四省名校2027届物理高二上期中学业水平测试试题含解析

四省名校2027届物理高二上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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成600角．现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为()A． B．C． D．2、我国神州系列飞船顺利飞天，极大地振奋了民族精神。飞船在轨道上正常运行时，若宇航员出舱且相对飞船静止，则A．航员处于平衡状态 B．宇航员不受任何力的作用C．飞船的加速度不为零 D．飞船飞行的高度将降低3、如图所示,先接通电键S使电容器充电,然后断开S,减小两极板间的距离时,电容器所带电量Q、电容C、两极板间电势差U的变化情况是(

)A．Q不变,C变大,U变小 B．Q不变,C变大,U变大C．Q变小,C变小,U不变 D．Q变小,C不变,U不变4、图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，ａ、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，正确判断的是（）A．带电粒子所带电荷为负电B．带电粒子在ａ、b两点的受力方向相同C．带电粒子所带电荷为正电D．带电粒子在ａ、b两点的动能ａ处较大5、一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入某电场中。由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度变为0。在此过程中，以下判断正确的是（）A．液滴一定带负电B．重力对液滴做的功为C．合外力对液滴做的功为D．液滴的机械能减少了6、如图，圆形和正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，电子以某速度飞入磁场区域，速度方向与磁场垂直，且对准圆心（或者说垂直正方形边长从中点进入），则下面正确的是()A．电子在两区域内运动的时间一定不同B．电子在两区域内运动的时间可能相同C．电子可能从正方形的入射点的对边边长中心射出D．电子在圆形区域内运动的时间可以为周期的一半二、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、关于电源的电动势，下面说法正确的是：A．电源的电动势的数值等于一秒内静电力所做的功B．电源的电动势的数值等于一秒非内静电力所做的功C．电源的电动势的数值等于把单位正电荷由电源负极移到正极非内静电力所做的功D．电动势越大的电源，将其它能转化为电能的本领越大8、A、B是一条电场线上的两点，若在某点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，从A点运动到B点，其速度随时间变化的规律如图所示，则（）A．电子在A、B两点受的电场力FA＜FBB．A、B两点的电场强度EA＞EBC．A、B两点的电势ϕA＜ϕB．D．电场线的方向一定是从A到B9、如图所示，一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直．粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角．已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，不计重力作用，设P点的电势为零．则下列说法正确的是A．带电粒子在Q点的电势能为－UqB．带电粒子带负电C．此匀强电场的电场强度大小为D．此匀强电场的电场强度大小为10、在某次杂技表演中，一演员平躺在水平面上，腹部上方静置一质量M＝80kg的石板，另一演员手持一质量为m＝5kg的铁锤，从h1＝1.8m高处由静止落下，与石板撞击后反弹至h2＝0.05m处，结果石板裂开而平躺着的演员没有受伤。若铁锤撞击石板的时间为t1＝0.01s，由于缓冲，演员腹部与石板相互作用的时间为t2＝0.5s，铁锤的下落视为自由落体运动，重力加速度g取10m/s2，则()A．铁锤撞击石板前瞬间的速度大小为6m/sB．撞击过程中铁锤受到的冲量大小为25N·sC．撞击过程中铁锤对石板的平均作用力大小为3550ND．缓冲过程中石板对演员的平均作用力大小约为4300N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“测定金属的电阻率”的实验中（1）某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示，则该金属丝的直径为d=________mm．（2）金属丝的电阻Rx大约是3Ω，实验室提供的电流表A（量程2.5mA，内阻约30Ω）、电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）．则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该采用甲乙两图中的______图．12．（12分）有一标有“6V，1.5W”的小灯泡，现用图甲所示电路绘测其伏安特性曲线，提供的器材除导线和开关外，还有：A．直流电源6V（内阻不计）B．直流电流表0～3A（内阻0.1Ω以下）C．直流电流表0～300mA（内阻约为5Ω）D．直流电压表0～15V（内阻约为15kΩ）E．滑动变阻器10Ω，2AF．滑动变阻器1kΩ，0.5A（1）实验中电流表应选用_____，滑动变阻器应选用_____．（用序号表示）（2）试按图甲电路将图乙所示器材连成电路___________．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）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=10cm1．螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R1=5.0Ω，C=30μF．在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．求：(1)求螺线管中产生的感应电动势？(1)闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率？(3)闭合S，电路中的电流稳定后，求电容器的电量？14．（16分）在电场中电荷量为2.0×10-9C的正电荷从A点移动到B点，电场力做了1.5×10-7J的正功。再把这个正电荷从B点移动到C点，电场力做了4.0×10-7J的负功。在A、B、C三点中，哪一点的电势最高？A和B之间、B和C之间、A15．（12分）矩形区域I、II中分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁场方向如图所示．区域I宽度2d，区域II宽度d，一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子以速度v，从P点沿纸面垂直磁场边界射入磁场，穿过区域I后从MN上的S点射入区域II，粒子在S点的速度方向与MN的夹角为，最终从区域II左边界从Q点图中未画出回到区域I，不计粒子重力．求：区域I中磁感应强度的大小；粒子没有从区域II的右边界射出磁场，则区域II磁感应强度的大小应满足什么条件．

