上海市上外附属大境中学2027届高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

上海市上外附属大境中学2027届高二物理第一学期期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，光滑绝缘水平面上固定金属小球A，用长l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量异种电荷，弹簧压缩量为x1，若两球电量各漏掉一半，重新平衡后弹簧压缩量变为x2，则有：（）A. B.C. D.2、有一个电流表G，内阻Rg＝30，满偏电流Ig＝1mA，要把它改装成为量程为0～3V的电压表，关于改装方法和改装后的电压表内阻，下列说法正确的是()A.并联一个0.05的电阻，电压表内阻是0.05B.并联一个2970的电阻，电压表内阻是3000C.串联一个0.05的电阻，电压表内阻是0.05D.串联一个2970的电阻，电压表内阻是30003、如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内，以下说法正确的是()A.a受到的电场力较小，b受到的电场力较大B.a的速度将减小，b的速度将增大C.a一定带正电，b一定带负电D.a、b两个粒子所带电荷电性相反4、下列能源中属于常规能源的是（）A.太阳能 B.天然气C.核能 D.地热能5、两轮用皮带传动，皮带不打滑，如图所示．轮上A、B、C三点所在处半径分别为、、，，且，则这三点的线速度、、关系正确的是（  ）A.B.C.D.6、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流I4＝I3>I2>I1，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流()A.I1 B.I2C.I3 D.I4二、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，北斗导航卫星先沿椭圆轨道I飞行，后在远地点P处由椭圆轨道变轨进入地球同步圆轨道II。下列说法正确的是（）A.椭圆轨道I中卫星在P点的加速度是最小的B.卫星在椭圆轨道I上的P点处加速进入轨道IIC.卫星在轨道II运行时的速度大于7.9km/sD.椭圆轨道中卫星的机械能总是变化的8、真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点，∠ABC=30°，如图所示，已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（）。A.q1带负电，q2带正电B.D点电势低于A点电势C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍9、套在长绝缘直棒上的小环质量为m，带电量为，小环内径比棒的直径略大．将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与棒的动摩擦因数为，重力加速度为g，现将小环从静止释放，小环可沿绝缘直棒下滑，棒足够长，下列说法正确的是（）A.小环从静止释放瞬间加速度B.小环运动过程的最大加速度C.小环运动过程中最大速度D.当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大10、如下图所示，在半径为R的圆形区域内有匀强磁场．在边长为2R的正方形区域里也有匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相同．两个相同的带电粒子以相同的速率分别从M、N两点射入匀强磁场．在M点射入的带电粒子，其速度方向指向圆心；在N点射入的带电粒子，速度方向与边界垂直，且N点为正方形边长的中点，则下列说法正确的是()A.带电粒子在磁场中飞行的时间可能相同B.从M点射入的带电粒子可能先飞出磁场C.从N点射入的带电粒子可能先飞出磁场D.从N点射入的带电粒子不可能比M点射入的带电粒子先飞出磁场三、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）有一节干电池，电动势约为，内阻约为某实验小组为了比较准确的测量其电动势和内阻，在实验室找到了如下器材：A.电流表A量程，内阻约为B.电流表G量程，内阻C.定值电阻D.定值电阻E.滑动变阻器，额定电流F.滑动变阻器，额定电流G.开关S和导线若干(1)因缺少电压表，该组同学准备利用电流表G与定值电阻串联改装成电压表，为较好的满足测量需要，定值电阻应选择______填“C”或“D”；为操作方便，滑动变阻器应选择______填“E”或“F”(2)该小组根据实验原理图连接线路、测量数据、并在坐标纸上描点连线，得到相应的图线如图，其中I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数，则该电源的电动势E=____________V，内阻r=______(两空均保留三位有效数字)12．（12分）某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻步骤如下：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为______mm（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为______mm（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为______（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）直流电源E：电动势4V，内阻不计滑动变阻器R1阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A滑动变阻器R2阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A开关S导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号____________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，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L14．（16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15．