河北省承德第一中学2027届物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

河北省承德第一中学2027届物理高二第一学期期中学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、有一导线南北方向放置，在其下方放一个小磁针。小磁针稳定后，给导线通上如图所示电流，发现小磁针的S极垂直纸面向外偏转。关于此现象下列说法正确的是A．没有通电时，小磁针的S极指向地磁场的南极B．通电后小磁针s极仍诣向地磁场的南极C．通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外D．通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场2、如图所示，一小球在细绳作用下在水平面做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（）A．小球共受到三个力的作用B．小球的向心力大小为mgsinθC．小球受到的拉力大小为mgD．小球受到的拉力大小为mgcosθ3、一石块从楼顶自由落下，不计空气阻力，取g=10m/s2，石块在下落过程中，第1.0s末速度的大小为（）A．5.0m/sB．10m/sC．15m/sD．20m/s4、下列说法正确的是()A．公式E=U/d对于任何电场均适用B．公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量C．物体所带的电量有可能是元电荷的2.5倍D．电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹5、将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列几种方法中能使两球都带电的是（）A．先把两球分开，再移走棒B．先把两球分开，再移走棒后让两球接触C．先移走棒，再把两球分开D．棒移走，两导体球不分开6、两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点．取无限远处的电势为零，一带负电的试探电荷q，在静电力作用下运动，则（）A．若q从A点由静止释放，由A点向O点运动的过程中，加速度大小一定先变大再减小B．若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动C．q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大D．若在A点给q一个合适的初速度，它可以做类平抛运动二、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、如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是（）A．纵轴截距表示待测电源的电动势B．横轴截距表示短路电流C．根据，计算出待测电源内电阻为12ΩD．电流为0.3A时的外电阻是18Ω8、如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知A．粒子带负电B．粒子的速度变大C．粒子的加速度变大D．粒子的电势能减小9、如图所示，实线为电场线，虚线是点电荷q从A到B的运动路线。若不计重力，则下列说法中正确的是A．如果q是正电荷，电场线方向一定向左B．q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电场力一定做正功C．q可能是正电荷，也可能是负电荷，但电势能一定增加D．q的运动速度一定减小10、如图所示的电路，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向右滑动，则（）A．电流表示数变大B．电流表示示数不变C．电压表示数变大D．电压表示数变小三、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）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝kIBd，式中d为薄片的厚度，k(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连．(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字).(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间．12．（12分）一研究性学习小组研究小灯泡的伏安特性，小灯泡上标有额定电压“4V”字样，但额定功率和电流均不清晰，实验室备有的器材是：电压表（6V,6kΩ)、电流表（0～0.6A,0.1Ω)、电池组（电动势为6V）、开关、滑动变阻器、小灯泡、导线若干．实验时要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上．（1）他们应选用下图中____________图所示电路进行实验．（2）根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是______________________。（3）根据U－I图象可知小灯泡的额定功率为_______W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，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R＝0.4m，在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E＝1.0×104N/C。现有一电荷量q＝＋1.0×10－4C，质量m＝0.1kg的带电体(可视为质点)，在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点。取g＝10m/s2。试求：(1)D点到B点的距离xDB；(2)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能。14．（16分）如图所示，桌面上有一轻质弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘.水平桌面右侧有一竖直放置、半径R＝0.3m的光滑半圆轨道MNP，桌面与轨道相切于M点，在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场，场强的大小E＝mg/q，现用质量m0＝0.4kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点，用同种材料、质量m＝0.2kg、带＋q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点，释放后，小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动，恰好能通过轨道的最高点P。(g取10m/s2)求：(1)小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小；(2)释放后，小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功；(3)小物块b在半圆轨道中运动到最大速度的位置记为D(图中未标出)，则从B点到D点，电场力做的功。15．（12分）如图所示，电源电动势E=11V．内阻r=3Ω，电阻R1=3Ω,R1=6Ω．间距d=0.1m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场．闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g=10m/s1．求：（1）电源的最大输出功率；（1）滑动变阻器Rx消耗的最大电功率；（3）若电源的输出功率最大时，带正电的小球恰能做匀速圆周运动，则小球做匀速圆周运动的半径为多大．

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】小磁针自由静止时，指向地理北极的一端是小磁针的北极，即N极，地磁场的北极在地理南极附近，小磁针的S极指向地磁场的北极，故A错误；通电后根据安培定则可知，导线在小磁针处产生的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将偏向纸里，S极将偏向纸外，故BC错误；通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故D正确。所以D正确，ABC错误。2、C【解析】小球受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，根据平行四边形定则知，向心力的大小Fn=mgtanθ，故AB错误。根据小球在竖直方向上平衡得：Fcosθ=mg，解得拉力为：F=mgcosθ，故C正确，D错误。故选3、B【解析】石块做自由落体运动，则石块做初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，根据匀加速直线运动的速度与时间的关系式v=v0+at可得第1s末石块的速度大小为：v=gt=10×1=10m/s

