2027届新疆阿勒泰地区布尔津县高级中学物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2027届新疆阿勒泰地区布尔津县高级中学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、如图所示，当交流电源电压恒为220V，频率为50Hz时，三只灯泡A、B、D的亮度相同，若只将交流电的频率改为100Hz，则()A.A灯最暗B.B灯最暗C.D灯最暗D.三只灯泡的亮度依然相同2、如图所示，空间内水平线以下存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，一正方形的闭合金属线框从边界的上方一定高度由静止释放，运动过程中线框平面一直在竖直平面内，且．关于线框开始下落后的速度随时间的变化图象，下列图象不可能出现的是（）A. B.C. D.3、如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，在滑动变阻器R1的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中（）A.电路中的总电流变小B.路端电压变大C.通过电阻R2的电流小D.通过滑动变阻器R1的电流小4、两个分别带有电荷量－2Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为()A.F B.FC.12F D.5、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则()A.磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大B.磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小C.磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小D.磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变6、如图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a∶b∶c=3∶2∶1．在此长方体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4．在1、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1∶R2为A.1∶3 B.3∶1C.9∶1 D.1∶9二、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，某一真空室内充满竖直向下的匀强电场E，在竖直平面内建立坐标系在的空间内有与场强方向垂直的匀强磁B；在的空间内，将一质量为的带电液滴(可视为质点)从P点自由释放，此液滴沿轴的负方向以加速度(为重力加速度)做匀加速直线运动，当液滴运动到坐标原点时，瞬间被安置在原点的一个装置改变了它的带电性质(液滴所带电荷量和质量均不变)，随后液滴进入的空间内运动，液滴在的空间内运动的过程中A.动能不断增大B.动能保持不变C.重力势能一定先减小后增大D.电势能一定先减小后增大8、“电流天平”是根据通电导线在磁场中受安培力作用制成的一种灵敏测量仪器．利用“电流天平”可以测量磁感应强度B的大小，把匝数为n的矩形导线框吊在等臂天平的一臂，另一臂挂空砝码盘，使天平平衡；再在天平砝码盘加重为mg的砝码，矩形导线框通电流强度为I的电流，长度为L的ab边在磁场中，天平再次平衡．则A.导线框中电流的方向为a→bB.导线框中电流的方向为b→aC.磁感应强度B的大小为mg/ILD.磁感应强度B大小mg/nIL9、电梯的顶部挂一个弹簧测力计,测力计下端挂了一个质量为1kg的重物,电梯在匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12N。关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10m/s2)()A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s2，处于超重状态B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为4m/s2，处于失重状态C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为4m/s2，处于失重状态D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s2，处于超重状态10、如图甲，半径为r、电阻为R的圆形单匝导线框处于垂直于线框平面的变化磁场中，磁感应强度B随时间变化的图线如图乙(垂直纸面向里为正方向)。下列说法正确的是（）A.从纸面外向里看，线框中有顺时针方向的感应电流B.从纸面外向里看，线框中有逆时针方向的感应电流C.线框中感应电流为D.线框中感应电流为三、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）用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平（1）实验时，一定要进行的操作是_______．（填步骤序号）A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数；B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带C．用天平测出砂和砂桶的质量D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量（2）以拉力传感器示数的二倍F（F=2）为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的图象如下图所示，则可能正确的是________（3）在实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点，1～5每相邻两个点间各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为：10．92、18．22、23．96、28．30、31．10（cm），通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz．则：小车的加速度大小为______m/s2，（结果保留一位小数）12．（12分）水的电阻率是衡量水质的重要指标之一，国标（GB/T）规定纯净水在25℃时电阻率应不低于17Ω·m。