上海市交大附中嘉定分校2027届高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

上海市交大附中嘉定分校2027届高二物理第一学期期中学业水平测试试题请考生注意：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、如图空间存在两个相邻的磁感应强度大小相等方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L，现将宽度也为L的矩形闭合线圈从图示位置垂直磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受安培力随时间变化的图象是：（规定线圈中逆时针为电流正方向，线圈受安培力方向向左为正方向）（）A． B． C． D．2、如图所示，虚线表示电场中的等势线，相邻等势线之间的电势差相等，一电子以一定的初速度进入电场中，只在电场力的作用下运动，运动轨迹如图中实线所示，M、N两点是电子运动轨迹上的两个点，由此可判断（）A．N点电势高于M点电势B．电子一定是从N点运动到M点C．电子在M点的电势能小于在N点的电势能D．电子在M点的动能小于在N点的动能3、关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大4、如图所示，闭合开关S，待电路稳定后，一带正电的粒子（不计重力）沿中线以初速度v0进入电场中，粒子通过偏转电场打在荧光屏上的P点，现在欲使得粒子打在荧光屏上的位置下移，则下列做法可行的是A．增大粒子的比荷B．增大R2的电阻C．减小粒子进入偏转电场时的初动能D．增大R1的电阻5、如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象．则（）A．任意时刻甲振子的位移都比乙振子的位移大B．零时刻，甲、乙两振子的振动方向相同C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度达到其最大，乙的加速度达到其最大6、如图甲所示为一运动员(可视为质点)进行3米板跳水训练的场景，某次跳水过程的v-t图象如图乙所示，t=0是其向上起跳的瞬间．则该运动员从跳板弹起能上升的高度最接近（）A．0.38m B．0.80m C．1.10m D．3.00m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、下列关于电流方向的说法中，正确的是()A．电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．电流的方向规定为正电荷定向移动的方向C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同8、如图所示，实线是两个等量点电荷P、Q形成电场的等势面，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，b位于P、Q连线的中点．则（）A．两点电荷P、Q电性相反B．a点的电场强度大于b点的电场强度C．带电粒子在a点的电势能大于在c点的电势能D．带电粒子在a点的动能小于在b点的动能9、如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成．当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出．已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W．关于该电吹风，下列说法正确的是()A．电热丝的电阻为55ΩB．电动机的电阻为ΩC．当电吹风吹冷风时，电热丝每秒钟消耗的电能为120JD．当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120J10、在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，阻值均大于r，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中A．电压表示数变大B．电流表示数变小C．电容器C所带电荷量增多D．电源的输出功率变大三、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）现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值Rx约为0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A.现有如下器材可供选择：电流表A(量程0.6A，内阻约为0.6Ω)电压表V(量程3V，内阻约为3kΩ)待测电阻丝Rx(阻值约为0.5Ω)标准电阻R0(阻值5Ω)滑动变阻器R1(5Ω，2A)滑动变阻器R2(200Ω，1.5A)直流电源E(E＝6V，内阻不计)开关S、导线若干(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是________；(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法；（分压，限流）(3)根据你在(1)(2)中的选择，在图甲上完成实验电路的连接________；(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________；(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D＝________.12．（12分）如图所示为一多量程电压表内部电路如图所示。其中电流计G的内阻Rg=15Ω，满偏电流Ig=1mA，则R1=__________，R2=__________。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）用单位长度电阻为r0=0.05Ω/m的导线绕制一个n=100匝、边长a=0.20m的正方形线圈，线圈两端与阻值R=16Ω的电阻连接构成的闭合回路，如图甲所示。线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B的大小随时间变化的关系如图乙所示。求：（1）在0~1.0×10－2s时间内，通过R的电荷量是多少；（2）1分钟内电流通过电阻R所产生的热量。14．（16分）如图所示，一条不可伸长的轻绳长为R，一端悬于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）。现有一个高为h，质量为M的平板车P，在其左端放有一个质量也为m的小物块Q（可视为质点），小物块Q正好处在悬点O的正下方，系统静止在光滑水平面地面上。今将小球拉至悬线与竖直方向成60◦角，由静止释放，小球到达最低点时刚好与Q发生正碰，碰撞时间极短，且无能量损失。已知Q离开平板车时的速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4:1,重力加速度为g，求：（1）小物块Q离开平板车时速度为多大；（2）平板车P的长度为多少；15．（12分）一匀强电场，场强方向是水平的（如图）.一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成θ角的直线运动.求：（1）小球作什么运动？（2）匀强电场的电场强度？（3）小球运动到最高点时其电势能变化了多少？.