故选B.4、B【解析】

公式E=U/d对于匀强电场适用，A错误，公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量，B正确，任何带电体的电荷量都为元电荷的整数倍，所以C错误，电场线不是带电粒子的运动轨迹，D错误。5、A【解析】

AB．带电导体球与两个球不接触，本身电量不会转移到两导体球上，所以根据静电平衡，两球的两侧带有等量的异种电荷，分开两球再移走棒，两球带有等量的异种电荷；若从新将两球接触，那么两球电荷中和，两球均不带电，故A正确，B错误；CD．若先移走棒则感应出来的电荷又会回到各自的导体上，不管两球是否分开，两个小球不会带电，故CD错误。故选A。6、B【解析】

A.在射线OM上，O点电场强度为零，无穷远处的电场强度也为零，故射线OM上有一个电场强度的最大的点，将q从A点由静止释放，由A点向O点运动的过程中，加速度大小可能一直减小，也可能先增加后减小，故A错误；B.电场强度在MN上是对称分布的，带负电的试探电荷q所受电场力指向O点，其将以O点为对称中心做往复运动；故B正确；C.从A到O过程，电场力做正功，动能增大，电势能逐渐减小，故C错误；D.类平抛运动要求合力恒定，该电场不是匀强电场，粒子不可能做类平抛运动，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．由闭合电路欧姆定律可知由数学知识可知，纵轴截距表示待测电源的电动势，故A正确；BC．当纵坐标是从零开始调节的，则横轴截距表示的是短路电流，而由图可知纵坐标是从5.0V开始调节的，故横轴截距表示的不是短路电流，则由图无法得出短路电流，故电源的内阻不能用来计算，故BC错误；D．由图可知，当电流为0.3A时外电压是5.4V，根据解得，故D正确。故选AD。8、ABD【解析】

A．由图象可知带电粒子的轨迹向右偏转，得出粒子所受力的方向大致向右；又由电场线指向电势降低最快的方向，得出电场线方向大致向左。因为带电粒子受力与电场的方向相反，所以粒子带负电。故A正确。B．由动能定理得，合外力（电场力）做正功，动能增加，速度增大，故B正确。C．由于等差等势面密的地方电场线也密、电场线密的地方粒子受到的力也越大，加速度也越大，所以粒子从A点运动到B点，加速度在变小。故C错误。D．由电场力做功的公式WAB=qUAB得，粒子从A点运动到B点，电场力做正功，电势能减小。故D正确。9、ACD【解析】A、如果是正电荷，由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，由于粒子带正电，受到的电场力的方向与电场线方向相同，所以电场线方向一定向左，故A正确；

B、题中电场线没有告诉方向，不能判断电势高低但是可以根据电场线的疏密来判断电场的大小；从A运动B过程中，根据做曲线运动带电粒子的受力特点可知电场力做负功，动能减小，速度减小，整个过程中电场力做负功，电势能增大，故CD正确，B错误.点睛：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。10、AD【解析】

AB．当滑动变阻器的滑片P向右滑动，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知总电流增加，即电流表示数变大，选项A正确，B错误；CD．根据U=E-Ir可知路端电压减小，即电压表示数减小，选项C错误，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、（1）M（2）1.5(1.4～1.6)（3）bc，S1(或S2)，E【解析】（1）根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连．（2）UH-I图线如图所示．根据UH＝kIBd知，图线的斜率为kBd=k0.10.4×10-3=0.375，解得霍尔系数为：k=1.5×10-3V•m•A-1•T-1．

（3）为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向12、A小灯泡电阻随温度的升高而变大2【解析】

（1）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路；（2）根据图示图象应用欧姆定律分析答题，明确U-I图象中图象的斜率表示电阻；（3）由图示图象求出电压对应的电流，然后由P=UI求出功率．【详解】（1）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流用从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，因此应选择图A所示实验电路．（2）由图示图象可知，随电压增大通过灯泡的电流增大，灯泡实际功率变大，灯泡温度升高，灯泡两端电压与电流的比值变大，灯泡电阻增大．（3）由图示图象可知，灯泡额定电压4V对应的电流为0.5A，灯泡额定功率P=UI=4×0.5=2W。题考查了实验电路的选择、实验数据处理，根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确选择实验电路的前提与关键，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．四、计算题：本题共3小题，共38分。