湖北省武汉市钢城四中2027届高二上物理期中综合测试模拟试题含解析

湖北省武汉市钢城四中2027届高二上物理期中综合测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、赤道上某处有一竖直的避雷针，当带有正电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电，则地磁场对避雷针的作用力方向为:A．正南 B．正东 C．正西 D．正北2、如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象,直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.将这个电阻R分别接到a,b两电源上,那么（）A．R接到a电源上,电源的效率较高B．R接到b电源上,电源的输出功率较大C．R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D．R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高3、通过电脑的USB接口不仅可以在电脑和各种数码产品之间传递数据，也可以为数码产品供电。现通过电脑的USB接口为一个阻值为10Ω的电热鼠标垫供电，已知供电电流为0.5A，则此电热鼠标垫的发热功率是（）A．50WB．20WC．5WD．2.5W4、带电粒子M和N以相同的速度经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，不计重力，下列表述正确的是A．M带正电，N带负电B．M的质量小于N的质量C．M的比荷小于N的比荷D．M的运行时间小于N的运行时间5、如图所示，处于真空中的正四面体结构的四个顶点a、b、c、d，在a点放置一个电量为+Q的点电荷，在b点放置一个电量为-Q的点电荷，则下列关于c、d两点电场强度和电势关系的描述中正确的是（）A．电势相同，场强不同B．电势相同，场强相同C．电势不同，场强相同D．电势不同，场强不同6、通过一个导体电流是5A,经过4min通过该导体一个截面的电量是()A．20CB．50CC．1200CD．2000C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、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．粒子带正电B．M点的电势大于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．从M到N，粒子的电势能在增加8、如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷相同的带电粒子（不计重力）以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点，则可判断（）A．两个粒子的电性相同B．经过b、d两点时，两粒子的速率相同C．经过b、d两点时，两粒子的加速度大小相同D．经过c、e两点时，两粒子的动能相同9、关于测小灯泡伏安特性曲线的实验中，电路应采用（）A．电流表内接 B．电流表外接C．滑动变阻器起限流作用 D．滑动变阻器起分压作用10、如图所示：空间中存在两圆形区域磁场Ⅰ和Ⅱ，两磁场相切于O点，磁感应强度分别为和，区域场半径均为R。一宽度为2R，质量m，电荷量为q带负电粒子束，从图示平面以速度进入磁场，所有粒子均能汇聚于O点，然后进入Ⅱ区域。已知，最后粒子从Ⅱ区域出磁场，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（）A．Ⅰ区域场磁感应强度满足B．Ⅰ区域场磁感应强度满足C．Ⅱ区域中有粒子射出边界的位置对应圆弧长度为D．Ⅱ区域中有粒子射出边界的位置对应圆弧长度为三、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）某同学先用欧姆表的“×10”档粗测一电阻阻值，欧姆表示数如图所示，现欲用伏安法较准确地测定其阻值，给出下列仪器供选用：A．9V电池B．电流表（0～0.6A，10Ω）C．电流表（0～0.1A，3Ω）D．电压表（0～3V，2kΩ）E．电压表（0～15V，45kΩ）F．滑动变阻器（0-10Ω，0.1A）G．滑动变阻器（0-20Ω，1A）H．导线、电键（1）上述器材中应选用_____________（填代号）．（2）在虚线框中画出电路图_______．12．（12分）(1)在“伏安法测电阻”实验中，所用测量仪器均已校准。其中某一次测量结果如图所示，其电流表的读数为______A．(2)如图，下列游标卡尺读数为______cm.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，一质量为m1＝1kg，带电荷量为q＝＋0.5C的小球以速度v0＝3m/s，沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6m，两极板间距为0.5m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径R<3m的圆截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点竖直线OO′的右边界空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E＝10V/m.(取g＝10m/s2)求：(1)两极板间的电势差大小U；(2)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道，求半径R的取值应满足的条件．14．（16分）一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ．初始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动．求：（1）传送带从静止开始加速到v0所需的时间；（2）从传送带开始运动到速度刚达到v0这段时间内，煤块相对地面的位移大小；（3）煤块在传送带上留下黑色痕迹的长度．15．（12分）如图，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强为E，方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q，QN=2d，PN=3d，离子重力不计。（1）求圆弧虚线对应的半径R的大小；（2）若离子恰好能打在Q点上，求矩形区域QNCD内匀强电场的场强E0的值。

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】

赤道上方地磁场的方向是水平向北的，带正电的乌云经避雷针放电，电流方向向下，根据左手定则判断地磁场对避雷针作用力的方向．【详解】磁场水平向北，电流竖直向下，由左手定则可知磁场力方向向东．故选B．【点评】知道避雷针中电流的方向、赤道上方磁场方向是解题的前提，熟悉左手定则的内容并灵活应用左手定则是解题的关键．2、C【解析】

电源a的电动势大，内阻也大，电源的效率，由此可知外电阻相同时内阻越小，电源效率越高，则R接到b电源上，电源的效率较高，A错误；输出功率，当R=r时电源输出功率最大，由图象可知图线的斜率表示内阻大小，图线C的斜率表示外电阻阻值的大小，图线a的内阻与C的电阻相接近，所以a电源输出功率较大。C正确。3、D【解析】

