浙江省杭州市杭州四中2027届物理高二第一学期期中考试试题含解析

浙江省杭州市杭州四中2027届物理高二第一学期期中考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为1．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV．当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8eV时,它的动能应为（）A．8eVB．13eVC．21eVD．34eV2、如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B，两线圈平面与匀强磁场垂直．当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比为（）A． B． C． D．3、如下图所示，AB杆质量为0.1kg，置于倾角θ＝30°的光滑轨道上，轨道间距l＝0.2m，闭合开关，通过AB杆的电流I＝0.5A，重力加速度g＝10m/s2.在轨道平面内加上某一方向的匀强磁场，且磁场方向与AB杆垂直，AB杆在安培力作用下处于静止状态，则所加磁感应强度不可能为()A．3TB．6TC．9TD．12T4、一个点电荷产生的电场，两个等量同种点电荷产生的电场，两个等量异种点电荷产生的电场，两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场.这是几种典型的静电场.带电粒子(不计重力)在这些静电场中的运动时，下列说法中正确的是：()A．不可能做匀速直线运动 B．不可能做匀变速运动C．不可能做匀速圆周运动 D．不可能做往复运动5、两个分别带有电荷量－2Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为()A．F B．F C．12F D．6、内壁光滑的牛顿管抽成真空，现让牛顿管竖直倒立，同时水平向右匀速移动，则管中羽毛的运动轨迹可能是（）A． B． C． D．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，一质量为m、电量大小为q的带电油滴，从水平向右的匀强电场中的O点以速度v沿与场强方向成37°角射入电场中，油滴运动到最高点时速度大小也是v，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．最高点不可能在O点的正上方B．匀强电场的电场强度可能为E＝mg/4qC．O点与最高点之间的电势差可能为零D．匀强电场的电场强度可能为E＝3mg/q8、(多选)质点做直线运动的v－t图象如下图所示，则()A．在前1s内质点做变速直线运动B．在1～3s内质点的加速度a＝－2m/s2C．在2～3s内质点的运动方向与规定的正方向相反，加速度方向与1～2s内的加速度方向相同D．以上说法均不正确9、如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时，小磁针的S极向纸内偏转，这一束带电粒子可能是（）A．向左飞行的正离子束 B．向右飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束10、如图所示，将一电动势E=1.5V，内阻r=1.0Ω的电源和粗细均匀的电阻丝相连，电阻线长度L=0.297m，电阻R=99Ω，电容C=0.2μF，当滑动触头P以4×10—3m/s的速度向右滑动时，下列说法中正确的是：（）A．电容器C充电，流过电流计G的电流方向为a→G→bB．电容器C放电，流过电流计G的电流方向为b→G→aC．每秒钟电容器两极板的电压减少量的0.02VD．流过电流计的电流是4×10-3mA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）用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：(1)某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________(填“偏大”或“偏小”)。(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。(3)某同学得到如图丙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。由此可算出小车的加速度a＝________m/s2(保留两位有效数字)。12．（12分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。实验室除提供开关S和导线外,还有以下器材可供选择电压表:V(量程3V,内阻)电流表:G(量程3mA,内阻);电流表:A(量程3A,内阻约为0.5);滑动变阻器:(阻值范围0-10,额定电流2A)滑动变阻器:(阻值范围0~1000,额定电流1A)定值电阻:(1)该同学依据器材画出了如图甲所示的原理图,他没有选用电流表A,而是将电流表G与定值电阻并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A。(结果保留三位有效数字)(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是______(填写或)(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=______V(结果保留三位有效数字),电源的内阻r=______(结果保留三位有效数字)。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）图示电路中R1=12Ω，R2=6Ω，滑动变阻器R3上标有“20Ω2A”字样，理想电压表的量程有0~3V和0~15V两挡，理想电流表的量程有0~0.6A和0~3A两挡．闭合开关S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P至另一位置，电压表指针指在满偏的，电流表指针指在满偏的．求：（1）此时电流表的示数；（2）电源的电动势．14．（16分）有的同学说，电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹，请你分析论证该同学的说法是否正确。15．（12分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角θ=30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，重力忽略不计．求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多少．

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】

由题意，电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV，动能减小为21eV．而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3等势面到4等势面时，动能减小7eV，电势能增大，等势面3的电势为1，电荷经过b时电势能为7eV，又由题，电荷经b点时的动能为5eV，所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV，其电势能变为-8eV时，根据能量守恒定律得到，动能应为21eV．A．8eV，与结论不相符，选项A错误；B．13eV，与结论不相符，选项B错误；C．21eV，与结论相符，选项C正确；D．34eV，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】由法拉第电磁感应定律得：，可知感应电动势与半径的平方成正比．而根据电阻定律：线圈的电阻为，线圈中感应电流，由上综合得到，感应电流与线圈半径成正比，即，因相同导线绕成匝数分别为和的圆形线圈，因此半径与匝数成反比，故，选D.3、A【解析】

