2027届江苏省常州市常州中学高二上物理期末学业水平测试试题含解析

2027届江苏省常州市常州中学高二上物理期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列说法中，正确的是：（）A.由可知，电场中某点的电场强度E与q成反比B.由可知，某段导体的电阻R和电压U成正比C.由可知，磁场中某点的磁场强度B与F成正比D.由可知，电容器的电容C的大小与电容器两极板间的电势差U无关2、如图所示，先后以速度v0和2v0把同一正方形闭合线圈匀速拉入有界匀强磁场区域的过程中，则在先后两种情况下（）A.线圈中的感应电流之比为I1：I2=2：1B.线圈所受到的安培力之比为F1：F2=1：4C.线圈产生的焦耳热之比为Q1：Q2=1：4D.通过线圈截面电荷量之比为q1：q2=1：13、关于电源的电动势，下面叙述不正确的是（）A.同一电源接入不同电路，电动势不会发生变化B.电动势等于闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压C.电源的电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小D.在外电路接通时，电源的电动势等于内外电路上的电压之和4、如图所示，电源内阻为r，定值电阻，可变电阻R的最大阻值为2r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中（）A.电源的输出功率一直变大B.电源的输出功率一直变小C.当可变电阻滑到时电源的输出功率最大D.当可变电阻滑到R=r时电源的输出功率最大5、如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是理想二极管，是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计．下列说法正确的是A.闭合瞬间，先亮 B.闭合瞬间，、同时亮C.断开瞬间，闪亮一下，然后逐渐熄灭 D.断开瞬间，逐渐熄灭6、直流电动机线圈转到某一位置，换向器能自动改变线圈中的电流方向，这一位置是（）A.线圈转到任意位置 B.线圈平面与磁感线垂直C.线圈平面与磁感线平行 D.线圈平面与磁感线成45°角二、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，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成若线框的总电阻为R，则下列说法正确的是A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DABCB.AC刚进入磁场时线框中感应电流C.AC刚进入磁场时线框所受安培力为D.此时CD两端的电压为8、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N不做功D.M的运行时间大于N的运行时间9、如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是A.先把两球分开，再移走带电棒B.先移走带电棒，再把两球分开C.先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D.用手接触乙球，移开导体棒，然后将手离开乙球，最后将两球分开10、光滑绝缘半球形碗固定在水平地面上，碗内放有可视为质点的带电小球1、2，两小球质量均为、带电量分别为，平衡时小球1、2分别位于位置处。小球2的电荷量逐渐减少，从点缓慢下滑至点，则A.两带电小球间库仑力增大 B.两带电小球间库仑力减小C.带电小球2对碗的压力增大 D.带电小球2对碗的压力减小三、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）实验小组要测量一个纯电阻元件Rx的电阻，用多用电表粗测其阻值约为5Ω。为了测量该电阻的精确值，除待测元件外，实验小组还准备了以下实验器材：A．电流表A：量程0～200mA，内阻为2ΩB．电压表V：量程0～3V，内阻约为10000ΩC．定值电阻R1：阻值为1ΩD．滑动变阻器R2：0～20Ω，额定电流为2AE．滑动变阻器R3：0～2000Ω，额定电流为1AF．电源：电动势为4V，内阻约为0.3ΩG．开关，导线若干要求该元件两端电压能从零开始变化(1)滑动变阻器应选______（选填“D”或“E”）(2)请虚线框中画出电路图并对所用器材进行标注______(3)根据实验电路图以及测量得到的电压表和电流表的示数绘制出如图所示的U-I图象，则该电阻元件的阻值为______Ω。（结果保留三位有效数字）12．（12分）利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U(2)若断开S1，将单刀双掷电键S2掷向b，改变电阻箱R阻值得到一系列的电流表的读数I(3)某同学分别按照以上两种方式完成实验操作之后，利用图线处理数据，得到如下两个图象(如图①和②所示)，纵轴截距分别是b1、b2，斜率分别为k1、k2若忽略电压表的分流和电流表的分压作用，则步骤(1)中测得的电动势E1=___________；内阻r1=___________．(用k1、b1表示)步骤(2)中测得的电源内阻r2=比真实值_________(填偏大、相等、或偏小)若不能忽略电压表的分流和电流表的分压作用，则：结合两组图像可计算出该电源的真实电动势E=，真实内阻r=_________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）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）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

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、D【解析】电场中某点电场强度E是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的电量无关，选项A错误；某段导体的电阻R是由导体本身决定的，和电压U无关，选项B错误；磁场中某点的磁场强度B是由磁场本身决定的，与所受的磁场力F无关，选项C错误；电容器的电容C的大小是由电容器本身决定的物理量，与电容器两极板间的电势差U无关，选项D正确；故选D.2、D【解析】A．正方形线框边长为，导体切割磁感线产生感应电动势：可知前后两次进入磁场中电动势之比：根据闭合电路欧姆定律：可知前后两次进入磁场中的电流之比：A错误；B．根据安培力的表达式：可知：B错误；C．线圈匀速进入磁场，所用时间：可知时间之比：线框电阻，根据焦耳定律：可知焦耳热之比：C错误；D．根据纯电阻电路中电荷量的表达式：可知通过线圈横截面积的电荷量相等，D正确。故选D。3、B【解析】电动势是电源本身的特性，与外电路无关，故A对．电动势的值为闭合电路中内外电路上的电压之和，闭合电路中接在电源两极间的电压表测得的电压为路端电压，不是电源电动势．故B错，D对．