2027届北京市衡中清大教育集团物理高二上期中学业水平测试试题含解析

2027届北京市衡中清大教育集团物理高二上期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()A．B．C．D．2、如图所示，小球A固定在绝缘支架上，小球B用丝线悬挂，两小球均带有正电荷。现将A向右移近B，观察到丝线与竖直方向的夹角增大，这表明电荷间()A．距离逐渐减小，作用力增大B．距离逐渐减小，作用力减小C．距离逐渐增大，作用力增大D．距离逐渐增大，作用力减小3、下列说法正确的是A．根据可知，电阻的大小与加在它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比B．电阻率小的材料，其电阻也一定很小C．若将一段均匀导线均匀拉长，其电阻将变大D．电源的电动势可以反映电源静电力做功本领的大小4、圆周运动中角速度的单位是()A．弧度/秒 B．米/秒 C．秒 D．弧度5、下列关于物理学史内容叙述正确的是（）A．安培首先发现了电流的磁效应 B．库仑提出了电荷周围存在电场的观点C．密立根最早测定了元电荷的数值 D．法拉第通过实验测定了静电力常量的数值6、质量为1kg的篮球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量△p和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是（）A．△p＝﹣10kg•m/sW＝﹣10JB．△p＝10kg•m/sW＝﹣10JC．△p＝﹣2kg•m/sW＝﹣10JD．△p＝﹣2kg•m/sW＝10J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、已知引力常量G和下列某组数据就能计算出地球的质量，这组数据是（）A．地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离B．月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及地球表面重力加速度8、如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是（）A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小9、如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0-T/3时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0-T时间内运动的描述，正确的是A．末速度沿水平方向,大小为v0B．重力势能减少了C．电场力做功为D．金属板长度为3v010、如图所示的电路中，将滑动变阻器的滑片P向右滑动后，假设电流表A1和电压表V2两个电表的示数变化量的绝对值分别为I1和U2，则在滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．V1变大B．A2变大C．V2变大D．不变三、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）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，则金属丝的直径是mm．12．（12分）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示．若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中．指针位置选择开关所处挡位读数a直流电流100mA_____mA直流电压2.5V______Vb电阻×100______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，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的圆弧形光滑绝缘轨道BCD平滑连接，圆弧的半径R=0.50m．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场电场强度E=1.0×104N/C．现有一质量m=0.06kg的带电小球（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1.0m的位置，由于受到电场力的作用，带电体由静止开始运动．已知带电体所带的电荷量q=8.0×10﹣5C，取g=10m/s2，试问：(1)带电小球能否到达圆弧最高点D？(2)带电小球运动到何处时对轨道的压力最大？最大值为多少？14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为kg、电何量为C的带电粒子，从静止开始经U=10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP=30cm（粒子重力不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。(1)求粒子到达P点时速度v的大小；(2)若粒子恰好不能进入x轴上方，求磁感应强度B的大小；(3)若磁感应强度B′=2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离。15．（12分）如图,在匀强电场中,一电荷量为q＝5.0×10－10C的正电荷,由a点移到b点和由a点移动到c点,电场力做的功都是3.0×10－8J,已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab＝20cm,θ＝37°.（sin370=0.6;cos370=0.8）求:(1)a、b两点间的电势差Uab；(2)匀强电场的电场强度.

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、D【解析】

万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离只有其半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点．因此，可以应用万有引力定律所以两者之间的引力为，库仑定理适合于真空中的两个点电荷，由于两球心间的距离只有其半径r的3倍，所以金属球壳a与b不能看作点电荷，则库仑力，故D正确；ABC错误；故选D2、A【解析】

丝线与竖直方向的夹角增大，说明电荷间的作用力增大，故AB电荷间的库仑力随距离减小而增大；【详解】A、对小球B进行受力分析，可以得到小球受到的电场力：F=mgtanθ，若B球悬线的偏角越大，则电场力也越大，所以使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，说明了两电荷之间的相互作用力随其距离的减小而增大，故A正确、B错误；

C、虽然距离逐渐增大，作用力减小，夹角变小，但本题观察到丝线与竖直方向的夹角增大，故该题考查库仑定律的演示实验，属于记忆性的知识点，实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，本实验的方法是控制变量法。3、C【解析】

A．公式描述电阻的定义式，是比值定义法定义的物理量，但电阻的大小与加在它两端的电压、通过它的电流无关；故A错误；B．导体的电阻由电阻率、长度和横截面积共同决定，决定式为，电阻率小的材料，电阻不一定小；故B错误；C．将一段均匀导线均匀拉长，长度增加，横截面积减小，由知电阻将变大；故C正确；D．电源的电动势，可以反映电源非静电力做功本领的大小；故D错误。故选C。4、A【解析】试题分析：圆周运动中角速度的单位是弧度/秒，选项A正确；故选A考点：考查圆周运动点评：本题难度较小，记忆为主5、C【解析】

