2027届北京一五六中学高二上物理期中学业水平测试试题含解析

2027届北京一五六中学高二上物理期中学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，在原来不带电的金属细杆ab附近P处，放置一个正点电荷，c为ab的中点，d为P和金属杆连线的中点．达到静电平衡后（）A．a端的电势比b端的高B．a端的电势比b端的低C．点电荷在杆内c的场强为零D．b端的电势比d点的电势低2、现在有一档科学探索的电视直播节目，很受欢迎．在某期节目里，一位少女站在绝缘平台上，当她用手触摸一个金属球时，会看到她的头发慢慢竖起，如图所示，像是孔雀开屏．下列说法正确的是（）A．头发竖起是因为她身上带了静电B．她只有带正电荷时，头发才会竖起C．她的头发慢慢竖起是因为电荷慢慢传到她的头发上D．与电无关，这是她的特异功能3、如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是，由此可确定电场强度的方向及大小为A．竖直向下，E=40N/CB．水平向右，E=40N/CC．水平向左，E=40N/CD．水平向右，E=400N/C4、图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．D形盒与高频电源相连，且置于垂直于盒面的匀强磁场中．带电粒子在磁场中的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法中正确的是()A．t4－t3＜t3－t2＜t2－t1B．Ek4－Ek3＝Ek3－Ek2＝Ek2－Ek1C．电场的变化周期等于t1D．仅增大加速电压，射出的粒子动能会变大5、如图所示，某中学生科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的水果制作了水果电池，该电池能使一个发光二极管发光，却不能使标称值为“2.5V，0.3A”的小灯泡发光．断开电路用电表测量该电池两端的电压值，却发现接近于2.5V．对小灯泡不亮的原因，该小组同学进行以下一些猜想，你认为可能正确的是（）A．水果电池的电动势太大B．水果电池的电动势太小C．小灯泡的电阻太大D．水果电池的内阻太大6、下面有关静电现象的解释，说法错误的是（）A．接触起电的实质是一个物体的电子转移到另一个物体上B．静电感应不是创造电荷，只是电荷从物体的一部分转移到另一部分C．摩擦起电时，一个物体失去电子而带正电，另一个物体得到电子而带负电D．摩擦起电是在摩擦的过程中分别创造了正电荷与负电荷二、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、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一步．如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间．带电粒子从P0处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是（）A．带电粒子每运动一周被加速一次B．PlP2=P2P3C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关D．加速电场方向不需要做周期性的变化8、某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器电容的因素．若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，假定极板所带电荷量不变，下列判断中正确的是A．保持S不变，增大d，则C变小，θ变大B．保持S不变，增大d，则C变大，θ变小C．保持d不变，减小S，则C变小，θ变大D．保持d不变，减小S，则C变大，θ变小9、如图所示，在一匀强磁场中有三个带电粒子，其中1和2为质子，3为α粒子（He）的径迹．它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，三者轨道半径r1＞r2＞r3并相切于P点，设T、v、a、t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则（）A．T1＝T2＜T3 B．v1＞v2＞v3 C．a1＞a2＞a3 D．t1＞t2＞t310、下面的说法正确的是A．冲量与动量的单位在国际单位制下是相同的，所以冲量就是动量B．如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C．如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大D．作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小三、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“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表(量程0.6A)C．电压表(量程3V)D．开关S和若干导线E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)F．滑动变阻器R2(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)G．滑动变阻器R3(最大阻值2000Ω，允许最大电流0.1A)（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选___（填“R1”、“R2”或“R3”）．（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大．（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出U­I图线，由此求得待测电池的电动势E=____V，内电阻r=____Ω．（结果保留两位有效数字）所得内阻的测量值与真实值相比____（填“偏大”、“偏小”或“相等”）12．（12分）（1）如图甲、乙所示为测电流的电动势和内阻的电路，在实验时应选用________电路．（2）选好电路后，由于电流表和电压表内电阻对电路的影响，所测得的电动势将偏________．（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为_______V，内阻为________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）如图所示，质量为m=2×10-13kg、电量q=9×10-5C的离子（重力不计）从静止状态开始，经过加速电场U1=100V加速后，水平进入两平行金属板正中间．已知两金属板相距d=5cm，板长L=10cm．试求：(1)该离子进入平行金属板之前的速度为多大？(2)若使离子能从两平行金属板间飞出，则两平行板间电压U2的取值范围是多少？14．（16分）两根材料相同的均匀导线x和y，x长为l，y长为2l，串联在电路中时，沿长度方向电势变化如右图所示，则x、y导线的横截面积之比为多大？15．（12分）如图所示，把质量为克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10﹣8C的正电小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为30°，（取g=10m/s2，k=9.0×109N∙m2/kg2）求：（1）小球A带正电还是负电？（2）此时小球A受到的库仑力大小和方向？（3）小球A带的电量qA？

