2027届上海市重点中学物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

2027届上海市重点中学物理高二第一学期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、匀强电场的电场强度E＝5.0×103V/m，要使一个电荷量为3.0×10－15C的负点电荷(不计重力)沿着与电场强度方向成60°角的方向做匀速直线运动，则所施加外力的大小和方向应是()A．1.5×10－11N，与场强方向成120°B．1.5×10－11N，与场强方向成60°C．1.5×10－11N，与场强方向相同D．1.5×10－11N，与场强方向相反2、许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献．下列有关物理学家的贡献，错误的是A．安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象B．法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象间的某种联系D．洛仑兹研究了磁场与电流相互作用，得到了磁场对通电导线的作用力公式3、如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r．开关S闭合后，电灯L1、L2均能发光．现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是()A．电灯L1、L2均变亮B．电灯L1变亮，L2变暗C．电流表的示数变小D．电源的总功率变小4、如图所示为一正点电荷周围的电场线，电场中有A、B、C三点，其中A、B两点距点电荷的距离相等，A、C两点在同一条电场线上，下列说法中正确的是A．A、B两点的电场强度方向相同B．A、B两点的电场强度大小相等C．C点的电场强度方向从A点指向C点D．C点的电场强度比A点的电场强度小5、如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。在电键S处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则（）A．电压表的示数变大B．电池输出功率变小C．电阻R2两端的电压变大D．电池的效率变小6、已知A、B两物体的质量之比为5：3，所受合外力之比为2：1，则A、B的加速度之比为（）A．5：6 B．6：5 C．3：10 D．10：3二、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、在高能物理研究中，回旋加速器起着重要作用，其工作原理如图所示，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央O处的粒子源产生的α粒子，在两盒之间被电场加速，α粒子进入磁场后做匀速圆周运动，忽略α粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是A．α粒子运动半个圆周之后，电场的方向必须改变B．α粒子在磁场中运动的周期越来越大C．磁感应强度越大，α粒子离开加速器时的动能就越大D．两盒间电势差越大，α粒子离开加速器的动能就越大8、如图所示，直线MN与水平方向成60°角，MN的右上方垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m（重力不计）、电荷量为q（q>0）的同种粒子，所有粒子均能通过MN上的b点，已知ab=，则粒子的速度可能是（）A． B． C． D．9、如图所示电路，开始时K处于断开状态，A1、A2、V1、V2示数分别为I1、I2、U1、U2，现将K闭合，下列对各表读数的变化情况判断正确的是（）A．U1减小B．U2减小C．I1增大D．I2增大10、用国际制基本单位表示磁感应强度的单位T，正确的是（）A．C•m2 B．Wb/m2 C．kg/（A•s2） D．1N/（A•m）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）某同学做“测定金属电阻率”的实验。（1）用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则该金属丝的直径为________mm．（2）这位同学采用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属丝的电阻。有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）A．电池组（3V，内阻约1Ω）B．电流表（0—3A，内阻约0.025Ω）C．电流表（0—0.6A，内阻约0.125Ω）D．电压表（0—3V，内阻约3kΩ）E．电压表（0—15V，内阻约15kΩ）F．滑动变阻器（0—20Ω，额定电流1A）G．滑动变阻器（0—1000Ω，额定电流0.3A）H．开关，导线 ①实验时应选用的器材是_________（填写各器材的字母代号）.②请在虚线框中画出实验电路图___.③这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为________Ω.12．（12分）（1）图甲所示的电流表使用0.6A量程时，对应刻度盘上每一小格代表_______A，图中表针示数是_______A；当使用3A量程时，对应刻度盘上每一小格代表________A，图中表针示数为________A．（2）图乙所示的电表使用较小量程时，每小格表示________V，图中指针的示数为________V．若使用的是较大量程，则这时表盘刻度每小格表示________V，图中表针指示的是________V．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，一直流电源与一保护电阻R0和一直流电动机串联，已知电源电动势E=24V（电源内阻不计)，保护电阻R0=4Ω，电动机内阻R=2Ω，电动机竖直向上匀速吊起一质量为m=1kg的重物时，安培表的读数I=2A，不计一切阻力，g取10m/s2。(1)电动机的电功率及热功率分别为多大？(2)重物匀速上升的速度v多大？(3)电动机的效率是多少？14．（16分）如图，在平面直角坐标系xOy内，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上处的M点，以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场，最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：电场强度大小E；粒子在磁场中运动的轨道半径r；粒子在磁场运动的时间t。15．（12分）如图所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，一个质量为m，边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时，即恰好做匀速直线运动，求：（1）当边刚越过时，线框的加速度多大？方向如何？（2）当到达与中间位置时，线框又恰好作匀速运动，求线框从开始进入到边到达与中间位置时，产生的热量是多少？

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】

要使负点电荷做匀速直线运动，电荷所受合外力为零，即所施加外力与电场力为一对平衡力，则，方向与电场强度的方向相同。故选C2、D【解析】

安培提出了分子电流假说，并很好地解释了一些磁现象，故A说法正确；法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，故B说法正确；奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象间的某种联系，故C说法正确；安培研究了磁场与电流相互作用，得到了磁场对通电导线的作用力公式，故D说法错误．所以选D．3、B【解析】

