2027届北京市清华附中物理高二第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2027届北京市清华附中物理高二第一学期期中学业质量监测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，匝数为100匝的线圈与电流表串联，在0.3s内把磁铁插入线圈，这段时间穿过线圈的磁通量由0增至1.2×10-3Wb.这个过程中线圈中的感应电动势为()A．0.4VB．4VC．0.004VD．40V2、下列有关电场的公式说法正确的是（）A．由公式可知，在电场中某点放入不同的试探电荷，若试探电荷受到的电场力增大为原来的二倍时，该点的电场强度也增大为原来的二倍B．由公式可知，将放在点电荷电场中某点的试探电荷的电量变成原来的二倍时，该点的电场强度也变为原来的二倍。C．由公式可知，当电容器带的电量变成原来二倍时，电容器的电容也变为原来二倍D．由公式可知，当平行板电容器两板正对面积变成原来二倍时，电容器的电容也变为原来二倍3、如图所示，平行板电容器两极板带等量异种电荷，右极板与静电计金属球相连，左极板与静电计金属外壳相连。若电容器的电容为C，两极板的电势差为U，两极板间的电场强度为E，静电计指针的偏角为，保持右极板不动，将左极板向上移动一小段距离的过程中（）A．C增大 B．U减小 C．E增大 D．减小4、原来都是静止的和粒子，经过同一电压的加速电场后，它们的速度大小之比为A．1： B．1：2 C．：1 D．1：15、下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（）A．根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比B．根据电容的定义式，电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C．根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比D．根据公式，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B点的电势差为1V6、将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源最大输出功率可能大于45WB．电源内阻一定等于5ΩC．电源电动势为45VD．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%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、如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若粒子在运动中只受电场力作用，根据此图能作出的正确判断是（）A．a、b两点电场的强弱 B．带电粒子所带电荷的符号C．粒子在a、b两点的受力方向 D．粒子在a、b两点何处电势能大8、如图所示，一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直．粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角．已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，不计重力作用，设P点的电势为零．则下列说法正确的是A．带电粒子在Q点的电势能为－UqB．带电粒子带负电C．此匀强电场的电场强度大小为D．此匀强电场的电场强度大小为9、质量为m、速度为v的A球与质量为4m的静止的B球发生正碰．碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，碰撞后B球的速度大小可能是A．0.2v B．0.3vC．0.6v D．v10、如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是A．通过电动机的电流为10AB．电动机的输入功率为20WC．电源的输出功率为40WD．电动机的输出功率为16W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）某物理兴趣小组要描绘一个标有“3V0.8W”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，且尽量减小实验误差．可供选用的器材除导线、开关外，还有：a.电池组（电动势为4.5V，内阻约为1Ω）b.电流表（量程为0～300mA，内阻约为1Ω）c.电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）d.滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为1A）(1)实验电路应选用图中的_____（填选项字母）.(2)请按照(1)中正确选择的实验电路，补充完成图甲中的实物连线_________.(3)以电压表的示数U为横轴，以电流表的示数I为纵轴，根据实验得到的多组数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线，如图乙所示．由图乙可知，随着电压的增大，小灯泡的电阻_____（选填“增大”或“减小”），发生这一变化的原因是_____.(4)从图乙可知，当灯泡两端电流为0.26A时，小灯泡的功率等于_____W（结果保留两位有效数字）.12．（12分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。（1）现有电源（4V，内阻约为0.5Ω），开关和导线若干，以及下列器材：A．电流表(0--3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0--0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0--3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0--15V，内阻约15kΩ)E.滑动变阻器（0-500Ω，额定电流A）F.滑动变阻器（0-10Ω，额定电流2A）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用_______，电压表应选用_______(选填器材前的字母)；滑动变阻器应选用_______实验电路应采用图中的________（选填“甲”或“乙”）（2）图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请根据在（1）问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线.（________）（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表读数如图所示，可得该电阻的测量值Rx=________Ω(保留两位有效数字)。（4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是_________;若在（1）问中选用乙电路产生误差的主要原因是___________。（选填选项前的字母）A、电流表测量值小于流经Rx的电流值B、电流表测量值大于流经Rx的电流值C、电压表测量值小于Rx两端的电压值D、电压表测量值大于Rx两端的电压值四、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）如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R=0.4m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1×104N/C．现有一质量m=0.1kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离s=1m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．已知带电体所带电荷q=8×10-5C，取g=10m/s2，求：（1）带电体在水平轨道上运动到B端时的速度大小；（2）带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；（3）带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功．14．（16分）如图所示，空间存在与水平地面成37°角的有界匀强电场，水平地面上有一根细短管(距地面高度可忽略)，与水平地面之间的夹角为37°。一个略小于细短管直径、质量为m=0.1kg、电荷量为q=0.1C的带电小球，从水平地面上方一定高度处的A点（A点未标出）静止释放，恰好沿水平方向做直线运动，经t=0.3s后离开有界电场，又经过一段时间，小球恰好无碰撞地落入细短管。已知重力加速度g=10m/s2，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，空气阻力不计，求：（1）小球所带电荷的电性和匀强电场强度E的大小；（2）小球落地时速度大小；（3）小球距水平地面的高度.15．（12分）如图所示，质量为m，电荷量为e的电子，从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120°角，电子重力不计．求：（1）A、B两点间的电势差UAB？（2）电子从A运动到B的时间tAB？

