山西省阳泉市阳泉中学2027届高二上物理期中学业水平测试试题含解析

山西省阳泉市阳泉中学2027届高二上物理期中学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M、N间有两个等高的金属体A、B，A为尖头、B为圆头．将金属板M、N接在高压电源上，逐渐升高电源电压，首先观察到()A．A放电B．B放电C．A、B一起放电D．A、B之间放电2、两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则（）A．r1＝r2，T1≠T2 B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2，T1＝T2 D．r1≠r2，T1＝T23、如图所示，在水平方向的匀强电场中，一绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球，小球在只受重力、电场力、绳子的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动，小球所受的电场力大小等于重力大小．a、b、c、d四点的位置如图所示，圆上各点相比较，小球（）A．在最高点a处的动能最小B．在最低点c处的机械能最小C．在水平直径左端d处的机械能最大D．在水平直径右端b处的机械能最大4、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电5、关于电场，下列说法中不正确的是()A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在C．电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用D．电场只能存在于真空中和空气中，不可能存在于物体中6、关于点电荷、元电荷、检验电荷，下列说法正确的是A．点电荷是一种理想化的物理模型 B．点电荷就是元电荷C．点电荷所带电荷量一定很小 D．点电荷、元电荷、检验电荷是同一种物理模型二、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、如图所示，一质量为m、带电荷量为q（q>0）的物体在外力作用下静止于竖直绝缘墙壁上，当施加的变化电场，E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向，物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体与墙壁间动摩擦因数为μ，电场空间和墙面均足够大。t=0时释放带电物体，下列说法正确的是A．物体开始运动后加速度增大B．物体开始运动后电势能一直增大C．经过时间，物体运动速度达最大值D．经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值8、在同一光滑斜面上放同一导体，如图所示是两种情况的剖面图。它们所处空间有大小相同的磁场，左图磁场方向垂直于斜面，右图磁场方向垂直于水平面，导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止状态。已知斜面的倾角为θ，则A．I1∶I2＝cosθ∶1B．I1∶I2＝1∶1C．两种情况导体A所受安培力大小之比F1∶F2=sinθ∶cosθD．两种情况导体A所受安培力大小之比F1∶F2=cosθ∶19、如图所示，用两根轻细悬线将质量为m，长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态，为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的磁感应强度的大小和方向正确的是（）A．，竖直向下 B．，竖直向上C．，平行悬线向上 D．，平行悬线向下10、甲.乙两根同种材料制成的电阻丝，长度相等，甲横截面的半径是乙的两倍，将其并联后接在电源上()A．甲.乙中的电流强度之比是4:1B．甲.乙的电阻之比是1:2C．甲.乙电阻丝两端的电压之比是1:2D．甲.乙电阻丝相同时间产生的热量之比是4:1三、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）某同学在实验室测定金属丝电阻率的实验中游标卡尺测量长度如图甲所示,可知其长度为__________mm；如图乙所示,用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值__________mm；（2）影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小某学校研究小组需要研究某种材料的导电规律，他们用这种材料制作成电阻较小的元件P，测量元件P中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律．图a是他们按设计好的电路连接的部分实物图，请添加三根导线，使电路完整______。（3）改变滑动变阻器的阻值,记录两电表的读数根据表中数据，在图b中画出元件P的图像______，并判断元件P是_______（金属材料还是半导体材料）；（4）若可供选择的滑动变阻器（R1:最大阻值为2.5，额定电流为0.25A；R2最大阻值为5，额定电流1.5A）则本实验应该选用滑动变阻器_______。把元件P接入如图c所示的电路中，已知定值电阻R阻值为10，电源势为2V，内阻不计，利用图b计算该元件实际消耗的电功率为_________。12．（12分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛________。(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为______m/s。（g取9.8m/s2）(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；B点的竖直分速度为_____m/s。（g取10m/s2）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）喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号控制．带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场后，打到纸上，显示出字体．无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒．设偏转板板长为L=1.6cm，两板间的距离为d=0.50cm，偏转板的右端距纸L1=3.2cm，若一个墨汁微滴的质量为m=1.6×10-10kg，以v0=20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是U=8.0×103V，此时墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是Y=2.0mm．不计空气阻力和墨汁微滴的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性．求：（1）上述墨汁微滴通过带电室带上的电量是多少？（2）若用（1）中的墨汁微滴打字，为了使纸上的字体放大10%，偏转板间电压应是多大？14．（16分）间距为l=0.5m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成，如图所示，倾斜部分导轨的倾角θ=30°，上端连有阻值R=0.5Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．水平部分导轨足够长，图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场，磁场区域的宽度d=3m．现将质量m=0.1kg、内阻r=0.5Ω、长l=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放，达到稳定速度v0后进入水平导轨，当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s，已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足（比例系数k未知），运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻．求：（1）导体棒ab的速度v0；（2）导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热；（3）若磁场B1大小可以调节，其他条件不变，为了使导体棒ab停留在B2磁场区域，B1需满足什么条件．15．（12分）如图所示，两水平面(虚线)之间的区域存在方向水平向右的匀强电场，电场强度E=3×103N/C，自该区域上方的A点将质量m=0.04kg，电荷量q=1×10-4C的带正电小球M以v0=6m/s的初速度沿平行于电场方向射出．小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开．已知带电小球M在进入电场后做直线运动，且小球从电场区域上边界运动到电场区域下边界所用时间为0.8s，重力加速度大小为g=10m/s2，整个过程空气阻力不计，求：（1）小球M刚进入电场瞬间，竖直方向的速度vy（2）求A点离电场上边界的高度（3）小球M点从电场区域下端离开时与小球射出点A的水平距离．

