山西省大学附属中学校2027届高二物理第一学期期中统考试题含解析

山西省大学附属中学校2027届高二物理第一学期期中统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、将一质量为m、电荷量为+q的小球在匀强电场中静止释放，小球沿斜向左下做直线运动，如图所示，直线为其运动轨迹，轨迹与水平方向的夹角为θ。下列说法正确的是A．电场方向可能沿轨迹向下B．电场方向可能水平向右C．电场力对小球一定做功D．电场力的最小值为mgcosθ2、为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取下列哪项措施（）A．保持电阻不变，使电流减半；B．保持电阻不变，使电压减半；C．保持电炉两端电压不变，使其电阻减半；D．使电压和电阻各减半3、下列说法中正确的是（）A．沿电场线方向场强逐渐减小B．沿电场线方向移动电荷，电场力做正功C．沿电场线方向电势逐渐降低D．电场强度为零处，电势也一定为零4、M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．电子在N点的动能小于在M点的动能B．该电场有可能是匀强电场C．该电子运动的加速度越来越小D．电子运动的轨迹为曲线5、电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是()A．将金属丝拉长至2LB．将金属丝拉长至4LC．将金属丝对折后拧成一股D．将金属丝两端的电压提高到原来的4倍6、三根相同的电热丝分别全部串联和全部并联，它们发出相同的热量，所需通电时间之比为（）A．9∶1 B．1∶9 C．3∶1 D．1∶3二、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、下列说法正确的是A．沿着电场线的方向移动电荷，电荷的电势能可能增大B．只有点电荷在真空中任一点产生的电场强度大小才可以用求解C．根据可知，电容器的电容与其储存的电荷Q成正比，与其两端的电压U成反比D．电脑和手机屏幕上很容易聚集灰尘是因为静电现象8、图为一个示波器工作原理的示意图，电子经电压为U1的加速电场后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差U2，板长L，为了提高示波管的灵敏度（每单位电压引起的偏转量h/U2）可采取的方法是（）A．减小两板间电势差U2B．尽可能使板长L长些C．使加速电压U1降低一些D．尽可能使板间距离d大一些9、如图所示，在正点电荷Q形成的电场中，ab两点在同一等势面上，重力不计的甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，若两个粒子经过a点时具有相同的动能，下列判断错误的是（）A．甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有的动能相同B．甲、乙两个粒子带异种电荷C．若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D．两粒子经过b点时具有的动能相同10、如图所示，长为L、倾角为30°的光滑绝缘斜面固定于静电场中，一带电荷量为＋q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面顶端的A点开始沿斜面下滑，到达斜面底端B点的速度仍为v0，途中小球始终未离开斜面，重力加速度为g，则A．小球的电势能可能先减小后增大B．A、B两点间的电势差为C．若处于匀强电场中，则该电场的场强最小值为D．若处于匀强电场中，则该电场的场强可能等于三、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）在做“互成角度的共点力合成”的实验中：（1）实验小组甲和实验小组乙得出的数据处理图分别如图2甲和乙，则实验小组______（填“甲”或“乙”）得出的结果更符合实验事实。（2）在符合实验事实的数据处理图中，_________是F1与F2合成的理论值；_________是F1与F2合力的实际值。（填“F”或“F＇”）（3）本实验采用的科学方法是_________。A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法12．（12分）“研究匀变速直线运动”实验获得的一条纸带如图1所示，已知a、b两个相邻计数点时间间隔为0.10s，则从a至b这段时间内物体的平均速度约为_____小明用打点计时器研究小车的运动，在实验过程中：①打点计时器应使用_____（填“直流”或“交流”）电源．②他打出一条纸带，按打点先后顺序每5个点取1个计数点，并计算出相应时刻的瞬时速度，如下表所示．请根据表中的数据，在坐标系中作出小车运动的v﹣t图象_________．③由作出的v﹣t图象可以判断，小车做_____（填“匀速”、“匀加速”或“变加速”）直线运动．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，在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场；第二象限内存在大小为B、方向垂直坐标平面向外的有界圆形匀强磁场(图中未画出)．一粒子源固定在x轴上M(L，0)点，沿Y轴正方向释放出速度大小均为v0的电子，电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限．进入第二象限后，电子经磁场偏转后通过x轴时，与x轴的夹角为75°.已知电子的质量为m、电荷量为e，电场强度，不考虑电子重力和其间的相互作用，求：（1）N点的坐标；（2）圆形磁场的最小面积．14．（16分）如图所示，矩形的四个顶点a、b、c、d是匀强电场中的四个点，ab=2bc=2m，电场线与矩形所在的平面平行，已知a点电势为18V，b点电势为10V，c点电势为6V。一带电粒子从a点以速度射入电场，v0与ab边的夹角为45°，一段时间后带电粒子经过ab的中点e，不计粒子重力，求：(1)d点的电势；(2)电场强度的大小和方向；(3)带电粒子从a到e所用的时间。15．（12分）如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8C，A极板接地．求：(1)平行板电容器的电容；(2)平行板两板间的电场强度；(3)距B板2cm的C点的电势．

