北京市育英学校2027届物理高二上期中考试试题含解析

北京市育英学校2027届物理高二上期中考试试题注意事项：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、如图所示，a、b、c表示点电荷电场中的三个等势面，它们的电势分别为φ、2φ、3φ(φ＞0)，该中心处的点电荷的电性为()A．不带电 B．负电 C．正电 D．无法判断2、两根长度均为L的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均为+Q的小球a、b，并悬挂在O点．当两个小球静止时，它们处在同一高度上，且两细线与竖直方向间夹角均为α=30°，如图所示，静电力常量为k，则每个小球的质量为（）A． B． C． D．3、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（）A．a点电势比b点高B．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点小C．a、b、c三点和无穷远处等电势D．一个电子在a点的电势能比在b点的电势能大4、A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图所示。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则下列说法中错误的是（）A．这两点电荷一定是等量异种电荷B．这两点电荷一定等量同种电荷C．D、C两点的电势一定相等D．C点的电场强度比D点的电场强度大5、甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力是F，如果把它们的电荷量都减小为原来的1/2，距离增加到原来的2倍，则相互作用力变为（）A．8FB．F/2C．F/8D．F/166、以下说法正确的是：A．带电体的形状，大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可忽略时，就可以看成元电荷B．等势面的疏密表示电场的强弱C．金属的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用金属做标准电阻D．根据安培分子电流假说，一切磁现象都是由电荷运动产生的二、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，金属线框abcd置于光滑水平桌面上，其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区，磁场宽度大于线圈宽度。金属线框在水平恒力F作用下向右运动，ab边始终保持与磁场边界平行。ab边进入磁场时线框恰好能做匀速运动．则下列说法中正确的是（）A．线框穿出磁场过程中，一定先做减速运动B．线框完全处于磁场中的运动阶段，F做的功等于线框动能的增加量C．线框进入磁场过程中，F做的功大于线框内增加的内能D．线框进入磁场的时间大于线框穿出磁场的时间8、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（）A．三个等势面中，c的电势最高B．带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D．带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大9、如图所示，E为电源电动势，r为电源内阻，R1为定值电阻（R1＞r），R2为可变电阻，以下说法中正确的是（）A．当R2=R1+r时，R2上获得最大功率B．当R1=R2+r时，R1上获得最大功率C．当R2=0时，电源的效率最大D．当R2=0时，电源的输出功率最大10、如图所示，在虚线宽度范围内，存在方向垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场，某种正离子以初速度v0垂直于左边界射入，离开右边界时偏转角度为θ。在该宽度范围内，若只存在竖直向下的匀强电场，该离子仍以原来的初速度穿过该区域，偏角角度仍为θ(不计离子的重力)，则下列判断正确的是()A．匀强电场的电场强度大小为B．匀强电场的电场强度大小为C．离子穿过电场和磁场的时间之比为D．离子穿过电场和磁场的时间之比为三、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“研究平抛运动的实验”中，某同学让小球A由斜槽滚下，从桌边水平抛出，当它恰好离开桌边缘时小球B从同样高度处自由下落，频闪照相仪拍到了B球下落过程的四个位置和A球的第3、4个位置，如图所示，背景的方格纸每小格的边长为1．5cm．（1）频闪照相仪的闪光频率为____________；（1）A球离开桌边时的速度大小为__________m/s．（3）此实验能说明平抛运动在（填“竖直”、“水平”或“竖直和水平”）方向的运动性质．12．（12分）用伏安法（电流表内阻约为200，电压表内阻约为10k）测定一个阻值约为5k的电阻的阻值，实验电路应采用电流表______接法（填“内”或“外”），测量值比真实值偏_______（填“大”或“小”）.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）A、B两带电平行板间电场强度E＝6×103N/C，两板间距离为5cm，电场中P1点距A板0.5cm，B板接地，如图所示．求：（1）A、B两板电压为多大？P1点电势为多大？（2）今将一个带电荷量为2×10－3C的带电粒子由P1点移到P2点，此过程电场力做功－9.6×10－2J，则P2点距离B板多远？14．（16分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B板接地，它的极板长，两板间距离，现有一微粒质量，带电荷量，以一定初速度从两板中间平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处，取，试求：（1）带电粒子入射速度的大小（2）现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少15．（12分）如图所示，四个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有一质量为m，带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点．现打开电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板，设两极板间距离为d，不计电源内阻，求：（1）电源电动势E多大？（2）小球与极板碰撞后所带的电量为多少？

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】由于abc三个等势面的电势分别为、、（），则电场线的方向指向同心圆的圆心；根据“电场线方向一定是从电势高的等势面指向电势低的等势面”可知，该点电荷的电性为负电荷．故B正确，ACD错误，故选B.2、A【解析】对小球进行受力分析，如图所示：设绳子对小球的拉力为T，根据平衡条件，结合三角知识，可得：，