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、A【解析】

越尖的物体电荷的面密度越大，其附近的电场越强，越容易使空气电离，从而产生放电现象。A为尖头，当逐渐增加电压时，先放电，故A正确，BCD错误。2、D【解析】

设电子的初速度为v，磁场的磁感应强度为B，电子的质量和电量分别为m、q．根据牛顿第二定律得qvB=m得到，运动轨迹半径为r=，m、q、B相同，则r与v成正比，电子的初速度不同，则半径不同，即r1≠r1．电子圆周运动的周期T=，m、q、B均相同，则电子运动的周期相同，即T1=T1．A．r1＝r1，T1≠T1，与结论不相符，选项A错误；B．r1≠r1，T1≠T1，与结论不相符，选项B错误；C．r1＝r1，T1＝T1，与结论不相符，选项C错误；D．r1≠r1，T1＝T1，与结论相符，选项D正确；故选D.3、D【解析】

先把重力和电场力进行合成，合力方向与水平方向夹角为45°斜向下，所以小球在b、c弧线的中点动能最大，在a、d弧线的中点动能最小，AB错误，判断机械能的变化是判断除了重力以外其他力做功，所以在水平直径右端b处电场力做功最多，机械能最大，D对；C错；4、D【解析】

由图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C错误，D正确．5、D【解析】

只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场，选项A正确；电场是一种物质，它与其他物质一样，不依赖我们的感觉而客观存在，选项B正确；电荷间的相互作用是通过电场产生的，电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用，选项C正确；电场不但能存在于真空中和空气中，还可能存在于物体中，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.6、A【解析】

A．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，点是没有大小的，而实际物体总有大小，故点电荷是理想模型，故A正确；B．元电荷是电量的最小值，是一个电量的单位，点电荷不就是元电荷，故B错误；C．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的绝对大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故C错误；D．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，元电荷是电量的最小值，检验电荷的体积和电荷量要足够的小，故点电荷、元电荷、检验电荷不是同一种物理模型，故D错误．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、AD【解析】

A．电场改变方向之前，物体沿竖直墙运动，由于水平方向支持力与电场力相等，电场强度减弱，所以支持力减小，故摩擦力减小，所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大；电场改为水平向右时，物体受互相垂直的重力和电场力，而电场力随电场强度的增大而增大，所以合力增大。因此整个过程中，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，故A正确；B．根据t=0时，物体处于静止状态，则μqE0≥mg，且电场的方向水平向左，故电荷带正电，当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以E=E0-kt=0，解得时间，随后物体在电场力的作用下向右运动，电场力做正功，电势能减小。故B错误；C．根据A选项分析，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，即速度不存在最大值，故C错误；D．当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以E=E0-kt=0，解得时间，此时，物体在竖直墙壁上的位移达最大值，故D正确；8、AD【解析】