电源的电动势物理意义是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，故C对．故选B考点：电动势的概念4、C【解析】对于电源，当电源的内外电阻越接近，电源的输出功率越大，相等时，电源的输出功率最大【详解】由题意知，电源的内阻为r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中，外电阻从到变化，根据上述结论可知，电源的输出功率先增大后减小，当时电源的输出功率最大，C正确，ABD错误。故选C。5、C【解析】刚通电时，自感线圈相当于断路；稳定时，自感线圈相当于电阻（阻值看题中说明）；断电后，自感线圈相当于电源．理想二极管具有单向导电性．据以上两点分析电路在开关闭合瞬间、稳定、和开关断开瞬间各元件的工作情况【详解】AB：刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A灯，也不通过B灯．电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B灯，B灯发光．则S闭合瞬间，A、B两灯均不亮，然后A灯仍不亮，B灯逐渐变亮．故AB两项错误CD：开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A灯形成回路，二极管中为正向电流，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭．开关断开后，B灯不处在回路中，B灯立即熄灭．故C项正确，D项错误6、B【解析】当线圈转动线圈平面与磁感应线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，即该位置就是平衡位置，即为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置依靠惯性自动转动，当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。A．线圈转到任意位置，与结论不相符，选项A错误；B．线圈平面与磁感线垂直，与结论相符，选项B正确；C．线圈平面与磁感线平行，与结论不相符，选项C错误；D．线圈平面与磁感线成45°角，与结论不相符，选项D错误；故选B。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】根据楞次定律判断感应电流的方向，由求出电路中的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流；将AD边与CD边受到的安培力进行矢量合成，求出线框受到的安培力；CD两端的电压是外电压，根据欧姆定律求解.【详解】A、线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，则感应电流的方向为DABC方向;故A正确.B、AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，有效切割长度为a，所以产生的感应电动势为，则线框中感应电流为故B错误.C、AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是：，且AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即为：故C正确；D、CD两端的电压是外电压,为;故D错误.故选AC.【点睛】解决本题时要知道安培力是联系电磁感应与力学知识的桥梁，要熟练地由法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力表达式；要注意线框所受安培力是各边所受安培力的合力.8、AC【解析】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系【详解】A：由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B错误；C：洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C正确；D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误9、AC【解析】将棒移近两个不带电的导体球，靠感应起电使物体带电，带电的实质是电荷的移动，总电荷量保持不变．用手接触金属球时，相对于接地．由此分析即可【详解】A．先把两球分开，再移走棒，两球由于感应起电带上异种电荷．故A正确；B．先移走棒，此时甲乙两球中的电荷又发生中和，不再带电，再把球分开，同样不再带电．故B错误；C．使棒与起振的一个球瞬时接触，这样两球都带同种电，当移走棒，两球仍带电．故C正确；D．用手接触乙球，移开导体棒后，甲乙两球电荷与人体的电荷中和，然后将手离开乙球，则两球不会带电，故D错误；故选AC10、BD【解析】对B受力分析如图：由相似三角形法可证明两个带电小球任意电量时，都在同一水平面上（为两球连线距离的一半，为点到两球连线的距离）；小球2电量减少，两球间库仑力减小，小球位置下降，且总在同一水平面。对小球2，由图解法可知，减小，减小，小球对碗的压力减小；A．两带电小球间库仑力增大，与结论不相符，选项A错误；B．两带电小球间库仑力减小，与结论相符，选项B正确；C．带电小球2对碗的压力增大，与结论不相符，选项C错误；D．带电小球2对碗的压力减小，与结论相符，选项D正确；故选BD.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.D②.③.4.46【解析】(1)[1]因为待测电阻的阻值约为，为保证测量过程中误差小，所以滑动变阻器选择D；(2)[2]由于器材中的电流表量程太小，所以需要在原电流表的基础上并联上定值电阻，从而改装成大量程的电流表；于电流表自身分得的电压可精确计算出，所以电流表采用内接法，实验过程中要求该元件两端电压能从零开始变化，所以滑动变阻器采用分压式，电路图如图所示(3)[3]根据欧姆定律可知，待测电阻的阻值为12、①.；②.；③.偏大；④.；【解析】(1)开关接a时，采用电压表与电阻箱并联的方式测量电动势和内电阻，明确电表内阻的影响，根据闭合电路欧姆定律进行分析列出对应的表达式，从而确定误差情况；(2)开关接b时，采用电流表与电阻箱串联的方式测量，根据闭合电路欧姆定律进行分析列出对应的表达式，从而确定误差情况；(3)分析两种方式所得出的准确值表达式，从而分析与电表内阻无关的物理量，从而确定真实值【详解】(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，根据闭合电路欧姆定律可知，E=U+Ir=U+则因此图象的纵轴截距b=，电动势E=图象的斜率k1=，则电源内阻r=k1E=；(2)根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）变形，得到与R的关系式，根据数学知识得知，图象的斜率的倒数等于电源的电动势E，纵轴截距的绝对值等于电源的内阻r与定值电阻的和则可知，电动势的测量值与真实值相比相等，没有考虑电流表的内阻，即实际内阻，所以内电阻的测量