2027届北京市东城区第二十二中学物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

2027届北京市东城区第二十二中学物理高二第一学期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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、某同学用理想电流表和电压表分别对三个定值电阻各进行一次测量，并将所测三组电流和电压值描点到同一I-U坐标系中，如图所示，则这三个电阻的大小关系正确的是A．Ra=Rb>Rc B．Ra>Rb>RcC．Ra=Rb<Rc D．Ra>Rb=Rc2、R1=10Ω，R2=20Ω，R1允许通过的最大电流为1.5A，R2两端允许加的最大电压为10V．若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是（）A．10V B．15V C．27.5V D．37.5V3、如图所示，在真空中离子P1、P2以相同速度从O点垂直场强方向射入匀强电场，经电场偏转后打在极板B上的C、D两点。已知P1电荷量为P2电荷量的3倍。GC=CD，则P1、P2离子的质量之比为（重力忽略不计）（）A．3：4B．4：3C．2：3D．3：24、如图所示，在直线MN上有一个点电荷，A、B是直线MN上的两点，两点的间距为L，场强大小分别为E和2E．则（）A．该点电荷一定在A点的左侧B．该点电荷一定在A点的右侧C．A点场强方向一定沿直线向左D．A点的电势一定低于B点的电势5、如图所示直线A为某电源的U﹣I图线，曲线B为某小灯泡L1的U﹣I图线的一部分，用该电源和小灯泡L1串联起来组成闭合回路时灯泡L1恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）A．此电源的内电阻为0.67ΩB．灯泡L1的额定电压为3V，额定功率为6WC．把灯泡L1换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变小，效率将变低D．由于小灯泡L1的U﹣I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用6、一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m，b点在a点的右方。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经过1.0s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移达到负极大，则这简谐横波的波速可能等于（）A．4.67m/sB．6m/sC．9m/sD．4m/s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，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等．则这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系，正确的是()A．U甲>2U乙 B．U甲＝2U乙C．R甲＝4R乙 D．R甲＝2R乙8、如图所示为阴极射线管的结构示意图，从阴极脱离出来的电子经阴极和阳极之间的加速电场加速后通过阳极上的小孔．然后在偏转电极间电场作用下发生偏转并最终打在荧光屏上形成亮点P．关于阴极射线管的工作原理，下列说法正确的是（）A．当偏转电极的电势φa＜φb时，电子流将可能沿图示径迹运动并在荧光屏上形成亮点PB．若只增加阴极和阳极间的加速电压，亮点P将沿y轴远离荧光屏中心OC．若只减小偏转电极间的电压，亮点P将沿y轴靠近荧光屏中心OD．若只增加偏转电极间的电压，电子从阴极出发运动到荧光屏的时间将不变9、额定电压均为220V的白炽灯L1和L2的U－I特性曲线如图甲所示，现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220V电路中，则下列说法正确的是（）A．L2的额定功率约为99WB．L2的实际功率约为17WC．L2的实际功率比L3的实际功率小17WD．L2的实际功率比L3的实际功率小82W10、如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知，滑动变阻器的最大阻值为2r．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）A．电路中的电流变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小三、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）某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为cm，厚度的测量值为mm．12．（12分）测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中，将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测定电流约为3mA。现有下列器材：待测“水果电池”电流表A：满偏电流3mA，电阻约10Ω电压表V：量程0~1.5V，电阻约1000Ω滑动变阻器R1：0~30Ω滑动变阻器R2：0~30kΩ开关、导线等实验器材(1)本实验选用上面所示的实验原理图，应该选用哪种规格的滑动变阻器_____；（填写仪器代号）(2)在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，得到U—I图象如上图所示，根据图中所给数据，则“水果电池”的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω；(3)若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较，电动势E_____（选填“偏大”或“相等”或“偏小”），内电阻r_____（选填“偏大”或“相等”或“偏小”）。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）在绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图（甲）所示，已知B处电荷的电量为+Q．图（乙）是AB连线之间的电势与位置x之间的关系图象，图中x=L点为图线的最低点，x＝-2L处的纵坐标，x＝0处的纵坐标，x=2L处的纵坐标．若在x＝-2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动．求：（1）固定在A处的电荷的电量QA；（2）为了使小物块能够到达x＝2L处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数μ所满足的条件；（3）若小物块与水平面间的动摩擦因数，小物块运动到何处时速度最大?并求最大速度；14．（16分）如图所示是示波器的部分构造示意图，真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子，电子经电压的电场加速后，由孔N沿长L=0.10m相距为d=0.02m的两平行金属板A、B间的中心轴线进入两板间，电子穿过A、B板后最终可打在中心为O的荧光屏CD上，光屏CD距A、B板右侧距离s=0.45m.若在A、B间加的电压．已知电子电荷最e=1.6×10-19C，质量m=9.1×10-31Kg.求:（1）电子通过孔N时的速度大小；(2)电子通过偏转电场的偏转位移y；（3）荧光屏CD上的发光点距中心O的距离.15．（12分）建筑工地的护栏外有“施工重地，禁止入内”的提示．因为施工区域常常有建筑材料掉下，对地面上的人员造成伤害．假设离地面高12.8m的建筑物上，质量为2kg的砖从静止开始自由下落，砖与地面作用的时间0.05s后静止．忽略空气阻力，重力加速度取，求：（1）从开始下落到与地面撞击前，重力对砖的冲量大小；（2）从撞击地面瞬间开始到静止，地面对砖的冲量大小；（3）地面对砖的平均作用力大小．

