江苏省徐州市铜山区 2027届物理高二上期中考试试题含解析

江苏省徐州市铜山区2027届物理高二上期中考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、当波源向观测者靠近时，观测者所接收到的频率f'和波源振动的频率f的关系是()A．f'=fB．f'<fC．f'>fD．无法确定2、如图所示，水平放置的通电直导线上方M、N两点的磁感应强度分别为BM、BN，则（）A．BM＜BN，方向均垂直纸面向外 B．BM＞BN，方向均垂直纸面向外C．BM＞BN，方向均垂直纸面向里 D．BM＜BN，方向均垂直纸面向里3、如图，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°.则为()A．2B．3C．2D．34、一带正电荷的小球沿光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，如图所示，速度方向垂直于匀强磁场．小球飞离桌面后，最终落在水平地面上，设飞行时间为t1，水平射程为s1，着地速率为v1．现撤去磁场，其他条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为s2，着地速率为v2，则有()A．v1>v2B．v1=v2C．s1=s2D．t1<t25、在如图甲所示的电路中，闭合开关S，在滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化.圈乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法不正确的是A．图线a表示的悬电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B．图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C．此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D．此过程中电压表V3示数的变化最ΔU2和电流表示数变化量ΔI的比值不变6、如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上，电源电动势，内阻，用理想电压表测出电动机两端电压U=10V，已知电动机线圈电阻，则下列说法中正确的是()A．通过电动机的电流为10A B．通过电动机的电流为C．电动机的热功率为2W D．电动机的输出功率为16W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、由欧姆定律导出和，下列叙述正确的是（）A．由知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定B．导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流大小无关C．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D．一定的电流流过导体，电阻越大，其电势差越大8、如图所示，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力)，从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负粒子在磁场中：A．运动轨迹的半径相同B．重新回到边界所用时间相同C．重新回到边界时速度大小和方向相同D．重新回到边界时与O点的距离相等9、如图,质量为m、电荷量为+q的小球。从地面B点正上方的A点以某一初速度水平抛出,经过时间t后,球落在水平面上C点,落地时的动能为Ek。若空间增加竖直向下的匀强电场,且场强大小E=mg/q，小球仍以相同的速度从A点抛出，重力加速度为g,则（）A．落地点位于BC中点B．落地点位于BC中点右侧C．落地时动能小于2EkD．在空中运动的时间小t/210、如图所示，一个充好电与电源断开的竖直放置的平行板电容器，左极板带负电，右极板带正电，板间电场可视为匀强电场。一个质量为m、带电量为-q的油滴，从O点以速度v射入板间，v的方向与水平方向成θ角，油滴到达运动轨迹的最高点N（图中未标出）时，速度大小又为v，并恰好打在电容器的极板上，重力加速度为g，则以下说法中正确的是A．板间的场强大小为B．最高点N与O点的电势差为C．如果两板间距离变小，O点到右板的距离不变，则最高点N的位置变低D．如果两板间距离变小，O点到右板的距离不变，则最高点N的位置变高三、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）某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干．回答下列问题：（1）将多用电表档位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔______，调零点．（2）将图（a）中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示．多用电表和电压表的读数分别为_____kΩ和_____V．（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为_________kΩ．12．（12分）用如图1所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．(1)下列实验条件必须满足的有_____．A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系．a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时_______（选填“需要“或者“不需要”）y轴与重锤线平行．b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则___（选填“大于”、“等于”或者“小于”）．可求得钢球平抛的初速度大小为___（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）．(3)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样．这实际上揭示了平抛物体______．A．在水平方向上做匀速直线运动B．在竖直方向上做自由落体运动C．在下落过程中机械能守恒四、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）一质量为的带电小球以速度沿竖直方向从点垂直进入匀强电场中，如图所示，经过一段时间后到达点，其速度变为水平方向，大小仍为，重力加速度为，求：(1)小球带电情况（电性和电荷量大小）；(2)小球速度的最小值。14．（16分）质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，如图所示，电容器两极板相距为d，两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向外．一束电荷电量相同、质量不同的带正电的粒子，沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线匀速穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为△x，粒子所带电荷量为q，且不计重力，求：（1）求粒子进入磁场B2时的速度v的大小.（2）求打在a、b两点的粒子质量之差△m.（3）比较这两种带电粒子在磁场B2中运动时间的大小关系，并说明理由.15．（12分）间距为l=0.5m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角θ=30°，上端连有阻值R=0.5Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度d=3m．现将质量m=0.1kg、内阻r=0.5Ω、长l=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放，达到稳定速度v0后进入水平导轨，当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s，已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足（比例系数k未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻．求：（1）导体棒ab的速度v0；（2）导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热；（3）若磁场B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒ab停留在B2磁场区域，B1需满足什么条件．

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、C【解析】

波源振动的频率f是由波源每秒钟所振动的次数决定的，介质振动的频率由波源频率及波源相对介质是否移动来决定的，当波源向观测者靠近时，观察者接收到的机械波频率比波源静止时接收到的频率大，即f'>f。故A、B、D错误，C正确。故选：C2、A【解析】

利用安培定则可以判断出通电直导线周围磁场线分布情况，电流方向向右，则其上方磁场垂直纸面向外，越靠近导线磁场越强，故B、C、D错误，A正确.故选A.3、C【解析】

考查库仑力作用下的平衡问题。【详解】设A球的电荷量为q0，两次实验A球都受力平衡，库仑力：设A球的质量为m，对A球受力分析可得：两球之间的距离，其中L为线长，r为两球球心间的距离。联立上式解得：所以有：C正确。故选C。4、B【解析】

