上海市澄衷高级中学2027届物理高二上期中经典模拟试题含解析

上海市澄衷高级中学2027届物理高二上期中经典模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列单位是电容单位的是（）A．安培 B．伏特 C．法拉 D．瓦特2、如图所示的虚线区域内，充满垂直纸面向内的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，一带电颗粒A以一定初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿水平直线从区域右边界O'点穿出，射出时速度的大小为vA，若仅撤去磁场，其它条件不变，另一个相同的颗粒B仍以相同的速度由O点射入并从区域右边界穿出，射出时速度的大小为vB，则颗粒A．穿出位置一定在O'点上方，vB<vAB．穿出位置一定在O'点上方，vB>vAC．穿出位置一定在O'点下方，vB<vAD．穿出位置一定在O'点下方，vB>vA3、如图所示，平行板电容器中悬浮一个带电微粒P，今把A、B两个半方形金属盒相对插入电容器两板间，当A、B合拢时，对微粒运动情况的判断正确的是（）A．向上运动B．向下运动C．仍保持静止D．条件不足，无法判断4、如图所示，在固定的等量异种点电荷连线上，靠近负点电荷的P点处释放一初速度为零的带负电荷的质点，则带电质点在运动过程中（）A．加速度越来越大B．动能越来越大C．电势能逐渐增大D．所通过各点处的电势越来越低5、一根粗细均匀的电阻丝的阻值为R，在材料和温度不变的情况下，下列情况中阻值仍为R的是A．长度和横截面的半径都增大为原来的2倍B．长度不变，横截面的面积增大为原来的2倍C．横截面的面积不变，长度减小为原来的D．长度和横截面的面积都减小为原来的6、如图所示的电路中,,滑动变阻器的最大阻值为,,当滑片P滑至的中点时,a、b两端的电压为(

)A．30V B．45V C．60V D．75V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、三个质量相等的带电微粒（重力不计）以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，已知上极板带正电，下极板接地，三微粒的运动轨迹如图所示，其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场，则（）A．三微粒在电场中的运动时间有t3=t2＞t1B．三微粒所带电荷量有q1＞q2=q3C．三微粒所受电场力有F1=F2＞F3D．飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能8、有两根长直导线a、b互相平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图．在如图所示的平面内，O点为两根导线连线的中点，M、N为两导线连线的中垂线上两点，与O点的距离相等，aM与MN夹角为θ．若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I，单根导线中的电流在M处产生的磁感应强度为B0，则关于线段MN上各点的磁感应强度，下列说法中正确的是（）A．M点和N点的磁感应强度方向一定相反B．M点和N点的磁感应强度大小均为2B0cosθC．M点和N点的磁感应强度大小均为2B0sinθD．在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零9、如图所示的电路，电源电压U=3.0V，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的I-U特性曲线如右图所示．当开关闭合后，下列关于电路中灯泡的说法中，正确的是()A．灯泡L1消耗的电功率为0.30WB．灯泡L1的电阻为7.5ΩC．灯泡L3的电阻为12ΩD．三灯泡消耗的总电功率为0.90W10、NTC热敏电阻器即负温度系数热敏电阻器，也就是指阻值随温度的升高而减小的电阻．负温度系数的热敏电阻R2接入如图所示电路中，R1为定值电阻，L为小灯泡，当温度降低时（不考虑灯泡和定值电阻阻值随温度变化）（）A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．两端的电压增大D．电流表的示数减小三、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“研究匀变速直线运动的实验中”，从打出的纸带中选出A、B、C、D四个计数点，如图所示，测出AB=4.6cm，BC=5.8cm，CD=7.0cm，计数点的时间间隔为0.1s，则打B点时物体的瞬时速度为______m/s，物体做匀变速直线运动的加速度a=_______m/s212．（12分）某同学选用两个完全相同的小球A、B来验证库仑定律．使小球A和B带上同种电荷，A球放在左右可移动且上下高度可调节的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图．实验时，保证A、B两球球心在同一水平线上，待B球平衡后偏离竖直线的角度为θ，B球质量为m，重力加速度为g；先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大.(1)实验中需要用到_____________的科学方法．(2)根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=________________（用m、g、θ表示）．（3）在阅读教材后，该同学知道了库仑定律的表达式，并知道了均匀分布的带电球体可以等效为电荷量全部集中在球心处的一个点电荷．它将两个半径为R的金属小球分别带上了q1和q2的正电，并使其球心相距3R，应用库仑定律，计算了两球之间的库仑力，则该同学的计算结果__________（选填“偏大”“偏小”“正确”），原因是：_________________．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）一束初速不计的电子在经U的加速电压加速后，在两极板间的中点处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d，板长l，偏转电场只存在于两个偏转电极之间已知电子质量为m，电荷量为e，求：（1）电子离开加速电场时的速度大小；（2）电子经过偏转电场时的时间；（3）要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压U′？14．（16分）如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的可调加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直．已知M、N两板间的电压为U2=91V，两板间的距离为d=4cm，板长为L1=8cm，板右端到荧光屏的距离为L2=20cm，电子的质量为m=0.91×10﹣30Kg，电荷量为e=1.60×10﹣19C．（1）要使被加速的电子均能从M、N的右端穿出，求U1的最小值？（2）当U1=273V时，电子从偏转电场射出后打在荧光屏上的P点，求P到O点的距离？15．（12分）将一个质量为m，带电量为+q的微粒自A点以大小为4v的初速度垂直射入水平向右的匀强电场（如图所示），微粒运动到最高点B时速度变为3v，求（1）匀强电场的场强大小E=?；（2）A,B两点间电势差UAB=?（3）微粒自A点至B点过程中速度的最小值？

