杭州高级中学2027届物理高二上期中综合测试试题含解析

杭州高级中学2027届物理高二上期中综合测试试题注意事项：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、如图所示，取一对用绝缘柱支撑的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的．下列关于实验现象描述中正确的是（）A．把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，只有A下部的金属箔张开B．把带正电荷的物体C移近导体A稳定后，只有B下部的金属箔张开C．把带正电荷的物体C移近导体A后，再把B向右移动稍许使其与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的D．把带正电荷的物体C移近导体A后，再把B向右移动稍许使其与A分开，稳定后A、B下部的金属箔都闭合2、图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定(

)A．该粒子带负电B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点具有的电势能大于在N点具有的电势能3、一平行板电容器两极板间距离为d，极板正对面积为S，对此电容器充电后再与电源断开．当只增加两板间距离d时，电容器两极板间的（）A．电场强度减小，电势差变大B．电场强度减小，电势差减小C．电场强度不变，电势差变大D．电场强度不变，电势差不变4、某同学想用伏安法测小灯泡工作时的实际功率，他不慎将电流表和电压表的位置颠倒，如图所示，那么将会出现的现象是（）A．只烧毁安培表B．只烧毁小灯泡C．灯泡变得更亮D．伏特表和安培表均被烧毁5、一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动v－t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的（）A．B．C．D．6、如图所示，真空中有两个等量正电荷，OO′为两电荷连线的垂直平分线，P点在垂直平分线上，四边形OMPN为菱形，下列说法中正确的是A．P点和O点的电势相等B．N点和M点场强相同C．电子在N点和M点具有相同的电势能D．电子由P到O的过程中电场力做负功二、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AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点衔接，轨道半径为R，BC为直径．一可看作质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻质弹簧（物块与弹簧不拴接），释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道B点时瞬间对轨道的压力变为其重力的7倍，之后向上运动恰好通过半圆轨道的最高点C，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（）A．物块经过B点时的速度的大小为B．刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为3mgRC．物块从B点到C点克服阻力所做的功为mgRD．若开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，物块到达C点的动能为mgR8、如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，R0为定值电阻，R1和R2为可变电阻，开关S闭合.质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度v0射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点.若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度v0射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是A．保持开关S闭合，增大R1，粒子打在O点左侧B．保持开关S闭合，增大R2，粒子打在O点左侧C．断开开关S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧D．断开开关S，N极板稍微下移，粒子打在O点右侧9、如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称，已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时，试探电荷的电势能增加，则以下判定正确的是()A．M点处放置的是负电荷B．a点的场强与c点的场强完全相同C．a点的电势高于c点的电势D．若将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功，后做负功10、如图，图线1表示导体的电阻为R1，图线2表示导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（）A．R1：R2=1：3B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1：P2=1：3D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3三、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）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15Ω）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．滑动变阻器：R1（最大阻值约为100Ω），R2（最大阻值约为10Ω），电键S，导线若干．（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表_____，滑动变阻器_____，电源_____．（填器材的符号）（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____．（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的_____．12．（12分）为测量“12V,5W”的小电珠的伏安特性曲线，给定了以下器材：电源：12V，内阻不计；电流表：量程0～0.6A、0～3A，内阻约为0.2Ω电压表：量程0～3V、0～15V，内阻约为15kΩ滑动变阻器：0～5Ω开关一个，导线若干(1)以上四个电路图你认为最合适的是______(2)在本实验中，电流表的量程应选_________（选填0～0.6A或0～3A）(3)某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图所示，当电流表读数为0.40A时小电珠的实际功率为_____W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，竖直放置的均匀粗细U型试管，左侧管长lOA=30cm,右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27∘C，左右两管水银面等高.已知大气压强为p(1)现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度？(2)保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？14．（16分）如图所示为研究电子枪中电子在中场中运动的简化模型示意图。在xOy平面的ABCD区域内，存在两个大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形(不计粒子所受重力)。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置；（2）在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置；（3）若将左侧电场Ⅱ整体水平向右移动，仍使电子从ABCD区域左下角D处离开(D不随电场移动)，求在电场Ⅰ区域内由静止释放电子的所有位置。15．（12分）某直流电动机提升重物的装置如图，重物质量为M=50kg，电源电压恒为U=220V，不计各处摩擦，当电动机以v=2m/s的速率匀速提升重物时，电路中的电流强度为I=5A。求：(1)电动机消耗总功率(2)电动机输出的机械功率P机.

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、C【解析】

当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象．电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布．而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体．【详解】A、B、感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷。金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，导体B的右端要感应出正电荷，在导体A的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，A，B错误；C、D、把带正电荷的物体C移近导体A后，把A和B分开，A带负电，B带正电，金属箔还是张开，C正确，D错误.故选C.该题体现物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等．2、D【解析】由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，电场线的方向也是向左下方，所以粒子带正电．故A错误；由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向左下方，M到N的过程中，对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，M点的电势大于N点的电势．故B错误，D正确；电场线的疏密表示电场的强弱，N点的电场线密，所以N点的电场强，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，故C错误；故选D．点睛：本题是电场中轨迹问题，关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小．3、C【解析】

