故A符合题意；发电机工作时，将其他形式的能转化为电能，故B不符合题意；蒸汽机工作时，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故C不符合题意；柴油机工作时，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故D不符合题意．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、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.8、BD【解析】波长越短的光越不容易产生波动性；大量处于激发态n的氢原子，在向低能级跃迁时可产生的光子种类为个；处于激发态的氢原子的电子从高能级向低能级跃迁过程中，产生的光子能量由前后两个能级的能量差决定，；根据爱因斯坦光电效应方程，电子从金属表面逸出时的最大初动能【详解】A、最容易表现出波动性的光是波长较大，即频率较小的光．根据，在所有辐射出的光中，只有从n=4能级到n=3能级跃迁的能量差最小，波长最长，最满足题意，故A错误；B、由于是一群氢原子处于n=4能级，故它们在向低能级跃迁过程中产生的光子种类为种，故B正确；C、根据，从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的频率小于从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的频率，用频率的光恰好发生光电效应，则频率小于该种金属的极限频率（截止频率），无论光多么强，都不能发生光电效应，C错误；D、用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为；又根据光电效应方程，最大初动能，D正确故选BD【点睛】本题考查了能级跃迁和光电效应的综合运用，知道能级间跃迁辐射的光子频率与能级差的关系以及光电效应的条件是解决本题的关键9、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。10、BC【解析】手指的嵴和峪与金属电极的距离不同，根据电容的决定式分析电容的大小．由电容的定义式分析电容的电压一定时，电量的变化.【详解】A、指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近时，根据电容的决定式得知，电容大．故A错误B、指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远时，根据电容的决定式得知，电容小．故B正确C、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确，D错误.故选：B、C.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.垂直②.线圈所受安培力与重力的合力③.【解析】根据共点力平衡即可求得受到的安培力大小，根据左手定则判断出安培力方向；有求得磁感应强度【详解】要使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线垂直，这样能使弹簧测力计保持垂直，方便测出拉力；对线框受力分析知：受重力、安培力、弹簧的拉力，三力平衡，所以F表示的是线圈所受安培力与重力的合力；由安培力公式得：，由平衡条件得：，又

解得：【点睛】本题是简单的力电综合问题，结合安培力公式、平衡条件列式求解12、①.②.9.86③.CD【解析】（1）[1]根据表中数据作出L－T2图像如图所示：[2]根据单摆周期公式：可得：结合图象的斜率解得：g=9.86m/s2（2）[3]由(1)分析可知：AB．测量重力加速度与