上海浦东新区2027届物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析

上海浦东新区2027届物理高二上期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、相互平行的光滑导轨上放置一导体棒，整个装置放在匀强磁场中，如图所示，当接通电源时导体棒受到向左的磁场力，则这个匀强磁场的方向可能是A.垂直于纸面向外B.平行于纸面向左C.垂直于纸面向里D.平行于纸面向右2、在理解电动势的概念时，有同学提出了如下的看法，你认为正确的是()A.电动势就是路端电压B.电动势就是内外电压之和C.电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量D.电动势是表示电源把电能转化为其它形式的能的本领大小的物理量3、五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内正方形的四个顶点和中心，并和该正方形平面垂直．各导体棒中均通有强度相等的电流，方向如图所示．则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右4、在国际单位制中，属于基本单位的是（）A.牛顿B.米C.特斯拉D.焦耳5、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化6、质量为1kg的铅球从距离地面10m处做自由落体运动(g=10m/s2)，下列说法正确的是()A.铅球完全失重，惯性越来越小B.铅球完全失重，惯性越来越大C.下落1s时重力的瞬时功率为100WD.下落1s时重力的瞬时功率为50W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，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON．现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，关于小球C的说法可能正确的是()A.速度先增大，再减小B.电势能先增大，再减小C.加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大D.加速度先减小，再增大8、将阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是A.电压的有效值为10VB.该交流电的周期为0.02sC.通过电阻的电流有效值为AD.电阻消耗电功率为5W9、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，则受磁场影响的物理量是（）A.速度 B.加速度C.位移 D.动能10、两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中()A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零三、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）某物理兴趣小组要测量电源的电动势E和内阻r（E约为4.5V，r约为1Ω）实验室可提供的实验器材有：A．电压表V1（量程0﹣3V，内阻R1约为3kΩ）B．电压表V2（量程0﹣15V，内阻R1约为15kΩ）C．电流表A（量程0﹣0.6A，内阻RA为9Ω）D．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流为2A）E．开关S以及导线若干在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题：(1)在虚线方框中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标注__(2)在所完成实验电路中，电压表选择正确，按正确实验操作，当电流表的示数为I1时，电压表的示数为U1；当电流表的示数为I2时，电压表的示数为U2，则E＝_____，r＝_____12．（12分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻，实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作图线（U、I都用国际单位）；（ⅳ）求出图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题：（1）电压表最好选用______；电流表最好选用______。A．电压表（0~3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0~200mA，内阻约2Ω）D．电流表（0~30mA，内阻约2Ω）（2）滑动变阻器滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______；A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝______，r＝______，代入数值可得E和r的测量值。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、A【解析】A.由图可知导体中的电流向下，根据左手定则四指向下，大拇指向左指，则掌心朝里，可知磁场的方向垂直于纸面向外是可能的．故A正确；B.如磁场方向平行于纸面向左，磁场力垂直纸面向里．故B错误；C.如磁场方向垂直于纸面向里，则磁场力向右．故C错误；D.如磁场方向平行于纸面向右，磁场力垂直纸面向外，故D错误；故选A2、C【解析】电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，也等于内外电压之和，但不能说电动势就是内外电压之和【详解】电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，当接入外电路时，路端电压小于电势势．故A错误．电动势在数值上等于内外电压之和，但两者的物理意义不同，不能说电动势就是内外电压之和．故B错误．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的本领大小．故C正确，D错误．故选C3、C【解析】根据题意，由右手螺旋定则对角导线电流产生磁场正好相互叠加，如图所示，由矢量的合成法则，则得磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是水平向左；故选C4、B【解析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，故B正确5、C【解析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故D错误6、C【解析】惯性与质量有关，与其他因素无关；结合速度时间公式求出下落的速度，根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率【详解】铅球下落过程中，加速度为向下的g，为完全失重，因惯性只与质量有关，则物体的惯性不变，选项AB错误；下落1s的速度v=gt=10m/s，则重力的瞬时功率：P=mgv=100W，选项C正确，D错误；故选C.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】A.正电的小球受到A、B两小球的库仑引力，在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C到O的过程中，速度增大，从O到N的过程中，合力方向指向NO，速度减小，则速度先增大后减小，故A正确。B.在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C到O的过程中，电场力做正功，电势能减小，从O到N的过程中，合力方向指向NO，电场力做负功，电势能增大，故电势能先减小后增大，故B错误。CD.正电小球在O点所受的合力为零，从C到O的过程中，合力可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，过O点后，合力先增大后减小，加速度先增大后减小；也可能从C到O的过程中，合力减小，加速度减小，过O点到N过程中，合力增大，加速度增大，故C错误D正确。8、CD【解析】A、由图象可知，交流电压最大值为10V，有效值；故A错误.B、根据图象可直接读出交流电的周期；故B错误.C、由欧姆定律可知，通过电阻的电流；故C正确.D、电阻的电功率为；故D正确.故选CD.9、ABC【解析】AD．洛伦兹力方向总是与带电粒子的运动方向垂直，对带电粒子总不做功，根据动能定理，洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，只改变粒子速度的方向，故可以改变速度，不改变速率和动能，故A正确，D错误；B．带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小不变，而方向时刻在改变，所以加速度在变化。故B正确；C．粒子在洛伦兹力作用下做曲线运动，则粒子的位移不断变化，选项C正确。故选ABC。10、CD【解析】B．两物体组成的系统总动量守恒，根据公式可得一物体受到的冲量与另一物体所受冲量大小相等，方向相反，B错误；AC．两物体的动量变化总是大小相等，方向相反，A错误C正确；D．系统总动量的变化为零，D正确；故选CD。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、①.②.③.【解析】(1)[1]由于电源电动势约为4.5V，故电压表选择A，误差较小，同时电流表的内阻已知，采用相对电源的电流表内接法，从而减小实验误差，若滑动变阻器接入电路的阻值为零，闭合开关S时，电压表被短路，则电路中电流为：I==4.51+9A=0.45A＜0.6A，即电流表不会被烧坏．电路设计如图所示，(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律，则有：U1＝E﹣I1(r+RA)U2＝E﹣I2(r+RA)联立可以得到：12、①.A②.C③.C④.ka⑤.k－R2【解析】（1）[1]电压表并联在电路中，故电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，因此应选内阻较大的电压表A；[2]当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约因此，电流表选择C；（2）[3]分析电路可知，滑片右移电压表示数变大，则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大。A．两导线均接在金属柱的两端上，接入电阻为零，故A错误；B．两导线接在电阻丝两端，接入电阻最大并保持不变，故B错误；C．一导线接在金属杆左端，而另一导线接在电阻丝左端，则可以保证滑片右移时阻值增大，故C正确；D．导线分别接右边上下接线柱，滑片右移时，接入电阻减小，故D错误；故选C。（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可知U＝E－I（r＋R2）对比伏安特性曲线可知，图像的斜率为k＝r＋R2则内阻r＝k－R2令U＝0，则有由题意可知，图像与横轴截距为a，则有解得E＝ka【点睛】本题考查测量电源的电动势和内电阻实验中的仪表选择以