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】

根据可知，电阻的I-U图象的斜率的倒数等于电阻，可知ab与原点连线的斜率相等且大于c与原点连线的斜率，可知ab电阻相等且小于c的电阻；A．Ra=Rb>Rc，与结论不相符，选项A错误；B．Ra>Rb>Rc，与结论不相符，选项B错误；C．Ra=Rb<Rc，与结论相符，选项C正确；D．Ra>Rb=Rc，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】

根据R2=20Ω，R2两端允许加的最大电压为10V，根据欧姆定律求出通过R2的最大电流为0.5A；若将它们串联时，允许电路的最大电流为0.5A，再根据U=IR求最大电压。【详解】根据欧姆定律求出通过R2的最大电流，若将它们串联时，允许的最大电流为0.5A，而不是1.5A；再根据U=IR=0.5A×30Ω=15V，故ACD错误，B正确。本题考查电阻的串并联规律，要注意明确串联电路允许的最大电流为两个电阻最大电流的最小值，才能保证电路的安全.3、A【解析】

设任一离子的速度为v，电量为q，质量为m，加速为a，运动的时间为t，则加速度为：a=qEm，离子运动的时间为：t=xv0，由于GC=CD，所以飞行的时间之比t1：t2=1：2，离子的偏转量：y=12at2=qEx22mv02，因为P1带电量是P2的34、B【解析】

由题，A、B两点的场强大小分别为E和2E，根据点电荷场强公式E=kQ/r2分析得知：该点电荷的位置应离A点远、离B点近，所以该点电荷一定在A点的右侧。故B正确，A错误。由于该点电荷的电性未知，无法确定A的场强方向，也无法判断A、B两点电势的高低。故CD错误。故选B。5、B【解析】

电源的U-I曲线与灯泡伏安特性曲线的交点表示该灯泡与该电源连接时的工作状态，由图可读出工作电压和电流及电源的电动势从而可算出灯泡的额定功率．根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，分析电源的输出功率如何变化．灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用．【详解】由图读出：电源的电动势E=4V，内阻，故A错误．两图线的交点表示小灯泡D1与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压U=3V，额定电流I=2A，则额定功率为P=UI=6W，故B正确．灯泡D1的电阻，换成一个“3V，20W”的灯泡D2，灯泡D2的电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大，故C错误；灯泡是纯电阻元件，欧姆定律适用，故D错误．故选B．解决这类问题的关键在于从数学角度理解图象的物理意义，抓住图象的斜率、面积、截距、交点等方面进行分析，更加全面地读出图象的物理内涵．6、A【解析】

