黑龙江省牡丹江市三中2027届物理高二第一学期期末达标检测试题含解析

黑龙江省牡丹江市三中2027年物理高二第一学期期末达标检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图所示，在图中分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图像，正确的是（）A. B.C. D.2、如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（）A.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B.若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短3、电阻为，边长为L=0.5m的正方形线圈位于随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面），如图（甲）所示，取向里为正方向。当磁场按图（乙）变化时，取线圈中电流逆时针为正方向，则线圈中产生感应电流图象为()A.B.C.D.4、回旋加速器的核心部分是真空室中的两个相距很近的D形金属盒，把它们放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面向下．连接好高频交流电源后，两盒间的窄缝中能形成匀强电场，带电粒子在磁场中做圆周运动，每次通过两盒间的窄缝时都能被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置引出，如果用同一回旋加速器分别加速氚核()和粒子()，比较它们所需的高频交流电源的周期和引出时的最大动能，下列说法正确的是A.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较大B.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大C.加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小D.加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较小5、有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部．当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中是正确的（）Aa B.bC.c D.d6、如图所示，在平行带电金属板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、氚核沿平行于金属板方向，以相同动能射入两极板间，其中氘核沿直线运动，未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则①偏向正极板的是质子；②偏向正极板的是氚核；③射出时动能最大的是质子；④射出时动能最大的是氚核。以上说法正确的是()A.①② B.②③C.③④ D.①④二、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、两根足够长的光滑导轨竖直放置，两导轨间距为L，底端接阻值为R的电阻。将一质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外，其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）A.金属棒将做往复运动，金属棒动能、重力势能和弹簧的弹性势能的总和保持不变B.金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为C.金属棒最后将静止，整个过程中电阻R上产生的总热量小于mg·D.当金属棒第一次达到最大速度时，弹簧的伸长量为8、如图所示，P、Q为平行板电容器，两极板竖直放置，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球.将该电容器与电源连接，闭合开关后，悬线与竖直方向夹角为α，则()A.断开开关，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大B.断开开关，缩小P、Q两板间的距离，角度α不变化C.保持开关闭合，缩小P、Q两板间的距离，角度α会增大D.保持开关闭合，缩小P、Q两板间的距离，角度α会减小9、如图所示，ab是匀强磁场的边界，质子()和α粒子()先后从c点射入磁场，初速度方向与ab边界夹角均为45º，并都到达d点．不计空气阻力和粒子间的作用．关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是()A.质子和α粒子运动轨迹相同B.质子和α粒子运动动能相同C.质子和α粒子运动速率相同D.质子和α粒子运动时间相同10、把表头G改装成大量程电流表或电压表时下列说法正确的是A.改装成电压表时应给表头串联一个较大电阻B.改装成电流表时应给表头并联一个较小电阻C.改装后表头G的自身电阻会发生变化D.改装后表头G本身的参量均不会发生变化三、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）如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I时(方向顺时针，如图)时，在天平左、右两边各加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知：磁感应强度的方向为________，大小为________12．（12分）（1）测干电池的电动势和内阻的实验，为了尽量减小实验误差．在如下图所示的四个实验电路中应选用________（2）选好电路后,由于电流表和电压表内电阻对电路的影响,所测得电动势将________．(选填“偏大”，“偏小”，“不变”）（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为________V，电池的内阻为________Ω．（结果均保留两位小数）（4）这种用图象法处理数据是为了减少________.(选填“系统误差”或“偶然误差”)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、B【解析】由题意知甲乙两人都做匀速直线运动，甲与乙的速度保持不变，在相等时间t内s甲＜s乙，甲的速度小于乙的速度，甲图像斜率小。速度时间图像是平行横轴的直线，且甲的速度小，故ACD错误B正确。故选B。2、A【解析】AB．正粒子从磁场边界入射做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有从而当θ为锐角时，画出正粒子运动轨迹如图所示由几何关系可知，入射点与出射点而粒子在磁场的运动时间与速度无关；当θ为钝角时，画出正粒子运动轨迹如图所示由几何关系入射点与出射点而粒子在磁场中运动时间与第一种情况相同，则若v一定，θ越大，从时间公式可以看出运动时间越短；若v一定，θ为锐角越大时，则Oa就越大，但θ为钝角越大时，由上式可以看出Oa不一定越远，故A正确，B错误；C．