湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2027届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

湖北省宜昌市部分示范高中教学协作体2027年物理高二上期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（）A.电压表示数增大，电流表示数减少B.电压表示数减少，电流表示数增大C.两电表示数都增大D.两电表示数都减少2、如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈和，线圈跟电源连接，线圈的两端接在一起，构成一个闭合回路。下列说法中正确的是（）A.闭合开关时，线圈中产生图示方向的感应电流B.闭合开关时，线圈中感应电流的磁场与线圈中电流产生的磁场方向相同C.断开开关时，电磁铁会继续吸住衔铁一小段时间D.断开开关时，弹簧立即将衔铁拉起3、如图所示，小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．下列说法中正确的是（）A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B.对应P点，小灯泡的电阻为R＝C.对应P点，小灯泡的电阻为R＝D.对应P点，小灯泡的功率为U1I14、如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.a、b、c、d四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈中感应电流的情况是A.线圈a中有感应电流且方向为逆时针B.线圈b中有感应电流且方向顺时针C.线圈c中有感应电流且方向为逆时针D.线圈d中有感应电流且方向为顺时针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，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（）AUa＞Uc，金属框中无电流B.Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D.Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣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、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E、g和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A.小球带负电B.小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变C.小球做匀速圆周运动过程中周期D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大8、如图所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直于纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是()A.Ga最大 B.Gb最大C.Gc最大 D.Gb最小9、一矩形金属线圈共10匝，在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动，产生交变电流的电动势为e＝220sin（100πt）V，对于这个交变电流的说法正确的是（）A.此交变电流的频率为50HzB.此交变电流电动势有效值为220VC.t＝0时，线圈平面与中性面重合，此时磁通量最大D.耐压为230V的电容器能够在该交变电路中使用10、用多用电表的欧姆档检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明A.二极管加有正向电压，故测得电阻很小B.二极管加有反向电压，故测得电阻很大C.此时红表笔接的是二极管的正极D.此时黑表笔接的是二极管的正极三、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）用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，被测电源是两节干电池串联成的电池组．可供选择的实验器材如下：A．电流表，量程0.6A，内阻约为0.5ΩB．电流表，量程100mA，内阻约为5ΩC．电压表，量程3V，内阻约为3kΩD．电压表，量程15V，内阻约为5kΩE．滑动变阻器，0～1000Ω，0.1AF．滑动变阻器，0～10Ω，2A开关一个，导线若干(1)为了尽量得到较准确的实验结果，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________（填器材前面的选项字母）(2)有(甲)、(乙)两个可供选择的电路如图所示，为减小实验误差，应选___________电路进行实验（3）如图是根据实验记录数据画出的U－I图象，则由图可求出该电源电动势为___________V，该电源内阻为______Ω（结果保留2位有效数字）12．（12分）某同学要将一量程为60mA的毫安表改装为量程为0－3V的电压表。他进行了以下操作：(1)他先从理论上计算，得知改装后的电压表内阻应为_____________Ω。(2)他又利用甲图的电路粗略测量毫安表内阻，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点，若两电表均正常工作，则多用电表表笔a为_____________色（选填“红”或“黑”）；若此时毫安表的示数为55.0mA，多用电表的示数如图乙所示，且中央刻度值为15.0Ω，则此时多用电表读数为_____________Ω，可算得此多用电表内电池的电动势为_____________V。（保留3位有效数字）。(3)他再经计算后将一阻值为R的电阻与毫安表串联，改装为量程为0－3V的电压表（如丙图虚线框内所示）。然后利用一只标准电压表，对改装后的电压表进行检测。实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电压表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图丙的实物接线图中完成余下导线的连接_____________。(4)检测发现，当标准电压表的示数为2.40V时，毫安表的示数为50.0mA，由此可以推测出他改装的电表量程不是预期值，要达到预期目的，只需要_____________A．将阻值为R的电阻更换为一个阻值为R两倍的电阻B．将阻值为R的电阻更换为一个阻值为R一半的电阻C．将阻值为R的电阻更换为一个阻值比R大2Ω的电阻D．