山东青岛市2027届物理高二上期中学业水平测试试题含解析

山东青岛市2027届物理高二上期中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，用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞，使气缸悬空而静止。若不计活塞气缸间的摩擦，气缸导热性能良好，则下列判断正确的是（）A．若大气压强增大，则活塞将上升B．若大气压强减小，则活塞将上升C．若气温升高，则气缸将上升D．若气温升高，则活塞将上升2、如图所示，电子射线管放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右3、如图所示，电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的震动膜a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接．若声源S做简谐振动，则（）A．a振动过程中，a、b板间的电场强度不变B．a振动过程中，a、b板所带电量不变C．a振动过程中，电容器的电容不变D．a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大4、如图所示，倾角为α的光滑斜面下端固定一绝缘轻弹簧，M点固定一个带电量为-q的小球Q。整个装置处在场强大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。现把一个质量为m、带电量为+q的小球P从N点由静止释放，释放后P沿着斜面向下运动。N点与弹簧的上端和M的距离均为s0。P、Q以及弹簧的轴线ab与斜面平行。两小球均可视为质点和点电荷，弹簧的劲度系数为k0，静电力常量为k。则下列说法中正确的是A．小球P返回时，能撞到小球QB．小球P在N点的加速度大小为C．小球P沿着斜面向下运动过程中，其电势能一定减少D．当弹簧的压缩量为时，小球P的速度最大5、如图所示，在原来不带电的金属杆ab附近，在ab连线的延长线上放置一个正点电荷，达到静电平衡后，下列判断正确的是（）A．a端的电势比b端的高B．b端的电势比d点的高C．a端的电势与b端的电势相等D．感应电荷在杆内c处产生的场强方向由b指向a6、如果你拿起一块琥珀，与丝绸摩擦后，琥珀可以吸起羽毛等轻小物体，如图所示，它们之间的吸引力主要是：（）A．静电力 B．安培力C．万有引力 D．洛伦兹力二、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、直流电池组的电动势为，内电阻为，用它给电阻为的直流电动机供电，当电动机正常工作时，电动机两端的电压为，通过电动机的电流为，则下列说法中正确的是（）A．电源消耗的总功率为B．电动机的输入功率是C．电动机电枢上的发热功率为D．电动机的输出功率为8、如图所示，三个质量相同，带电荷量分别为＋q、－q和0的小液滴a、b、c，从竖直放置的两板中间上方由静止释放，最后从两板间穿过，轨迹如图所示，则在穿过极板的过程中：A．电场力对液滴a、b做的功相同B．三者动能的增量相同C．液滴a与液滴b电势能的变化量相等D．重力对c做的功最多9、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是（）A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会才熄灭D．断开开关S切断电路时，A1、A2都要延迟一会再熄灭10、如图所示，在匀强电场中，有一个与匀强电场平行的直角三角形区域ABC，AB=6cm，BC=23cm，A点的电势为φA=10V，B点的电势为φB=4V，CA．将一个电荷量为q=-2×10-6C的电荷从B点移到B．将一个电荷量为q=-2×10-6C的电荷从B点移到C．此电场的电场强度大小为E=3×102D．此电场的电场强度大小为E=2×102V/m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）某学生设计一实验来粗略验证向心力的表达式，如图所示．细线下面悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上．将画着一个圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时正好位于圆心，如果小球的向心力和合力相等，则说明向心力的表达式正确．a.用手带动钢球，设法使它沿纸上的圆悬空做匀速圆周运动，用秒表记录钢球运动n圈所用时间t，用直尺测出纸上的圆的半径为r，如果向心力的表达式正确，并假设钢球质量为m，则由向心力表达式求出来的向心力_______（用题中所给字母表示）b.然后，测出线的长度为L，假设钢球可看做质点，从力的角度计算钢球的合力_______（用题中所给字母表示）c.在本实验中小球的质量_________（“需要”或“不需要”）测出；12．（12分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值．(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用________，电压表应选用________(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的________(选填“甲”或“乙”)．(2)下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在(1)问中所选的电路图，用笔画线代替导线补充完成图中实物间的连线________．(3)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝＝________Ω(保留两位有效数字)．(4)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是__________________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是________．(选填选项前的字母)A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映Ux关系的示意图中正确的是________．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）光滑的金属导轨相互平行，它们所在的平面与水平面的夹角为45°，磁感应强度为B=5T的匀强磁场竖直向上穿过导轨，此时导轨上放一重G=0.2N，电阻值为R1=0.2Ω的金属棒ab，导轨间距L=0.4m，导轨中所接电源的电动势为E=6V,内阻r=0.5Ω，其它的电阻不计，金属棒恰好能静止在导轨上，求：(1)金属棒ab受到磁场的安培力多大；(2)电阻R2的阻值多大？14．（16分）如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨MAC．NBD水平放置，MA．NB间距L=0.4m，AC．BD的延长线相交于E点且AE=BE，E点到AB的距离d=6m，M、N两端与阻值R=2Ω的电阻相连，虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T．一根长度也为L=0.4m、质量m=0.6kg、电阻不计的金属棒，在外力作用下从AB处以初速度沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻R上消耗的电功率不变，求：（1）电路中的电流I；（2）金属棒向右运动d/2过程中克服安培力做的功W；15．（12分）某同学在研究微型直流电动机的性能时，采用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R的阻值，使电动机无法转动，此时电流表和电压表的示数分别为0.2A和0.6V．重新调节R的阻值，使电动机能够正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1.0A和8.0V．(电流表、电压表均为理想电表)求：(1)这台电动机的线圈电阻；(2)电动机正常运转时的输出功率．

