重庆市南开中学2027届高二上物理期中学业水平测试试题含解析

重庆市南开中学2027届高二上物理期中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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置．如图所示为该透镜工作原理示意图，虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于x轴、y轴对称，且相邻两等势线的电势差相等．图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹示意图，关于此电子从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是：（）A．a点的电势高于b点的电势B．电子在a点的加速度大于在b点的加速度C．电子在a点的动能小于在b点的动能D．电子在a点的电势能小于在b点的电势能2、如图，将物体从固定的光滑斜面上静止释放，物体沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是（）A．物体所受的合力为零B．斜面对物体的支持力对物体做正功C．物体的动能不变D．物体的机械能守恒3、如图所示，真空中一椭圆的两焦点M、N处固定两个等量异种电荷+Q、-Q，O为椭圆中心，、分别是椭圆长轴和短轴，是椭圆上关于O点对称的两个点，下列说法中正确的是（）A．椭圆上某点的场强方向为该点的切线方向B．a、b两点场强相同，e、f两点场强大小相同、方向不相同C．将一正电荷由e点沿椭圆移到f点，电场力做功不为零D．将一电荷由O点移到椭圆上任意一点时，电势能的变化量相同4、如图所示，一根长度L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止在导轨上，已知垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角。下列说法中正确的是（）A．导体棒受到磁场力大小为BLIsinθB．导体棒对轨道压力大小为mg+BLIsinθC．导体棒受到导轨摩擦力为D．导体棒受到导轨摩擦力BLIcosθ5、某电场中有A、B、C三点，已知A、B两点间的电势差UAB=-60V，B、C两点间的电势差UBC=-50V，三点电势分别用φA、φB、φC表示，则下列关系正确的是A．φA>φB>φC B．φB>φC>φA C．φC>φA>φB D．φC>φB>φA6、如图所示，两个电荷量均为+q的小球用长为l的轻质绝缘细线连接，静止在光滑的绝缘水平面上．平衡时细线的张力大小为F1。若将两小球的电荷量均增大为原来的两倍，在不改变电性及细绳长度的情况下，轻绳的张力变为F2。若两个小球的半径r≪l，则（）\A．B．C．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、下图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点。可以判定：（）A．其在M点的速度小于在N点的速度B．其在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力C．其在N点的速度小于在M点的速度D．其在N点受到的电场力大于在M点受到的电场力8、如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹,若带电粒子只受电场力作用,粒子从a点运动到b点的过程中(

)A．粒子运动的加速度逐渐增大B．粒子运动的速度逐渐增大C．粒子的电势能逐渐增加D．粒子的动能逐渐减小9、下列关于电流的说法中，正确的是（）A．金属导体中，电流的传播速率就是电场的传导速率B．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就加大C．电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能到达用电器D．通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速10、如图所示，两平行光滑金属导轨CD、PQ间距为L，与电动势为E、内阻为r的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余电阻不计．在空间施加匀强磁场可以使ab棒静止，则磁场的磁感应强度的值及其方向可能为()A．，竖直向上B．，垂直于回路平面向下C．，竖直向下D．，垂直于回路平面向上三、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）某实验小组正在测定一节新型电池的电动势（约为3V）和内阻，现要选取一个定值电阻R0当做保护电阻。（1）首先为了准确测量定值电阻R0阻值，在操作台上准备了如下实验器材：A、电压表V（量程3V，电阻约为4kΩ）

B、电流表A1（量程1A，内阻约0.5Ω）C、电流表A2（量程3A，内阻约0.5Ω）

D、定值电阻R0（阻值约为3Ω）E、滑动变阻器R（0-10Ω）

F、开关s一个，导线若干

根据上述器材，在测量R0阻值时应选择________（填序号）为电流表，其实验电路图应选择图中哪种接法________（填字母a或b），经测量定值电阻R0阻值为2.9Ω。（2）之后为了测量该新型电池的电动势和内阻，设计了如下实验，请用笔画代替导线在图中将所选器材进行连接。（3）根据实验记录做出U-I图线如图所示，从中可以求出待测新型电池的内阻为________Ω，电池电动势为________V（都保留两位有效数字）。12．（12分）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如下，回答下列问题：①现备有以下器材：A．干电池1个

