浙江省杭州市高级中学2027届物理高二上期中考试试题含解析

浙江省杭州市高级中学2027届物理高二上期中考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中，最后在正极板上打出A、B、C三个点，则A．三种粒子在电场中运动时间相同B．三种粒子到达正极板时速度相同C．三种粒子到达正极板时落在A、C处的粒子机械能增大，落在B处粒子机械能不变D．落在C处的粒子带正电，落在B处的粒子不带电，落在A处的粒子带负电2、如图在点电荷Q产生的电场中，虚线表示等势面，实线表示α粒子（带正电）穿过电场时的轨迹，A、B为轨迹与两等势面的交点，则下列说法正确的是:A．Q可能是正电荷，也可能是负电荷B．电势φA>φB，粒子动能EkA>EkBC．电势φA<φB，粒子电势能EPA>EPBD．场强EA<EB，粒子动能EkA>EkB3、真空中相距为3a的两个点电荷M、N,分别固定于x轴上和的两点上,在它们连线上各点场强随x变化关系如图所示,以下判断中正确的是(

)A．点电荷M、N一定为同种电荷B．点电荷M、N所带电荷量的绝对值一定相等C．点电荷N所带电荷量的绝对值一定比点电荷M所带电荷量的绝对值大D．x=2a处的电势一定为零4、如图所示,一段导线abcd弯成半径为R.圆心角为90°的部分扇形形状,置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直,线段ab和cd的长度均为,流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。则abcd导线受到的安培力的方向和大小为()A．方向沿纸面向上，大小为B．方向沿纸面向上，大小为C．方向沿纸面向下，大小为D．方向沿纸面向下，大小为5、一点电荷，仅在电场力的作用下，沿直线由A点运动到B点的过程中，速率逐渐增大，下列判断正确的是（）A．在此过程中，电荷所受电场力的方向总是由A指向BB．在此过程中，电荷的电势能逐渐增大C．线段AB间的各点，电场强度的方向都是由A指向BD．自A至B，电势逐渐降6、把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直．当导线中通过的电流为3.0A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10﹣3N．则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）A．4.5×10﹣3T B．2.5×103T C．2.0×102T D．5.0×10﹣3T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，一根长度L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在粗糙导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角.下列说法正确的是A．导体棒受到安培力大小为ILBsinθB．导体棒受到导轨摩擦力大小为ILBcosθC．导体棒对轨道的压力大小为D．导体棒对轨道的压力大小为8、如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下比例正确的是（）A．A、B、C三点的加速度之比aA:aB:aC=6:2:1B．A、B、C三点的线速度大小之比vA:vB:vC=3:2:2C．A、B、C三点的角速度之比ωA:ωB:ωC=2:2:1D．A、B、C三点的加速度之比aA:aB:aC=3:2:19、如图所示，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω，接入电路后，关于这三个电阻的判断正确的是()A．电流之比是I1∶I2∶I3＝4∶3∶6B．电压之比是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2C．功率之比是P1∶P2∶P3＝1∶2∶6D．功率之比是P1∶P2∶P3＝6∶3∶410、如图所示，实线是α粒子（即氦原子核）仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨迹，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，则下面说法中正确的是（）A．若虚线是电场线，则α粒子在a点的电势能大，动能小B．若虚线是等差等势线，则α粒子在a点的电势能大，动能小C．若虚线是等差等势线，a点的电势一定高于b点的电势D．不论虚线是电场线还是等差等势线，α粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度三、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“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，采用如图所示实验电路．(1)如图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(2)在其他操作规范的情况下，该实验误差产生的主要原因是________，测得电源的电动势________．(填“偏大”或“偏小”)(3)在测定电源的电动势和内阻的实验中，除上述方法外，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（_____）A．一只电流表和一个滑动变阻器

B．一只电压表和一个定值电阻C．一只电流表和一个电阻箱

D．一只电压表和一个电阻箱12．（12分）如图，在“研究力的合成”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的另一端都有绳套．实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条．某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长．B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上．C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行．D．保证两弹簧秤示数相等．其中正确的是_______．（填入相应的字母）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，空间中存在着与水平方向成的光滑斜面轨道AB和圆心在O点的光滑圆弧轨道BC，两轨道相切于B点，圆弧半径为R，AB长。以OC为边界分为左右两部分，其中OC左边（含OC边）存在匀强电场E1，OC右边存在匀强电场E2.当场强E1的方向水平向左时，在轨道上A点无初速释放一质量为m，电荷量为q的带正电小球，小球恰能在A点保持静止。仅将场强E1方向改变为竖直向下后，小球将沿轨道从C点水平飞出，进入匀强电场E2中。小球在E2中沿水平直线CD运动，最远到达离C点距离的D点。（已知重力加速度为g，，）求：(1)电场强度E1的大小；(2)小球到达C点时对轨道的压力；(3)场强E2的大小和方向。14．（16分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两极板的长度L=80cm，两板间的距离d=10cm．电源电动势E=18V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从A、B两金属板左端正中间位置M处以初速度v0=8m/s水平向右射入两板间，恰能从上极板B板右侧边缘射出．若小球带电量为q=1×10﹣1C，质量为m=1×10﹣1kg，不考虑空气阻力，重力加速度g=10m/s1．求此时：（1）滑动变阻器接入电路的阻值；（1）电源的输出功率．15．（12分）如图所示，电源的电动势是6V，内阻是r1=1Ω，小电动机M的线圈电阻为r2=0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：（1）通过电动机的电流；（2）电动机输出的机械功率；（3）电动机突然卡住，电动机此时的发热功率（设电动机未被烧坏）．