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】

线圈进入磁场，在进入磁场0-L的过程中，E=BLv，电流，方向为逆时针方向．安培力的大小F=BIL=，根据左手定则，知安培力方向水平向左．在L-2L的过程中，电动势E=2BLv，电流，方向为顺时针方向，安培力的大小F=2×＝，根据左手定则，知安培力方向水平向左．在2L-3L的过程中，E=BLv，电流，方向为逆时针方向，安培力的大小为F=BIL=，根据左手定则，知安培力方向水平向左．故D正确，ABC错误．故选D．解决本题的关键掌握切割产生的感应电动势公式以及安培力的大小公式，会通过楞次定律判断感应电流的方向，通过左手定则判断安培力的方向．2、C【解析】A、由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方，由于是负电荷，所以电场线方向是左向上，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知M点的电势高于N点的电势，故A错误；B、根据电场线或等势面的疏密程度可知，M点的场强小于N场强，粒子在M点受的电场力小于在N点受的电场力，故B正确；C、由，得电场力做负功电势能增加，即电子在M点的电势能小于在N点的电势能，故C正确；D、电场力做负功，电子在M点的动能大于在N点的动能，故D错误．故选BC．【点睛】电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．3、C【解析】试题分析：电压表是由内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势．故A错误；电动势反映本身的特性，与外电路的结构无关．即同一电源接入不同的电路，电动势不会变化；在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也不会变化，故BD错误；电源的电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量，C正确．考点：考查了对电源电动势的理解4、D【解析】

在偏转电场中由类平抛规律可得：运动时间为：偏转位移：现在欲使得粒子打在荧光屏上的位置下移，则有偏转位移减小；所以可以减小两极板的电势差，或增大粒子进入偏转电场时的初动能，或减小粒子的比荷，由于两极板的电势差等于电阻的两端电压，要减小两极板的电势差可以增大R1的电阻；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。5、D【解析】

A．简谐运动图象反映了振子的位移与时间的关系，可知，甲振子的位移有时比乙振子的位移大，有时比乙振子的位移小，故A错误；B．根据切线的斜率等于速度，可知，零时刻，甲、乙两振子的振动方向相反，故B错误；C．由分析可知，前2秒内乙振子的加速度为正值，甲振子的加速度为负值，故C错误；D．第2秒末甲的位移等于零，通过平衡位置，速度达到其最大，乙的位移达到最大，加速度达到其最大，故D正确。故选D。6、A【解析】

设跳水运动员起的速度大小为v，上升的最大高度为h．由v﹣t图象与坐标轴围成面积表示位移，可知：又联立解得：，所以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、BCD【解析】

解答本题需要知道电流的形成和电流方向的规定．电荷的定向移动形成电流，定向移动的电荷可以是正电荷，可以是负电荷，可以是正负电荷向相反方向定向移动形成电流．但是规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．【详解】AB．物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反，故A错误，B正确；C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，故C正确；D．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动方向相反，故D错误．8、BD【解析】

A.等量异种电荷连线的中垂线为等势线，这往往是区分等量同种、等量异种电荷等势线的标志，因此由图可知，该图为等量同种电荷的等势线，故A错误；B.等量同种电荷连线的中点电场强度为零，因此a点的电场强度大于b点的电场强度，故B正确；C.根据对称性可知，a、c两点电势相等，，因此a点电势能和c点电势能相等，故C错误；D.根据电场线分布可知,带电粒子从a到b过程中电场力做正功，动能增大，电势能减小，所以粒子在a点动能小于b点动能，故D正确．9、AD【解析】

