杭州第二中学2027届物理高二上期中考试模拟试题含解析

杭州第二中学2027届物理高二上期中考试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离d＝40cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力．那么，要使小球恰能到达A板，滑动变阻器接入电路的阻值和此时电源的输出功率为(取g＝10m/s2)A．8Ω、23W B．32Ω、8W C．8Ω、15W D．32Ω、23W2、如图是某种电磁泵模型，泵体是一个长方体，ab边长为L1，左右两侧面是边长为L2的正方形，泵体处在垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，泵体上下表面接电动势为U的电源(内阻不计)．若泵工作时理想电流表示数为I，泵和水面高度差为h，液体的电阻率为ρ，t时间内抽取液体的质量为m，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，重力加速度为g.则()A．泵体上表面应接电源负极B．电源提供的电功率为C．电磁泵对液体产生的推力大小为BIL1D．质量为m的水离开泵时的动能为UIt－mgh－I2t3、如图甲所示为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示，则()A．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6WB．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率为0.6WC．通过每盏小灯泡的电流强度为0.2A，此时每盏小灯泡的电功率为0.26WD．通过每盏小灯泡的电流强度为0.3A，此时每盏小灯泡的电功率为0.4W4、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，仅在电场力作用下的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的加速度将增加，b的加速度将减小D．两个粒子的电势能都减小5、如图所示，一个验电器用金属网罩罩住，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，下列说法正确的是（）A．验电器的箔片张开B．金属网罩内部空间存在向右的匀强电场C．金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左D．金属网罩内外表面都存在感应电荷6、如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2的距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比q1：q2：q3

为(

)A．9：4：9B．4：9：4C．(-9)：4：(-36)D．4：9：36二、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，两个固定的等量正点电荷相距为4L，其连线中点为O，以O为圆心、L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的中垂线分别交于a、b和c、d，以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴．取无穷远处电势为零，则下列判断正确的是()A．a、b两点的场强相同B．Oy轴上沿正方向电势随坐标y的变大而减小C．将一试探电荷＋q自a点由静止释放，若不计电荷重力，试探电荷将在a、b间往复运动D．Oy轴上沿正方向电场强度的大小随坐标y的变大而增大8、如图所示，在第二象限中有水平向右的匀强电场，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场．有一重力不计的带电粒子(电量为q，质量为m)以垂直于x轴的速度v0从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限．已知OP之间的距离为d，则()A．带电粒子通过y轴时的坐标为(0，d)B．电场强度的大小为C．带电粒子在电场和磁场中运动的总时间为D．磁感应强度的大小为9、一个质量为m，电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长．已知每一电场区的场强大小相等，方向竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．小球在水平方向一直做匀速直线运动B．若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同C．若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相同D．无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同10、如图（a）所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图（b）所示的两条U–I图线（）A．图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的B．由图线可知，电源内阻r=3.0ΩC．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大D．图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值三、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）为测量金属丝的电阻,取两节干电池(内阻不计)、开关和若干导线及下列器材:A．电流表0~0.6,内阻约0.05;B．电流表0~3,内阻约0.01;C．电压表0~3,内阻约10;D．电压表0~15,内阻约50;E.滑动变阻器,0~10(额定电流为0.6);F.滑动变阻器,0~100(额定电流为0.3).(1)为准确测出金属丝阻值,电流表应选__________,电压表应选__________,滑动变阻器应选__________(填序号)。(2)根据已知的物理量(金属丝长度、直径)和实验中测量的物理量(电压表读数、电流表读数),则金属丝电阻率表达式=______________.12．（12分）在测量金属丝的电阻率的实验中：(1)如图所示，用螺旋测微器测金属丝的直径为________mm.(2)已知电阻丝的电阻约为10Ω，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有________(只填代号)．A．量程是0～0.6A，内阻是0.5Ω的电流表；B．量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表；C．量程是0～3V，内阻是6kΩ的电压表；D．量程是0～15V，内阻是30kΩ的电压表；E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；F．阻值为0～20Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；G．蓄电池(6V)；H．开关一个，导线若干．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）一台电风扇的额定功率是66W，内阻为2Ω，当它接在220V的电压下正常运转。求：(1)电风扇正常运转时，通过它的电流多大？(2)若接上电源后，电风扇因故不能转动，这时通过它的电流多大？电风扇实际消耗的电功率多大？此时可能会发生什么问题？14．（16分）如图甲所示，真空中水平放置的相距为d的平行金属板板长为L，两板上加有恒定电压后，板间可视为匀强电场．在t=0时，将图乙中所示的交变电压加在两板上，这时恰有一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从两板正中间以速度v0水平飞入电场．若此粒子离开电场时恰能以平行于两板的速度飞出（粒子重力不计）．求：（1）两板上所加交变电压的频率应满足的条件．（2）该交变电压U0的取值范围．15．（12分）虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一质量kg、电荷量C的带电粒子从a点以m/s的速度垂直进入匀强电场中，从虚线MN上的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成30°角。已知虚线PQ、MN的间距d=20cm，带电粒子的重力忽略不计。求：（1）水平匀强电场的场强大小；（2）a、b两点间的电势差。