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、A【解析】

磁铁插入线圈，闭合线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律得：故选A。2、D【解析】公式为电场强度的定义式，电场强度只和电场本身的性质有关，与试探电荷受到的电场力以及试探电荷的电荷量无关，A错误；公式中的Q是场源电荷的电荷量，不是试探电荷的电荷量，B错误；电容器电容的决定式为，计算式为，所以电容器电容的大小和两极板间的电势差以及所带电荷量无关，当平行板电容器两板正对面积变成原来二倍时，电容器的电容也变为原来二倍，C错误D正确．3、C【解析】

保持右极板不动，将左极板向上移动一小段距离的过程中，则相对面积S减小，根据可知，电容C减小，根据Q=CU可知，因为两板带电量Q一定，则U变大，静电计指针的偏角变大，根据可知，两板间场强E变大。故选C。4、C【解析】试题分析：据动能定理得出粒子经过同一电压加速电场后加速后的速度表达式，结合比荷之比求出粒子的速度之比．根据动能定理得，解得，因为两粒子的比荷之比为2：1，则速度大小之比为，C正确．5、C【解析】

A．电场强度取决于电场本身的性质，与试探电荷无关，所以不能理解电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故A错误；B．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身的属性，与电容器所带的电量和板间电压无关，故B错误；C．根据点电荷的场强公式真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比，故C正确；D．据电势差的定义式知，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B点的电势差为−1V，故D错误；故选C。6、B【解析】

A．由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数P变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45W，所以电源最大输出功率为45W，A错误；B．电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5Ω，B正确；C．由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知，此时电阻箱读数为R=5Ω，则有：解得：E=30V，C错误；D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，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、ACD【解析】

A.磁感线的疏密程度表示电场的强弱，由图可知，a点比b点的电场强，故A正确；BC.根据轨迹的弯曲方向知粒子受力方向沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故B错误，C正确；D.由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，由a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的电势能较小，在b点电势能较大。故D正确。故选：ACD。8、AC【解析】