将阻值为R的电阻更换为一个阻值比R小2Ω的电阻四、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、A【解析】当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，由路端电压U=E-Ir可知U增大，即电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大，U2增大，流过R2的电流I2增大，电流表的读数IA=I-I2电流表示数将减小；故选A。2、C【解析】AB．由题意可知，当S接通后，线圈A中产生磁场，穿过线圈B向上的磁通量增加，根据楞次定律：增反减同，线圈B中感应电流的磁场与A线圈中电流产生的磁场方向相反，结合安培定则可知，B中产生与图示方向相反的感应电流，故AB错误；CD．将断开开关S时，导致穿过线圈B向上的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B在产生与线圈A中同向的感应电流，电磁铁继续吸引衔铁D，产生延时释放D的作用，故C正确，D错误。故选C。3、C【解析】（1）此灯泡是非线性元件，根据电阻是指对电流的阻碍作用判断灯泡电阻与电压之间的关系；（2）找到P点对应的电压和电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；（3）由功率公式可对应图线的“面积”【详解】由图象可知，通过灯泡的电流随两端电压的增大而增大，因△U＞△I，则随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻，故C正确，B错误；因P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，大小为U1I2，故D错误．故选C【点睛】对于线性元件，其电阻，非线性元件，；对于U-I图与I-U图要区分清楚，电阻R=K，还是R=不能搞错4、A【解析】通电直导线管周围有磁场存在，根据右手螺旋定则可判定电流方向与磁场方向的关系．根据产生感应电流的条件和楞次定律判断各项【详解】A项：由右手螺旋定则可判定通电导线磁场的方向．ac象限磁场不为零，a中磁场垂直纸面向里，当电流增大时，线圈a中有逆时针方向的电流，故A正确；B、D项：由矢量合成可知，其中bd区域中的磁通量为零，当电流变化时不可能产生感应电流，故B、D错误；C项：C线圈磁场不为零，由矢量合成可知c中磁场垂直纸面向外，当电流增大时，线圈c中有顺时针方向的电流，故C错误故选A【点睛】本题考查了右手螺旋定则和楞次定律的应用，解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，知道感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化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】因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的考点：导合格切割磁感线产生感应电动势【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况二、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、AC【解析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，则知小球所受的电场力竖直向上，与电场方向相反，因此小球带负电，故A正确．小球做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断变化，两者之和即机械能在变化，故B错误．小球做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有qvB=mr，又qE=mg，联立得，故C正确．在加速电场中，根据动能定理得qU=mv2，得，知若电压U增大，小球获得的速度v增大，小球做匀速圆周运动的轨迹半径增大，根据知小球做匀速圆周运动的周期不变．故D错误．故选AC8、CD【解析】a球受力平衡，有Ga=qE①重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电；b球受力平衡，有Gb+qvB=qE②c球受力平衡，有Gc=qvB+qE③解得Gc＞Ga＞Gb故选CD.9、ABC【解析】A．根据可知，该交流电的频率为，选项A正确；B．该交流电的最大值为，有效值为，选项B正确；C．t=0时，电动势为零，此时线圈处在中性面上，磁通量最大，选项C正确；D．230V小于该交流电的最大值为，所以耐压为230V的电容器不能在该交变电路中使用，选项D错误。故选ABC。10、BC【解析】AB．测量电阻偏转角度小，则电阻大，为反向电压，故A错误，B正确；CD．测量时加的反向电压，又因欧姆表的黑表笔接的电池的正极，则黑表笔应与二极管的负极相连接。即红表笔与二极管的正极相连接，故C正确，D错误。故选BC。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.A；②.C；③.F；④.乙；⑤.3.0；⑥.1.0；【解析】（1）根据二节干电池的电压约为3V，则根据电压值及实验中的基本要求可以选取电流表及电压表；（2）甲图误差来源于电流表的分压作用，乙图误差来源与电压表的分流作用，相比较，电流表分压作用引起的误差更大；（3）U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势，根据斜率表示内电阻求解电源内阻【详解】（1）因二节干电池的电动势约为3V，故电压表的测量量程不能太大，由题意可知，电压表只能选3V量程的C；通过电源的电流不能太大，故量程0～3A的电流表太大，无法准确测量，故电流表应选量程为0.6A的A；滑动变阻器选择F即可；（2）甲图误差来源于电流表的分压作用，可以将电流表的内阻归结到电源中，故电动势测量值不变，内电阻测量值变大；乙图中误差来源与电压表的分流作用，由于电压表内电阻达到几千欧姆，误差较小，故选择乙方案；（3）U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势，故电动势为3.0V；根据斜率表示内电阻求解电源内阻，故内电阻为【点睛】中学实验中选择仪表是常见的一种题型，要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析，先确定出必须用到的器材，再去根据题目中给出的条件去判断电流表和电压表．一定要注意判断图象与横轴的交点的横坐标是不是短路电流12、①.50②.黑③.11.0④.1.43⑤.⑥.C【解析】(1)[1]60mA=0.06A，根据电表改装原理可知，毫安表串联电阻，改装为大量程的电压表，根据串联电路的规律可知：U=IgR，解得改装后电压表内阻：R=50Ω(2)[2][3][4]多用电表在使用时必须使电流从红表笔流进多用电表，从黑表笔流出多用电表，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断表笔a为黑表笔。根据多用电表的读数规则可知，读数为R毫安=1×11.0Ω=11.0Ω欧姆表的中值电阻等于内阻，故R内=15Ω，I=55mA=0.055A分析电路结构可知，多用电表和毫安表串联，根据闭合电路欧姆定律可知，E=I（R内+R毫安）代入数据解得E=1.43V(3)[5]