河南省郑州市八校2027届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

河南省郑州市八校2027届物理高二上期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一个质量为的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是（）A.物体的重力势能减少了2mgh B.物体的动能增加了mghC.物体的机械能保持不变 D.物体的机械能增加了mgh2、如图所示甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成的电表，关于这两个电表的下列说法正确的是（）A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.甲表电流表，R增大时量程减小C.乙表是电流表，R增大时量程减小D.乙表是电流表，R增大时量程增大3、电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是（）A.中的场强E是电荷q产生的B.中的场强E是电荷Q生的C.中的F表示单位正电荷的受力D.和都只对点电荷适用4、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是A.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小B.图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值C.电压为5V时，导体的电阻是0.2ΩD.电压为12V时，导体电阻的电功率为18W5、一根粗细均匀的镍铬丝，电阻率为ρ，横截面的直径是d，电阻是R。把它拉成直径为的均匀细丝后，它的电阻率和电阻为（设温度不变）（）A.ρ、10－3R B.104ρ、104RC.ρ、 D.ρ、104R6、许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确是()A.法拉第提出了分子电流假说 B.奥斯特发现了电流的磁效应C.安培用实验测出了静电力常量 D.楞次提出了磁场对运动电荷的作用力公式二、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、如图甲所示,一正方形导线框置于匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示,则线框中的电流和导线受到的安培力随时间变化的图象分别是(规定垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,逆时针方向为线框中电流的正方向,向右为安培力的正方向)A.A B.BC.C D.D8、如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（）A.将小球A、B的质量都增大到原来的2倍B.将小球B的质量增大到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍9、如图为某磁谱仪部分构件的示意图．图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹．宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子．当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是A.电子与正电子的偏转方向一定不同B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同C.仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子D.粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小10、如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘丝线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且，若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电荷量不变，则（）A.a、b两球同时落地B.a、b两球飞行水平距离相等C.a球的质量比b球的大D.a球的电荷量比b球的大三、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）某学习小组拟研究一个标有“3.6V，1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω；②电压表V，量程0～15V，内阻约为15kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；④学生电源E，电动势为4V，内阻不计；⑤开关S及导线若干(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来___________(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为Ig＝100μA、内阻Rg＝1000Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示：I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)010203040506070请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线______(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E′＝3.0V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R0＝4.5Ω.(结果保留两位有效数字)12．（12分）一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5cm，电阻约为100Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ．现提供以下实验器材A．游标卡尺；B.螺旋测微器；C.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）；D.电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）；E.电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）；F.滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）；G.直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；H.上述导电材料R2（长约为5cm，电阻约为100Ω）；I.开关一只，导线若干请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=_______cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数D=______mm.