山东省青岛市开发区2027届高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析

山东省青岛市开发区2027年高二上物理期末学业水平测试模拟试题注意事项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，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光．下列说法正确中的是A.原、副线圈匝数比3:1 B.原、副线圈匝数比为1:3C.AB端的输入电压为3U D.AB端的输入电压为4U2、达尔文曾说过:“最有价值的知识是关于方法的知识”，下列模型、公式或规律得出运用的物理方法正确的是（）A.点电荷是运用了微元法建立得出的B.受到“通电螺线管外部磁场与条形磁铁的磁场十分相似”的启发,安培提出了分子电流假说C.电场线和磁感线是根据实物模型建立的D.物体的电阻是用比值法定义的,说明物体的电阻与加在其两端的电压成正比3、如图，电源的电动势为E，内阻为。R1为定值电阻，R2为滑动变阻器、B为水平放置的平行金属板，L为小灯泡，电表均为理想电表。开关S闭合后，A、B板间有一带电油滴恰好处于静止状态。则在滑动变阻器的触头P向下滑动的过程中A.电压表的示数增大 B.油滴向上加速运动C.板上电荷量减少 D.两表示数变化量的比值变大4、如图所示电路中，开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是()A.电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮B.电压表示数变小，通过灯L1的电流变大，灯L2变暗C.电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗D.电压表示数变大，通过灯L2的电流变大，灯L1变亮5、两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接，如图所示．闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴p恰好处于静止状态．下列判断正确的是（）A.液滴带正电B.保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动C.断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动D.断开开关S，增大两板间的距离，液滴仍处于静止6、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的10倍．此离子和质子的质量比约为（）A.10 B.9C.100 D.81二、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、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压－时间图象．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A，则()A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为220VB.变压器输出端所接电压表的示数为22VC.变压器输出端交变电流的频率为50HzD.变压器的输出功率为220W8、嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月。如图所示为其飞行轨道示意图，则下列说法正确的是A.嫦娥三号的发射速度应该大于11.2km/sB.嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度等于在环月轨道2上P点的加速度C.嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态D.嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小9、如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．则A.B球和C球都带负电荷B.B球带负电荷，C球带正电荷C.B球和C球所带电量一定相等D.B球和C球所带电量不一定相等10、如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，三个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从c点射出，粒子3从cd边垂直于磁场边界射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。根据以上信息，可以确定（）A.粒子1带负电，粒子2不带电，粒子3带正电B.粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1C.粒子1和粒子3在磁场中运动时间之比为1∶1D.粒子3的射出位置与d点相距三、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）如图所示，在水平桌面上有一个台秤，台秤上沿东西方向放置金属棒ab，金属棒ab处在沿南北方向的匀强磁场中．现通过测量金属棒ab在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向（1）在图中画线代替导线完成实验电路图，要求接通电源后电流由a流向b（2）完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线；②保持开关S断开，读出台秤示数m0；③闭合开关S，调节R的阻值使电流大小适当，此时台秤仍有读数，然后读出并记录台秤示数m1和____________④用米尺测量_________________（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得到B＝_________（4）判断磁感应强度方向的方法是：若m1＜m0，磁感应强度方向垂直金属棒向_________（填“南”或“北”）12．（12分）根据所学知识完成实验：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为_________cm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度过大．要较准确地测量该圆柱体电阻，接下来正确的操作步骤应是：_______________然后_______________，最后表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_______________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）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、C【解析】设灯泡正常发光时，流过它的电流为，则该变压器原线圈电流，副线圈中电流，则原副线圈匝数比；所以原线圈两端的电压为，则AB端输入电压为3，则ABD错，C正确故本题选C【点睛】根据理想变压器原、副线圈电流比和匝数成反比的规律，利用三灯泡正常发光的电流，可以求出匝数比；利用匝数比可求得原线圈两端的电压，进而可以求出AB端的输入总电压2、B【解析】A、点电荷是一种理想化物理模型模型，在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷，并不是微元法建立得出的B、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，受此启发，安培提出了著名的分子电流假说．