对杆受力分析，由图解法求出杆受的安培力的最小值，根据F=BIL求出B的最小值．【详解】金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力支持力和安培力，根据平衡条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向，根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图：由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值：Fmin=mgsinθ即BIL=mgsinθmgsin30°=0.5mg得B=5T．即B的最小值为5T，故不可能的是3T.故选A.本题借助磁场中安培力考查了矢量三角形合成法则求最小值问题，判断出最小值时关键．4、A【解析】带电粒子在这些静电场中受到的电场力不可能被平衡，所以不可能做匀速直线运动，A对．带电粒子在匀强电场中受到的电场力不变，可以做匀变速运动，B错．带电粒子可以绕一个点电荷匀速率圆周运动，C错．带电粒子可以在两个等量同种点电荷之间做往复运动，这时要求带电粒子与两个点电荷是带同一种电荷．D错．5、D【解析】

相距为r时，根据库仑定律得：，接触后，各自带电量变为，则有：。A．F．故选项A不符合题意．B．F．故选项B不符合题意．C．12F．故选项C不符合题意．D．．故选项D符合题意．6、C【解析】

内壁光滑的牛顿管抽成真空，现让牛顿管竖直倒立，则管中羽毛只受到重力作用，做自由落体运动；那么水平方向上做匀速直线运动，竖直方向下做匀加速直线运动，加速度方向向下,因为合加速度的方向竖直向下,与合速度不在同一条直线上,合运动的轨迹为曲线.因为加速度的方向(即合力的方向)大致指向轨迹凹的一向，所以选C.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.粒子到最高点的速度仍为v，则动能的变化量为零，根据动能定理知，克服重力做的负功等于电场力做的正功，最高点如果是O点正上方，则电场力不做功，故A正确。BD.若粒子带正电，到最高点的时间为解得：，若粒子带负电，电场方向有：解得：，故B错误D正确。C.根据动能定理知，从开始到最高点过程中，动能变化量为零，克服重力做的负功等于电场力做的正功，根据可知O点与最高点的电势差不可能为零，故C错误。8、BC【解析】试题分析：v-t图象的斜率表示加速度，根据图象可知，质点在0-1s内做匀速直线运动，1-3s内做匀变速直线运动，故A错误；根据v-t图象的斜率表示加速度可知，在1s～3s内质点做加速度a=ΔvΔt＝D、根据上述分析可知D错误．故选BC．考点：v-t图象【名师点睛】本题是速度图象问题，培养基本的读图能力：由速度的正负读出速度的方向，斜率读出加速度，面积读出位移，难度适中．9、AC【解析】

小磁针N极受力方向与磁场方向相同．电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反．根据安培定则，即可求解。【详解】向左飞行的正离子形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，向右飞行的负离子形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外，S极转向里，故AC正确，BD错误；故选：AC。本题考查应用物理基本定则的能力，B、C两项是等效的，A、D两项也是等效的，考试时抓住等效性，可以节省时间。10、BC【解析】试题分析:A、B、原来电容器电压最大时，电容器左极板带正电荷，右极板带负电荷．当变阻器滑片向右滑动时，电容器两端电压减少，电容器要放电,放电电流从正极板经变阻器和电流表流回负极板．所以通过电流计的电流方向是为b→G→a．故A错误、B正确．C、据欧姆定律，电阻丝两端的电压表示数为U=ERR+r由于电阻丝粗细均匀,设单位长度上所加的电压为ΔU，则ΔU=ER(R+r)L.在Δt时间内,滑动头在电阻丝上向右滑动的距离为x=v⋅Δt故在Δt时间内,电容器两端电压的减少量为ΔU考点：考查电容器、闭合电路的欧姆定律．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、偏大M≫m5.0【解析】

由题中“用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律”可知，本题考查牛顿第二定律实验，根据实验要求和数据处理可分析本题。【详解】（1）[1]根据所示的a-F图象，在没加外力的时候已经有了加速度，说明在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大；（2）[2]为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M≫m的关系；（3）[3]根据公式解得12、0.603R11.480.84【解析】

①根据干电池的电动势和滑动变阻器R1，可估算出电路中电流最小值，没有选用电流表A的原因是量程太大；②根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；③为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；④根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻．【详解】(1)根据并联分流且电压相等，可得改装后电流表量程：.(2)为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的R1．(3)由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V;图线的斜率大小k=r，由数学知识知：,则电源的内阻为：r=k=0.84Ω.测量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法．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）0.15A（2）7.5V【解析】

（1）滑片P向右移动的过程中，电流表示数在减小，电压表示数在增大，由此可以确定电流表量程选取的是0～0.6A，电压表量程选取的是0～15V，所以电流表的示数为×0.6A＝0.15A（2）电压表的示数为×15V＝5V当电压表示数U1＝2.5V时，I1＝0.3A得E＝U1＋I1R1