AB．由图可知与滑动变阻器并联，再与串联．现将滑动变阻器的滑片稍向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，所以电灯变亮，路端电压减小，所以与滑动变阻器并联电压减小，所以变暗．故A错误，B正确；C．干路电流增大，与滑动变阻器并联电压减小，所以通过的电流减小，所以电流表的示数增大，故C错误；D．根据得电源的总功率增大，故D错误．故选B。4、B【解析】

A.根据某点的切线方向，即为电场强度的方向，那么A、B两点的电场强度方向不同，故A错误；B.因A、B两点距点电荷的距离相等，依据点电荷电场强度表达式，则有A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，故B正确；C.由于点电荷带正电，所以可判断C点的电场强度方向从C点指向A点，故C错误；D.根据电场线的疏密程度，可知，C点的电场强度比A点的电场强度大，故D错误；5、D【解析】

A．将电键S1由位置1切换到位置2，外电阻变小，电动势和内阻不变，电路中的总电流变大，内电压变大，外电压变小，电压表测的是外电压，所以电压表示数变小。故A错误。B．当电源的内阻等于外电路电阻时，电源输出功率最大，但是将电键S1由位置1切换到位置2时，无法判断外电阻和内阻的关系，则无法确定输出功率的变化，选项B错误；

C．设电路中的电阻R1、R2和R3的阻值为R，当电建打在1时，R2两端的电压当电键打在2时R2两端的电压可知U2′＜U2，故C错误。

D．电池的效率可根据得知，外电压变小，电池的效率变小，故D正确。6、B【解析】

根据牛顿第二定律F=ma代入数据可得故B正确，ACD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、AC【解析】试题分析：回旋加速器通过电场加速、磁场偏转来加速粒子，粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期相等，根据D形盒的半径，结合洛伦兹力提供向心力求出最大动能，判断与什么因素有关．由于经过半个运动后，速度方向反向，要使粒子继续被加速，则两个D形盒之间的电场方向必须改变，A正确；粒子在磁场中的运动周期为T=2πmqB，与速度无关，恒定不变，B错误；根据qvB=mv2r可得v=qBrm，故粒子的动能Ek8、AC【解析】

粒子可能在两个磁场间做多次的运动，画出可能的粒子轨迹如图所示，所有圆弧的圆心角均为120∘，根据几何关系可得粒子运动的半径为：(n=1，2，3，…)根据洛伦兹力提供向心力可得：联立可得：(n=1，2，3，…)则粒子的速度可能是：或者或者…。A.。与上述结论相符，故A正确；B.。与上述结论不符，故B错误；C.。与上述结论相符，故C正确；D.。与上述结论不符，故D错误。故选：AC。9、BC【解析】将电键K闭合后，外电路总电阻减小，总电流增大，根据U=E-I总r可知内电压增大，路端电压减小，则I1增大，U2减小，根据欧姆定律可知，U1增大．由串联电路分压规律可知，R2的电压减小，则I2减小，故BC正确，AD错误。10、BC【解析】

在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，根据与磁感应强度有关的物理学公式分析答题．【详解】磁感应强度的定义式为，磁感应强度B的单位为T，则有：；根据磁通量公式有Φ=BS，得：，则有：1T=1Wb/m2.故A，D错误，B，C正确；故选BC.本题考查了单位制的知识，熟练掌握物理学公式、知道各物理量的单位是正确解题的关键．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、4.592（4.591-4.594）ACDFH5.2【解析】

(1)[1]螺旋测微器读数=固定刻度读数+半刻度读数+可动刻度读数；固定刻度读数：4mm半刻度读数：0.5mm可动刻度读数：0.01mm×9.2=0.092mm故金属丝的直径为4+0.5+0.092=4.592mm（4.591-4.594）；(2)[2]根据欧姆定律电阻定律可得电阻率可见需要通过实验直接测量的物理量有：加在金属丝两端的电压U，通过金属丝的电流I，金属丝的长度L，金属丝的直径d．因采用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属丝的电阻，本实验要求通过的电流不能太大，电流表应选C，又电动势为3V，电压表应选D，当然应选电源A，因滑动变阻器最大电阻大于待测电阻，考虑变阻器用限流式接法，由可求外电路最小电阻为R≥7.5Ω，故可选变阻器F，当然还应选H，故所需的器材编号为ACDFH。[3]分析可知测量电路为滑动变阻器的限流式+电流表的外接法，电路图如图所示：[4]根据电表读数原理及要求可读出U=2.40VI=0.46A则金属丝的电阻为12、0.020.440.12.200.11.440.57.0【解析】

（1）电流表使用0.6A量程时，刻度盘上的每一小格为0.02A，指针的示数为0.44A；当换用3A量程时，每一小格为0.1A，指针示数为2.20A．（2）电压表使用3V量程时，每小格表示0.1V，指针示数为1.44V；使用15V量程时，每小格为0.5V，指针示数为7.0V．四、计算题：本题共3小题，共38