2027届上海市交大附中物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2027年上海市交大附中物理高二第一学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、两个大小相同、可看成点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电力的大小为F.现用一个不带电且与金属小球a、b大小相同的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间的静电力大小变为（）A. B.C. D.2、某交流发电机的矩形线圈共有50匝，在磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，通过线圈的磁通量随时间变化如图所示，则下述正确的是（）①产生的交变电动势按正弦规律变化②交变电动势的最大值为2000πV③交变电动势的频率为100Hz④在1s内，电流方向改变100次A.只有①正确 B.只有②③正确C.只有②④正确 D.只有③正确3、已知电荷量单位是库，符号为C：电流单位是安，符号为A；时间单位是秒，符号为s．由电流定义式可知，这三个单位之间的关系是（）A.1C=1A•s B.1C=lA•s﹣1C.1C=1A﹣1•s D.1C=1A﹣1•s﹣14、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，r<R1，C为电容器，电流表、电压表为理想电流表和理想电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A.电压表示数变小，电流表示数变小B.电容器C所带电荷量增多C.电源的输出功率增大，效率降低D.a点的电势升高5、如图所示，小木块a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m，c的质量为，a与转轴OO'的距离为l。b、c与转轴OO'的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘。木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法中正确的是（）A.b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落B.当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等C.b和c均未滑落时线速度一定相等D.b开始滑动时的转速是6、带电粒子以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场，如图所示，运动中粒子经过b点，Oa＝Ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直y轴进入电场，粒子仍能过b点，粒子重力不计，那么电场强度E与磁感应强度B之比为（）A.v0 B.C.2v0 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、宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为，两星到某一共同圆心的距离分别为和，那么，这双星系统中两颗恒星的质量关系正确的是()A.这两颗恒星的质量必定相等B.这两颗恒星的质量之和为C.这两颗恒星的质量之比为D.其中必有一颗恒星的质量为8、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流方向垂直纸面向里.欲使导线静止于斜面上，则外加磁场的磁感应强度的大小和方向可以是（）A.，方向垂直斜面向下B.，方向竖直向下C.，方向水平向左D.，方向水平向左9、如图所示，水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，导轨间距为L，导轨上面平行放着质量相等的导体棒ab和cd．设导体棒始终处于竖直向上的大小为B的匀强磁场区域内，且导体棒可在导轨上无摩擦地滑行，初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度v0，则（）A.ab棒将向左运动B.cd棒速度一直大于ab棒的速度C.ab棒的最大速度为0.5v0D.当cd棒速度为0.8v0时，回路中的电动势为0.6BLv010、如图，通电导体棒质量为m，置于倾角为的导轨上，导轨和导体棒之间不光滑，有电流时杆静止在导轨上，下图是四个侧视图，标出了四种匀强磁场的方向．其中摩擦力可能为零的是A. B.C. D.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）（1）图1螺旋测微器读数为__________mm，图2游标卡尺读数为__________mm。（2）选择电流表的量程为，则图3中电流表的读数为___________A。12．（12分）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：A.被测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）B.灵敏电流表G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）C.电流表A（量程0~0.60A，内阻0.10Ω）D.滑动变阻器R1（0~20Ω，10A）E.滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）F.定值电阻R3=990ΩG.电键和导线若干(1)为了能较为准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____。(2)请在下图矩形框中画出实验电路图___。(3)右图为某同学根据正确的电路图作出的I1—I2图线（I1为灵敏电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E=_____V，内电阻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，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a球与b球的电荷量大小均为q，距离为r，则a和b之间的库仑引力为：，假设a球带正电，当不带电的小球c与a球接触后，a、c两球平分电荷，每球带电持量为，当再把c球与b球接触后，两球的电荷先中和，再平分，每球所带电荷量为，由于r不变，则a、b两球之间的相互作用力的大小为：，故D正确，ABC错误。