江西省吉安市永丰中学2027届物理高二上期末学业水平测试试题含解析

江西省吉安市永丰中学2027年物理高二上期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5V，φc＝3V，那么a、c连线的中点b的电势φb为()A.φb＝4V B.φb<4VC.φb>4V D.上述情况都有可能2、如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中（）A.它们运动的时间B.它们运动的加速度C.它们的动能增加之比：：2D.它们所带的电荷量之比：：23、如图所示，图中边长为O正三角形ABC的三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷－q、－q、＋q，则该三角形中心O点处的场强为（）A.，方向由C指向O B.，方向由O指向CC.，方向由C指向O D.，方向由O指向C4、三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点出的场强大小分别为、，电势分别为，则A.＞，＞B.＜，＜C＞，＜D.＜，＞5、物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程．最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是（）A.库仑 B.奥斯特C.安培 D.法拉第6、如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，给电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（）A.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大B.保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变C.断开S，将A板向B板靠近，则θ增大D.断开S，将A板向B板靠近，则θ减小二、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、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知A.反映电源内部的发热功率Pr变化的图线是aB.电源电动势是4VC.电源内阻是2ΩD.当电流为0.5A时，外电阻一定为6Ω8、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在B＝0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是A.0.1N B.0.2NC.0.3N D.0.4N9、如图所示，在光滑水平桌面上放置一条形磁铁，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。不计空气阻力，则以下判断中正确的是（）A.若释放圆环，环下落过程中无感应电流产生B.若释放圆环，环下落过程中机械能将减小C.若给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动D.若给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势10、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0N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）在电学实验中，有时候我们需要把量程小的表头，改装成量程大的电压表需要_________（填“串联”或“并联”）一个电阻；如果改装成量程大的电流表需要_________（填“串联”或“并联”）一个电阻.12．（12分）用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值；③用图像处理实验数据，得出如图乙所示图线：(1)在做实验操作过程中，要采取以下做法：______是为了保证实验的恒温条件，____是为了保证气体的质量不变。（填入相应的字母代号）A.用橡皮帽堵住注射器的小孔B.移动活塞要缓慢C.实验时，不要用手握住注射器D.在注射器活塞上涂润滑油(2)如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则代表_______。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、B【解析】由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式可知，a、b间电势差大于b、c间电势差，即，得到，故选项B正确，选项ACD错误点睛：由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式定性分析a、b间与b、c间电势差的大小，再求解中点b的电势，本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小2、D【解析】A．粒子在垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，速度相等，由得知，运动的时间相等，故A错误；B．粒子在平行电场方向受到电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有解得由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为：：2所以，故B错误；D．根据牛顿第二定律，有由两式解得所以它们所带的电荷量之比：：2故D正确；C．根据动能定理，有又：：2，：：2所以动能增加量之比：：4故C错误；故选：D。3、C【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为三个电荷在O处产生的场强大小均为根据对称性和几何知识得知，两个-q在0处产生的合场强为再与+q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为方向由C指向O，故ABD错误，C正确。故选C。4、C【解析】BD．根据电场线的疏密表示场强大小，可得＞，故BD错误；AC．根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，可知＜，故A错误，C正确5、D【解析】最早利用磁场获得电流的物理学家是法拉第，是法拉第发现的电磁感应现象，使人类得以进入电气化时代A.库仑．与史实不符，故A错误；B.奥斯特．与史实不符，故B错误；C.安培．与史实不符，故C错误；D.法拉第．与史实相符，故D正确6、A【解析】若保持S闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，因此根据可知，当将A板向B板靠近时，电场强度增大，则电场力增大，θ将增大，故A正确；B错误；若断开S，电容器带电量保持不变，由和以及，可得：，由于Q、S不变，只是d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则θ不变，故CD错误；故选A【点睛】对于电容器的讨论注意电容器的两种状态，同时熟练掌握公式：、、之间的推导，尤其是在电容器电量保持不变时，要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式，从而正确判断电场强度的变化二、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】A．根据直流电源总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI-I2r，可知反映Pr变化的图线是c，反映PE变化的是图线a，反映PR变化的是图线b，故A错误；B．图线a的斜率等于电源的电动势，由得到，故B正确；C．由图，当I=2A时，Pr=8W，由公式Pr=I2r得，r=2Ω，故C正确；D．当电流为0.5A时，由图读出电源的功率PE=2W；由代入得到R=6Ω，故D正确。故选BCD。8、AB【解析】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力范围为故选AB。9、AC【解析】AB．圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，不产生感应电流，不受安培力，仅受重力，所以机械能守恒，故A正确，B错误；C．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，则磁铁向右做减速运动，故C正确；D．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，圆环产生向右运动的趋势，故D错误。故选AC。10、BCD【解析】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为Fmax=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力的范围为0-0.2NA.0.4N与分析不符，故A错误。B.0.2N与分析相符，故B正确。C.0.1N与分析相符，故C正确。D.0N与分析相符，故D正确。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.串联②.并联【解析】改装成量程大的电压表要串联电阻分压，需要串联一个大电阻；改装成量程大的电流表要并联电阻分流，需要并联一个小电阻；12、①.BC②.AD③.注射器与压强传感器连接部位的气体体积【解析】(1)[1][2]移动活塞要缓慢；实验时，不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故选BC；用橡皮帽堵住注射器的小孔；在注射器活塞上涂润滑油是为了保证气体的质量不变，故选AD。(2)[3]由于注射器与压强传感器连接部位有气体，设注射器与压强传感器连接部位的气体体积为，根据（为定值）则有如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，结合图线可知则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。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＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水