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、B【解析】试题分析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，据牛顿第二定律有，解得粒子第一次通过磁场区时的半径为，圆弧AC所对应的圆心角∠AO′C＝60°，经历的时间为（T为粒子在匀强磁场中运动周期，大小为，与粒子速度大小无关）；当粒子速度减小为v/3后，根据知其在磁场中的轨道半径变为r/3，粒子将从D点射出，根据图中几何关系得圆弧AD所对应的圆心角∠AO″D＝120°，经历的时间为．由此可知B项正确．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动2、C【解析】

A.宇航员出舱后相对于飞船静止不动，与飞船一起绕地球做圆周运动，处于非平衡状态。故A错误；B.宇航员出舱后仍受到地球的万有引力。故B错误；C.宇航员出舱后与飞船一起绕地球做圆周运动，加速度不是零。故C正确；D.宇航员出舱后与飞船一起绕地球做圆周运动，飞船飞行的高度不变。故D错误；3、A【解析】

电容器与电源断开，则Q保持不变，减小两极板间距离时，根据：知电容C变大，根据：知两极板间的电势差U变小.A．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析不符，故D错误.4、D【解析】

由图知，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，所以无法确定粒子的电性．故AC错误．由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，带电粒子在a、b两点的受力方向沿电场线大致向左，但是方向不同，选项B错误；若粒子从a向b运动，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小；相反，若从b运动到a，电场力对粒子做正功，粒子的动能增大，则带电粒子在a点的动能较大．故D正确．故选D．本题是电场中粒子的轨迹问题，首先要能根据轨迹的弯曲方向判断粒子受力方向，其次判断粒子动能和电势能的变化要根据电场力做功情况．5、C【解析】重力方向竖直向下，而液体向下做匀减速直线运动，故合力向上，所以液滴受到的电场力方向一定竖直向上，带正电，A错误；液滴下降了h，所以重力做功为mgh，B错误；根据动能定理可得，C正确；液滴的重力势能减小mgh，动能减小，所以液滴的机械能减少，D错误．6、B【解析】A、B、粒子在磁场中的可能运动情况如图所示，电子从O点水平进入由于它们以某速度进入磁场区域，电子的运动轨迹可能有三种，如图所示，由图可以看出进入磁场区域的电子的轨迹1，先出圆形磁场，再出矩形磁场；进入磁场区域的电子的轨迹2，同时从圆形与矩形边界处磁场；进入磁场区域的电子的轨迹3，先出圆形磁场，再出矩形磁场；所以电子在两区域的运动时间可能相同，也可能不同，A错误；B正确；C、电子在磁场中做圆周运动，一定发生了偏转，不会从正方形对边中心射出，C错误；D、当电子从左边边长射出时，运动时间刚好为周期的一半，而经过圆形区域内的时间总是小于周期的一半，D错误；故选B．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、CD【解析】电源没有接入电路时两极间的电压等于电源的电动势，电源的电动势的数值上等于把单位正电荷由电源负极移到正极非内静电力所做的功，其物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势越大的电源，将其它能转化为电能的本领越大，与外电路的结构无关，故选项CD正确，选项AB错误。点睛：本题考查对于电源的电动势的理解能力．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小，与外电路无关。8、AC【解析】由速度图象看出，图线的斜率逐渐增大，电子的加速度增大，电子所受电场力增大，则电场力FA＜FB．故A正确．电子所受电场力增大，场强增大，电场强度EA＜EB．故B错误．由题，电子静止开始沿电场线从A运动到B，电场力的方向从A到B，电子带负电，则场强方向从B到A，根据顺着电场线电势降低可知，电势φA＜φB．故C正确．由速度图象看出，电子的速度增大，加速度增大，电场力变大，但是场强方向不一定沿B到A的方向，选项D错误；故选AC.9、AC【解析】