根据公式W=qU求出电场力做功，确定出P、Q间电势能的差，即可求得Q点的电势能．根据粒子轨迹弯曲方向，判断出粒子所受的电场力方向，即可判断其电性；带电粒子垂直进入匀强电场中，做类平抛运动，在Q点建立直角坐标系，垂直于电场线为x轴，平行于电场线为y轴，根据平抛运动的规律求出粒子到达Q点时的速度．根据位移公式和两个分运动的等时性，列出x方向和y方向两个方向的分位移与时间的关系式，即可求出竖直方向的位移大小y0，由求解场强的大小．【详解】A、B、由图看出粒子的轨迹向上，则所受的电场力向上，与电场方向相同，所以该粒子带正电.粒子从P到Q，电场力做正功，为W=qU，则粒子的电势能减少了qU，P点的电势为零，则知带电粒子在Q点的电势能为-Uq;故A正确,B错误.C、D、设带电粒子在P点时的速度为v0，在Q点建立直角坐标系，垂直于电场线为x轴，平行于电场线为y轴，由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为：,粒子在y方向上的平均速度为：,粒子在y方向上的位移为y0，粒子在电场中的运动时间为t，竖直方向有：,水平方向有：d=v0t,可得：,所以场强为：,联立得：，故C正确，D错误.故选AC.本题根据类平抛运动的特点，运用运动的分解法，根据牛顿第二定律和运动学结合求解．9、AB【解析】

A与B碰撞的过程中二者组成的系统的动量守恒，规定A球初速度方向为正方向，若为完全非弹性碰撞，则：mv=（m+4m）⋅v′所以：v′=0.2v若为弹性碰撞，由动量守恒得：mv=mvA+4m⋅vB由机械能守恒得：联立得：根据碰撞的特点可知，碰撞后B的速度的范围：0.2v⩽vB⩽0.4vA.0.2v与计算结果相符，故A正确。B.0.3v与计算结果相符，故B正确。C.0.6v与计算结果不符，故C错误。D.v与计算结果不符，故D错误。10、BD【解析】

根据闭合电路欧姆定律，有：E=U+I（r+R）解得：，故A错误；电源的输出功率P=IE-I2r=56W，故C错误；电动机的输入功率：P入=UI=10×2=20W；电动机的热功率：P热=I2RM=22×1=4W；电动机的输出功率：P出=P-P热=UI-I2RM=10×2-22×1=16W；故BD正确；故选BD．对于电动机电路区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路，可从从能量转化的角度理解：电能全部转化内能时，是纯电阻电路．电能转化为内能和其他能时，是非纯电阻电路．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、B增大灯丝电阻率随灯丝温度的升高而增大0.57【解析】

(1)本实验要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，故滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻，，因此应采用电流表外接法，故选择B电路；(2)实验电路选择电流表的外接法+滑动变阻器的分压式，实物连线如图所示：(3)I-U图象中每个点的割线斜率表示电阻的倒数，则可知随着电压的升高电阻增大；原因是灯丝电阻随温度的升高电阻率增大；(4)由图乙读得灯泡的电流I=0.26A，，则灯泡的实际功率为.12、BCF甲5.2BD【解析】

(1)[1][2]因电源的电压为4V，因此电压表选择3V量程，即电压表C；由于阻值约为5Ω的电阻Rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8A，从精确角来说，所以电流表选择0.6A的量程即电流表B；[3]为了调节方便且测量精确，滑动变阻器应用总阻值较小的即滑动变阻器F；[4]根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏小，因此选择电流表外接法，故选择甲图；(2)[5]根据电路图来连接实物图原则，注意电表的正负极，并分几个回路来连接，如图所示(3)[6]由图可知，电压表的读数为U=2.60V；电流表的读数为I=0.50A；电阻阻值(4)[7]甲图采用的是电流表外接法，实际上电压表并不是理想电表，所以电压表也有电流流过，电流表测量的电流是Rx和电压表的电流之和，所以产生误差的主要原因是电流表测量值大于Rx的电流值，导致测量的电阻Rx比实际偏小，故选B；[8]乙图采用的是电流表内接法，实际上电流表并不是理想电表，所以电流表两端也有电压，电压表测量的电压是Rx和电流表两端的电压之和，所以产生误差的主要原因是电压表测量值大于Rx两端的电压值，导致测量的电阻Rx比实际偏大，故选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、（1）2m/s（2）6.0N（3）-0.16J【解析】

（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律：qE=ma

解得：

设带电体运动到B端时的速度为vB，则有：vB2＝2as

解得：（2）设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律有：

FN−mg＝m

解得：FN＝mg+m＝6N

根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小为：F′N=FN=6N

（3）设带电