已知电阻值与电流值，由公式即可求出此电热鼠标垫的发热功率；【详解】由公式得：，故ABC错误，D正确。该题考查电功率的计算，已知电热鼠标垫的电阻值与通过电热鼠标垫的电流值，代入数据即可。4、C【解析】

A．进入磁场时，M粒子所受的洛伦兹力方向向右，N的洛伦兹力方向向左，由左手定则判断出M带负电，N带正电，故A错误；BC．粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有轨迹半径为：由图看出，M的轨迹半径较大，而两个粒子的速率相等，则知，M粒子的比荷q/m较小，但不能判断它们电量和质量的大小，故B错误，C正确；D．由周期公式，M粒子的比荷q/m较小，周期大；两粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，故M的运行时间大于N的运行时间，故D错误。5、B【解析】

若Q1和Q2是等量异种电荷，通过ab的中垂面是一等势面，cd在同一等势面上，电势相等。cd两点的场强都与等势面垂直，方向指向b一侧，方向相同，根据对称性可知，场强大小相等，故cd两点的场强、电势均相同。A．电势相同，场强不同，与结论不相符，选项A错误；B．电势相同，场强相同，与结论相符，选项B正确；C．电势不同，场强相同，与结论不相符，选项C错误；D．电势不同，场强不同，与结论不相符，选项D错误；6、C【解析】

t=4min=240s，通过导体横截面的电荷量：Q=It=5A×240s=1200C，故选C。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】由粒子的运动轨迹可知粒子受电场力斜向下，故粒子带正电，选项A正确；分别过M点与N点做等势线，则电场线的方向由M的等势线指向N的等势线，所以M点的电势高．故B正确；N点的电场线密，所以N点的电场强度大，粒子在N点受到的电场力大，故C错误；粒子由M运动到N，轨迹向下弯曲，粒子受力的方向向下，轨迹与电场力之间的夹角是锐角，所以从M到N电场力做正功，电势能减小．故D错误；故选AB.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．8、BCD【解析】因轨迹是曲线，类比匀速圆周运动，合力指向圆心，可知粒子1受斥力，粒子2受引力，两个粒子的电性不同，A错误；设带电粒子距点电荷的距离为r，点电荷带电荷量为Q，则粒子运动的加速度大小为a=Fm=Eqm=kQqr2m，在b、d两点时，两者加速度大小相同，但是方向不同，B错误；粒子1受斥力，从a到b过程中，电场力和运动方向成钝角，做负功，动能减小；粒子2受引力，从a到d过程中，电场力和运动方向始终成锐角，做正功，动能增加；又两粒子初速度大小相同，则两粒子经过b、d两点时的速率不相同，C错误；a、点睛：此题是带电粒子在电场中的运动问题；根据轨迹判定带电粒子与中心粒子之间的电性关系是解决本题的突破口．9、BD【解析】

伏安法描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为几欧姆，电压表内阻为几千欧姆，电压表内阻远大于灯泡内阻，电流表应采用外接法；故选BD。10、AD【解析】

AB．任意画出带电粒子在I区域的一条运动轨道，如图由几何关系，可得到该带电粒子的轨道半径刚好等于I区域的半径R，而在I区域内洛仑兹力提供向心力，有得到故A正确，B错误；CD．因Ⅱ区域的磁场，可知带电粒子的轨道半径变为由于带电粒子进入Ⅱ区域各个方向的速度都有，由几何关系可知，当它的弦长等于直径时，对应的圆弧长度最大，即当它的弦长等于时，对应的圆弧长度最大，此时对应的圆心角为，故最大值为，即Ⅱ区域中有粒子射出边界的位置对应圆弧长度为，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、(1).ACEGH(2)电路图.【解析】试题分析：（1）欧姆表的示数为：，根据可知，电路中最大电流为，所以电流表应选C，由于电动势E=9V，所以电压表应选E，由于两个变阻器的全电阻远小于待测电阻，变阻器应用分压式接法，考虑到变阻器额定电流的影响，变阻器应选G．故选ACEGH.（2）由于，所以电流表应用外接法；考虑到变阻器的全电阻远小于待测电阻，所以变阻器应用分压式接法，电路图如图所示：故答案为(1).ACEGH(2)..【点睛】欧姆表读数时注意倍率的数值；应根据电路中最大电流来选择电流表量程；当滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应用分压式接法，应选全电阻小的变阻器，但要同时考虑变阻器的额定电流影响．12、0.4210.04【解析】

(1)[1]由图可知，电流表使用的是0.6A的量程，每一个大格代表0.2A，每小格代表0.02A，估读在0.01A，则读数为0.42A；(2)[2]游标卡尺的主尺读数为100mm，游标为10分度，精确度为0.1mm，游标上第4格刻度与主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1mm，所以最终读数为：100mm+4×0.1mm=100.4mm=10.04cm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)10V(2)或【解析】

(1)在A点，竖直分速度vy＝v0tan53°＝4m/s带电粒子在平行板中运动时间t＝＝0.2svy＝at，得a＝20m/s2又mg＋E′q＝maE′＝，得U＝10V(2)在A点速度v