（2）在如图的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号____（3）实验中应记录的物理量有___________、_______________（写出文字表述和字母符号），用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=_____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、D【解析】本题考查机械能的变化问题，质量为的物体下降h高度的过程中，重力做功，而物体以的加速度竖直向下运动，物体除了受重力还受向下的另一个力，故机械能增加了；2、B【解析】AB．由甲图所示可知，与电阻并联，该是电流表，增大，的分流较小，电流表量程减小，故A错误，B正确；CD．由乙图所示可知，，与电阻串联，该表是电压表，增大时，变阻器分担的电压增大，电压表量程增大，故C、D错误；故选B。3、B【解析】A．中的q是试探电荷的电量，场强E与电荷q是无关的，选项A错误；B．中的Q是场源电荷，即场强E是电荷Q产生的，选项B正确；C．中的E表示单位正电荷的受力，选项C错误；D．适应于所有电场，都只对点电荷适用，选项D错误4、D【解析】由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，故A错误；图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，选项B错误；当U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻R=U/I=5Ω，故C错误；加12V电压时，电流为1.5A，则电功率P=IU=18W．故D正确；故选D【点睛】本题关键抓住图象上的点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，分析电阻的变化，求解电阻的值5、D【解析】导线的拉伸不会影响电阻率，所以电阻率不变。横截面直径为d镍铬丝拉制成直径为的均匀细丝后，根据得知，横截面积变为原来的，镍铬丝的体积不变，则长度变为原来的100倍，由电阻定律分析可知电阻变为原来的10000倍，即为104R，故ABC错误，D正确。故选D。6、B【解析】安培提出了分子电流假说，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B正确；库伦用实验测出了静电力常量，选项C错误；洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式，选项D错误；故选B.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】由右图所示B-t图象可知，0-T/2内，线圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，沿ABCDA方向，即电流为正方向；T/2-T内，线圈中向里的磁通量减小，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针方向，即电流为负方向；由法拉第电磁感应定律：，由于磁感应强度均匀变化，所以产生的感应电流大小保持不变．故A正确，B错误；0-T/2内，电路中电流方向为逆时针，根据左手定则可知，AB边受到的安培力的方向向右，为正值；T/2-T内，电路中的电流为顺时针，AB边受到的安培力的方向向左，为负值；根据安培力的公式：F=BIL，电流大小不变，安培力的大小与磁感应强度成正比．故C正确，D错误．故选AC点睛：本题考查了判断感应电流随时间变化关系，关键是分析清楚B-t图象，其斜率反应感应电流的大小和方向，应用楞次定律即可正确解题，要注意排除法的应用8、BD【解析】如图所示，B受重力、丝线的拉力及库仑力，将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知＝而库仑力F=，即==有mgd3=kQAQBL则d=要使d变为，可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立，或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍，也可保证等式成立故选BD。9、AC【解析】由于电子和正电子带电性相反，若入射速度方向相同时，受力方向相反，则偏转方向一定相反，选项A正确；由于电子和正电子的入射速度大小未知，根据可知，运动半径不一定相同，选项B错误；虽然质子和正电子带电量及电性相同，但是两者的动量大小未知，根据，则根据运动轨迹无法判断粒子是质子还是正电子，选项C正确；由，则，可知粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越大，选项D错误10、AC【解析】A．同时剪断两根细线，两小球在竖直方向的分运动均为自由落体运动，由可知，同时落地，故A正确；BC．两球均受重力、库仑力和拉力三个力作用而平衡，且两球所受库仑力等大反向，由力平衡可知其中为细线与竖直方向的夹角，因为，故a球的质量大于b球的质量；在水平方向库仑力的作用下，a球的水平加速度小于b球，故a球飞行的水平距离小于b球，故B错误C正确；D．两球所受库仑力是相互作用力，由库仑定律无法判断哪个球的电荷量大，故D错误。故选AC。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.连接图见解析②.49000③.图像见解析④.0.35【解析】(1)[1]如图所示(2)[2]设需要串联的电阻阻值为Rx，则有:Ig(Rg＋Rx)＝5V代入数据可得Rx＝49000Ω.(3)[3]根据表格数据可以的下图(4)[4]将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′＝6Ω，由此可得路端电压:U＝E′－Ir′在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图象如上一问图所示，可知其交点坐标表示的电流约为0.32A，电压约为1.1V，所以该小电珠消耗的功率约为:P＝UI=0.32×1.1W≈0.35W.12、①.5.015；②.4.700；③.；④.电流表A1的示数；⑤.电流表A2的示数；⑥.【解析】(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数(2)根据实验目的与实验所给器材选择实验器材，然后设计实验电路(3)根据欧姆定律与电阻定律求出电阻率的表达式【详解】(1)由图示游标卡尺可知，其示数为：50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm；由图示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(2)电源电动势为3V，电压表量程为15V，电压表量程太大，不能用电压表测电压，可以用已知内阻的电流表A1与待测电阻并联测电压，用电流表A2测电流，由于滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：(3)通过待测电阻的电流：I=I2-I1，待测电阻两端电压：U=I1r1，待测电阻阻值：由电阻定律可知解得：电阻率：所以实验中要记录的物理量为：电流表A1的示数，和电流表A2的示数【点睛】本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、设计电路图、求电阻率表达式，要掌握常