2027届河南省顶尖名校物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2027届河南省顶尖名校物理高二第一学期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、一辆汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度的大小为2m/s2，则汽车在6s末的速度大小和6s内的位移大小分别是（）A.2m/s和24m B.0和24mC.2m/s和25m D.0和25m2、在理解电动势的概念时，有同学提出了如下的看法，你认为正确的是()A.电动势就是路端电压B.电动势就是内外电压之和C.电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量D.电动势是表示电源把电能转化为其它形式的能的本领大小的物理量3、倾斜金属导轨表面光滑，与水平方向夹角为30°，上端连一电源，电源电动势为1.5V，电源内阻1，导轨宽度d=1m，阻值可忽略不计，金属棒质量为0.1kg，与导轨接触良好且电阻为2，空间存在竖直向上的匀强磁场，若金属棒刚好能静止在导轨上，磁感应强度B的大小（）A.1T B.TC.T D.T4、空中有两个点电荷，它们之间的库仑力的大小为F。若将它们的距离减小为原来的，同时将它们的电荷量均增大为原来的2倍，则它们之间的库仑力将变为（）A. B.FC.4F D.16F5、如图，在水平地面上固定一倾角为光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态（若规定弹簧自然长度时弹性势能为零，弹簧的弹性势能Ep=k△x2，其中k为弹簧劲度系数，△x为弹簧的形变量）一质量为m、带电量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且无机械能损失，物体刚好能返回到s0段中点，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。则下列说法不正确的是（）A.滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间为t=B.弹簧的劲度系数为k=C.滑块运动过程中的最大动能等于Ekm=（mgsinθ+qE）s0D.运动过程中物体和弹簧组成的系统机械能和电势能总和始终不变6、以初速度v0竖直上抛一个小球，若不计空气阻力，在上升过程中，从抛出到小球动能减少一半所经过的时间[]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、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示，则下列说法正确的是()A.曲线a表示的交变电动势瞬时值B.曲线b表示的交变电动势最大值为28.8VC.时，曲线a、b对应的感应电动势大小之比为3∶2D.时，曲线a对应线框的磁通量最大，曲线b对应线框的磁通量为08、如上图所示，虚线a、b、c为三个同心圆面，圆心处为一个点电荷，现从c外面一点P以相同的速率发射两个电荷量、质量都相同的带电粒子，分别沿PM、PN运动到M、N，M、N两点都位于圆周c上，以下判断正确的是（）A.两粒子带同种电荷 B.两粒子带异种电荷C.到达M、N时两粒子速率仍相等 D.到达M、N时两粒子速率不相等9、两个半径相同的金属小球（视为点电荷），带电荷量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（）A. B.C.倍 D.倍10、以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点相同的物理量有（）A电势 B.同一电荷所受电场力C.电场强度 D.同一电荷所具有的电势能三、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）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡额定电压2.5V，额定电流250mA。现有器材规格如下：直流电流表A1（量程0~300mA，内阻约0.5Ω）；直流电流表A2（量程0~500mA，内阻约0.2Ω）直流电压表V1（量程0~3V，内阻约5kΩ）；直流电压表V2（量程0~15V，内阻约10kΩ）直流电源E（电动势6V，内阻不计）；滑动变阻器R（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1.0A）；电键1个，导线若干条。（1）实验时电流表应选择___________，电压表应选择___________。（填仪器字母代号）（2）根据电路图在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路___________。（3）某同学在正确完成实验后，在坐标纸上画出如图所示的小灯泡I-U曲线，分析曲线可知小灯泡的电阻随电流I变大而___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。12．（12分）在“测定金属丝的电阻率”实验中，待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数为_______mm（2）用伏安法测金属丝的电阻Rx实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数12345678U/V00.100.300.701.001.501.702.30I/A00.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上数据可知，他们测量Rx是采用图2中的_________图（选填“甲”或“乙”）（3）图3是测量Rx实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的左端．请根据图2所选的电路图，在图3中补充完成该组同学实验时实物间的连线，并使闭合开关时，电压表或电流表不至于被烧坏（4）该组同学在坐标纸上建立U—I坐标系，如图4所示，请在图4中标出测量数据坐标点，并描绘出U─I图线．由图线得到金属丝阻值Rx=_________Ω（保留两位有效数字）（5）根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_______Ωm（填选项前的符号）A．