A.丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流的磁效应。故A错误。B.法拉第提出了电荷周围存在电场的观点。故B错误。C.密立根最早测定了元电荷的数值，故C正确。D.库仑通过扭秤实验准确测出了静电力常量的数值，故D错误。6、B【解析】

取竖直向上方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2-（mv1）=1×（4+6）kg•m/s=10kg•m/s方向竖直向上。由动能定理得：代入数据得：W=-10JA．△p＝﹣10kg•m/sW＝﹣10J，与结论不相符，选项A错误；B．△p＝10kg•m/sW＝﹣10J，与结论相符，选项B正确；C．△p＝﹣2kg•m/sW＝﹣10J，与结论不相符，选项C错误；D．△p＝﹣2kg•m/sW＝10J，与结论不相符，选项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、BCD【解析】

AB．根据万有引力提供向心力有得只能求出中心天体的质量，A可求得太阳质量，B可求得地球质量，A错误，B正确；C．人造卫星的线速度为，结合B选项中的质量表达式可知可以求出地球的质量，C正确；D．万有引力提供重力解得选项D正确。故选BCD。8、AD【解析】

当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大；电压表V1读数U1=E-I（R1+r），I增大，其他量不变，则U1减小；通过电流表A2的电流，U1减小，则I2减小；流过R2的电流I2′=I-I2，I增大，I2减小，则I2′增大，则伏特表V2的读数增大．综上，电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大，伏特表V2的读数增大，电流表A2的读数减小．故AD正确，BC错误．故选AD．本题是简单的电路动态分析问题，按“部分→整体→部分”的思路进行分析，对于并联电路，要抓住干路电流等于各支路电流之和分析两个支路电流的关系．9、ABD【解析】A、时间内微粒匀速运动，则有：，内，微粒做平抛运动，下降的位移，时间内，微粒的加速度，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为，故A正确；B、微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为，则重力势能的减小量为，故B正确；

C、在内和时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为，整个过程中电场力做功为：，故C错误；D、根据上面分析可以知道：在内和时间内位移大小相等为，则在内下降的位移，则，而水平方向为匀速运动，则金属板长度为：，故选项D正确。点睛：解决本题的关键知道微粒在各段时间内的运动规律，抓住等时性，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．知道在内和时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，位移的大小相等。10、BCD【解析】

先由局部电阻RP的变化开始分析，分析全电路的电阻、电流以及路端电压，然后再逐步分析到局部电路.【详解】在滑片P向右滑动的过程中，RP变大，则电路的总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，即A1减小，R1的电压减小，则R3以及与其并联的支路电压变大，A2读数变大；V2读数变大；R3电流变大，则R2电流减小，则两端电压减小，即V1读数变小，故选项A错误，BC正确；U2=E-I1(R1+r)，可知不变，可知选项D正确；故选BCD.分清电路图，利用等效电阻法结合总量法，根据电阻的变化确定比值的变化是解决本题的关键。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、2.150±0.1【解析】试题分析：螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．解：螺旋测微器的固定刻度为2mm，可动刻度为15.0×0.01mm=0.150mm，所以最终读数为2mm+0.150mm=2.150mm．最后的结果可以为2.150±0.1．故答案为2.150±0.1【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．12、230.57320【解析】

[1][2][3]直流电流100mA档：读第二行“0～10”一排，最小度分值为2mA估读到1mA就可以了读数为23mA．直流电压2.5V档：读第二行“0～250”一排，最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了读数为0.57V．电阻×100档：读第三行，测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100”，读数为320Ω．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)带电小球能到达圆弧最高点D．(2)带电小球运动到与竖直方向夹角为53°时对轨道的压力最大，最大值为5N．【解析】

(1)假设带电小球能沿轨道滑至D点，且速度大小为vD，由动能定理有：此时小球在D点所需的向心力为：F向即带电小球可以到达圆弧最高点D.(2)带电小球在运动过程中受重力、电场力的合力为：方向：与竖直方向的夹角故当小球滑至P点，即∠POB=53°时，小球对圆弧的压力最大.设小球在P点的速度大小为vP，对轨道压力为FN，有：解得：FN=5N14、(1)20m/s(2)(3)0.90m【解析】

(1)对粒子的加速过程，由动能定理：代入数据得：v=20m/s；(2)粒子恰好不从x轴上方射出的运动轨迹如图甲所示，由几何关系得：