广东省名校三校2027届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

广东省名校三校2027届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、如图所示，在场强为E的匀强电场中有A、B两点，AB连线长L，与电场线夹角为α．则AB两点的电势差为A.零 B.ELC.ELcosα D.ELsinα2、如图，两圆环共面且彼此绝缘，对圆环通电，图中区域Ⅰ、Ⅱ面积相等.设Ⅰ中的磁通量为，Ⅱ中的磁通量为，则的大小关系为（）A.B.C.D.无法确定3、如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是A.只有M端验电箔张开，且M端带正电B.只有N端验电箔张开，且N端带正电C.两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电D.两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电4、如图在电场强度为E的匀强电场中，任取间距为L的A、B两点，把试探电荷q沿三条不同路径从A点移动到B点：沿直线AB电场力做功W1；沿折线AMB电场力做功W2；沿曲线AB电场力做功W3。关于电荷沿三条路径从A点移动到B点的过程中，电场力做功W1、W2、W3及电势能变化大小正确的说法是（）A.W1＜W2＜W3，沿曲线运动电势能变化最大B.W3＜W2＜W1，沿直线运动电势能变化最大C.W1=W2=W3=EqL，沿各条路径电势能变化一样大D.W1=W2=W3=EqLcosθ，沿各条路径电势能变化一样大5、如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球慢慢靠近，关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中不正确的是（）A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等6、如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）A.甲图：离点电荷等距的a、b两点B.乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点C.丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点D.丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点二、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，在匀强电场和匀强磁场共存区域内，电场的场强为E，方向竖直向上，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，一质量为m的带电粒子，在场区内的一竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是A.粒子在运动过程中速率不变B.带有电荷量为的负电荷C.粒子沿圆周逆时针运动D.粒子沿圆周顺时针运动8、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电压为U电场区时，都恰好被加速，使质子由静止加速到动能为E后，由A孔射出，质子所受重力可以忽略，下列说法正确的是（）A.其它条件不变时，增大D形盒半径R，质子的最终动能E将增大B.其它条件不变时，只增大加速电压U，质子的最终动能E将增大C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速D.电压变化的周期与质子在磁场中运动的周期相等时，可以使质子每次通过电场时总是加速9、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用变化的磁场产生电场使电子加速的设备，它的基本原理如图所示．在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室（图中所示为其侧面），电子在真空室中做圆周运动．上边为正视图，下边为真空室的俯视图．如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动，则以下方法能够使电子加速的是（）A.若电磁线线圈中的电流方向与图示中方向一致，使电流增大B.若电磁铁线圈中的电流方向与图示中方向一致，使电流减小C.若电磁线线圈中的电流方向与图示中方向相反，使电流增大D.若电磁铁线圈中电流方向与图示中方向相反，使电流减小10、如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若A.金属环向左侧直导线靠近，穿过环的磁通量增加B.金属环向右侧直导线靠近，穿过环的磁通量减小C.金属环向上运动，环上无感应电流D.金属环向下运动，环上的感应电流方向为顺时针方向三、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）在探究小灯泡伏安特性实验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、电键S等，要求灯泡两端电压从0V开始变化（1）实验中滑动变阻器应采用________接法（填“分压式”或“限流式”）；（2）某同学已连接如图所示的电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器触头置于最____端；（选“左”或“右”）（3）某电流表表头内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，按如图改装成量程为3V和15V的电压表，R1=____Ω，R2=_____Ω。12．（12分）利用如图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验(1)实验室有如下器材可供选用：A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳C.直径约2cm的均匀铁球D.直径约5cm的均匀木球E.秒表F.时钟G.10分度的游标卡尺H.最小刻度为毫米的米尺用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择__________(填写器材前面的字母)(2)用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为_________mm(3)将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂．用米尺测量摆线长度为l．小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t请写出重力加速度的表达式g=______．(用l,d,n,t表示)(4)正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是_________________________(写出一条即可)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，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14．（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L