1×10-2B．1×10-3C．1×10-6D．1×10-8四、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、D【解析】汽车刹车后做匀减速直线运动，加速度汽车刹车到停止所需时间汽车在6s末的速度大小为0汽车在6s内的位移等于前5s内的位移故D项正确，ABC三项错误点睛：汽车刹车后先做匀减速直线运动然后静止，要注意题目中所给时间与刹车时间之间的关系，确定汽车处于什么运动阶段2、C【解析】电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，也等于内外电压之和，但不能说电动势就是内外电压之和【详解】电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，当接入外电路时，路端电压小于电势势．故A错误．电动势在数值上等于内外电压之和，但两者的物理意义不同，不能说电动势就是内外电压之和．故B错误．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的本领大小．故C正确，D错误．故选C3、C【解析】对金属棒受力分析，由平衡可知：联立解得A．1T，与结论不相符，选项A错误；B．T，与结论不相符，选项B错误；C．T，与结论相符，选项C正确；D．T，与结论不相符，选项D错误；故选C.4、D【解析】根据库仑定律，若若将它们的距离减小为原来的，同时将它们的电荷量均增大为原来的2倍，则A．，与结论不相符，选项A错误；B．F，与结论不相符，选项B错误；C．4F，与结论不相符，选项C错误；D．16F，与结论相符，选项D正确；故选D。5、C【解析】A.滑块从静止释放到与弹簧刚接触过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得：由位移公式得：联立可得：故A正确；B.滑块从释放到返回到s0段中点的过程，由功能关系得：解得：故B正确；C.滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为x0，则有解得：从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得：弹簧弹力做功：则最大动能：故C错误；D.物体运动过程中只有重力和电场力做功，故只有重力势能、电势能和和弹性势能动能参与转化，滑块机械能和电势能的总和始终不变，故D正确。本题选择不正确的，故选C。6、D【解析】根据Ek=mv2得，当小球动能减为原来一半时的速度为v=v0，则运动的时间为：．故选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、AC【解析】根据题意可知考查正弦式交变电流e-t图像变化规律，找出e、、随时间的变化规律，抓住同一时刻各个物理量的特点分析可得【详解】A．由题图乙可知，，，则曲线a表示的交变电动势瞬时值，故A符合题意；B．由题图乙知曲线a、b表示的交变电流的周期之比，由可知，所以曲线a、b表示的交变电动势的最大值之比，又有，则，故B不符合题意；C．曲线a表示的交变电动势瞬时值，曲线b表示的交变电动势瞬时值，将代入，得，，，故C符合题意；D．由题图乙知时，a的电动势最大，对应线框的磁通量为0，b的电动势为0，对应线框的磁通量最大，故D不符合题意【点睛】在中性面位置（线圈平面垂直磁场方向）时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，瞬时电动势为零，电流方向变化，在垂直中性面（线圈平面和磁场方向平行）时磁通量为零，磁通量变化率最大，瞬时电动势最大．理解同一时刻各个物理量的特点是解决本题的关键8、BD【解析】AB．由轨迹看出，点电荷左侧的带电粒子受到中心电荷的排斥力，与中心点电荷电性相同；右侧的带电粒子受到中心电荷的吸引力，与中心点电荷电性相反，则两粒子带异种电荷，故A错误，B正确；CD．由题，M、N两点都处于圆周c上，电势相等，两带电粒子又是从同一点P出发，则电势差UPM=UPN，电场力对两个带电粒子做功大小相等，而从P到M的粒子电场力总功为负功，从P到N的粒子电场力总功为正功，根据动能定理得到，到达M、N时两粒子速率vM＜vN。故C错误，D正确。故选BD。【点睛】本题是轨迹问题，根据轨迹的弯曲方向要能判断出带电粒子所受的电场力大体方向。电场力做功与初末位置间电势差成正比。9、CD【解析】根据库仑定律得如果两金属球带同种电荷，根据库仑定律得解得D正确；如果两金属球带异种电荷，根据库仑定律解得C正确。故选CD。10、AD【解析】A．以点电荷为球心的球面是一个等势面，即各点的电势相等，A正确；C．以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同，C错误；B．由可知，同一电荷受到的电场力大小相等，方向不同，故电场力不同，B错误。D．由电势相同，同一电荷具有相同的电势能，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.A1②.V1③.④.变大【解析】（1）[1]小灯泡额定电压是，电压表应选。[2]灯泡额定电流，电流表应选电流表。（2）[3]根据电路图在实物图如图所示（3）[4]由I-U曲线可知，图象的斜率越来越小，而斜率的倒数即为小灯泡的电阻，即小灯泡的电阻变大。【点睛】本题考查了选择实验器材、连接实物电路图、实验数据处理等问题；选择实验器材时，要注意安全性原则，要保证实验电路安全，要注意精确性原则，在保证安全的情况下，所选器材量程不要太大。12、①.（1）0.398（0.397-0.399）；②.（2）甲；③.（3）如图④.（4）4.4（4.3-4.7）；⑤.（5）C【解析】本题（1）的关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；题（2）的关键是根据数据表可以看出电表的示数变化范围较大，说明变阻器采用的是分压式接法；根据电阻定律和欧姆定律写出电阻率的表达式，然后解出电阻率的值即可；【详解】（1）螺旋测微器的读数为：d=0+39.8×0.01mm=0.398mm；（2）从给出的数据表可知，电流表和电压表的读数变化范围较大，所以变阻器采用的应是分压式接法，即测量采用的是甲图；（3）连线如图所示：（4）由图线得到金属丝的阻值为：.（5）根据得：，代入数据得：ρ=1×10-6Ω•m，故选C.【点睛】该题是综合性较强的题，解答时注意一下几方面：对于长度的测量注意高中所要求的游标卡尺和螺旋测微器的使用方法，读数时是固定刻度的