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】

AB．对活塞与气缸的整体，受到重力和弹簧的弹力作用，且弹簧的弹力等于重力，故若外界大气压增大或减小时，弹簧压缩量不变，活塞将静止不动，故AB错误；CD．若气温升高，弹簧压缩量不变，则由可知，气体的体积增大，气缸将上升；由于弹簧长度不变，则活塞距地面的高度将不变，选项C正确，D错误。故选C。2、B【解析】试题分析：电子射线管中电子从负极射向正极，根据左手定则，磁感线穿过手心，四指从正极指向负极，由可知电子受到的洛伦兹力方向向下，电子束向下偏转，B正确．考点：考查了洛伦兹力方向判断3、D【解析】

金属板b在声波驱动下沿水平方向振动，两极板间的距离发生变化，两极板与电源相连，电势差恒定，两板间的场强发生变化，选项A错误；电容器的电容随两板间距离面变两板带电量随电容而变，选项B错误；当距离最近时，电容最大，选项C错误、选项D正确；故选D.4、B【解析】

A.根据动能定理知，当小球返回到N点，由于重力做功为零，匀强电场的电场力做功为零，电荷Q的电场对P做功为零，则合力做功为零，知道到达N点的速度为零。所以小球不可能撞到小球Q．故A错误。B.根据牛顿第二定律得，小球在N点的加速度故B正确。C.小球P沿着斜面向下运动过程中，匀强电场的电场力做正功，电荷Q产生的电场对P做负功，两个电场力的合力不一定沿斜面向下，则电场力不一定做正功，可能做负功，则电势能可能增大。故C错误。D.当小球所受的合力为零时，速度最大，即则压缩量等于，小球的速度不是最大，故D错误。5、C【解析】试题分析：达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φa=φb，所以A、B错，C对；由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，所以D错误。考点：本题考查导体静电平衡知识。6、A【解析】

知道带电体能吸引轻小物体即可解决。【详解】经过摩擦的琥珀带了电，可以吸起羽毛等轻小物体是静电力的作用，故A正确，BCD错误。知道带电体能吸引轻小物体是解决该题的关键。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、ACD【解析】

A.电源的总功率故A正确。B.电动机的输入功率是故B错误。C.电动机电枢上的发热功率为故C正确。D.电动机的输出功率为故D正确。8、AC【解析】A项：因为液滴a、b的电荷量大小相等，则液滴所受的电场力大小相等，由静止释放，穿过两板的时间相等，则偏转位移大小相等，电场力做功相等．故A正确；B项：电场力对a、b两液滴做功相等，重力做功相等，则动能的增量相等，对于c液滴，只有重力做功，小于a、b动能的增量．故B错误；C项：对于液滴a和液滴b，电场力均做正功，电场力所做的功等于电势能的变化量，故C正确；D项：三者在穿过极板的过程中竖直方向的位移相等，三个质量相同，所以重力做功相等，故D错误。9、AD【解析】

AB．合上开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。故A正确，B错误；CD．断开开关S切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭。故C错误，D正确。

故选AD。10、BD【解析】解:A、B电荷从B移到C,电场力做WBC=qUBC=qφB-φC=-1.2×10-5J.故A错误,B正确

C、D、AC中点D的电势为φD=φA+φC2=4V=φB,所以D与B电势相等,BD是一条等势线.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、不需要【解析】

（1）钢球运动n圈所用时间t，则周期为T=，这个实验中由向心力表达式求出来的向心为：（2）对小球受力分析如图所示，则有：F合=mgtanθ=；

（3）根据可知，质量可以约去，则不需要测出小球的质量，通过实验数据来粗略验证向心力表示式，培养学生善于分析问题与解决问题的能力，同时运用力的合成寻找向心力的来源．12、BC甲5.2BDA【解析】

（1）[1]电压表C，理由是有滑动变阻器限压，且15V量程太大，读数误差太大；[2]电流表B，理由是即使电压表满偏，最大电流为0.6A；[3]外接法即甲图，理由是，即小电阻，适合采用安培表外接法，即甲图．（2）[4]或者（3）[5]根据读数I=0.50A，U=2.60V，即电阻为5.2Ω（4）[6][7]甲图误差因为电流表测量电阻和电压表总电流，乙图误差因为电压表测量电流表和电阻的总电压，因此答案分别为B、D．（5）[8]由于电流,,通过数学函数图像即答案为A．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)F=0.2N(2)【解析】

(1)对ab棒受力分析，如图：由平衡条件得，金属棒ab受到磁场的安培力：代入数据：(2)由安培力公式：回路电流：由闭合电路的欧姆定律：电阻R2的阻值：代入数据：.本题结合安培力特点考