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、C【解析】

A．安培是电流的单位．故A错误；B．伏特是电压、电势差的单位．故B错误；C．法拉是电容的单位．故C正确；D．瓦特是功率的单位．故D错误。故选C。2、D【解析】

设带电颗粒从O位置飞入的速度为，若带电颗粒A带负电，其电场力、重力、洛伦兹力均向下，与运动方向垂直，不可能做直线运动．颗粒A一定为正电荷，且满足为匀速直线运动，故．若仅撤去磁场，由于，带电颗粒B向下偏转，穿出位置一定在O’点下方，合力对其做正功，故，因此，故D正确，ABC错误．故选D。3、B【解析】

带电微粒在匀强电场中悬浮，说明重力与静电力平衡，若两个金属盒相对插入，电容变大，电压减小，场强减小，直到当它们合拢时，金属盒有静电屏蔽的作用，其内部场强将变为零，所以带电微粒所受静电力减小，向下运动。A．向上运动，故A错误；B．向下运动，故B正确；C．仍保持静止，故C错误；D．条件不足，无法判断，故D错误。故选B。4、B【解析】

A.两个等量异种电荷之间的电场线是中间疏，两边密，场强中间小，两边大，则负电荷所受的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故A项错误；B.靠近负电荷的P处释放一初速为零的带负电的质点，受到向左的电场力向左运动，电场力一定做正功，根据动能定理，动能逐渐增大，故B项正确；C.根据电场力做功与电势能的关系可知，电场力做正功，电势能逐渐减小，故C项错误；D.沿电场线方向电势逐渐降低，电场线由正电荷指向负电荷，逆着电场线运行，则粒子所通过的各点的电势越来越高，故D项错误．5、D【解析】

A.由可知，当长度和横截面的半径都增大为原来的2倍时，横截面积增大为原来的4倍，故电阻变为原来的一半；故A错误；B.由可知，长度不变，横截面积增为2倍时，电阻变为原来的一半，故B错误；C.由可知，当长度减为原来的一半，横截面积不变时，电阻变化原来的倍，故C错误；D.由可知，当长度和横截面积都缩小一半时，电阻不变；故D正确．故选D.6、A【解析】

