甘肃省兰州市第五十八中2027届高二上物理期中学业水平测试模拟试题含解析

甘肃省兰州市第五十八中2027届高二上物理期中学业水平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、一学习小组利用如图所示的实验装置，研究向心力与质量、角速度和半径的关系。同学们所采用的研究方法是（）A．类比法B．科学推理法C．控制变量法D．等效替代法2、如图所示为电流产生磁场的分布图，其中正确的是（）A． B． C． D．3、在某电场中，电量为10－9C的点电荷，在A点受到的电场力是2×10－5N，则A点的电场强度大小是A．2×104N/CB．5×10－5N/CC．2×10－14N/CD．不能确定A点电场强度的大小4、当在电场中某点放入电荷量为q的正试探电荷时，测得该点的电场强度为E，若在同一点放入电荷量为q′＝2q的负试探电荷时，测得该点的电场强度（）A．大小为2E，方向与E相同 B．大小为2E，方向与E相反C．大小为E，方向与E相同 D．大小为E，方向与E相反5、下列叙述不符合史实的是()A．库伦通过扭秤实验首先发现了点电荷之间相互作用的规律B．法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线形象表示电场C．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系D．电荷e的数值最早是由密立根通过油滴实验测得的6、导体的电阻是4Ω，在120s内通过导体横截面的电荷量是480C，这时加在导体两端的电压是（）A．960V B．16V C．1V D．60V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、如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W，额定工作电压为24V，机器人的锂电池容量为20A·h。则机器人()A．额定工作电流为20AB．充满电后最长工作时间为2hC．电池充满电后总电量为7.2×104CD．以额定电流工作时每秒消耗能量为48J8、如图所示为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量为500N，电源电动势为110V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5.0A，可以判断：（）A．电动机消耗的总功率为550WB．提升重物消耗的功率为450WC．电动机线圈的电阻为22ΩD．电动机线圈的电阻为4Ω9、关于三个求功率的表达式的适用范围，以下说法正确的是()A．第一个式子只适用于求电功率，后两个式子只适用于求热功率B．在纯电阻电路中，三个式子既适用于求电功率又适用于求热功率C．在非纯电阻电路中，第一个式子适用于求电功率，第二个式子适用于求热功率，第三个式子没有意义D．由可知，三个式子没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P都是电功率10、如图所示，带电小球在匀强磁场中沿光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，它每次通过最低点时()A．速度大小一定相同B．加速度一定相同C．所受洛伦兹力一定相同D．轨道给它的弹力一定相同三、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）某中学物理学习小组利用如图1所示装置测量木块与木板动摩擦因数。水平固定的长木板左端有定滑轮，长木板右端固定有打点计时器，木块与竖直悬挂的弹簧秤通过轻绳连接，其间通过动滑轮悬挂有砂桶。木块质量为M，桶和砂子的总质量为m，木块的加速度a可由打点计时器和纸带测出。(1)如图2所示为上述实验中打下的一条纸带，A点为木块刚释放时打下的起始点每两点间还有四个点未画出，打点计时器的频率为50Hz，则木块的加速度大小a=______。（保留三位有效数字）(2)本实验是否需要满足m<<M？答：______（填“需要”或“不需要”）。(3)保持木块质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧秤的示数）。已知当地重力加速度，根据实验数据画出了如图3所示的图像，由图像可得木块与木板间动摩擦因数μ=_______，木块的质量M=______kg。（保留三位有效数字）12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“6V3W”，其他可供选择的器材有：A．电压表V1（量程6V，内阻约20kΩ）B．电压表V2（量程20V，内阻约60kΩ）C．电流表A1（量程3A，内阻约0.2Ω）D．电流表A2（量程0.6A，内阻约1Ω）E.滑动变阻器R1（0-1000Ω，0.5A）F.滑动变阻器R2（0-10Ω，2A）G.学生电源E（6V到8V）H.开关S及导线若干实验中为减小实验误差，方便调节，电压表应使用____（填器材前序号字母），电流表应选用____（填器材前序号字母），滑动变阻器应选用_____（填器材前序号字母），在下面的四个电路中，应选用___A．B．C．D．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）用长为L的细线将质量为m的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向水平向右，大小为E的匀强电场时，小球偏离竖直方向θ＝37°角后处于静止状态。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（1）分析小球带电量为多少？（2）如果将匀强电场的方向突然变为竖直向下但大小不变，小球从静止运动到最低点时速度为多少？此时细线对小球的拉力为多大？14．（16分）已知如图,,,,的变化范围是.求：(1)R1上消耗的最大电功率？(2)电源的最大输出电功率？(3)R2上消耗的最大电功率？15．（12分）如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器的电容，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电量是多少？

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、C【解析】

在研究物体的“向心力与质量、角速度与半径”的关系时，由于变量较多，因此采用了“控制变量法”进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系，故ABD错误，C正确。2、D【解析】

