上海市上师大附中 2027届物理高二上期末考试试题含解析

上海市上师大附中2027年物理高二上期末考试试题注意事项：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、关于静电场，下列说法正确的是（）A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点，电势一定为零C.同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加2、2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路．关于这个实验，下列说法中正确的是A.闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，伏特表的示数增大B.闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，安培表的示数增大C.闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，伏特表的示数减小D.闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，安培表的示数减小3、如图所示电路中，已知电源的内阻为r，电阻R1的阻值接近滑动变阻器R0的最大阻值．闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P由变阻器的中点向左滑动一小段距离，下列说法中正确的有A.V1的示数增大，V2的示数变小B.V1的示数增大，V2的示数增大C.A1的示数增大，A2的示数变小D.A1的示数增大，A2的示数增大4、两个可自由移动的点电荷，分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带负电Q1，B处电荷带正电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在A、B直线上，欲使Q1、Q2、Q3三者均处于平衡状态，则（）A.Q3为负电荷，且放于A的左方 B.Q3为负电荷，且放于B右方C.Q3为正电荷，且放于A左方 D.Q3为正电荷，且放于B右方5、下列说法正确的是（）A.电荷处在电势越高的地方电势能越大B.电场中电场强度越大的地方，电势越高C.电势降落的方向必定是场强的方向D.处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零6、如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2V，有一个带电荷量为q＝－1.0×10－8C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为()A.2.0×10－8J B.－2.0×10－8JC.1.60×10－7J D.－4.0×10－8J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、如图甲为节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制。如图乙为其简化电路图，RL为光敏电阻，当光照强度增加时，其电阻值减小。a、b端接路灯电源的开关，要求Uab大于某一值时，接通路灯电路。现增加光照强度，下列判断正确的是（）A.R0两端的电压变小B.指示灯将变暗C.ab两点间电压Uab变大D.光敏电阻RL中的电流将变大8、关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是（）A.变压器既可以改变交流电压也可以改变稳恒直流电压B.经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关C.真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用9、如图，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．M为磁场边界上一点有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子（不计重力）在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．下列说法正确的是（）A.粒子从M点进入磁场时的速率为B.粒子从M点进入磁场时的速率为C.若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来D.若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来10、指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说明正确的是A.指南针可以仅具有一个磁极B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转三、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）某小组同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中所用器材如下：A．电源（电动势约为3V，内阻为几欧）B．电压表V（量程0～3V，内阻为几千欧）C．电流表A（量程0～300mA，内阻为几欧）D．小灯泡（2.8V0.25A）E．滑动变阻器R1（0～10Ω2A）F．滑动变阻器R2（0～200Ω1.5A）G．开关、导线若干（1）实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调，且尽可能地减小验误差，应当在图（甲）中选择电路图_____（填“A”或“B”）；（2）实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是_____（填“R1”或“R2”）；（3）根据实验所测得的电压和电流，描绘出的该小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示，则该小灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为_____mA，这个电流值与通过小灯泡中电流的真实值相比偏大，其原因是电压表的_____（填“分压”或“分流”）。（4）由以上实验数据及图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。12．（12分）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。②按图（c）链接电路后，实验操作如下：（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；（b）将电阻箱R2阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；③由此可知，圆柱体的电阻为_____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、D【解析】电势等于0的点是人为选择的，电势等于零的物体可能带电．