AB、在有磁场，重力和洛伦兹力共同作用时，其洛仑兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直，不对粒子做功，不改变粒子的动能，有磁场和无磁场都只有重力作功，动能的增加是相同的；有磁场和无磁场，小球落地时速度方向并不相同，但速度的大小是相等的，即，故B正确，A错误；CD、有磁场时，小球下落过程中要受重力和洛伦兹力共同作用，重力方向竖直向下，大小方向都不变；洛伦兹力的大小和方向都随速度的变化而变化，但在能落到地面的前提下洛伦兹力的方向跟速度方向垂直，总是指向右上方某个方向，其水平分力fx水平向右，竖直分力fy竖直向上；如图所示，竖直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g，从而使运动时间比撤去磁场后要长，即；小球水平方向也将加速运动，从而使水平距离比撤去磁场后要大，即，故C、D错误；故选B．小球在有磁场时做一般曲线运动，无磁场时做平抛运动，运用分解的思想，两种情况下，把小球的运动速度和受力向水平方向与竖直方向分解，然后利用牛顿第二定律和运动学公式来分析判断运动时间和水平射程；最后利用洛伦兹力不做功判断落地的速率．5、C【解析】

AB.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，可知路端电压增大，即知电压表V1示数增大，电压表V2的示数减小，电压表V3的示数增大，则知，图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况，图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况，故AB项与题意不相符；C.由闭合电路欧姆定律得U1=E-Ir，则保持不变，故C项与题意相符；D.由闭合电路欧姆定律得U3=E-I（r+R1），则保持不变，故D项与题意不相符。6、D【解析】

AB、根据欧姆定律得回路中的电流，故AB错误；CD、电动机发热消耗的功率，电动机的输入功率为，则输出功率：，故D正确，C错误；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、BCD【解析】

AB.导体的阻值是导体本身所具有的性质，导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与通过导体的电流及导体两端的电压无关，故A错误，B正确；C.由欧姆定律可知，对某一导体来说，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值，故C正确；D.根据可知，一定的电流流过导体，电阻越大，其电压越大，即电阻两端的电压越大，故D正确。8、ACD【解析】

A．根据牛顿第二定律得：解得：由题q、m、v、B大小均相同，则r相同。故A正确。

B．粒子的运动周期，由题q、m、B大小均相同，则知T相同。粒子运动轨迹如图所示：

根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-2θ，轨迹的圆心角也为2π-2θ，运动时间为：同理，负离子运动时间为：显然时间不等。故B错误。C．正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同。故C正确。D．根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ，r、θ相同，则S相同。故D正确。

故选ACD。9、BC【解析】

A、B、D项：若空间增加竖直向下的匀强电场，场强大小E=mg/q，小球的加速度变为2g，由公式h=12gt2可知，t=2hg，加速度变为原来的两倍，所以时间变为原来的22，由公式：x=C项：由动能定得可知，没加电场时：mgh=E加电场后：2mgh=由以上两式可知，落地时动能小于2Ek，故C正确。故应选：BC。10、AB【解析】

AB．因油滴到达最高点时速度大小为v，方向水平，对于O到N的过程用动能定理有：所以有：在竖直方向上油滴做初速度为的竖直上抛运动，则有：即：油滴由O到N的运动时间有：则在水平方向上由运动学公式和牛顿第二定律可得：联立解得：所以A正确，B正确.CD．如果两板间距离变小，电荷量不变，根据：知板间电场强度不变，又O点到右板的距离不变，鼓最高点处N的位置不变，故C错误，D错误.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、（2）1（3）15kΩ；3.50V；（4）12.0kΩ；【解析】试题分析：（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零；（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；（3）欧姆表读数等于倍率乘以表盘读数，伏特表读数要估读；（4）欧姆表测量的是外电路的总电阻，由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值；解：（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔短接后，调节调零旋钮，是电流表满偏；（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；（3）欧姆表读数=倍率×表盘读数=1K×15.0Ω=15.0kΩ；电压表读数为3.60V；（4）由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值，为12.0KΩ故答案为（1）短接；（2）1；（3）15.0，3.60；（4）12.0；【点评】本题关键是明确实验原理，会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压，同时能结合闭合电路欧姆定律灵活地列式分析12、BD球心需要大于B【解析】

(1)[1]ABD．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，故A错误，BD正确；C．档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化，故C错误；(2)a．[2][3]小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点；小球在竖直方向为自由落体运动，故y轴必须保证与重锤线平行；b．[4][5]如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1：3，由于两段水平距离相等，故时间相等，根据解得：则初速度(3)[6]伽利略说明了小球由同一高度下落时的等时性，故只能说明小球在竖直方向为自由落体运动，无法说明水平方向上的匀速直线运动和是否机械能守恒，故B正确．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)小球带正电，电荷量为；(2)【解析】

(1)从到过程中，在竖直方向小球做匀减速运动，加速度点是最高点，竖直分速度为0，有水平方向小球在电场力作用下做匀加速运动，可知小球带正电；初速度为0，加速度水平方向有联立解得可得(2)设重力与电场力的合力为，其与水平方向的夹角为，则如图所示。开始一段时间内，与速度方向夹角大于，合力做负功，动能减小后来与速度夹角小于，合力做正功，动能