（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、D【解析】设静电力常数为k´，漏电前，由平衡条件可知若两球电量各漏掉一半，重新平衡后弹簧压缩量变为x2，则有由于漏电以后，弹簧的压缩量x2<x1，则有由上面的各式可求得故有故选D。2、D【解析】题目中要改装为一个电压表，所以应该串联一个电阻，电压表的内阻应该为，串联的电阻大小应该为；A．不符合题意，错误；B．不符合题意，错误；C．不符合题意，错误；D．正确【点睛】本题考查电表的改装，需要牢记改装为电流表需要并联电阻，改装电压表需要串联电阻3、D【解析】A．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，越向左场强越小，越向右场强越大，故a出发后的一小段时间内其所处的位置的场强越来越小，而b出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大，所以出发后的一小段时间内a受到的电场力变小，b受到的电场力变大。但是不知道ab两电荷的电量关系，不能比较ab两点荷所受电场力的大小，故A错误。B．由于出发后电场力对两电荷都做正功，故两电荷的动能都越来越大，则两个电荷的速度都越来越大，故B错误。C．由于不知道场强的方向，故不能确定电场力的方向与场强方向的关系，所以不能确定ab两电荷的电性。故C错误。D．由于两电荷所受的电场力的方向相反，故a、b两粒子所带的电荷的电性相反。故D正确。故选D。4、B【解析】新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等．所以天然气为常规能源，选B.5、B【解析】AB在同一皮带上线速度相等，即vA=vBAC同轴转动，角速度相等，线速度与半径成正比，故vA＞vC故选B。6、D【解析】从图中可得在O点产生的磁感应强度的方向都为垂直纸面向里，而在O点产生的磁感应强度方向为垂直纸面向外，故要使O点磁场增强，则应该切断，D正确【点睛】本题利用安培定则判断磁场方向比较简单，但磁场叠加，较为复杂，采用作图法可防止思路出现混乱二、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、AB【解析】A．卫星绕行，万有引力提供加速度处距离中心天体最远，加速度最小，A正确；B．根据卫星变轨原理可知，卫星在椭圆轨道I上的点做离心运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应该卫星应加速，增加所需向心力，进入轨道II，B正确；C．即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，万有引力提供向心力解得根据的表达式可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，C错误；D．椭圆轨道上运行时，只有万有引力做功，机械能不变，D错误。故选AB。8、BC【解析】A．根据题述，A点电场强度垂直AB向下，由平行四边形法则可知，q1带正电，q2带负电，A错误；B．由几何关系结合电势概念可知，正电荷q1在AD两点产生的电势相等，负电荷q2在A点的负电势高于D点的负电势，由电势叠加可知A点的电势高于D点，B正确；CD．根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，可得sin30°＝又r2＝2r1，联立解得q2＝2q1C正确，D错误。故选BC。9、ABD【解析】A．释放小环瞬间，根据牛顿第二定律，则有mg-μqE=ma0解得故A正确；B．当摩擦力为零时，则qE=Bv1q即时，加速度最大，此时合力等于重力，故最大加速度为am=g故B正确；CD．当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大，故μ（Bvq-qE）=mg解得故C错误，D正确；故选ABD。10、ABD【解析】画轨迹草图如图所示，由图可知粒子在圆形磁场中的轨迹长度(或轨迹对应的圆心角)不会大于在正方形磁场中的，故ABD正确，C错误。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.C②.E③.1.48④.0.840【解析】(1)[1][2]由于没有电压表，可以用电流表G与定值电阻串联组成电压表测电压，改装后电压表的量程若电流表G与定值电阻串联组成电压表的量程电源电动势约为1.5V，所以只需改装成2V的电压表，故定值电阻选择C；因电源内阻较小，为了有效调节电路中的电流，滑动变阻器选择总阻值较小的E；(2)[3][4]设为电流表的示数，为电流表G的示数，数值远大于的数值，可以认为电路电流，在闭合电路中，电源电动势：则：由图示图像可知，图像纵轴截距：则：电源电动势：图像斜率：解得：12、①.（1）50.15；②.（2）4.700；③.（3）220Ω；④.（4）如图所示：【解析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加游标尺读数，不估读（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；（3）欧姆表读数等于表盘示数乘以倍率（4）电压从零调起，滑动变阻器应采用分压接法，根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出实验电路图；【详解】（1）游标卡尺读数为：L=5cm+0.05mm×3=50.15mm.（2）螺旋测微器的读数为D=4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm（3）电阻的读数为：R=22×10=220Ω（4）电源电动势为4V，电压表应选：V1，电路最大电流约为：，电流表应选A2，为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1，由于电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器应采用分压接法，，，，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：【点睛】游标卡尺时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意游标卡尺的分度；对于电学实验器材的选择，应根据电源电动势大小或待测电阻的额定电压来选择电压表量程，根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时，电流表应选外接法；当滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值时或要求电流从零调时，滑动变阻器应用分压式；当实验要求电流从零调或要求测得多组数据或变阻器