根据库仑定律得，小球在水平方向受到库仑力的大小为：，

解得：，故A正确，BCD错误．点睛：对其中一个小球受力分析，由共点力的平衡条件可得出小球所受重力的大小与库仑力大小的数量关系，由库仑力公式可得出小球受到的库仑力的大小，再求得小球的质量．3、C【解析】

AC、a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等。故A错误.C正确；B.

a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同。由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度。故B错误；D.由于a点与b点电势相等，电子在a点的电势能与在b点的电势能相等，故D错误。故选：C.两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线．电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向．根据a点与b点电势相等，确定电子在a点与在b点电势能的大小。4、B【解析】

AB：MN为两点电荷连线的中垂线，电场线的分布关于MN左右对称；且电场线从正电荷(或无穷远处)出发终止于负电荷(或无穷远处)，所以这两点电荷一定是等量异种电荷。故A项正确，B项错误。C：由图知，中垂线MN上各点的场强与MN垂直，则中垂线MN为等势线，所以D、C两点的电势一定相等。故C项正确。D：电场线的疏密表电场的强弱，则C点的电场强度比D点的电场强度大。故D项正确。本题选错误的，答案是B。5、D【解析】由库仑定律可得：F=kq1q6、D【解析】

带电体的形状，大小及电荷分布情况对相互作用力的影响可忽略时，就可以看成点电荷，故A错误；等差等势面等势线的疏密才可以反映电场强度的强弱，故B错误；、某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故C错误；一切磁现象都起源于电流或运动电荷；而一切磁作用都是通过磁场而发生的相互作用，故D正确．所以D正确，ABC错误．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、ABD【解析】

AD.线框进入磁场的过程做匀速运动，恒力等于安培力；线框完全处于磁场中的阶段，磁通量不变，没有感应电流产生，线框做匀加速运动，则线框穿出磁场时速度大于进入磁场时的速度，安培力增大，将大于F，所以线框将做减速运动，线框进入磁场的时间大于线框穿出磁场的时间，故选项A、D符合题意；B.线框完全处于磁场中的阶段，磁通量不变，没有感应电流产生，线框做匀加速运动，根据功能关系可知做的功等于线框动能的增加量，故选项B符合题意；C.线框进入磁场过程，动能不变，产生感应电流，根据功能关系得知做的功等于线框内增加的内能，故选项C不符合题意。8、AD【解析】

由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧，由于质点带负电，因此电场线方向与受力方向相反；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大。【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于质点带负电带，因此电场线方向垂直对应等势面向上，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故A正确；B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误；C、带电粒子在电场中只受电场力，从P到Q过程中电场力做功等于动能的变化，带电质点在电场中运动过程中动能与电势能之和不变，故C错误；D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。故选AD。解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化。9、AD【解析】试题分析：将R1等效到电源的内部，R2上的功率等于电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即R2=R1+r时，输出功率最大，即R2上的功率最大．故A正确．根据P=I2R，电流最大时，R1考点：本题考查了电功率的计算点评：解决本题的关键掌握当外电阻等于内阻时电源的输出功率最大．对于定值电阻，根据P=I2R，电流最大时，功率最大．10、AD【解析】

AB．当是磁场时洛伦兹力提供向心力：求得：离开右边界时偏转角度为θ，则磁场宽度：变为匀强电场后，运动时间：加速度：所以竖直方向速度：偏角角度仍为θ，故：求得：故A正确、B错误；CD．在磁场中运动周期：所以在磁场中运动时间：所以：故C错误、D正确；故选AD.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、12Hz；2．75；竖直【解析】试题分析：（1）根据△y=gT1得，，则闪光频率．（1）A球离开桌边时的速度．（3）此实验能说明平抛运动在竖直方向的运动性质．考点：研究平抛运动12、内大【解析】

由题意可知，；故，因此为了减小误差应采用电流表内接法进行实验；由于电流表的分压作用使电压表示数偏大，则由欧姆定律可知，测量值偏大．本题考查伏安法测电阻中电流表内外接法的选择，要注意明确：大电阻用内接法，测量值偏大，小电阻用外接法，测量值偏小，即“大内偏大，小外偏小”．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）300V（2）－270V（3）3.7cm【解析】

考查电势和电势差，电场力做功的计算．【详解】（1）由公式：得：那么AB的电压为300V；（2）两板间距离为5cm，电场中P1点距A板0.5cm，则P1点距B板的距离为4.5cm，由公式：U=Ed得：由于B板接地且B极带正电，则P1点电势为﹣270V．（3）带电荷量为2×10﹣3C的带电粒子由P1点移到P2点，此过程电场力做功﹣1．6×10﹣2J，则这两点的电势差为：所以P2点电势为﹣222V，又因为：所以负号表示逆着电场线方向．14、(1)2.5m/s；(2)6V≤φA≤10V【解析】

(1)电容器不带电时，微粒做平抛运动，则有＝v0t，＝gt2联立两式得v0＝代入数据得.(2)若使微粒能