A、电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为逆时针（从上向下看），故A错误；B、电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场为以直导线为圆心的同心圆，故B错误；C、图中电流为环形电流，由由右手螺旋定则可知，内部磁场应向右，故C错误；D、根据图示电流方向，由右手螺旋定则可知，内部磁感线方向向右，故D正确；故选D．因磁场一般为立体分布，故在判断时要注意区分是立体图还是平面图，并且要能根据立体图画出平面图，由平面图还原到立体图．3、A【解析】

电场强度是描述电场强弱的物理量，它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义．比值与电场力及电量均无关．而电场线越密的地方，电场强度越强．正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同．【详解】由公式，故A正确，B、C、D错误．故应选：A．电场强度是通过比值定义的，比值与其电场力及电量均没有关系．例如：质量与体积的比值定义为密度．当质量变大时，体积变大，而比值却不变．电场线虽不实际存在，但却能形象描绘电场的强度与方向．4、C【解析】

根据电场强度的定义可知电场强度是电场本身具有的属性，和、无关，即试探电荷的大小、电性等均与源电场的场强无关，所以该点的电场强度大小仍然为E，方向与E相同，ABD错误，C正确。故选C。5、C【解析】库伦通过扭秤实验首先发现了点电荷之间相互作用的规律，选项A正确；法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线形象表示电场，选项B正确；欧姆发现了欧姆定律，焦耳发现焦耳定律，说明了热现象和电现象之间存在联系，选项C错误；电荷e的数值最早是由密立根通过油滴实验测得的，选项D正确；此题选择不符合史实的，故选C.6、B【解析】试题分析：由电流定义式I=，及欧姆定律I=，得=，所以U=，故选项B正确．考点：电流定义式欧姆定律二、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、CD【解析】

A.根据P=UI可知，额定电流应该为故A错误。B.机器人的锂电池容量为20A•h，即当额定电流2A下工作时，能够工作最长时间为10h，故B错误。C.电源充满电后的总电量为q=It=20×3600C=7.2×104C故C正确。D.在额定电流下，机器人功率48W，即每秒消耗48J电能，故D正确。8、ABD【解析】

重物被提升的功率P1=Fv=Gv=500×0.9W=450W

此时电路中的电流为5A．则电源的总功率P总=EI=110×5W=550W

所以线圈电阻消耗的功率为Pr=P总-P1=550-450W=100W

由殴姆定律可得：，故ABD正确，C错误。9、BC【解析】试题分析：对于纯电阻电路，电功率等于热功率，故三个公式的没有任何区别，它们表达相同的意义；对非纯电阻电阻，电功等于电热加上输出的机械能，故P=UI用于求解电功率，用于求解热功率，没有意义；故BC正确，AD错误；故选BC.10、AB【解析】

A．在整个运动的过程中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，所以向左或向右通过最低点时重力做功相同，速度大小相同，故A正确；B．根据合外力提供向心力有：F合＝ma＝m则加速度相同，故B正确；C．根据左手定则可知洛伦兹力的大小相等，方向不同，故C错误；D．向右、向左通过最低点时，洛伦兹力大小相等，方向相反，根据合力提供向心力可知洛伦兹力向上时有：当洛伦兹力向下时：比较可知弹力不等，故D错误。故选AB.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、1.60不需要0.3060.100【解析】

(1)[1]每两点间还有四个点未画出，则相邻两点间的时间间隔由逐差法可得代入数据解得(2)[2]实验中木块所受拉力始终等于弹簧测力计读数，不需要用桶和砂子总重力的一半对拉力进行近似替代，不需要满足m<<M。(3)对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得整理得由图像得，解得，12、ADFC【解析】

[1]描绘小灯泡的伏安特性曲线，通过小灯泡的电流从零开始，故滑动变阻器采用分压接法，选最大阻值小些的，即选R2；[2]小灯泡额定电压为6V，故电压表选V1；[3]对小灯泡，额定电流为A故电流表选A2；[4]由于小灯泡电阻远小于电压表内阻，故电流表外接，综合滑动变阻器的分压接法，故电路图选C；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)3mg4E(2)T＝【解析】

（1）小球受重力、拉力和电场力处于平衡，电场力的方向水平向右，如图所示：知小球带正电；根据共点力平衡可知电场力为：F＝qE＝mgtanθ解得：q=mg（2）对小球从A点运动到B点的过程中运用动能定理得：（mg+qE）（1﹣cosθ）L＝1解得：v在B点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：T﹣qE﹣mg＝m解得：T＝2.45mg；14、(1)2W(2)2.25W(3)1.5W【解析】

当

时,电路中电流最大,则上功率最大,最大功率；当时,电源输出功率最大,最大为；将视为电源的内电阻处理,则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点,知道当时电源的输出功率最大即外电阻消耗的电功率最大：,此时最大功率。本题关键要掌握电源的总功率、内部消耗的功率和输出功率的计算公式,以及三者之间的关系,并理解掌握电源输出功率最大的条件。是定值电阻,当电路中电流最大时,其功率最大；当电源的内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,据此即可求解；将视