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】根据电场强度的大小以及A、B两点沿电场线方向上的距离，结合U=Ed求出电势差【详解】两点的电势差UAB=Ed=ELcosα，故C正确，A、B、D错误2、A【解析】由图结合安培定则可知，该环形电流产生的磁场在区域I内的方向垂直于纸面向里，在区域Ⅱ内的磁场方向垂直于纸面向外，结合环形电流的磁场特点可知，环形电流内部磁场的磁感应强度大于环形电流外部磁场的磁感应强度，可知当区域Ⅰ、Ⅱ面积相等时，1中的磁通量大于Ⅱ中的磁通量，故A正确，BCD错误.3、C【解析】由于电荷间的相互作用，所以M端带正电，N端带负电，MN两端的金箔都会张开，是感应起电现象．故C项正确，ABD三项错误4、D【解析】电场力做功与路径无关，只取决于初末两点的位置，可得根据功能关系，电势能的减少量等于静电力做的功即故各条路径电势能变化一样大，故ABC错误，D正确。故选D。5、B【解析】A．把一个绝缘导体向带负电的球慢慢靠近，绝缘导体两端的电荷越来越多，选项A正确，不符合题意；BC．离带负电的球P较近的一端感应出正电荷，较远的一端感应出负电荷，即两端的感应电荷是异种电荷，选项B错误，符合题意；选项C正确，不符合题意；D．据电荷量守恒知，两端的感应电荷电荷量相等，选项D正确，不符合题意。故选B。6、B【解析】A.a、b是离点电荷等距的a、b两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A项与题意不相符；B.等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同．由于电场线关于两电荷连线上下对称，而且都与等势面垂直，所以场强的大小和方向都相同，故B项与题意相符；C.根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故C项与题意不相符；D.a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a点的电势大于b点的电势，故D项与题意不相符二、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】AB．带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场的复合场中做圆周运动，可知带电粒子受到的重力和电场力一定平衡，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相同，可知带电粒子带正电；根据电场力和重力大小相等，得：mg=qE解得：因粒子所受的洛伦兹力为向心力，则粒子一定做匀速圆周运动，速率不变，故A正确，B错误；CD．粒子由洛仑兹力提供向心力，由左手定则可知粒子沿逆时针方向做圆周运动，选项C正确，D错误；故选AC。8、AD【解析】AB．根据得质子的最大速度为则最大动能为增大D形盒的半径，则质子的能量增大。最大能量与加速电压的大小无关，故A正确，B错误；C．回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转，故C错误；D．质子每次经过电场时总是加速，质子在磁场中运动的周期和交流电源的变化周期相等，故D正确。故选AD。9、AD【解析】AB.若电磁线线圈中的电流方向与图示中方向一致，线圈中的电流增强，向上的磁场增强，根据楞次定律，感生电场产生的磁场要阻碍它增大所以感生电场俯视图为顺时针方向，所以电子运动逆时针方向电场力作用下加速运动，在洛伦兹力约束下做圆周运动，选项A正确，B错误；CD.若电磁线线圈中的电流方向与图示中方向相反，当电流减小时，向下的磁场减弱，根据楞次定律，可知涡旋电场的方向为顺时针方向，电子将沿逆时针方向做加速运动，选项C错误，D正确10、AC【解析】由题中“一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内”可知，本题考查闭合线圈磁通量变化以及感应电流方向，根据楞次定律和通电导线磁场分布规律可分析本题【详解】AB、根据通电导线磁场分布规律可知，在两根通电导线中间，及分布垂直纸面向外的磁场也分布垂直纸面向里的磁场，并且在中间位置，磁通量为零，因此金属环无论向左向右移动，磁通量均增加，故A正确B错误；CD、因为金属环内磁通量为零，根据对称性，金属环上下移动磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，无感应电流产生，故C正确D错误三、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.分压式②.右③.1300④.6000【解析】(1)[1]探究小灯泡的伏安特性曲线要求电压从0到额定电压变化，所以滑动变阻器必须采用分压接法；(2)[2]闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路中的电阻最大，所以应将滑动变阻器的滑片P置于右端；(3)[3][4]表头满刻度电压值为：Ug=Ig×Rg=200×2×10-3V=0.4V，量程为3V时，在电阻R1两端的电压应为：3-0.4=2.6V，电阻：，同理可得：。12、①.ACE②.17.6③.④.实验所在处比北京纬度低或海拔高(其他答案合理也可)【解析】(1)[1].摆线的长度不能伸长，所以摆线选择长约1m的细丝，摆球选择质量大体积小的球，所以选择直径约2cm的均匀铁球，实验中需要用秒表测量单摆摆动的时间，从而得出周期，故选ACE(2)[2].游标卡尺的主尺读数为17mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，则小球直径为17.6mm(3)[3].单摆摆长，单摆的周期，根据得：(4)[4].多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值比北京的重力加