故A错误；电势等于0的点是人为选择的，而电场强度是由电场本身决定的，电场强度为零的点，电势可能为零，也可能不为0；如等量同种点电荷连线的中点处，场强等于0，而电势不等于0．故B错误；沿电场线的方向，电势降低，所以同一电场线上的各点，电势一定不相等．故C错误；负电荷沿电场线方向移动时，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，电荷电势能增大．故D正确．故选D.点睛：加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，知道电场强度与电势分别描述电场的两个不同方面的性质，二者没有直接的关系，沿电场线的方向，电势降低2、A【解析】由图可以看出，磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，只与磁感应强度的大小有关，随着磁感应强度变大，电阻变大；AB．闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，磁敏电阻的阻值变大，则干路总电流减小即安培表示数减小，由内电压和滑动变阻器电压减小，根据闭合电路欧姆定律可知伏特表的示数增大，故A正确，B错误；CD．磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，所以闭合开关S，图乙中只改变磁场方向原来方向相反时，伏特表的示数不变，故CD错误【点睛】本题要求同学们能读懂各个图象的物理意义，变化规律，知道磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，只与磁感应强度的大小有关，随着磁感应强度变大，电阻变大3、A【解析】AB．据电路图可知变阻器左侧电阻与R1串联后再与变阻器右侧电阻并联，由数学知识可知两并联部分的阻值相等时，并联的总电阻最大；但电阻R1的阻值接近滑动变阻器R0的最大阻值和滑片P由变阻器的中点向左滑动一小段距离，可知并联的总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流变小，电源的内电压也变小，则路端电压先变大，所以V1的示数变大；V2测量R2两端的电压，R2不变，则V2的示数变小，故A正确，B错误；CD．并联的电压U并=E-U2-Ur，可知U并逐渐变大，电阻R1所在支路的总电阻逐渐减小，所以该之路电流I1增大，即电流表A2示数增大；由I2=I-I1，可知总电流I减小，则I2减小，即电流表A1示数变小，故CD错误。故选A。4、C【解析】假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立设Q3所在位置与Q1距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方根据同种电荷排斥,异种电荷吸引，可判断Q3带负电故选：C.点睛：由于Q1带正电荷，Q2带负电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统处于平衡状态，对其Q3受力分析，去判断所处的位置5、D【解析】A．负电荷在低电势处电势能大，正电荷在高电势处电势能大，故A错误；B．电势的高低与电场强度无关，故B错误；C．沿场强方向电势一定降低，但电势降落的方向不一定是场强的方向，应该是电势降落最快的方向才是场强的方向，故C错误；D．处于静电平衡状态的导体内部，原电场与感应电荷产生的附加电场完全抵消，场强处处为零，故D正确。故选D。6、B【解析】由图可知，电场线的方向向外，所以A点的电势大于B点的电势，所以AB之间的电势差为：U=2V；由电场力做功的公式有：W=qU=-1.0×108C×2V=-2.0×108J，故B正确，ACD的错误；故选B【点睛】本题考查W=Uq的应用，要注意在处理电场力做功的问题时，经常与重力做功相对应来考虑，都与始末位置有关，并且都满足：做正功时势能减小，做负功时势能增加二、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】A．将电源和电阻箱视为等效电源，增加光照强度，光敏电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律：可知干路电流增大，则流过两端电流增大，根据欧姆定律：可知两端的电压增大，A错误；BC．根据闭合电路欧姆定律：可知路端电压，即a、b两端电压减小，两端的电压增大，根据分压规律可知光敏电阻和指示灯构成的并联电路分压减小，通过指示灯的电流减小，根据电功率的计算公式：可知指示灯功率减小，将变暗，B正确，C错误；D．干路电流增大，通过指示灯电流减小，根据分流规律可知通过光敏的电流增大，D正确。故选BD。8、BD【解析】变压器只能改变交流电压，不可以改变稳恒直流电压，选项A错误；由得：，则最大动能：；可知经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关，选项B正确；真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，不是线圈发热，故C错误；磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，故D正确．故选BD.9、BD【解析】A、边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长，即偏转圆半径，所以，，故A错误，B正确；C、磁感应强度增加到原来的倍，那么，偏转圆半径，所以，偏转圆直径对应的弦长为R，有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为，所以粒子射出边界的圆弧长度变为原来，故C错误，D正确10、BC【解析】指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确；当附近的铁块磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确；根据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故D错误【考点定位】安培定则；地磁场【方法技巧】本题主要是安培定则，以及地磁场相关知识，属于容易题三、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.A②.R1③.240④.分流⑤.增大【解析】（1）[1]．描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻较小，因此应采用电流表外接法，故选择A电路；（2）[2]．由于采用分压接法，所以滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；（3）[3][4]．由图可知，当电压为2.5V时，电流为240mA；由于采用电流表外接法，电压表分流使电流表示数偏大；（4）[5]．U-I图象中图象的斜率表示电阻，则由图可知，随着电压的升高电阻增大；原因是灯丝电阻随温度的升高电阻率增大。12、①.5.01②.5.315③.大④.大⑤.1280【解析】①[1]根据游标卡尺读数规则，主尺读数为5cm，游标尺读数为0.1×1mm，长度为5.01cm；[2]根据螺旋测微器的读数规则，主尺读数为5mm，可动刻度为31.5×0.01mm，所以直径为5.315mm。②（a）[3]了保护电路，因此闭合电键前，滑动变阻器一定调到阻值最大；（b）[4]将S2拨向接点2时，