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】

A．小球在重力和电场力的共同作用下做直线运动，其合力必定在此直线上，所以电场力不可能轨迹向下，则电场方向不可能轨迹向下；故A错误。B．若电场方向水平向右，小球所受的电场力方向水平向右，与重力的合力与轨迹不在同一直线上，不可能做直线运动；故B错误。C．电场力可能与轨迹垂直，出现电场力对小球不做功；故C错误。D．因为小球的合力沿轨迹方向，根据数学知识可知，当电场力与轨迹垂直时电场力最小，如图所示：可得电场力的最小值为mgcosθ；故D正确。故选D。2、D【解析】

A、由可知，保持电阻不变，使电流减半，功率变为原来的；错误B、由可知，保持电阻不变，使电压减半，功率变为原来的；错误C、由可知，保持电炉两端电压不变，使其电阻减半，则功率变为原来的2倍；错误D、由可知，使电压和电阻各减半，则功率变为原来的；正确3、C【解析】

AC．沿电场线方向，电势必定降低，而电场线疏密不一定，则场强不一定减小，故A错误，C正确；B．由于电性未知，所以电场力的方向未知，故沿电场线方向移动电荷时的做功情况无法确定，故B错误；D．电势的大小取决于零势能面的选择，电场强度为零处，电势不一定为零，故D错误。故选C。4、C【解析】

电子从不动到动，电势能逐渐减小，动能逐渐增加，选项A错误．根据电势能的图象可以看出电势能是非线性减小的，由知电势是非线性减小的，再根据U=dE推知场强是非线性减小的，因此该电场是非匀强电场，选项B错误．再由牛顿第二定律有qE=ma，加速度逐渐减小，选项C正确．轨迹与电场线重合，表明电场力与轨迹重合，因此轨迹只能是直线，选项D错误．5、A【解析】试题分析：A、将金属丝拉长至2L，体积不变，则横截面积变为原来的，根据R=知，电阻变为原来的4倍．故A正确．B、将金属丝拉长至4L，体积不变，则横截面积变为原来的，根据R=知，电阻变为原来的16倍．故B错误．C、将金属丝对折后拧成一股，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据R=知，电阻变为原来的．故C错误．D、将金属丝两端的电压提高到原来的4倍，电阻不变．故D错误．故选A．6、A【解析】设三电热丝的电阻为R，则全部串联时总电阻，全部并联时总电阻

由电热公式，U、Q相同，则通电时间之比，故选项A正确．点睛：根据串联并联电路的特点，研究出两种情况总电阻的关系，根据电热公式研究时间关系．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】