2、C【解析】交变电流产生过程中，线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为大；结合Φ-t图象分析答题【详解】①t=0时刻磁通量为0，则此时线圈与B平行，则交变电流按余弦规律变化，则①错误；②Em=NBSω=NBS•=50×0.4×=2000π(V)，则②正确；③由图知周期为T=0.02，则f=1/T=50Hz，则③错误；④一个周期电流方向改变2次，则1s内改变100次，则④错误，故C正确，ABD错误；故选C3、A【解析】根据电流的定义式，Q=It，则1C=1A•s，故A正确，BCD错误故选：A4、C【解析】在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电阻减小，根据欧姆定律分析干路电流如何变化和电阻R1两端电压的变化，即可知道电压表读数的变化．电容器C的电压等于电阻R2两端的电压，分析并联部分电压的变化，即知道电容器的电压如何变化，根据干路电流与通过R2的电流变化情况，分析电流表的变化．根据内外电阻的关系，分析电源的输出功率如何变化．a点的电势等于R2两端的电压【详解】在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大．电阻R2两端的电压U2=E-I（R1+r），I增大，则U2变小，电容器板间电压变小，其带电量减小．根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知，a的电势大于零，a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，则IA增大．即电流表示数变大．故ABD错误．据题：r＜R1，当外电路总电阻减小时，内外电阻更加接近，电源的输出功率增大．电源的效率，路端电压U减小，则电源的效率降低，故C正确．故选C【点睛】本题是电路动态变化分析问题，要抓住不变量：电源的电动势、内阻及定值电阻的阻值不变，进行分析．根据电流方向判断电势高低，由电压的变化判断电势的变化5、B【解析】A．木块随圆盘一起转动，水平方向只受静摩擦力，由静摩擦力提供向心力，木块没有滑动时对b有对c有则木块没有滑动时两木块的摩擦力不同，当摩擦力达到最大静摩擦力时，木块开始滑动，对b有得对c有得则bc同时从水平圆盘上滑落，故A错误；B．当a、b和c均未滑落时，木块所受的静摩擦力提供向心力，则ω相等，f∝mr，所以ac所受的静摩擦力相等，都小于b的静摩擦力，故B正确；C．b和c均未滑落时线速度v=Rω，半径相等，则大小一定相等，方向不同，故C错误；D．以b为研究对象，由牛顿第二定律得得转速故D错误。故选B。6、C【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，O为圆心，故有Oa＝Ob＝带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，故有Ob＝v0t，Oa＝t2联立以上各式，解得＝2v0。故选C。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、BCD【解析】设两颗恒星的质量分别为m1，m2，由万有引力提供向心力得，对m1：①对m2：②由①得由②得所以③由①/②得④联立④③得故选BCD。8、ABC【解析】A．磁场方向垂直斜面向下时，根据左手定则，安培力沿斜面向上，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有解得，故A正确；B．磁场竖直向下时，安培力水平向左，导体棒还受到重力和支持力，根据平衡条件和安培力公式，有，解得，故B正确；C．磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，与重力平衡，有，解得，故C正确；D．磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，无法平衡，故D错误【点睛】本题难度中等，安培力的大小以及方向与电流、磁场的方向有关，熟练掌握左手定则的使用，熟练分析受力分析的能力9、CD【解析】A．当cd棒向右运动时，根据右手定则可知产生abcd方向的电流，再对ab棒分析，根据左手定则可知ab棒受到向右的安培力，故ab棒向右运动，A错误；B．根据对ab棒和cd棒受力分析可知cd棒做减速运动，ab棒做加速运动，最终两棒共速一直运动下去，B错误；C．两棒在运动过程中因为水平方向上不受摩擦力，动量守恒，当两棒共速时ab棒具有最大速度，故有：解得v1=0.5v0，C正确；D．当cd棒速度为0.8v0时，设ab棒的速度为v2，根据动量守恒定律可知：解得v2=0.2v0；两棒均向右运动，所以可知回路中的感应电动势：D正确。故选CD。10、AB【解析】A：若磁场方向竖直向上，导体棒所受重力、安培力、支持力方向如图甲，当时，导体棒可不受摩擦力B：若磁场方向水平向左，导体棒所受重力、安培力如图乙，当时，导体棒可不受支持力、摩擦力C：若磁场方向向右，导体棒所受重力、安培力、支持力方向如图丙，导体棒静止，导体棒一定受沿导轨向上的摩擦力D：若磁场方向竖直向上，导体棒所受重力、安培力、支持力方向如图丁，导体棒静止，导体棒一定受沿导轨向上的摩擦力故摩擦力可能为零的是AB两项三、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、①.0.900②.14.45③.0.35【解析】（1）[1]．图1螺旋测微器读数为：0.5mm+0.01mm×40.0=0.900mm；[2]．图2游标卡尺读数为：14mm+0.05mm×9=14.45mm。（2）[3]．选择电流表的量程为0.6A，则图3中电流表的读数为0.35A.12、①.D②.③.1.47V④.0.740.78【解析】(1)[1]为方便实验操作，滑动变阻器应选阻值较小D。(2)[2]伏安法测电源电动势与内阻，需要电压表，现在没有电压表，可以用G与R3串联组成电压表测电压，电流表测电路电流，电路图如图所示。(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir，U=E-Ir，则I1（R3+RG)=E-I2r由图像可知，电源电动势E=I1（