当吹热风时，电机和电阻并联．电阻消耗的功率为，由可知故A正确；电机为非纯电阻电路故B错误；当电吹风吹冷风时，电热丝处于断路状态，没有电流通过，电热丝每秒钟消耗的电能为0，故C错误；当电吹风吹热风时，电动机M和电热丝R并联，电动机的功率为120W，所以每秒钟消耗的电能，故D正确；综上分析，AD正确．10、AD【解析】

在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，根据欧姆定律分析干路电流如何变化和电阻R1两端电压的变化，即可知道电压表读数的变化．电容器C的电压等于电阻R2两端的电压，分析并联部分电压的变化，即知道电容器的电压如何变化，根据Q=CU可知所带电荷量的变化；根据干路电流与通过R2的电流变化情况，分析电流表的变化．a点的电势等于R2两端的电压．根据外电路电阻与内阻的关系，判断电源的输出功率的变化。【详解】A.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，并联电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大，故A正确；B.根据闭合电路欧姆定律，内电压增大，R1两端电压增大，可知并联部分电压减小，流过R2的电流减小。由于干路电流I增大，所以流过R3的电流增大，电流表示数增大，故B错误；C.电容器与电阻R2并联，电压相等，根据Q=CU，电容器C所带电荷量减小，故C错误；D.当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，外电路电阻越接近内阻，电源的输出功率越大。由于R1、R2阻值均大于r，外电路电阻大于内阻，现外电路总电阻减小，电源的输出功率增大，故D正确。故选：AD。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、CR1分压1.205【解析】

(1)、(2)、关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值以及接法；根据求出的最小电阻来选择保护电阻；根据待测电阻远小于电压表内阻可知电流表应用外接法，但因为待测电阻阻值太小可知待测电阻应与保护电阻串联使用．(3)根据是连接电路时应先连接主干路然后再连接并联电路，注意正负极和量程．(4)关键是根据欧姆定律和电阻定律求出电阻率的表达式即可．(5)关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出．【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻为：，所以变阻器应选R1并且应采用分压式接法；电路中需要的最小电阻为：，为保护电流表应与一保护电阻串联，所以排除电路A，再根据待测电阻满足，可知电流表应用外接法，所以应排除电路D，由于待测电阻阻值太小，将电压表直接测量时电压太小无法读数，所以应将待测电阻与保护电阻串联后再与电压表并联才行，所以合理的电路应是C；(2)根据题(1)中的分析可知，变阻器应选R1，并且应采用分压式接法；(3)根据题（1）中分析可知电路连接图如图所示：(4)图C电路图应有：①根据电阻定律应有：②联立①②可得：(5)螺旋测微器的读数为：D=1mm+20.6×0.01mm=1.205（±0.002）mm；明确：①通过估算电路中需要的大小电阻来选择保护电阻，通过电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值以及采用的接法；②当待测电阻满足时，电流表应用外接法．12、2985Ω1.2×104Ω【解析】

[1][2]当电压表量程为3V时，根据串联电路特点和欧姆定律得：IgR1+IgRg=3①当电压表量程为15V时，根据串联电路特点和欧姆定律得：IgRg+Ig（R1+R2）=15②又Ig=1mA=0.001A，Rg=15Ω①②联立代入数据解得R1=2985Ω，R2=12000Ω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、（1）1.0×10－2C（2）320J【解析】

（1）在0～1.0×10-2s时间内的感应电动势线圈内阻：通过电阻R的电流

所以在0-t1时间内通过R的电荷量q=I1t1=1.0×10-2C

（2）在一个周期内，电流通过电阻R产生热量

在1.0

min内电阻R产生的热量为14、（1）13gR【解析】（1）设小球即将与物块Q碰撞前的速度为v1，小球由初始位置摆动到最低点的过程中，由机械能守恒定律可得：mgR（1-cos61°）=1