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】A.B.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错误，B错误；C.达到静电平衡后，导体为等势体，杆内c的场强为零，点电荷在C点的场强与感应电荷在C点的场强等大反向，点电荷在杆内c的场强不为零，故C错误；D.由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，所以φd>φb，故D正确；故选：D.点睛：根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，导体内电场强度处处为零，点电荷在导体内的场强与感应电荷在导体内的场强等大反向，。再由固定电荷产生的电场可以确定电势的高低．2、A【解析】当她用手触摸一个金属球时，金属球上的静电会传到她的身上，因为同种电荷相互排斥，头发就会竖起；无论带正电荷还是负电荷，只要电荷量足够多，就会出现该现象，选项A正确B、D错误；电荷的传递是很快的，她的头发慢慢竖起，不是因为电荷慢慢传到她的头发上，而是她身体上电荷的积累过程，选项C错误．3、B【解析】

根据电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知，由图中可知电场方向是水平向右；匀强电场的等势面是一些平行的等间距的直线，且沿着电场线，电势降低的最快，且每前进相同距离，电势降低相等的值，由图可知电势差为10V，由场强与电势差关系公式可知：A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。4、B【解析】

A．根据知，粒子回旋周期不变，在磁场中运动半圆周的时间相等，即在Ek-t图中应有t4-t3=t3-t2=t2-t1故A错误；B．粒子每次经过电场时，电场力做功相等，则每次增加的动能相等，即Ek4－Ek3＝Ek3－Ek2＝Ek2－Ek1则B正确；C．在电场变化的一个周期内粒子被加速2次，则电场的变化周期等于t2，选项C错误；D．根据公式，得故最大动能则知粒子获得的最大动能与D形盒的半径有关，D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大，与加速电压无关，故D错误；5、D【解析】

断开电路时，电池两端的电压为其电动势，则电动势为E=2.5V，小灯泡接在电池两端，其电压为电池路端电压，小灯泡不亮，说明其两端电压太小，根据闭合电路欧姆定律可知，电池内阻太大，故D正确．6、D【解析】摩擦起电是在摩擦的过程中实质是一个物体的电子转移到另一个物体上，D错；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】试题分析：据题意，由于加速电场只在实线部分有，则带电粒子运动一周，经过加速电场一次，故应该被加速一次，选项A正确而D选项错误；据图有：和，由于带电粒子经过加速电场时有：，经过处理得到：，即，同理有：，故B选项错误；据可知，带电粒子的最大速度有D形盒半径决定，故C选项错误．考点：本题考查回旋加速器．8、AC【解析】根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，因极板所带电荷量Q不变，由电容的定义式，分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大．故A正确，B错误．根据电容的决定式得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容C减小，极板所带电荷量Q不变，则由电容的定义式，可知板间电势差U增大，静电计指针的偏角θ变大．故C正确，D错误．故选AC．点睛：本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量Q不变；二是关于电容的两个公式:决定式和定义式．9、ABC【解析】

根据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可得半径公式，同时推出周期公式和时间公式，根据牛顿第二定律得到加速度的公式，再进行分析．【详解】设带电粒子的质量和电量分别为m、q，则带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时周期为

，T与比荷成反比，质子与

α粒子的比荷之比为2：1，则有,故A正确．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动时半径为

，则，对粒子1和2，其比荷相等，则半径越大速度越大，故；对粒子2和3，粒子2的比荷和半径均比粒子3大，故故B正确．粒子的加速度为，同理，故C正确．由图看出粒子2的速度偏向角大于粒子1的速度偏向角，根据轨迹所对的圆心角等于速度偏向角，可知粒子2轨迹的圆心角大于粒子1轨迹的圆心角，所以粒子2的运动时间大于粒子1的运动时间，即；同理可得,

粒子3轨迹的圆心角大于粒子2轨迹的圆心角，同时由于可知

，故有，则，故D错误．10、BD【解析】

冲量与动量的单位在国际单位制下是相同的，但冲量不是动量，故A错误；如果物体的速度发生变化，则动量一定变化，可以肯定它受到的合外力的冲量不为零，选项B正确；如果合外力对物体的冲量不为零，合外力不一定使物体的动能增大，例如做匀速圆周运动的物体的向心力对物体的冲量不为零，但是物体的动能不变，选项C错误；作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小，也可能改变物体的速度方向，例如向心力的冲量，选项D正确；故选BD.本题考查对冲量、动量、动量定理的理解，抓住三个量都是矢量，从定义、定理理解记忆．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、R11.51.9偏小【解析】（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择，而且额定电流较大；

（2）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（3）根据坐标系内描出的点作出电源的图象，图象如图所示：

由图示电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值为，电源电动势，电源内阻：；相对于电源来说，电流表采用外接法，电流表的测量值小于通过电源的电流，电动势和内阻的测量值均小于真实值．点睛：本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、求电源电动势与内阻，知道实验原理、掌握实验器材的选择原则、会应用图象法处理实验数据即可正确解题．12、乙小1.50.5【解析】试题分析：因电表均不是理想电表，故在实验中会