由题可知，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则AB间距离满足：，（n=0，1，2，3…）解得波长大小的通项公式为：，（n=0，1，2，3…）又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则时间关系满足：，（k=0，1，2，3…）解得周期大小的通项公式为，（k=0，1，2，3…）；根据波速公式，可解得这列简谐横波的可能波速为：，（n=0，1，2，3…，k=0，1，2，3…）。A．当n=0，k=0时v=4.67m/s，选项A正确；BCD．由计算可知，这三个值都不是波速的可能值，选项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、BC【解析】

AB．甲乙两电路的总功率相等，得:,A错B对；CD．两电路的功率相等则：，即，C对D错．8、CD【解析】当偏转电极的电势φa＜φb时，在偏转电场区域电场向上，电子受向下的电场力，故轨迹向下偏，故A错误；若只增加阴极和阳极间的加速电压，根据qU=mv2，粒子获得的速度增加；故穿过偏转电场区域的时间减小，在偏转电场区域竖直分运动是匀加速直线运动，根据y=at2，其竖直方向的偏移量减小，故亮点P将沿y轴靠近荧光屏中心O，故B错误；若只减小偏转电极间的电压，电子穿过偏转电场区域的时间不变，加速度减小，在偏转电场区域竖直分运动是匀加速直线运动，根据y=at2，其竖直方向的偏移量减小，故亮点P将沿y轴靠近荧光屏中心O，故C正确；穿过偏转电场区域时，若只增加偏转电极间的电压，不影响水平分运动，故其水平分运动的时间不变，故电子从阴极出发运动到荧光屏的时间不变，故D正确；故选CD.点睛：本题关键是明确粒子的运动分为匀加速直线运动、类似平抛运动和匀速直线运动三个过程，采用正交分解法研究，根据动能定理、类似平抛运动的分运动规律分析即可．9、ABD【解析】

A．由L2的伏安特性曲线可得，在额定电压220V时的电流为0.45A，则L2的额定功率为P额＝U额I额＝99W故A正确；B．图示电路为L1和L2串联再与L3并联，所以L1和L2串联后两端的总电压为220V，那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1＝I2U1＋U2＝220V由L1和L2的U－I图线可知I1＝I2＝0.25AU1＝152VU2＝68V故灯L2的实际功率P2＝I2U2＝17W故B正确；CD．由于L3两端的电压为220V，故P3＝P额＝99W则P3－P2＝82W故C错误，D正确。故选ABD。10、AC【解析】

A．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，故A正确，符合题意；B．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，由题意可知，，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻从3r减小到r，由于整个过程中，外电阻一直大于电源内阻，随外电阻阻值的减小，电源的输出功率不断增大，故B错误，不符合题意；C．把R0与电源组成的整体看做等效电源，电源内电阻变为2r，滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率，随着外电阻从2r减到0的过程中，输出功率减小，故C正确，符合题意；D．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，根据，R0不变，定值电阻R0上消耗的功率变大．故D错误，不符合题意．分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R0和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率．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、1.240，1.682（或1.683）【解析】

游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为：螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为：所以最终读数为：12、R21.5V500Ω相等偏大【解析】

(1)“水果电池”电动势约为1.5V，电流约为3mA，估算其内阻约为500Ω，要使电路电流变化范围大一些，需要选用与电源内阻接近的滑动变阻器，故选用R2；(2)根据图象可知：纵截距表示电动势，斜率绝对值表示内阻。故电动势为1.50V，内电阻为500Ω。(3)根据欧姆定律可得，，由此可知电动势E测量值等于真实值，而内电阻测量值大于真实值，因为还包含电流表内阻。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）（2）；（3）小物块运动到x＝0时速度最大．【解析】试题分析：（1）由图（乙）得，点为图线的最低点，切线斜率为零，即合场强E合＝0所以得解出（2）物块先做加速运动再做减速运动，到达x＝2L处速度从x＝-2L到x＝2L过程中，由动能定理得：，即解得（3）小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力