2027届清华大学附中高二物理第一学期期中考试模拟试题含解析

2027届清华大学附中高二物理第一学期期中考试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，则A．碰撞前总动量是4mv B．碰撞过程动量不守恒C．碰撞后乙的速度大小为2v D．碰撞属于非弹性碰撞2、判断以下说法是否正确A．电场强度为0的地方，电势也一定为0B．电势为0的地方一定没有电场C．场强越大的地方电势也一定越高D．场强为0的地方电势可能不为03、一带电粒子以大小为v0的速度垂直进入匀强磁场中，沿半圆acb运动，如图所示，带电粒子经过c点时（）A．不受洛伦兹力的作用B．受到指向圆心方向的洛伦兹力C．速度小于v0D．速度大于v04、真空中两个静止的点电荷相距r时，相互作用的静电力大小为F。当它们之间的距离增大到2r时，它们之间的静电力大小为（）A．F2B．F4C．2F5、某小组在试验汽车模型，该模型以蓄电池为驱动能源，驱动电机能够将输入功率的90%转化为牵引汽车模型前进的机械功率．该模型的总质量m=30kg，当它在水平路面上以v=18km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=5A，电压U=30V．某地区地表的平均日照辐射度约为480W/m1，若以太阳能为该模型的蓄电池供电，已知能量转化效率约为15%，汽车受到太阳照射面积约为1m1．以下说法正确的是（）A．该模型以速度行驶时，所受的阻力大小为30NB．该模型以速度行驶时，驱动电机的机械功率为150WC．该模型若由太阳能直接供电，能以速度正常行驶D．若该地一天的有效日照时间为8小时，充电一天可供该模型以v速度行驶约6、某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则（）A．电势，电场强度B．电势，电场强度C．电势，电场力D．电场强度，电场力二、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、下列描述电场的物理量中哪些与试探电荷无关？()A．电场强度B．电势C．电势能D．电势差8、如图所示，电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，那么有关待测电阻Rx的说法正确的是（）A．Rx的测量值比真实值大 B．Rx的测量值比真实值小C．Rx的真实值为99.8Ω D．Rx的真实值为100.2Ω9、如图所示，正方形线圈处在通电长直导线的磁场中：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动（ad边向外），D不动，判断线圈中没有感应电流的是A．AB．BC．CD．D10、如图所示，水平线a、b、c、d为匀强电场中的等差等势线，一个质量为m，电荷量绝对值为q的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点，已知该粒子在A点的速度大小为v1，在B点的速度大小为v2，且方向与等势线平行A、B连线长为L，连线与竖直方向的夹角为，不计粒子受到的重力，则A．该粒子一定带正电B．匀强电场的电场强度大小C．粒子在B点的电势能一定大于在A点的电势能D．等势线b的电势比等势线e的电勢高三、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）某学校实验室购买了一卷表面有很薄绝缘层的镍铬合金丝，该校的兴趣小组同学想通过实验来测算合金丝的长度。已知该镍铬合金丝的电阻率Ω·m，测量选用的器材有多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器、导线和学生电源等。（1）实验前先使用多用电表粗测合金丝的电阻①机械调零后，选择旋钮指向电阻挡“×10”位置，将红、黑表笔分别插入多用电表的对应插孔，将两表笔短接，调节__________（填“S”或“T”）进行欧姆调零，使指针指到“电阻挡”零刻度。②把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端（已刮去绝缘漆）相接，发现指针偏转角度过小，应选择倍率为__________（填“×100”或“×1”）的挡位，再将两表笔短接重新进行欧姆调零。③把红、黑表笔分别与镍铭合金丝的两端相接，多用电表的示数如图甲所示，则该合金丝的电阻约为__________Ω。（2）使用螺旋测微器测量镍铬合金丝的直径d，示数如图乙所示，则镍铬合金丝的直径d=________mm。（3）为了更准确地测量镍铬合金丝电阻，减少实验误差，并获得较大的电压调节范围，选择如图丙所示的电路进行测量，测量电压表示数为U，电流表的示数为I。不计合金丝绝缘漆的厚度，镍铬合金丝的长度的表达式L=__________（用U、I、ρ、d表示）。（4）利用记录的多组电压U和电流值I的数据，绘制出如图丁所示的U－I图像。可测出镍铬合金丝的长度L=_________m。（保留三位有效数字）。12．（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中，小强同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的电阻丝的阻值（约为5Ω），随后将其固定在带有刻度尺的木板上，准备进一步精确测量其电阻．现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材：A．电流表（量程0～3A，内阻约0.025Ω）B．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）D．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流2A）E．滑动变阻器（0～100Ω，额定电流1A）（1）为减小误差，且便于操作，在实验中电流表应选_________，滑动变阻器应选__________（选填器材前的字母）．（2）如图所示，是测量该电阻丝实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成____________．（3）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应当调到最__________（选填“左”或“右”）端．（4）若不计实验中的偶然误差，则下列说法正确的是_________．A．测量值偏大，产生系统误差的主要原因是电流表分压B．测量值偏小，产生系统误差的主要原因是电压表分流C．若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值D．若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值四、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）已知，规定离场源电荷无穷远处电势为零之后，在点电荷电场中电势φ与场源电荷电荷量Q及离点电荷的距离之间的关系为φ＝k，其中k为静电力常量，k＝9.0×109N·m2/C2.如图所示，某处固定一带电量为Q＝＋1×10－6C，可看做点电荷的带电小球，另一电荷量为q＝＋4×10－12C的试探电荷从电场中A点沿曲线(图中实线)运动到B点，已知A、B两点与带电小球球心之间的距离分别为rA＝20cm，rB＝10cm.求：(1)A、B间的电势差UAB；(2)从A到B过程中，试探电荷电势能的变化量．14．（16分）如图所示，第Ⅰ象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限有垂直纸面向里匀强磁场，Ⅰ、Ⅳ磁感应强度大小均为B，一带正电粒子以初速度从y轴上的P点进入第Ⅰ象限磁场时速度方向与y轴的正方向成45°角，进入第Ⅳ象限的磁场时又垂直x轴，已知OP之间的距离为d，（不计粒子重力）求：（1）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；（2）带电粒子从进入磁场到第二次经过x轴，在磁场中运动的总时间；（3）带电粒子的比荷．15．（12分）在光滑绝缘水平面上放置一质量m＝0.2kg、电荷量q＝5×10－4C的带正电的小球，小球系在长L＝0.5m的绝缘细线上，线的另一端固定在O点．整个装置置于匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，如图所示（此图为俯视图）．现给小球一初速度使其绕点O做圆周运动，小球经过A点时细线的张力F＝140N，小球在运动过程中，最大动能比最小动能大20J，小球视为质点．（1）求电场强度的大小．（2）求运动过程中小球的最小动能。