故B正确C、电场和磁场在自然界中是客观存在的，电场线和磁感线是人们为了形象地描述电场和磁场而引入的线，它不是真实存在的曲线，故C错误；D、是电阻的定义式，R反映导体本身的特性，与U、I无关，不能说电阻R跟U成正比，跟I成反比【点睛】平时要注意物理学史的积累是解题的关键3、B【解析】滑动变阻器的触头P向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，根据“串反并同”，由于定值电阻R1与滑动变阻器串联，所以电压表示数变小，电容器与滑动变阻器并联，所以电容器两端电压变大，由公式可知，板间电场强度变大，电场力变大，所以油滴向上加速运动，由公式可知，板上的电荷量变大，电压表测的是电阻R1两端的电压，电流表测的是流过R1的电流，所以两表示数变化量的比值即为R1的阻值即不变，故B正确。故选B。4、A【解析】当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流增大，通过灯L2的电流变大，则灯L2变亮；电源的内电压和L2的电压增大，路端电压减小，则并联部分电压减小，电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L1变暗；AB．综上分析电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，L1变暗；通过灯L2的电流变大，L2变亮，A正确B错误；CD．综上分析电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，L1变暗；通过灯L2的电流变大，L2变亮，CD错误；故选A5、D【解析】A．液滴受向下的重力和向上的电场力而平衡，因上极板带正电，可知液滴带负电，选项A错误；B．当保持开关S闭合，则两极板间的电压不变。若减小两板间的距离，则根据因此两板间的电场强度增加，所以电场力大于重力，出现液滴向上运动。故B错误；CD．当断开开关S，则两极板间的电量不变。若改变两板间的距离，则根据，以及可得所以两板间场强与两板间距无关，即无论增大还是减小两板距离，两板间的电场强度都不变，因此电场力仍等于重力，则液滴仍处于静止状态。故C错误，D正确；故选D。6、C【解析】本题先电场加速后磁偏转问题，先根据动能定理得到加速得到的速度表达式，再结合带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式求出离子质量的表达式【详解】根据动能定理得：qU＝mv2，得：v＝；离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB＝m得：R＝；两式联立得：m＝；一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝B2，磁感应强度增加到原来的10倍，离子质量是质子质量的100倍，故C正确ABD错误，故选C【点睛】本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律，关键要能通过洛伦兹力提供向心力求出质量的表达式二、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】由图象知交流电的电压最大值为220V，有效值为＝220V，故A正确；交流电压表测得电阻两端的电压为有效值，根据原副线圈电压比等于线圈匝数比可知：变压器输出端所接电压表的示数为，故B错误；由图象读出该交流电的周期为0.02s，根据频率与周期的关系可知：，变压器不改变频率，故C正确；变压器的输入功率为P=UI=220W，而输出功率等于输入功率，也为220W，故D错误；故选AC【点睛】此题关键是掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，交流电的最大值和有效值之间的关系即可解决本题8、BD【解析】A．在地球表面发射卫星的速度大于11.2km/s时，卫星将脱离地球束缚，绕太阳运动，故A错误；B．根据万有引力提供向心力，得，由此可知在轨道1上经过P点的加速度等于在轨道2上经过P点的加速度，故B正确；C．嫦娥三号在动力下降段中，除了受到重力还受到动力，并不是完全失重状态，故C错误；D．根据开普勒定律，由此可知，轨道半径越小，周期越小，故嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小，故D正确；故选BD。9、AC【解析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；则可知B、C都应带负电；故A正确、B错误；由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C正确，D错误；故选AC点睛：库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答10、BC【解析】A．根据左手定则可得，粒子1带正电，粒子2不带电，粒子3带负电，A错误；B．做出粒子1和粒子3的运动轨迹如图则粒子1运动的半径为由可得对粒子3，有，所以B正确；C．粒子1在磁场中运动的时间为粒子3在磁场中运动的时间为又有则有C正确；D．粒子3射出的位置与d点相距D错误。故选BC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.；②.电流表的示数I；③.金属棒的长度l；④.南【解析】(1)用滑动变阻器的限流式接法即可；(2)③金属框平衡时测量才有意义，读出电阻箱电阻并用天平称量细沙质量；④安培力与电流长度有关，安培力合力等于金属框架下边受的安培力；(3)根据平衡条件分列式即可求解；(4)根据左手定则判断即可【详解】(1)如图所示(2)③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；台秤示数m1；④金属棒的长度l(3)根据平衡条件，有：|m0-m1|g=Bil解得：；(4)判定磁感应强度方向的方法是：若m0＞m1，磁感应强度方向向南【点睛】理解实验原理是解决实验类题目的关键，此题关键是对线框受力分析，根据平衡条件求磁感应强度，注意电表的正负极12、①.0.675cm②.4.700mm③.换挡×1④.欧姆调零⑤.22Ω【解析】（1，2）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读（3）多用电表的偏转较大时，该电阻较小，电阻的大小等于表盘的读数乘以倍率【详解】（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度，由图可知其长度为：0.6cm+0.05mm×15=0.675cm；（2）用螺旋测微器测量其直径，由图可知其直径为：4.5mm+0.01mm×20=4.700mm；（3）用多用