南京师范大学附属中学2027届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

南京师范大学附属中学2027届物理高二上期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、有关电场的几个公式，下列说法正确的是（）A.由可知电场中某点的电场强度是由试探电荷的电量和它所受的电场力共同决定的B.仅适用于点电荷，由公式可知与场源电荷距离相等的各点场强均相同C.由，移动电荷时，电场力做功与初末位置的电势差有关，而与电荷移动的路径无关D.仅适用于匀强电场，其中表示、两点间的距离2、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子。运动轨迹如图中虚线所示。则（）A.a一定带正电，b一定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增加C.a的加速度将减小，b的加速度将增加D.两个粒子的电势能一个增加一个减小3、如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）．一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A.2B.C.1D.4、如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是()A.将变阻器滑动头P向右滑动B.将变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小D将极板间距离适当增大5、一根长为0.1m、电流为1A的通电导线，在磁场中某处受到的磁场力大小为0.4N，则该处的磁感应强度（）A.等于4T B.大于或等于4TC.小于或等于4T D.可能为零6、如图所示，当交流电源电压恒为220V，频率为50Hz时，三只灯泡A、B、D的亮度相同，若只将交流电的频率改为100Hz，则()A.A灯最暗B.B灯最暗C.D灯最暗D.三只灯泡的亮度依然相同二、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、均匀导线制成的正方形闭合线框abcd，线框的匝数为n、边长为L、总电阻为R、总质量为m，将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方某高度处，如图所示，释放线框，让线框由静止自由下落，线框平面保持与磁场垂直，cd边始终与水平的磁场边界平行，已知cd边刚进入磁场时，线框加速度大小恰好为，重力加速度为g，则线框cd边离磁场边界的高度h可能为()A. B.C. D.8、如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知A.该电源电动势为6V，内阻是2ΩB.固定电阻R的阻值为1ΩC.该电源的最大输出功率为9WD.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%9、如图，M点有电荷量为Q的负点电荷，在距离点电荷为r处放入厚度为d的平行金属板，N点为金属板内距表面为的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A.金属板的左侧面感应出正电荷B.金属板的左侧面电势较高，右侧面电势较低C.感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右D.感应电荷在N点产生的电场强度,方向沿MN连线向右10、如图所示，线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间，线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向，正确的是A. B.C D.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）右图是用频闪周期为△t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片.(1)在下落过程中的任意时刻，羽毛的运动状态与苹果_______________(选填“是”或“否”)相同.(2)关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是_______________(填选项前的字母).A．一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶4∶9B．一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶3∶5C．苹果下落的加速度大小为D．羽毛下落的加速度大小为12．（12分）现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值Rx≈0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A。现提供如下器材：(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是________。(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法。(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图中完成实验电路的连接________。(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________。(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D＝________mm。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，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】A．是电场强度的定义式，电场强度是电场本身具有的属性，和、无关，A错误；B．是计算点电荷周围场强大小的公式，电场强度是矢量，还需要考虑方向，所以与场源电荷距离相等的各点场强大小相等，方向不同，B错误；C．根据可知移动电荷时，电场力做功与初末位置的电势差有关，而与电荷移动的路径无关，C正确；D．仅适用于计算匀强电场两点间的电势差，其中表示两点间沿电场线方向上的距离，D错误。故选C。2、C【解析】A．由于不知道电场线的方向，a、b带电性质不能判断，选项A错误；BD．a所受电场力向左，电场力做正功，速度增大，电势能减小；同理可判断电场力对b粒子也做正功，b粒子速度也增大，电势能减小，选项BD错误；C．因电场线疏密表示场强大小，a向左偏转，电场变得稀疏，场强减小，a粒子的加速度减小；同理可知b粒子加速度变大，可知选项C正确。故选C。3、D【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，从而求出磁感应强度的表达式．结合动能，最终得到关于磁感应强度B与动能Ek的关系式，从关系式及题设条件--带电粒子在穿越铝板时减半，就能求出上下磁感应强度之比【详解】由动能公式，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力得，联立可得，上下磁场磁感应强度之比为，D正确4、D【解析】根据电路图可知：A板带正电，B板带负电，所以电子束受到电场力的方向向上，大小洛伦兹力方向向下，,电子向上偏，说明电场力大于洛伦兹力，要使电子束沿射入方向做直线运动，则要电场力等于洛伦兹力，所以要减小电场力；AB、将变阻器滑动头P向右或向左移动时，电容器两端电压不变，电场力不变，故AB错误；C、将极板间距离适当减小时，增大，不满足要求，故C错误；D、将极板间距离适当增大时，减小，满足要求，故D正确5、B【解析】当通电导线与磁场垂直时，磁感应强度是最小的，由F=BIL=B×1A×0.1m=0.4N，解得B=4T，故该处的磁感应强度一定大于或等于4T.A.等于4T，与结论不相符，选项A错误；B.大于或等于4T，与结论相符，选项B正确；C.小于或等于4T，与结论不相符，选项C错误；D.可能为零，与结论不相符，选项D错误；6、A【解析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过LA的电流变小，变暗，流过LB的电流变大，变亮，流过LD的电流不变，亮度不变，A正确；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、AD【解析】在磁场上方运动过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，故有，cd边刚进入磁场时受到的安培力为，根据法拉第电磁感应定律可得，根据欧姆定律可得，联立可得；若cd边刚进入磁场时的加速度大小方向向下，根据牛顿第二定律可得：，联立解得：；若cd边刚进入磁场时的加速度向上时，根据牛顿第二定律有：，联立解得；故AD正确，BC错误。8、CD【解析】根据U-I图象AB正确读出电源的电动势和短路电流，根据OM图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点【详解】电源的U-I图像的纵截距表示电源电动势，故，电源U-I图像的斜率表示电源内阻，故，A错误；线性电阻U-I图像的斜率表示电阻大小，故，B错误；当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电阻时，电源输出功率为，C正确；当该电源只向电阻R供电时，，D正确9、AD【解析】A．M点的电荷为负，故在金属板的左侧感应出正电荷，A正确；B．整个金属板为一个等势体，B错误；C．金属板内部合场强为零，故感应电荷在N点产生的电场强度与点电荷在N点产生的电场强度等大反向，根据可得感应电荷在N点产生的电场强度为：，C错误D正确；故选AD。10、CD【解析】（1）当磁铁N极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上．故A错误；（2）当磁铁S极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上，故B错误；（3）当磁铁S极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下．故C正确；（4）当磁铁N极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故D正确；故本题选CD【点睛】当磁铁的运动，导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化三、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.是②.C【解析】（1）由于没有空气阻力，物体只受重力，故羽毛和苹果具是有相同的运动状态（2）由于这是局部照片，A点并不一定是起点，故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律来求，故AB错误；根据推论△x=at2可得加速度为：，故C正确，D错误．所以C正确，ABD错误12、①.C②.R1③.分压④.见解析图⑤.⑥.1.205(±0.002)【解析】(1)电阻丝Rx两端的最大电压U＝IRx＝0.25V比电压表量程小得多，需要串联一分压电阻，即串联一标准电阻R0，此时R0＋Rx<电流表采用外接法，选项C正确。(2)滑动变阻器若选用R2或采用限流接法，调控范围小，应选择R1，并采用分压接法。(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示。(4)待测电阻由电阻定律得联立解得四、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)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