2027届上海市同济中学高二上物理期末学业水平测试试题含解析

2027届上海市同济中学高二上物理期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、2018年10月15日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十九、四十颗北斗导航卫星．若其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，则地球的第一宇宙速度为A. B.C. D.2、如图所示，是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经过电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板的距离为d，电势差为U2，板长为L，为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)可采用的方法是()A.增大两板间的电势差U2B.尽可能使板长L短些C.尽可能使板间距离d小一些D.使加速电压U1升高一些3、如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，一矩形线框abed与通电导线共面放置，且ad边与通电导线平行.下列情况中不能产生感应电流的是A.导线中电流变大B.线框向右平动C.线框以直导线为轴转动D.线框以ad边为轴转动4、如图所示，螺线管、蹄形铁芯，环形异线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是()A.小磁针aN极指向B.小磁针bN极的指向C.小磁针cN极的指向D.小磁针dN极的指向5、图中电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（）A.两板间距离增大B.两板间距离减小C.两板间相对面积减小D.两板间相对面积增大6、如图所示，A、B、C是一条电场线上的三个点，电场线的方向由A指向C，A、B之间的距离等于B、C之间的距离．A、B、C三点的电场强度的大小和电势分别用EA、EB、EC和φA、φB、φC表示，则（）A.EA=EB=EC B.EA＞EB＞ECC.φA＞φB＞φC D.φA-φB=φB-φC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、回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙间的加速电压可增大离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大D形盒的半径可增大离子从回旋加速器中获得的动能8、初速度为的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则A.电子将向右偏转，速率不变B.电子将向左偏转，速率改变C.电子将向左偏转，半径不变D.电子将向右偏转，半径改变9、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R｡金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下｡现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由a到b B.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变 D.ab所受的静摩擦力逐渐减小10、如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C为电容较大的电容器，下列说法中正确的有A.接通开关S，A立即变亮，最后A、B一样亮B.接通开关S，B逐渐变亮，最后A、B一样亮C.断开开关S，A、B都立刻熄灭D.断开开关S，A立刻熄灭，B逐渐熄灭三、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）在做《测定金属丝的电阻率》的实验时（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径．如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm（2）需要对金属丝的电阻进行测量．已知金属丝的电阻值Rx约为5Ω；一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压从零开始调节．他可选用的器材有：A.直流电源（电动势6V，内阻可不计）B.直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）C.直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）D.直流电压表（量程0～3V，内阻约为6kΩ）E.直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）F.滑动变阻器（10Ω,2A）G.滑动变阻器（1kΩ，0.5A）H.电键I.导线若干以上器材中电流表选用_______（填序号），电压表选用______（填序号），滑动变阻器选用__________（填序号）（3）在答题卡的方框中画出实验电路图_______12．（12分）要测一个待测电阻Rx（190Ω~210Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：电源E：电动势3.0V，内阻不计；电流表A1：量程0~10mA，内阻r1约50Ω；电流表A2：量程0~500μA，内阻r2为1000Ω；滑动变阻器R1：最大阻值20Ω，额定电流2A；定值电阻R2=5000Ω；定值电阻R3=500Ω；电键S及导线若干。要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表_________（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻_________（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表。（2）在方框中画出实验电路_________。（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数1.20V，考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx＝_________Ω。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，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15．（12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L