由可得粒子运动的角速度显然与速度无关，故C错误；D．运动时间无论是锐角还是钝角，时间均为与速度无关，即若θ一定，无论v大小如何，则粒子在磁场中运动的时间都保持不变，故D错误。故选A。3、A【解析】0~1s过程，磁场均匀增大，感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为逆时针方向；1~5s过程，磁场先正向减小后反向增大，变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为顺时针方向，5~7s过程，磁场反向减小后又正向增大，过程中变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中感应电流为：，根据楞次定律可知方向为逆时针方向；7~9s过程，磁场先正向减小后反向增大，变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为顺时针方向，A．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，A正确；B．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，B错误；C．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，C错误；D．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，D错误；故选A。4、C【解析】带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据，知氚核（）的质量与电量的比值大于α粒子（），所以氚核在磁场中运动的周期大，则加速氚核的交流电源的周期较大根据得，最大速度，则最大动能，氚核的质量是α粒子的倍，氚核的电量是倍，则氚核的最大动能是α粒子的倍，即氚核的最大动能较小．故C正确，A、B、D错误．故选C【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，以及会根据求出粒子的最大速度5、D【解析】根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对，故ABC错误，D正确．故选D6、D【解析】根据题意，氘核沿直线运动未发生偏转，是因电场力等于洛伦兹力，由于相同的动能，而不同的质量，它们的电量相同且带正电，磁场相同，电场力相同，因而由速度决定洛伦兹力大小，所以氘核的速度处于中间，氚核的速度最小，质子的速度最大，所以质子受到的洛伦兹力大于电场力，向上偏转，由于电场力做负功，导致质子的动能减小；氚核受到的洛伦兹力小于电场力，向下偏转，电场力做正功，导致氚核的动能最大故选D。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、BC【解析】A．根据能量转化和守恒定律得知：金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和不断减小，转化为电路中的内能，故A错误；B．金属棒最后将静止，重力与弹簧的弹力二力平衡，由胡克定律得：弹簧伸长量为故B正确；C．据能量守恒知：最终金属棒的重力势能转化为弹簧的弹性势能和电路中的内能，棒的重力势能减小为故知电阻R上产生的总热量小于，故C正确；D．当金属棒速度第一次达到最大时，重力与弹簧弹力和安培力合力平衡，弹簧的伸长量小于，故D错误。故选BC。第II卷（非选择题8、BC【解析】保持开关断开，电容器的带电量不变，根据公式、、，联立得，即电场强度与极板间距无关，故板间场强不变，小球所受电场力不变，则不变，故A错误，B正确；保持开关闭合时，电容器板间电压不变，由分析得知，缩小P、Q两板间的距离，板间场强增大，小球所受电场力增大，则增大，故C正确，D错误；选BC.【点睛】本题主要考查平行板电容器中的动态分析问题，要明确保持开关闭合时，电容器板间电压不变，由分析板间场强的变化，判断板间场强的变化，确定的变化．保持开关断开时，电量不变，根据公式推导可知，板间场强不变，分析是否变化9、AB【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，质子和α粒子从同一点沿相同的方向射入磁场，然后从同一点离开磁场，则它们在磁场中的运动轨迹相同，故A正确；两粒子的运动轨迹相同，则它们的轨道半径r相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子动能：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，轨道半径r、磁感应强度B都相等，则EK质子=EKα粒子，故B正确；由牛顿第二定律得：，解得：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，轨道半径r、磁感应强度B都相等，则：，故C错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，磁感应强度B都相等，则：，两粒子的运动轨迹相同，粒子在磁场中转过的圆心角θ相同，粒子在磁场中的运动时间：，，故D错误；故选AB点睛：本题考查了粒子在磁场中的运动，根据题意确定两粒子的轨迹关系与轨道半径关系，然后应用牛顿第二定律、动能计算公式、周期公式进行分析即可正确解题10、ABD【解析】把表头G改装成电压表时应给表头串联一个较大电阻，选项A正确；改装成电流表时应给表头并联一个较小电阻，选项B正确；改装后表头G本身的参量均不会发生变化，选项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.垂直纸面向里②.【解析】因为B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码．则有mg=2NBIL，所以B=故答案为12、①.(1).丙②.(2).偏小③.(3).1.45(1.44—1.46均给分)④.0.70（0.67—0.72均给分）⑤.(4).偶然误差【解析】明确实验原理，从而确定实验电路图，并根据电路的分析可得出电动势的误差情况；根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电动势和内电阻的大小．用图象法处理数据是为了减少偶然误差【详解】（1）本实验中需要测量多组路端电压和干路电流，所以必须用到滑动变阻器；同时因电流表内阻不能忽略，为了减小内阻的测量误差，电流表应采用相对电源的外接法；故应选择丙电路图；（2）丙图中由于电压表的分流，导致电流表测量值小于真实值；而电压值的示数是准确的，故U-I图象将向下移动，故电源的电动势将小于真实值；（3）根据U=E-Ir可