2027届上海市高桥中学物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2027届上海市高桥中学物理高二上期末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、下列物理量中，不属于矢量的是（）A.位移 B.速率C.速度 D.摩擦力2、关于近代物理，下列说法正确的是（）A.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B.α粒子散射实验证明了原子的核式结构C.α、β、γ射线比较，α射线的穿透能力最强D.光电效应现象揭示了光的波动性3、某线圈的匝数为n，总电阻为R，在时间△t内，穿过线圈的磁通量的变化量为△Φ。在这段时间内，通过线圈导线某横截面的电荷量为（）A. B.C. D.4、在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.5Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，电流表内阻不计．闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（）A.电动机两端的电压为1.0V B.电源效率为75%C.电动机输出的机械功率为12W D.电源的功率为18W5、无限长通电直导线PQ与通电矩形导线框abcd固定在同一平面内，导线和线框的电流方向如图所示，线框ab边与直导线PQ平行。关于通电直导线PQ对通电线框abcd的作用，下列判断正确的是（）A.线框ad、bc边不受安培力作用B.线框cd边所受安培力的方向垂直PQ向左C.线框所受安培力的合力方向垂直PQ向左D.线框有两个边所受安培力的方向相同6、直线OM和直线ON之间的夹角为30°，如图所示，直线OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM上的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两直线交点O的距离为（）A. B.C. D.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、霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用．如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向运动形成,下列说法正确的是()A.M点电势比N点电势高B.用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D.若保持电流I恒定则霍尔电压UH与B成正比例8、如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd则（）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以通电导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d9、如图所示,实线表示在竖直平面内的电场线,电场线与水平方向成角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动,L与水平方向成角,且则下列说法中正确的是A.液滴一定做匀速直线运动B.液滴一定带正电C.电场线方向一定斜向上D.液滴有可能做匀变速直线运动10、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域（电场强度E和磁感应强度B已知），小球在此区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则（）A.小球可能带正电B.小球做匀速圆周运动的半径为r=C.小球做匀速圆周运动的周期为T=D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增大三、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）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：A.电流表A1(满偏电流10mA，内阻10Ω)；B.电流表A2(0～0.6A，内阻未知)；C.滑动变阻器R0(0～100Ω，1A)；D.定值电阻R(阻值990Ω)；E.开关与导线若干该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1—I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．(结果均保留两位有效数字)12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线，现有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻10kΩ)B．电压表(0～15V，内阻20kΩ)C．电流表(0～3A，内阻0.4Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻1.0Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(500Ω，1A)G．学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时，选用图1而不选用图2的电路图来完成实验，请说明理由：_______________.(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．(用序号字母表示)(3)把图3中所示的实验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图______(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在了图4所示的I－U坐标系中，请用一光滑的曲线将各描点连接好_____．由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“不变”或“减小”）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L14．（16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15．（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、B【解析】ACD：位移、速度、摩擦力都是有大小有方向且合成遵循平行四边形定则的物理量，是矢量．故ACD三项均错误B：速率是速度的大小，是一个只有大小没有方向的物理量，是标量不是矢量．故B项正确2、B【解析】A．放射性元素的半衰期与温度的变化无关，选项A错误；B．α粒子散射实验证明了原子的核式结构，选项B正确；C．α、β、γ射线比较，γ射线的穿透能力最强，选项C错误；D．光电效应现象揭示了光的粒子性，选项D错误；故选B。3、A【解析】由法拉第电磁感应定律，再由欧姆定律，而电量公式，联立解得故A正确，BCD错误。故选A。4、B【解析】A．电流表的示数为2.0A，则两端电压，根据闭合电路欧姆定律，由串联电路电压关系得，电动机两端电压，A错误B．电源的输出功率，电源总功率，所以电源效率，B正确C．电动机的机械功率：，C错误D．电源功率，D错误5、C【解析】ABD．根据右手螺旋定则可知，直导线PQ在导线右边产生的磁场方向为垂直纸面向里，则根据左手定则可知：ab边受到的安培力方向向左，bc边受到的安培力方向向下，cd边受到的安培力方向向右（垂直PQ向右），da边受到的安培力向上，ABD错误；C．离PQ越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于da受到受到的安培力大小，但方向相反，线框所受安培力的合力向左，C正确。故选C。6、D【解析】带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为轨迹与ON相切，画出粒子的运动轨迹如图所示，由几何知识得CO′D为一直线解得故选D。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】电流I的形成是由于正电荷的定向移动，由此可知正电荷定向移动垂直向里，所受洛伦兹力向右，A错；当电荷所受洛伦兹力等于电场力时不再偏转，电压恒定如果已知电荷定向移动速度可求出磁感强度，B对；同样，强磁场对应大电压，C对；电流恒定，电荷定向移动速度恒定，D对；8、BD【解析】当导线框向右平移时，穿过线圈的磁通量减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b，即顺时针方向．故A错误；若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生．故B正确；当线圈以通电导线边轴转动时，由通电导线的磁场分布可知线圈的磁通量不变，因此没有感应电流；故C错误；当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→b→c→d．故D正确．故选BD【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件，会根据楞次定律判断感应电流的方向9、ABC【解析】带电液滴做直线运动，要么合力为零做匀速直线运动，要么所受合力与速度方向在同一直线上，做匀变速直线运动；对带电液滴进行受力分析，然后答题【详解】带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线方向的电场力F、垂直于速度方向的洛伦兹力f，由于α＞β，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，不可能做曲线运动和匀变速直线运动，故A正确，D错误．当带电液滴带正电，且电场线方向斜向上时，带电液滴受竖直向下的重力G、沿电场线向上的电场力F、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力f作用，这三个力的合力可能为零，带电液滴沿虚线L做匀速直线运动；如果带电液滴带负电、或电场线方向斜向下时，带负电液滴斜向下运动时所受合力才可能为零，沿直线L运动，故BC正确；故选ABC【点睛】知道液滴沿直线运动的条件是合力为零或所受合力方向与速度方向在同一直线上、对带电液滴正确受力分析，是正确解题的关键10、BC【解析】A．小球在该区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力大小相等、方向相反，则小球带负电，A错误；B．因为小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律和动能定理可得，且有联立可得小球做匀速圆周运动的半径故B正确；CD．由运动学公式可得联立可得说明周期与电压U无关，故C正确，D错误。故选BC。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、①.9.0V②.10Ω【解析】表头及定值电阻充当电压表使用，则由闭合电路欧姆定律可得出表达式，由图象结合表达式可得出电动势和内电阻.【详解】表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：，即，由图可知，图象与纵坐标的交点为9.0mA，则有：，解得E=9.0V；由图象可知图象的斜率为10×10-3，由公式得图象的斜率等于，故，解得r=10Ω【点睛】本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究12、①.电压应从零开始变化（意思表达相似即可）②.A③.D④.E⑤.连接实物图：⑥.如图所示：⑦.增大【解析】（1）在用伏安法描绘这个灯泡的图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，所以电路图选用图1；（2）因灯泡的额定电压为，为保证安全选用的电压表量程应稍大于，但不能大太多，量程太大则示数不准确，故只能选用的电压表，故电压表选A；由得，灯泡的额定电流，故电流表应选择的量程，故电流表选D；而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故滑动变阻器选E；（3）对照电路图连接实物图，注意电流从电流表电压表正接线柱流入，如图所示：（4）画出的图线如图所示：由于图线斜率的倒数等于电阻的阻