上海市奉城高级中学2027届高二上物理期末学业水平测试试题含解析

上海市奉城高级中学2027届高二上物理期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，一条形磁铁放在水平地面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（）A.磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用2、篮球赛非常精彩，吸引了众多观众．经常有这样的场面：在临终场前0.1s，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利．如果运动员投篮的过程中对篮球做的功为W，出手高度（相对地面）为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计．下列说法中正确的是（）A.篮球出手时的动能为W+mgh1B.篮球进框时的动能为W+mgh1-mgh2C.篮球从出手到进框的过程中，其重力势能增加了mgh1-mgh2D.篮球从出手到进框的过程中，重力对它做的功为mgh2-mgh13、以下敏感元件中不是通过测量电阻变化来确定外界非电学量的变化的是A.光敏电阻 B.干簧管C.热敏电阻 D.电阻应变片4、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.粒子从回旋加速器的磁场中获得能量B.高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动周期的2倍C.D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大D.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子5、如图所示，R是一个定值电阻，A、B为水平正对放置的两块平行金属板，B板接地，两板间带电微粒P处于静止状态，则下列说法正确的是()A.若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，P的电势能将减小B.若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，P将向下运动C.若增大A、B两金属板的间距，则有向右的电流通过电阻RD.若增大A、B两金属板的间距，P将向上运动6、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道到地心的距离约为地球半径的3倍，地球表面处的重力加速度为g，则该轨道处的重力加速度约为A. B.C.4g D.9g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、如图所示的电路中，L为电感线圈（电阻不计），A、B为两灯泡，以下结论正确的是（）A.合上开关S时，A先亮，B后亮B.合上开关S时，A、B同时亮，以后B变暗直至熄灭，A变亮C.断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭D.断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭8、如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则：A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出粒子速度大C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长9、如图，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在与两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向下平移一小段距离，则A.点电荷受到的电场力变大 B.M板的带电荷量增加C.P点的电势不变 D.点电荷在P点具有的电势能增大10、如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．正确的有（）A.电阻的阻值为15ΩB.电池内阻是0.2ΩC.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是10WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W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）在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，现备有以下器材：A．干电池1个、B．滑动变阻器（0~50Ω）、C．滑动变阻器（0~1750Ω）、D．电压表（0~3V）、E．电压表（0~15V）、F．电流表（0~0.6A）、G．电流表（0~3A）其中滑动变阻器应选____，电流表应选___，电压表应选___填写字母序号即可）上图是根据实验数据画出的U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω12．（12分）(1)如图甲是简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为500μA，内阻Rg=200Ω，R1=20Ω，R2=180Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。A端与___（填“红”或“黑”）色表笔相连接。该多用电表5个挡位为直流电压50V挡和500V挡，直流电流1mA挡和10mA挡，欧姆×1Ω挡。B接___（填“1”或“2”）为10mA挡，R4=___kΩ。若电源电动势为1.5V，内阻忽略不计，R3=400Ω，则欧姆挡中值电阻为___Ω。(2)如图乙，如果用欧姆档来测电阻，当用100Ω挡测量时，若指针指在刻线附近，则应换用___（填“1”、“10”或“1k”）挡，换挡之后应先将红、黑表笔短接，调节部件___（填“S”或“T”），进行___（填“欧姆调零”或“机械调零”），使指针对准电阻的“0”刻线，再将待测电阻接入红黑表笔之间。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）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