根据公式W=qU求出电场力做功，确定出P、Q间电势能的差，即可求得Q点的电势能．根据粒子轨迹弯曲方向，判断出粒子所受的电场力方向，即可判断其电性；带电粒子垂直进入匀强电场中，做类平抛运动，在Q点建立直角坐标系，垂直于电场线为x轴，平行于电场线为y轴，根据平抛运动的规律求出粒子到达Q点时的速度．根据位移公式和两个分运动的等时性，列出x方向和y方向两个方向的分位移与时间的关系式，即可求出竖直方向的位移大小y0，由求解场强的大小．【详解】A、B、由图看出粒子的轨迹向上，则所受的电场力向上，与电场方向相同，所以该粒子带正电.粒子从P到Q，电场力做正功，为W=qU，则粒子的电势能减少了qU，P点的电势为零，则知带电粒子在Q点的电势能为-Uq;故A正确,B错误.C、D、设带电粒子在P点时的速度为v0，在Q点建立直角坐标系，垂直于电场线为x轴，平行于电场线为y轴，由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为：,粒子在y方向上的平均速度为：,粒子在y方向上的位移为y0，粒子在电场中的运动时间为t，竖直方向有：,水平方向有：d=v0t,可得：,所以场强为：,联立得：，故C正确，D错误.故选AC.本题根据类平抛运动的特点，运用运动的分解法，根据牛顿第二定律和运动学结合求解．10、AC【解析】

由题意可知考查动量定理、动量守恒定律的应用，根据动量定理、动量守恒定律分析计算可得。【详解】A．设铁锤撞击石板前瞬间的速度大小为v，则由自由落体运动规律可得v2＝2gh1，解得v＝6m/s，故A正确；B．设撞击后铁锤反弹的速度大小为v′，则由v′2＝2gh2，解得v′＝1m/s，由动量定理可得撞击过程中铁锤受到的冲量大小I＝m(v′＋v)，解得I＝35N·s，故B错误；C．设撞击过程中石板对铁锤的作用力大小为F，则有I＝(F－mg)t1，解得F＝3550N，由牛顿第三定律可知铁锤对石板的作用力大小为3550N，故C正确；D．碰撞过程时间很短，可近似认为动量守恒，设碰撞后瞬间石板的速度大小为v1，则由动量守恒定律可得mv＝Mv1－mv′，代入数据解得v1＝m/s，设缓冲过程中人对石板的作用力大小为F′，由动量定理可得(F′－Mg)t2＝Mv1，解得F′＝870N，故D错误。合外力的冲量等于物体动量的变化量，应用动量定理时要考虑重力大小（重力非常小，可忽略情况除外）。动量定理、动量守恒定律使用时要先选择正方向，把矢量表达式变为标量表达式进行计算。分析撞击过程中铁锤对石板的作用力时研究对象选择铁锤，计算缓冲过程中石板对演员的平均作用力大小时选择石板为研究对象，分别应用动量定理计算可得。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、1.721

mm（1.721

mm～1.723

mm都正确）；乙．【解析】

（1）由图所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为22.1×0.01mm=0.221mm，螺旋测微器的示数为1.5mm+0.221mm=1.721mm．

（2）由题意可知，，，，则电流表应采用外接法，应选图乙所示电路图．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，对螺旋测微器读数时需要估读．当电压表内阻远大于待测电阻阻值时用电流表外接；12、CE【解析】

（1）由灯泡的功率及额定电压可求得电路中的最大电流，则可选出电流表；由电路的接法可选出滑动变阻器；（2）根据原理图可连出实物图，注意实物图中导线不能交叉；注意分压接法的连接方法．【详解】（1）由P=UI可知，灯泡的额定电流；故电流表应选用C；因本实验采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器选择E；（2）已知原理图，则先将滑动变阻器及电源串联，再将灯泡支路并联在滑动变阻器的一部分中，注意导线不能交叉，且导线要接在接线柱上，如图所示：本题考查测小灯光的伏安特性曲线中的仪表选择及实物图的连接，均为重点考查内容，在学习中要认真掌握．四、计算题：本题共3小题，共