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】

试题分析：（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零．设两板间电压为，由动能定理得，所以滑动变阻器两端电压：设通过滑动变阻器电流为，由欧姆定律得：滑动变阻器接入电路的电阻：即滑动变阻器接入电路的阻值为时，小球恰能到达A板．（2）电源的输出功率：，故电源的输出功率是．考点：带电粒子在匀强电场中的运动、动能定理的应用小球恰好运动到A板，根据动能定理列式求解两板间的电压；然后根据欧姆定律求解滑动变阻器的电阻值；最后根据电功率表达式求解电源的输出功率；本题关键是分析清楚电路结构和运动情况后，根据动能定理、欧姆定律联立列式求解．2、D【解析】

当泵体中电流向下时，安培力向左，故液体被抽出；根据电阻定律和欧姆定律列式求解电流表达式分析，根据安培力公式分析安培力大小情况．【详解】A项：当泵体上表面接电源的负极时，电流从下向上流过泵体，这时受到的磁场力水平向右，不会拉动液体，故A错误；B项：为非纯电阻电路，电源提供的电功率为UI，故B错误；C项：根据安培力公式F=BIL2，故C错误；D项：若t时间内抽取水的质量为m，根据能量守恒定律，则这部分水离开泵时的动能为EK=UIt-mgh-，故D正确．故应选：D．本题关键是明确电磁泵的工作原理，要能够结合欧姆定律、电阻定律、安培力公式分析抽液高度的影响因素．3、B【解析】

设通过每个小灯泡的电流为I，电压为U，则电路中总电流为2I．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-2I（R+r），代入得：U=5-10I，当U=0时，I=0.5A；当I=0时，U=5V．在U-I图上作出U=5-10I的图象如图：

此图线与小灯泡的U-I图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工作状态，由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为I=0.3A，电压为U=2V，则此时每盏小灯泡的电功率为P=UI=0.6W；故ACD错误，B正确．4、D【解析】

由图可知，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，由于电场线未知，无法确定两个粒子的电性，但是一定带异种电荷，故A正确；由图看出，向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大，故C错误；由图判断电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大，故BD错误．5、C【解析】

AB．因为在金属内部由于电子可以自由移动，当加上水平向右的、场强大小为E的匀强电场时，金属网罩会产生一个与外加电场相反的电场，来抵消在金属内部的电场，以保证平衡，从而金属上电荷重新分布．就是所谓“静电屏蔽”的原理．此时验电器不会受到影响，故验电器的箔片不张开，选项AB错误．C．由以上分析可知，金属网罩上的感应电荷在金属网罩内部空间产生的电场方向水平向左，选项C正确；D．由于静电感应，则金属网罩外表面存在感应电荷，内表面不存在感应电荷，选项D错误。6、C【解析】

三个电荷处于平衡时两边电性相同与中间电性相反，若q1带负电，则q2带正电，q3应带负电；若q1带正电，则q2带负电，q3应带正电；由于每个电荷所受静电力的合力均为零，所以：对q1有：…①