导体棒受力如图，I1

所受的安培力沿斜面向上，I2所受的安培力水平向右；

I1

所受的安培力沿斜面向上，如图根据共点力平衡得，F1=mgsinθ；I2所受的安培力水平向右如图，根据共点力的平衡得：F2=mgtanθ。又：F1=BI1L；F2=BI2L；所以：；故AD正确，BC错误；故选AD。解决本题的关键是根据左手定则判断安培力的方向，正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解。9、BC【解析】

为了使该棒仍然平衡在该位置上，

Fmin=mgsinθ得由左手定则知所加磁场的方向平行悬线向上。或者若磁场竖直向上，则棒受水平安培力，则mgtanθ=BIl解得故BC正确，AD错误。

故选BC。10、AD【解析】

ABC.两根长度相同，甲的横截面的圆半径是乙的2倍，根据电阻定律得R甲：R乙=1：4并联电路电压相等，由可知，甲乙中的电流强度之比为：4：1；故A正确BC错误；D.根据可知得：P甲：P乙=4：1根据功率和做功关系可知，时间相同，功率之比等于产热之比，故D正确．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、101.5510.500（10.499~10.501）半导体材料R10.24（0.23~0.25）【解析】

（1）游标卡尺和螺旋测微器的读数都是先读固定刻度数值，再读可动刻度的示数，游标卡尺不需要估读。（2）U-I在图像中，如果图像为直线，则材料为金属材料，不是直线则为半导体材料。（3）实验要求电压从零调，所以变阻器应是分压式接法，且为阻值小额定电流大的变阻器；待测元件的电阻较小应用外接法；（4）关键是在表示元件的图象中再作出表示电源的图象，求出两图线的交点坐标即可。【详解】（1）[1]游标卡尺是20分度的卡尺，精确度为0.05mm，格数不估读，则电阻丝的长度为：101mm+11×0.05mm=101.55mm；[2]螺旋测微器的转到刻度50格共0.5mm，则精确度为0.01mm，格数需估读，则电阻丝的直径为：10.5mm+0.0×0.01mm=10.500mm（2）[3]由于实验要求电压从零调，所以变阻器应是分压式接法；由于待测元件的电阻较小，满足，所以电流表应用外接法，连线图如图所示：

（3）[4]将各个数据点描细点，用平滑的曲线连接各点可得元件的I-U图象如图所示：[5]由，可知，元件的电阻大小与图线上各点与原点连线的斜率大小乘正比，表示元件的电阻大小随温度的升高而减小，可判定元件P材料是半导体材料；（4）[6]由于电压要求从零调，所以变阻器应是分压式接法，则应选择阻值小的变阻器R1，以方便调节。[7]：在表示元件P的I-U图象中同时作出表示电源的I-U图象，如图所示，读出两图线的交点即工作点的坐标为：I=0.24A，U=1.0V，所以元件P消耗的功率为：（0.23~0.25）．12、水平初速度相同1.6m/s1.47m/s1.96m/s【解析】

(1)[1][2]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。

(2)[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点x=32.0cm=0.32my=19.6cm=0.196m在竖直方向上水平方向上x=v0t代入数据解得小球平抛初速度v0=1.6m/s(3)[4][5]分析图丙L=5cm=0.05m由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知△y=2L由匀变速直线运动的推论△y=gT2可得初速度根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度四、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）1.25×10-13C（2）8.8×103V【解析】（1）墨汁微滴在平行板运动时，在竖直方向的加速度：墨汁微滴在竖直方向的位移：墨汁微滴在平行板运动时间：L=v0t由几何学知识可得：整理得：解得：q=1.25×10-13C（2）要使字体放大10%，则墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离应是：Y′=Y（1+10%）由可知Y变为原来的1.1倍，则U变为原来的1.1倍，解得：U=8.8×103V14、（1）8m/s（2）1.5C；1.5J（3）【解析】

（1）当导体棒ab运动稳定后做匀速运动，由平衡条件和安培力公式结合求解导体棒ab的速度v0；

（2）通过R的电荷量可根据电量与电流的关系、欧姆定律和法拉第电磁感应定律结合求解．由能量守恒定律和能量分配关系求导体棒ab产生的焦耳热；

（3）当导体棒ab在B2磁场区域通过的位移x'＜d时棒ab将停留在B2磁场区域．根据题意求出k，从而得到导体棒ab以速度v′通过B