B．滑动变阻器（1～51Ω）D．电压表（1～3V）

E．电压表（1～15V）F．电流表（1～1．6A）

G．电流表（1～3A）其中电流表应选______，电压表应选______．（填字母代号）②根据图线读出电池的电动势E=__________V，电池的内阻r=________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）如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，两个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从cd边垂直于磁场边界射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。求：（1）粒子1带正电还是负电（2）粒子1和粒子2的比荷之比（比荷：电荷量与质量的比值）（3）粒子1和粒子2在磁场中运动时间之比14．（16分）如图所示，一条不可伸长的轻绳长为R，一端悬于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）。现有一个高为h，质量为M的平板车P，在其左端放有一个质量也为m的小物块Q（可视为质点），小物块Q正好处在悬点O的正下方，系统静止在光滑水平面地面上。今将小球拉至悬线与竖直方向成60◦角，由静止释放，小球到达最低点时刚好与Q发生正碰，碰撞时间极短，且无能量损失。已知Q离开平板车时的速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4:1,重力加速度为g，求：（1）小物块Q离开平板车时速度为多大；（2）平板车P的长度为多少；15．（12分）如图所示在沿水平方右的匀强电场中，竖直放置着一光滑半圆孤的绝缘细管，圆心为O，半径为R，现将质量为m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径一端B点由静止释放，小球沿细管滑到P点时，速度刚好为零，OP连线与竖直方向的夹角为θ，且θ=37°，不计空气阻力，重力加速度为g，求：（1）匀强电场强度E为多少？（2）小球滑到最低点C点时管壁对小球的支持力为多少？

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】

AC．根据等势线与电场线垂直，可作出电场线，电子所受的电场力与场强方向相反，故电子在y轴左侧受到一个斜向右下方的电场力，在y轴右侧受到一个斜向右上方的电场力，故电子沿x轴方向一直加速，所以电子在a点的动能小于在b点的动能，对负电荷是从低电势向高电势运动，所以a点的电势低于b点的电势，故A错误，C正确；B．根据等势线的疏密知道b处的电场线也密，场强大，电子的加速度大，故B错误；D．根据负电荷在负电荷在电势低处电势能大，可知电子的电势能一直减小，则电子在a处的电势能大于在b处的电势能D电子的电势能一直减小，D错误；2、D【解析】

A．物体沿光滑斜面加速下滑，则物体所受的合力不为零，A错误；B．斜面对物体的支持力的方向与斜面垂直，与物体的运动方向垂直，则支持力对物体不做功，B错误；C．合外力对物体做正功，故物体的动能增加，C错误；D．斜面光滑，故只有重力做功，则机械能守恒，D正确。故选D。3、C【解析】

A．椭圆上某点的场强方向为该点的电场线方向。故A错误。

B．a、b两点场强相同，e、f两点场强大小相同，与ab的角度关于O点中心对称，方向均指向斜上方。故B错误。

C．将一正电荷由e点沿椭圆移到f点，电场力做正功。故C正确。

D．将一电荷由O点移到椭圆上任意一点时，椭圆不是等势面，故电势能的变化量不同。故D错误。4、D【解析】试题分析：根据左手定则可得导体棒受力分析如图所示．因为B与I垂直，故导体棒受到磁场力大小为F=BIL，故A错误；根据共点力平衡规律得：BILsinθ+Fn=mg，得导体棒对轨道的压力大小为Fn=mg-BILsinθ，故B错误；由题意知导体棒受到的是静摩擦力，由平衡条件可得：Ff=BILcosθ，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。考点：物体的平衡、安培力【名师点睛】此题考查了物体的平衡、安培力。首先对导体棒受力分析，并进行正交分解，注意安培力公式F=BILsinθ，θ为B与I之间的夹角；根据平衡条件求解导体棒受到导轨摩擦力和支持力，此题属于基础题。5、D【解析】