某同学为测量25℃时纯净水的电阻率是否达标，用实验测定的器材有：一内径均匀、装有待测纯净水的圆柱形玻璃管（其侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内纯净水的水量，玻璃管两端接有导电活塞，右活塞固定，左活塞可自由移动，活塞电阻可忽略不计），电源（电动势约为3V，内阻不可忽略），电流表A（量程lmA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值9999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验电路如图甲所示，步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满纯净水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电流表A的示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电流表示数不变，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F，断开S，整理好器材。（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=___________cm。（2）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R-L关系图象，则实验测出纯净水的电阻率ρ=___________Ω·m（保留2位有效数字）。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】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过LA的电流变小，变暗，流过LB的电流变大，变亮，流过LD的电流不变，亮度不变，A正确；2、D【解析】线框进入磁场前做自由落体运动，进入磁场后边开始切割磁感线，产生感应电流，开始受到安培力的作用，若线框进入磁场后边所受向上的安培力与线框的重力平衡，线框就做匀速运动，线框完全进入磁场后又做加速运动，A项可能；若线框进入磁场后边所受向上的安培力小于线框重力，线框就做加速运动，而且随着速度增大，安培力增大，加速度减小，所以线框做加速度减小的加速运动，当安培力与线框的重力达到平衡后，线框做匀速运动，B项可能、D项不可能；若线框进入磁场后边所受向上的安培力大于线框的重力，线框就做减速运动，而且随着速度减小，安培力减小，加速度减小，所以线框做加速度减小的减速运动，当安培力与线框的重力达到平衡后，线框做匀速运动，C项可能.3、C【解析】在滑动变阻器R1的滑动触片P向下滑动的过程中，R1变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流和路端电压的变化，分析通过电阻R2的电流变化，再判断通过滑动变阻器R1的电流的变化【详解】A、在滑动变阻器R1的滑动触片P向下滑动的过程中，R1变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律分析电路中的总电流变大．故A错误B、路端电压U=E﹣Ir，I变大，E、r不变，则U变小．故B错误C、路端电压U变小，通过电阻R2的电流变小．故C正确D、总电流变大，通过电阻R2的电流变小，所以通过滑动变阻器R1的电流必定变大．故D错误故选C【点睛】本题也可以利用结论进行判断：变阻器电阻变小，路端电压必定变小，其所在电路电流必定增大，所并联的电路电压变小4、D【解析】相距为r时，根据库仑定律得：，接触后，各自带电量变为，则有：A．F．故选项A不符合题意B．F．故选项B不符合题意C．12F．故选项C不符合题意D．．故选项D符合题意5、C【解析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断.【详解】条形磁铁外部磁场又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左下方，根据牛顿第三定律知，条形磁铁所受力的方向斜向右上方，可知条形磁铁有向右的运动趋势，所受的摩擦力方向向左，磁铁对桌面的压力减小；故C正确，A、B、D错误.故选C.【点睛】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况.6、D【解析】确定导体的长度和横截面积的大小，根据电阻定律，即可求解【详解】设c的长度为L，则b的长度为2L，a的长度为3L，根据电阻定律可知，1、2两点间的电阻为；3、4两点间的电阻为，故故本题选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、BC【解析】带电粒子在电场与重力场作用下，由牛顿第二定律可得：qE+mg＝ma＝m•2g，故qE＝mg，当带电粒子进入磁场时，由于电场力与重力方向相反，处于平衡．而洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动．所以重力势能先减小后增大，故C正确；由于电场力先作负功后做正功，所以电势能先增大后减小，故D错误；由于做匀速圆周运动，则速度大小不变，则动能不变，故A错误，B正确8、BD【解析】根据左手定则判断电流方向；由安培力和重力平衡求解B.【详解】导线框受安培力向下，由左手定则可知，ab中的电流的方向为b→a，选项A错误，B正确；由平衡知识可知：mg=nBIL可知，选项C错误，D正确；故选BD.9、AD【解析】考查超重失重的判断。【详解】质量为1kg的重物，匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10N，即重力为10N，某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12N，属于超重现象，超重现象时，加速度向上，向上加速和向下减速的加速度都是向上的，由牛顿第二定律可得解得AD正确。故选AD。10、AD【解析】AB．穿过线框的磁场方向垂直纸面向里，且正在减弱，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，也是垂直纸面向里，根据安培定则可知感应电流方向从纸面外向里看为顺时针方向，A正确，B错误；CD．线框的面积为：根据图线知：由法拉第电磁感应定律可得产生的感应电动势为：根据欧姆定律可得产生的感应电流为：C错误，D正确。故选AD。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.AB②.C③.1.5【解析】（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误故选AB；（2）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a﹣F图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的a﹣F图象在F轴上有截距，故C正确故选C；（3）根据△x=aT2，运用逐差法得，，则小车的加速度大小为1.48m/s212、①.3.00②.18【解析】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上示数：0×0.1mm=0.0