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】试题分析：规定向右为正方向，碰撞前总动量为，A错误；碰撞过程两滑块组成的系统外力为零，故系统动量守恒，B错误；根据动量守恒定律可得：，解得：，C正确；碰撞前总动能为：，碰撞后总动能为：，碰撞前后无动能损失，D错误；考点：考查了动量守恒定律的应用2、D【解析】

场强与电势没有直接关系．场强越大的地方电势不一定越高，场强为零的地方电势不一定为零．电势为零是人为选取的．【详解】电势是人为规定的，所以电势大小和电场强度无关，ABC错误；等量同种电荷连线的中点处，电场强度为零，电势不为零，D正确．3、B【解析】

带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力作用，因洛伦兹力方向与速度方向垂直，则粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，速度大小不变，则带电粒子经过c点时受洛伦兹力的作用，其方向指向圆心，速度等于v0，选项ACD错误，B正确；故选B.此题关键是知道带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，且洛伦兹力不做功，粒子的速度大小不变.4、B【解析】

根据库仑定律F=k若将这两个点电荷间的距离变为2r，则他们之间的静电力大小变为：F'故：F′=F/4故选：B.5、D【解析】

A项：由公式，故A错误；B项：由题意可知，该模型以v=18km/h速度行驶时，驱动电机的机械功率为，故B错误；C项：由题意可知，太阳能提供的功率为：，该模型以v=18km/h速度行驶时的机械功率为135W，故C错误；D项：太阳能提供的能量为，所用的时间为：，运动的距离为：，故D正确．6、A【解析】