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】试题分析：根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等：h=at2，解得：；由于平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，向下的合力最小，向下的加速度最小，负电荷受到向下的电场力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不带电的小球做平抛运动，加速度为重力加速度g，根据得到正电荷运动时间最长，负电荷运动时间最短，不带电的小球所用时间处于中间；故A错误．3种粒子下落过程有重力和电场力做功，它们的初动能相同，根据动能定理合力做功越多则末动能越大，而重力做功相同，A粒子带负电，电场力做正功；B粒子不带电，电场力不做功；C粒子带正电电场力做负功；所以动能EkC＜EkB＜EkA，故BC错误．三粒子水平方向做匀速直线运动，水平位移：x=v0t，由于初速度相同，所用时间越长则水平位移越大，所用A粒子带负电，B粒子不带电，C粒子带正电，故D正确．故选D.考点：带电粒子在复合场中的运动．【名师点睛】此题是带电粒子在复合场中的运动问题；确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析．2、D【解析】若带正电粒子无论从A运动到B，还是从B运动到A，最后都远离Q而去，说明Q和粒子的带电种类相同，即Q为正电荷，A错误，对于正电荷产生的电场，越远离电荷，电势越小，电场强度越弱，所以A点的电势小于B点的电势，正电荷从低电势运动到髙电势，需要克服电场力做功，所以粒子在A点的电势能小于在B点的电势能，所以粒子在A点的动能大于在B点的动能，BC错误，D正确．3、A【解析】

A.由图可知，在x=2a的位置合场强为零，说明两点电荷在此处的场强大小相等方向相反，即两点电荷一定为同种电荷，故A正确；BC。x=2a处的合场强为0，由得：得QM：QN=4：1，故BC错误；D.无穷远处和大地的电势为零，正电荷周围的电势都是正的，因此两个正电荷周围的电势大于零，D错误4、A【解析】

图中导线的等效导线为图中蓝线所示，

由几何关系等效导线的长度故由左手定则判断其受力方向为向上；A．方向沿纸面向上，大小为，与结论相符，选项A正确；B．方向沿纸面向上，大小为，与结论不相符，选项B错误；C．方向沿纸面向下，大小为，与结论不相符，选项C错误；D．方向沿纸面向下，大小为，与结论不相符，选项D错误；5、A【解析】点电荷在电场力作用，从A到B点，速率增大．则电场力做正功，电势能减小．由于点电荷的电性不知，所以电场强度方向无法确定，因此电势的高低也无法确定．故只有A正确；BCD错误.6、D【解析】

当磁场的方向与电流方向垂直时，，根据该公式求出磁场的磁感应强度．当磁场的方向与电流方向垂直时，，则故磁感应强度的大小为5×10﹣3T．故选D．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．B与I垂直，故导体棒受到磁场力大小为F=BIL，选项A错误；B．由于导体棒受到的是静摩擦力，因而受到静摩擦力大小要运用力的平衡规律求解，即为，B正确；CD．根据共点力平衡规律得：得导体棒对轨道的压力大小为，C正确，D错误。8、AC【解析】

ACD.B点和C点具有相同大小的线速度，根据v=rω，知B、C两点的角速度之比等于半径之反比，所以ωB：ωC=rC：rB=2：1而A点和B点具有相同的角速度，则得：ωA：ωB：ωC=2：2：1根据向心加速度可知故AC正确D错误。B.根据v=rω，知A、B的线速度之比等于半径之比，所以vA：vB：=3：1B、C线速度相等，所以vA：vB：vC=3：1：1故B错误。9、BC【解析】

B、电阻R1与R2并联后与R3串联，并联电阻为：并联电路电压相等，串联电路电压比等于电阻比，故：U并：U3=R12：R3=2：4=1：2故：U1：U2：U3=1：1：2，故B正确；A、串联电路电流相等，并联电路电流比等于电阻的反比，故：，而I3=I1+I2，故I1：I2：I3=1：2：3，故A错误；CD、根据电功率公式P=UI，有：P1：P2：P3=U1I1：U2I2：U3I3=1：2：6，故C正确，D错误；故选BC．分析清楚电路的串并联结构，根据串并联电路的电流和电压的关系，利用电压和功率的公式逐个计算可以求得它们的电压、电流和功率的大小关系．10、BCD【解析】

A．若虚线是电场线，则α粒子从a到b电场力做负功，则动能减小，电势能增大，则在a点的电势能小，动能大，选项A错误；BC．若虚线是等差等势线，根据电场线与等势线垂直，可知电场力大致向下，则a点的电势一定高于b点的电势；α粒子由a点运动到b点的过程中，电场力对α粒子做正功，电势能减小，动能增大，则α粒子在a点的电势能大，动能小，故BC正确。D．不论是电场线还是等差电场线，疏密均表示电场的强弱，故可知，a点的处的场强大于b点的场强，故质子在a点的加速度一定大于在b点的加速度，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)2.960.74（2）电压表分流偏小（3）CD【解析】(1)根据U=E-Ir可知，结合图像，电源的电动势E＝2.96V，内阻.（2）由于电压表的分流作用使得产生测量误差；可用“等效电源法”分析误差大小：可以把电源与电压表看做一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以有电流通过“电源”，因而路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值即偏小；同理，此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻，即电压表与电池内阻的并联电阻，所以测得的内阻也小于真实值．（1）根据闭合电路欧姆定律E=Ir+IR=Ir+U=r+U，测定电源电动势有伏安法（测量U、I）、伏阻法（测量U、R）、安阻法（测量I、R）；其中伏安法要改变电流，需要滑动变阻器；故选CD．点睛：测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、误差及U-I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查．12、C【解析】试题分析：A、细线的作用是能显示出力的方向，所以不必须等长．故A选项不正确；B、两细线拉橡皮条时，只要确保拉到同一点即可，不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上．故B选项不正确