A．正电荷沿电场线方向移动，电场力做正功，电势能减小。负电荷沿电场线方向移动，电场力做负功，电势能增加；故A正确。B．电场强度的定义式适用于任何电场；故B错误。C．公式是电容的定义式，采用比值法定义，C与Q、U无关，由电容器本身的性质决定；故C错误。D．电脑和手机屏幕上会带上电荷，很容易吸附灰尘，是因为静电现象；故D正确。故选AD。8、BC【解析】试题分析：电子在加速电场中加速，根据动能定理可得：eU1=mv02所以电子进入偏转电场时速度的大小为：电子进入偏转电场后的偏转量为：联立得，所以示波管的灵敏度为；所以要提高示波管的灵敏度可以增大l，减小d和减小U1，所以AD错误，BC正确．故选BC．考点：带电粒子在电场中的运动9、AC【解析】解：A、甲粒子从a到c和乙粒子从a到d，Uac=Uad，甲受引力作用、乙受斥力作用，甲粒子从a到c电场力做正功，乙粒子从a到d电场力做功负功，经过a点时初动能相等，根据动能定理得知：甲粒子经过c点时的动能大于乙粒子经过d点时的动能．故A错误．B、由图可知电荷甲受到中心电荷Q的引力，而电荷乙受到中心电荷Q的斥力，故两粒子的电性一定不同，故B正确．C、设无穷远处电势为零，在点电荷+Q的电场中，φc=φd＞0，由于甲带负电，乙带正电，根据电势能EP=qφ，所以甲粒子经过c点时的电势能小于0，乙粒子经过d点时的电势能大于0，所以甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能，甲粒子经过c点时的动能大于乙粒子经过d点时的动能．故C正确；D、在点电荷+Q的电场中，由于甲带负电，乙带正电，根据电势能EP=qφ，所以甲粒子经过b点时的电势能小于0，乙粒子经过b点时的电势能大于0，所以两粒子经过b点时具有的电势能不相等．故D错误．故选BC．【点评】根据轨迹判定“电荷甲受到中心电荷的引力，而电荷乙受到中心电荷的斥力”是解决本题的突破口．同时要注意电势能，电荷，电势都有正负．10、ABD【解析】

A．小球从A运动到B的过程中，重力势能减小，在AB两点的动能相等，则电势能增加，则整个过程中小球的电势能可能先减小后增大，例如当在斜面下面某位置放置一个负点电荷时，则选项A正确；B．从A到B由动能定理：解得A、B两点间的电势差为选项B正确；CD．若处于匀强电场中，则当场强方向沿斜面向上时，该电场的场强最小，则最小值为则若处于匀强电场中，则该电场的场强可能等于，选项C错误，D正确；故选BD.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、甲F＇FB【解析】

（1）[1]．合力的实际值应该沿着OA方向；合力的理论值应该与实际值有点偏差，则甲得出的结果更符合实验事实。（2）[2]．在符合实验事实的数据处理图中，F＇是F1与F2合成的理论值；F是F1与F2合力的实际值。（3）[3]．本实验采用的科学方法是等效替代法，故选B.12、0.27m/s交流答案见解析匀加速【解析】（1）根据平均速度公式v=xt，则从a至b这段时间内物体的平均速度v③v﹣t图象为一条倾斜的直线，由作出的v﹣t图象可以判断，小车做匀加速直线运动．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）(0，2L)（2）或【解析】(1)从M到N的过程中，电子做类平抛运动，有，yN＝v0t解得：yN＝2L，则N点的坐标为(0，2L)(2)设电子到达N点的速度大小为v，方向与y轴正方向的夹角为θ，由动能定理有解得：v＝v0，θ＝45°设电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r当电子与x轴负方向的夹角为75°时，其运动轨迹图如图，电子在磁场中偏转120°后垂直于O1Q射出，则磁场最小半径Rmin＝＝rsin60°解得Smin＝=当电子与x轴正方向的夹角为75°时，其运动轨迹图如图，电子在磁场中偏转150°后垂直于O2Q′射出，则磁场最小半径解得=14、(1)；(2)，场强的方向垂直de斜向下；(3)【解析】

(1)在匀强电场中，平行且相等两点间电势差相等，由此可得即解得(2)e是ab的中