电容器充电后再与电源断开，所带电量不变．当只增加两板间距离d时，根据推论可知板间电场强度不变，电势差增大。【详解】电容器充电后再与电源断开，所带电量不变。根据板间电场强度E=Ud，C=QU和C=εS4πkd得到E=4πkQεS，由题Q、故应选：C。本题是电容器的动态分析问题，推论E=4πkQεS4、A【解析】因为电压表的内阻非常大，电流表的内阻非常小，倒置后电流表并联在电路中，通过电流表的电流非常大，将烧毁电流表，而通过电压表的电流非常小，电压表不会被烧坏，灯泡几乎不亮，故A正确．5、C【解析】

AD．负电荷受到的电场力与电场强度的方向相反，A、D选项图中，负电荷在A点受到的电场力背离AB方向，负电荷做减速运动，与速度图像不符，，AD错误；BC．负电荷受到的电场力从A指向B，图像斜率的物理意义为加速度，根据图像可知，负电荷从A到B的过程中加速度越来越大，根据牛顿第二定律可知A点场强小于B点场强，则A处电场线的稀疏程度较大，B错误，C正确。故选C。6、C【解析】

A．由等量同种电荷电场线的分布可知，P点和O点不在同一等势面上，因此P点和O点电势不相等，所以A错误.

B．根据叠加原理可以知道，N、M两点电场强度大小相等，但方向不同，故场强不同，故B错误;

C．等量同种电荷电场线和等势面的分布如图所示，由图可以知道N和M点电势相等，电子在N点和M点具有相同的电势能，故C正确.B．电子由P到O的过程中逆着电场线移动，故电场力做正功，所以D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、AB【解析】

A、设物块经过半圆轨道B点瞬间的速度为vB，物块在B点时轨道对物块的支持力为FN=7mg，根据牛顿第二定律有，可得．故A正确；B、物块从A点到B点的过程，由功能关系有：刚开始时被压缩弹簧的弹性势能为Ep==3mgR，故B正确；C、设物块到达C点时的速度为vC，物块在C点时有，物块从B点到C点的过程，由动能定理得，可解得物块从B点到C点过程克服阻力做的功Wf=0.5mgR，故C错误；D、若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，则开始时弹簧的弹性势能为6mgR，假设物体在半圆轨道上克服摩擦力做功不变，仍为Wf=0.5mgR，由功能关系可得：6mgR﹣Wf=2mgR+EKC，解得，而实际上，若刚开始时被压缩弹簧的弹性势能变为原来的2倍，物块进入半圆形轨道的速度将增大，在同一点物块对轨道的压力增大，物块受到的滑动摩擦力增大，物块从B点到C点克服摩擦力所做的功增大，则物块到达C点的动能小于，故D错误．故选AB．8、AD【解析】

A.保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，R0两端的电压增大R1，U将减小，电容器两端的电压减小，则粒子受到的电场力减小，受到的重力不变，则产生的加速度增大．从P点以水平速度v0射入金属板间打在极板上则有：水平位移为：水平位移将减小，故粒子打在O点左侧，故A正确；B.保持开关S闭合，增大R2，R0两端的电压：不变，即电容器两端的电压不变，粒子仍打在O点．故B错误；C.断开开关，平行板带电量不变，平行板间的电场强度为：结合：和可得：M极板稍微上移，电场强度不变，故加速度不变，不会影响离子的运动，还打在O点，故C错误；D.断开开关，平行板带电量不变，平行板间的电场强度为：结合：和可得：N极板稍微下移，电场强度不变，加速度不变，但y增大:水平位移将增大，粒子打在O点右侧．故D正确．9、AD【解析】AC、因正电荷由a到c电势能增加，则电场力做负功，则电势升高．故c点电势高于a点电势．则M点为负电荷，故A正确，C错误；B、a点与c点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故B错误；D、将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，根据等势线分布图可知，电势先降低后升高，则电势能先减小后增大，电场力先做正功、后做负功．故D正确；故选AD．10、AC【解析】

A.根据I−U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1:R2=1:3.故A正确；B.把R1拉长到原来的3倍长后,截面积变为原来的，根据可知，电阻变为原来的9倍,为R2的3倍，故B错误；C.串联电路电流相等,所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1:I2=1:1.根据P=I2R可知,功率之比P1:P2=1:3，故C正确；D.并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1:I2=3:1，故D错误；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、A1V1R1E11.511.50.78A【解析】

（1）[1][1][3][4]因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A1，电压表应选V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R1，显然电源应选E1．（1）[5]由R﹣U图象知U＝0时R为1.5Ω；[6][7]U＝3V时R为11.5Ω；由得P＝0.78W．（3）[8]由知，U＝0时P＝0，P随U的增大而增大，故A正确，BCD错误。12、A0～0.6A2.4【解析】

（1）[1]电流和电压要求从零开始连续变化，故滑动变阻器采用分压式接法；54.8Ω灯泡电阻：28.8Ω；由于：故采用安培表外接法；故选A；（2）[2]灯泡的额定电流为：A故选择量程为0.6A挡即可；

（3）[3]从U-I图象可以看出，当电流为0.4A时电压为6V，故功率为：0.4×6=2.4W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)1520C【解析】【分析】从状态1到状态2气体发生等容变化，由理想气体状态方程求解；保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，气体经历等容过程，由理想气体状态方程求解解：（1）pL由理想气体状态方程P代入数据75×20得T2=425K（2）设加入水银长度为x，则p从状态1到状态3