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】根据其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，则有：，当某一卫星的轨道半径为地球半径R时，其线速度为第一宇宙速度，则有：，联立解得：，故选B2、C【解析】带电粒子加速时应满足带电粒子偏转时，由类平抛规律，应满足：解得联立以上各式可得则由公式可得，应使板长长一点，板间距d小一点，同时也可以使U1小一些，故C正确。故选C。3、C【解析】根据感应电流的条件：当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流．根据直导线磁场的分布规律，判断几种情况下，穿过线圈的磁通量是否变化即可【详解】A.线框不动，增大导线中的电流，则周围的磁感应强度增强，则线框中磁通量增大，可以产生感应电流．故A错误；B.线框向右运动时，线框中的磁感应线强减小，故磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；C.线框以直导线为轴转动，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，故C正确；D.线框以导线ad为轴转动，线框中的磁通量变化，会产生感应电流，故D错误故选C4、A【解析】小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向，即磁感线的切线方向．根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，外部磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故d的指向正确，故A正确【点睛】在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向5、B【解析】两极板间距离d增大，而电容器的电压U不变，则板间场强减小，电荷所受电场力减小，电荷将向下运动．故A错误．两极板间距离d减小，而电容器的电压U不变，则板间场强增大，电荷所受电场力增大，电荷将向上运动．故B正确．两极板正对面积S减小或变大时，电容器的电压U和距离d都不变，则板间场强不变，电荷并不运动．故CD错误．故选B【点睛】本题是简单的电容器动态变化分析问题，抓住板间电压不变是关键；熟练掌握匀强电场的场强公式6、C【解析】顺着电场线方向，电势必定降低．根据电场线疏密判断电场强度的大小，电场线越密电场强度越大．匀强电场中沿电场线方向相等的距离，电势差相等【详解】顺着电场线方向，电势必定降低，则有φA＞φB＞φC．故C正确．一条电场线无法确定电场线疏密情况，所以无法比较三点场强的大小．故AB错误．若是匀强电场，φA-φB=φB-φC．若是非匀强电场，无法比较φA-φB与φB-φC的大小．故D错误．故选C【点睛】本题考查对电场线两个意义的理解：根据电场线的方向，可判断电势的高低，根据电场线的疏密可判断场强的大小．一条电场线不能比较场强的大小二、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、AD【解析】A．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量。故A正确；B．离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量。故B错误；CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由得则最大动能可见，最大动能与加速电压无关，增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能，故C错误，D正确。故选AD。8、AD【解析】AB．由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后跟左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故A符合题意，B不符合题意。CD．由右手螺旋定则可知，直导线右侧电场向里，并且离导线越远，场强越弱；由左手定则可知，电子向右偏转，根据，解得：，可知，B越小，半径越大，故D符合题意，C不符合题意。故选AD。9、AD【解析】由于磁场发生变化，利用法拉第电磁感应定律可求得感应电动势，从而求得电流，再根据通电导线在磁场中的受力，分析安培力大小，由于金属棒处于静止状态从而分析摩擦力大小。【详解】A．根据楞次定律，可知感应电流的磁场与原磁场方向相同，再根据右手定则得ab中的感应电流方向由a到b，A正确；B．根据感应电动势由于磁感应强度随时间均匀减小，因此感应电动势保持不变，回路中的电流保持不变，B错误；C．安培力的大小F=ILB由于电流不变而磁感应强度减小，因此安培力减小，C错误；D．由于金属棒始终处于静止状态，所受摩擦力与安培力等大反向，安培力逐渐减小，因此摩擦力逐渐减小，D正确。故选AD。10、ABD【解析】接通开关S，电容器C要通过A充电，因此A立刻亮，由于充电电流越来越小，当充电完毕后，相当于断路，而L对电流变化有阻碍作用，所以通过B的电流逐渐增大，故B逐渐变亮，当闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，因此A、B一样亮，故AB正确；当S闭合足够长时间后再断开，A立刻熄灭，而L产生自感电动势，且电容器也要对B放电，故B要逐渐熄灭，故C错误D正确【点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小，注意电容器也要放电三、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、①.0.742(0.741mm-0.743mm)②.B③.D④.F⑤.【解析】（1）金属丝的直径是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.（2）电源电压为6V，电压表选择量程为3V的D;待测电阻阻值约为5Ω，电路中的最爱电流不超过，则电流表选B.滑动变阻器应选择阻值较小的F；（3）电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：12、①.A2②.R2③.④.200【解析】（1）[1][2]根据题意可知，可以将已知内阻的电流表A2串联一个定值电阻，从而起到分压的作用，其串联的定值电阻为：所以选择定值电阻R2。（2）[3]因为题中的滑动变阻器的阻值较小，所以滑动变阻器