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】条形磁铁外部磁场由N指向S，根据左手定则知，直导线所受的安培力的方向斜向右下方；根据牛顿第三定律知，条形磁铁所受直导线的磁场力的方向斜向左上方，可知条形磁铁有向左的运动趋势，所受的摩擦力方向向右，磁铁对桌面的压力减小。故B正确，ACD错误。故选B。2、B【解析】A．根据动能定理可知篮球出手时的动能为W，故A错误；B．篮球离开手时所具有的机械能为，篮球在运动过程中机械能守恒，按照机械能守恒可知篮球进框时的动能为W+mgh1-mgh2，故B正确；C．篮球从出手到进框的过程中，其重力势能增加了mgh2-mgh1，故C错误；D．篮球从出手到进框的过程中，重力做负功，重力对它做的功为，故D错误故选B。【点睛】分析在投篮过程中外力对球所做的功,则可求得篮球进筐时的动能.3、B【解析】A．光敏电阻是根据光照强度不同而电阻不同的性质，通过测量电阻的变化来确定光强的变化，故A错误；B．干簧管能将磁场的信息转化为电学量，是一种磁性传感器，故B正确；C．热敏电阻是根据温度升高而电阻减小的性质，通过测电阻的变化来确定温度的变化，故C错误；D．电阻应变片是根据应变片在力的作用下形状变化而电阻变化的性质，通过测电阻的变化来确定力变化，故D错误。故选B。4、C【解析】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径【详解】A项：粒子从两D形盒之间的加速电场中获得能量，故A错误；B项：高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动的周期，故B错误；C项：根据，解得：，所以D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大，故C正确；D项：根据，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期，故D错误故选C【点睛】解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等5、A【解析】考查带电微粒在电场中的电势能与电场力做功有关，以及决定平行板电容器电容的因素【详解】A．若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，A板也是金属板，两板紧贴相接触，相当为一块金属板，因此，等效于A、B两金属板的间距减小，根据知，减小，变大，两板间电压不变，A、B两金属板间的电场强度变大，带电微粒P受电场力增大，P向上运动，电场力做正功，P的电势能减小，故A正确；B．若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，根据知，，所以电容增大，两板间电压不变，A、B两金属板间的电场强度不变，P保持静止，故B错误；C．若增大A、B两金属板的间距，由A选项知，电容器的电容C变小，由电容器带的电荷量，因不变，所以减小，则有向左的电流通过电阻，故C错误；D．据C选项分析，若增大A、B两金属板的间距，电容器的电容C变小，因不变，A、B两金属板间的电场强度变小，P受电场力减小，P将向下运动，故D错误，故选A．【点睛】平行板电容器电容决定式，，电场强度，电容器电容的定义式，联合应用6、A【解析】设地球半径为R，在该轨道处，对人造地球卫星根据牛顿第二定律有：在地面处，忽略地球的自转，对地面上小物体则根据牛顿第二定律有：整理可以得到：，即，故选项A正确，BCD错误二、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、BD【解析】AB．合上S时，电路中立即建立了电场，故立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流要增加，会产生自感电动势，电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，灯泡A、B同时亮，但B逐渐熄灭，A更亮，B正确，A错误；CD．断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势，和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗；CD错误。故选BD【点睛】本题考查了通电自感和断电自感，关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化8、BD【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论【详解】如图，粒子磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出；由图知，粒子运动的半径RP＜RQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vP＜vQ，故A错误，B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=T，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误，D正确；故选BD【点睛】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键9、AB【解析】本题考查电容器的动态分析。【详解】A.由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，由公式可知，板间场强增大，点电荷受到的电场力增大，故A正确；B.电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，电容器的电容C增大，根据可知，M板的带电量增加，故B正确；C.板间场强增大，P点与下板间的距离未变，则由，可知P点与下极板之间电势差增大，下极板电势为零，且P点的电势高于下极板的电势，则P点的电势升高，故C错误；D.该点电荷带负电，而P点电势升高，则点电荷在P点具有的电势能减小，故D错误。故选AB。10、AD【解析】由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的最大输出功率.【详解】电阻的阻值等于b图线的斜率大小，为R=U/I=15Ω，故A正确；电池组的内阻等于a图线的斜率大小，为，故B错误；两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=15V，电流为I=1A，则电池组的输出功率P=UI=15W，故C错误；由图可知E=20V，当外电阻的阻值等于内阻时，其电源的输出功率最大为．故D正确．故选AD【点睛】本题考查学生对图象的认识，要由U=E-Ir去理解图象的性质，明确图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，图象的斜率表示电源的内电阻三、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、BFD1.5V1Ω【解析】[1][2][3]干电池的电动势大约1.5V，所以选择量程为3V的电压表；干电池中的电流不允许过大，一般不能大于0.6A，所以选择量程为0.6A的电流表．则滑动变阻器阻值无需过大，所以选择050Ω的滑动变阻器[4][5]由闭合电路欧姆定律得，即结合图像可知：斜率的绝对值表示内阻12、①.黑②.1③.49.9④.1500⑤.×1k⑥.T⑦.欧姆调零【解析】(1)[1]多用电表欧姆挡内部电源的正极接黑表笔，所以端与黑表笔相连接。[2]根据并联分流规律可知表头和电阻并联可以改装为电流表，小电阻分大电流，所以当端和1相连接时，表头和串联后，与并联，所以并联电阻较小，分流较大，电流表量程较大。[3]端和4相连，电流表量程为，根据串联分压规律可知，大电阻分大电压，端和4串联后改装为的电压表，根据欧姆定律解得[4]若接入中值电阻后，表头指针偏转量程的一半，欧姆挡内部电阻，根据解得(2)[5