由题可知，滑片P滑至R2的中点，变阻器下半部分电阻为100Ω，下半部分电阻与R1并联的阻值为：则ab两端的电压为：，A.选项与计算结果一致，故A正确；B.选项与计算结果不一致，故B错误；C.选项与计算结果不一致，故C错误；D.选项与计算结果不一致，故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、AD【解析】三个质量相等的带电微粒（重力不计）以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O点射入，上极板带正电，下极板接地，微粒做类平抛运动．微粒水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速为零的匀加速直线运动．A：微粒水平方向做匀速直线运动，微粒在电场中的运动时间，三微粒水平速度相等，，则．故A项正确．BC：微粒竖直方向做初速为零的匀加速直线运动，则，且；所以．三个质量相等的带电微粒在竖直方向只受电场力F，则；所以，．故BC两项均错误．D：微粒在竖直方向的末速度，，，则；微粒飞出电场的速度，微粒飞出电场的动能，则飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能．故D项正确．8、AB【解析】如图所示，导线a(或b)在M处的磁感应强度大小为B0，方向垂直于aM(或bM)，与OM的夹角相等，因而合磁感应强度大小为2B0sin(90°－θ)＝2B0cosθ，方向与OM垂直且向下(或向上)，选项A、B正确；导线a、b在O点的磁感应强度方向分别为沿ON和OM且大小相等，合磁感应强度为零，选项D错误．9、ABC【解析】

AB、由题意，电源电动势为3.0V，内阻不计，则知L3的电压U3=E=3V，L2、L1的电压均为，由小灯泡的伏安特性曲线读出L1的电流为I1=0.20A，则其电阻为，灯泡L1消耗的电功率为，故A、B正确；C、由小灯泡的伏安特性曲线读出L3的电流为I3=0.25A，则其电阻为，故C正确；D、灯泡L3消耗的电功率为，灯泡L2消耗的电功率等于灯泡L1消耗的电功率，所以三灯泡消耗的总电功率，故D错误；故选ABC．关键是知道电源电动势为3.0V，内阻不计，则知三个灯泡两端的电压，由小灯泡的伏安特性曲线读出三个灯泡的电流，由求出电阻，根据P=UI求出功率．10、AD【解析】

首先看懂电路图中各用电器的连接方式，NTC热敏电阻在电路中与滑动变阻器的作用一样，也是动态电路分析的题目．当温度降低时，的阻值增大，总电阻增大，据闭合电路的欧姆定律知干路电流减小，电阻两端的电压减小，灯L两端的电压增大，即可判断选项．【详解】当温度降低时，的阻值增大，总电阻增大，据闭合电路的欧姆定律知干路电流减小，即电流表的示数减小；据知电阻两端的电压减小；再据知灯L两端的电压增大，即小灯泡变亮，故AD正确，BC错误．故选AD．动态电路分析的基本思路：先分析R的变化--据判断总电流的变化---据判断路端电压的变化-----再利用路端电压和总电流的变化判断某支路电压和电流的变化，即局部--整体--局部的思路．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、0.511.1【解析】

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT1可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．【详解】相邻计数点之间的时间间隔为0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．vB==0.51

m/s；根据纸带的数据得出相邻计数点之间的距离之差相等，即△x=1.1cm，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT1可以求出加速度的大小，得：a==1.1m/s1．12、（1）控制变量法（2）mgtanθ（3）偏大；两电荷带同种电荷，导致电量间距大于3R．【解析】

（1）做这个实验是时，“先保持两球电荷量不变”和“再保持两球距离不变”，可见，实验中需要用到控制变量法的科学方法．（2）A球受重力，绳的拉力和电场力三力平衡，根据平衡关系，A、B两球之间的电场力F=mgtanθ．（3）当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3R，根据库仑定律F=k，可知，它们相互作用的库仑力大小F＜．即该同学的计算结果偏大，原因是：两电荷带同种电荷，导致电量间距大于3R．本题应知道控制变量法在实验中的应用，明确当两球心相距为3R时，两球不能看成点电荷，不能直接运用库仑定律解答，注意库仑定律的成立条件，理解点电荷的含义．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）；（2）；（3）【解析】

（1）设电子流经加速电压后的速度为v0，则由动能定理得：解得：；（2）电子在偏转电场中做类平抛运动，运动时间：；（3）设两极板上最多能加的电压为U′，要使电子能从平行板间飞出则电子的最大侧移量为，则有：解得：14、(1)182V；（2）8cm【解析】

（1）先根据动能定理求出从加速场中飞出的速度，然后根据类平抛运动规律表示出飞出平行板时的竖直偏转距，应满足小于等于（2）电子离开偏转电场后沿穿出电场时的速