因为P点电场线较Q点密集，可知P点场强较大，即；则所受电场力关系；沿电场线电势逐渐降低，可知；故选A。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、ABD【解析】

电场强度的定义E=Fq：试探电荷在电场中受到的电场力与试探电荷所带电量的比值，定义的是一个“比值”，与所带的电量无关，故A正确；电势的定义φ=Epq：试探电荷在电场中具有的电势能与试探电荷所带电量的比值，定义的是一个“比值”，与所带的电量无关，故B正确；电势能的大小与在电场中移动试探电荷时，电场力做的功的大小有关，故与试探电荷的电量有关，故C错误；电势差的定义：U=Wq，定义的也是一个该题中，与电场有关的几个物理量中，电场强度，电势，电势差定义的都是“比值”，故与试探电荷所带的电量无关．8、AC【解析】

由电路图可知，实验采用了电流表的内接法，电阻的测量值=100Ω；由电路图可知，电压表所测的是电流表与待测电阻的电压，因此电阻测量值是待测电阻阻值与电流表内阻之和，则电阻的真实值：Rx=R﹣RA=100Ω﹣0.2Ω=99.8Ω，电阻的测量值大于电阻真实值，故AC正确，BD错误；故选AC．9、AD【解析】

A.线框向右运动时，虽然切割磁场感应线运动，穿过线框的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故A符合题意；B.线框向下运动时，垂直于磁感线运动做切割磁感线，穿过的磁通量减小，因此也会产生感应电流，故B不符合题意；C.线框绕轴转动，穿过的磁通量发生变化，因此会产生感应电流，故C不符合题意；D.线框不动，穿过回路磁通量不变，没有感应电流产生，故D符合题意。10、BC【解析】

A项：根据做曲线运动的物体受的合力指向曲线的内侧，由于不知道电场强度的方向，所以无法确定粒子的电性，故A错误；B项：在沿电场线方向的位移为：设A、B间的电势差为UAB，由动能定理得：，所以，故B正确；C项：根据做曲线运动的物体受的合力指向曲线的内侧可知，粒子受的电场力方向向上，所以粒子从A到B过程中电场力做负功，电势能增大，故C正确；D项：根据题意可知判断粒子受到的电场力方向，但无法确定电场线的方向，所以无法确定等势面的电势的高低，故D错误。故选：BC。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、T“×100”14000.305110【解析】

（1）①[1]．欧姆调零时将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件T，即欧姆调零旋钮，使指针指电阻的0刻线；②[2]．将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。说明被测阻值较大，为使指针只在中央刻度附近应换较大档，即×100档；③[3]．欧姆表选择×100挡，由图甲所示可知，该合金丝的电阻约为：14×100=1400Ω；（2）[4]．由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器的读数为：0mm+30.5×0.01mm=0.305mm；（3）[5]．由电阻定律可知：根据欧姆定律得：联立解得：（4）[6]．由U-I图象的斜率表示电阻得：R==1500Ω结合（3）问的结论，带入表达式解得：L=110m12、（1）BD（2）电路图：（3）左（4）BC【解析】

（1）电源电动势3V，待测电阻阻值为5Ω，可知电路中电流不超过0.6A，可知电流表应选B；为了便于操作，滑动变阻器应选阻值较小的D．（2）电压表的内阻远大于待测电阻，则可采用电流表外接；如图所示；（3）在开关闭合前，滑动变阻器阻值应该最大，即滑片应当调到最左端．（4）用此电路测量时，电压表测量的是电阻电压的准确值，由于电压表有分流作用，使得电流表的测量值大于电阻电流的真实值，则根据R=U/I可知，电阻的测量值偏小，产生系统误差的主要原因是电压表分流，选项B正确，A错误；测量值等于电压表内阻与待测电阻R阻值的并联值，若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值，选项C正确，D错误；故选BC.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)【解析】

(1)根据点电荷电势公式，可得A、B两点的电势分别为：A、B间的电势差为：UAB＝φA-φB＝4.5