A、B两点间的电势差UAB=-60V，知A点的电势比B点的电势低60V；B、C两点间的电势差UBC=-50V，知B点的电势比C点的电势低50V，则C点的电势比A点的电势高110V，所以φC＞φB＞φA．A．φA>φB>φC，与结论不相符，选项A错误；B．φB>φC>φA，与结论不相符，选项B错误；C．φC>φA>φB，与结论不相符，选项C错误；D．φC>φB>φA，与结论相符，选项D正确；6、A【解析】根据物体平衡可知，绳子拉力大小等于库仑力的大小，开始时：，两小球的电荷量均增大为原来的两倍，在不改变电性及细绳长度时的拉力为：，由上可得：，故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、AD【解析】电场线的疏密表示场强大小，所以M的场强小于N点的场强，其在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故B错误，D正确；由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，M到N的过程中电场力对粒子做正功，在M点的动能小于在N点的动能，在M点的速度小于在N点受到的速度，故A正确，C错误。所以AD正确，BC错误。8、CD【解析】

A、由粒子的运动轨迹可知，带电粒子所受的电场力向左，由于粒子带正电，故电场线向左，由于a点运动到b点过程中，电场线越来越稀疏，故电场强度减小，粒子所受的电场力逐渐减小，则加速度逐渐减小，故A错误；BCD、电场力与速度方向的夹角为钝角，则从a点运动到b点电场力做负功，动能逐渐减小，速度逐渐减小，电势能逐渐增大，故C、D正确，B错误；故选CD。关键是根据运动轨迹弯曲方向判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，从而判断电势高低，根据电场力做功判断电势能的变化。9、AD【解析】

A．金属导体中，电流的速率就是建立电场的速率，故A正确；B．金属导体中自由电子热运动加快，但是电子定向移动的速率并未加快，所以电流不会增大，故B错误；C．电场建立后，回路中的自由电子开始做定向移动，所以并非是从电源发出的电子，故C错误；D．通电导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率即光速，故D正确。故选AD。10、BC【解析】

对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：A、根据左手定则可知，当磁场的方向竖直向上时，安培力的方向向左，棒不可能达到平衡，故A错误；B、当磁场方向垂直于回路平面向下时，安培力的方向沿斜面向上，根据受力分析图可知此时安培力最小；故安培力的最小值为：，故磁感应强度的最小值为：;根据闭合电路欧姆定律，有：，故有：故B正确；C、当磁场方向竖直向下时，安培力的方向水平向右，此时：，故磁感应强度：故C正确；D、根据左手定则，磁场方向垂直于回路平面向上时，安培力的方向沿斜面向下，棒不可能达到平衡；故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、Ba0.852.9【解析】（1）定值电阻约为3Ω，电动势约为3V，则最大电流约为1A，则电流表应选择B；因电阻较小，为了精确测量，应采用电流表外接法，故选a。（2）根据原理图可得出对应的实物图：（3）根据外电路电压：U=E-I（r+R0）可知，从图中取两点联立方程求解可知：E=2.88V≈2.9V；图象的斜率表示内阻，故内阻：。12、①F；D；②1.5；1.1【解析】①由题意可知，电源采用电池供电，故电动势只有1.5V，则为了准确电压表只能选择D；而电流表只有最大量程为1.6A和3A的；因电动势较小，故电流表只能选择F，②图象与纵坐标的交点为1.5V，故电源的电动势为1.5V，。点晴：干电池电动势为1.5V，根据电压表量程可以选择电压表，根据电路中的电流选择电流表及滑动变阻器；在U-I图象中，图象与纵坐标的交点为电动势；图象的斜率表示电源的内阻。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、（1）正电；（2）2:1；（3）1:1【解析】

（1）根据左手定则可得：粒子1带正电，粒子2带