对q2有：…②

对q3有：…③

联立①②③可解得：q1：q2：q3=()2：1：()2

根据题意可知l2=2l1，所以q1：q2：q3=：1：9

由于q1、q3是同种电荷，故q1：q2：q3=-9：4：-1或q1：q2：q3=9：-4：1．故ABD错误，C正确．故选C．本题考查了库仑定律在电荷平衡中的应用，对于三个电荷平衡可以利用“两同夹异，近小远大”的规律进行电性判断，本题的难点在于计算，学生列出方程容易，但是计算正确难．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、BC【解析】

A．根据两等量正点电荷电场特点，a、b两点的电场强度大小相同，方向相反，故A错误；B．根据点电荷电场强度公式，结合矢量的合成法则，则有Oy轴上沿正方向的电场强度方向沿着y轴正方向，那么电势随坐标y的变大而减小，故B正确；C．将一试探电荷+q自a点由静止释放，若不计电荷重力，试探电荷在O点左边受到向右的电场力，而在O点右边时，受到向左的电场，则将在a、b间往复运动，故C正确；D．根据点电荷电场强度公式E=结合矢量的合成法则可知，O点的场强为零，无穷远处场强也为零，因此Oy轴上沿正方向电场强度的大小先增大后减小，故D错误．【点评】本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，关键在于掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的方向表示电势的高低，作出电场线，就能判断电势的高低，注意掌握点电荷电场强度公式E=，结合矢量的合成法则是解题的关键．8、BC【解析】试题分析：粒子在电场中做类平抛运动，因为进入磁场时速度方向与y轴成45°，所以沿x轴方向的分速度，在x轴方向做匀加速运动，有，沿y轴方向做匀速运动，有，故选项A错误；在x轴方向做匀加速运动，根据，解得，故选项B正确；粒子进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示，由图可知粒子的半径，圆心角，所以在磁场中的运动时间为；在电场中的运动时间为，所以总时间为，故选项C正确；由可知磁感应强度，故选项D错误．考点：类平抛运动规律；粒子在磁场中和电场中的运动．9、AC【解析】

本题考查带电物体（计重力）在匀强电场中的一般运动，将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，其水平方向不受外力，做匀速直线运动，竖直方向在无电场区做匀加速运动，有电场区也做匀变速运动，但加速度不同，运用速度时间关系公式分析，可以得到小球在竖直方向的运动规律．【详解】A．将小球的运动沿着水平方向和竖直方向正交分解水平方向不受外力，以v做匀速直线运动，故A正确；B．竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为g，竖直向下，有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向当电场强度等于时，电场力等于mg，故在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，故经过每个电场区，小球的速度均不等，因而小球经过每一无电场区的时间均不相等，故B错误；C．当电场强度等于时，电场力等于2mg，故在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，有：经过第一个无电场区y=gt12，v1=gt1，经过第一个电场区，y=v1t2-gt22，v2=v1-gt2，联立解得t1=t2，v2=1．接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，故C正确；D．通过前面的分析可知，物体通过每个无电场区的初速度不一定相同，所以，通过电场的时间不同；故D错误．10、AC【解析】甲图表示路端电压和电流中电流的关系，即电压表A错，其中总截距表示电源电动势,B错，交点表示两电表示数相等，即滑动变阻器阻值为零，因为电源的输出功率最大，C对，D错三、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、ACE【解析】

(1)[1][2][3]电源电动势为3V，则电压表选择C，为防止电阻丝发热影响电阻率的测量，通过电阻丝的电流应略小，则电流表选择A，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E.(2)[4]金属丝的电阻，由电阻定律，横截面积，联立解得：12、0.350A、C、F、G、H【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为0mm，可动刻度为35.0×0.01mm=0.350mm，所以最终读数为0mm+0.350mm=0.350mm，由于需要估读，最后的结果可以在0.348～0.352之间．(2)电源电动势为6V，电压表应选C；流过电流表的最大电流约为：则电流表应选A；为方便实验操作，滑动变阻器应选F，此外实验还需要：蓄电池G，H、开关与导线，因此需要的实验器材为：ACFGH；【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正