河北省涞水县波峰中学2027届物理高二上期中学业水平测试模拟试题含解析

河北省涞水县波峰中学2027届物理高二上期中学业水平测试模拟试题注意事项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、电路中有一段金属丝长为，电阻为，要使电阻变为，下列方法可行的是（）A．将金属丝拉长至B．将金属丝拉长至C．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倍2、用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中不属于用比值定义物理量的是A．加速度a=B．电流I=C．电场强度E=D．磁感应强度B=3、如图所示，带电粒子以初速度以v0从a点进入匀强磁场，运动过程中经过b点，Oa=Ob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度以v0从a点进入电场，仍能通过b点，则电场强度E和磁感应强度B的比值为A．v0 B．1/v0 C．2v0 D．v0/24、关于点电荷的下列说法中正确的是：A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷B．点电荷是元电荷C．点电荷一定是电量很小的电荷D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理5、要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是A．每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变B．保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍C．使一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两个点电荷间的距离减小为原来的D．保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷的距离减小到原来的6、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，AB长为1m，电场线与三角形所在的平面平行，已知φA=5V、φB=-5V、φC=15V，由此可以判断()A．场强的方向由C指向BB．场强的方向垂直AD连线斜向上C．场强的大小为10V/mD．场强的大小为二、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，O是一固定的点电荷，虚线a、b、c是该点电荷产生的电场中的三条等势线，正点电荷q仅受电场力的作用沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处，由此可见（）A．O为负电荷B．在整个过程中q的速度先变大后变小C．在整个过程中q的加速度先变大后变小D．在整个过程中，电场力做功为08、如图所示，竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E相连，用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间，闭合开关S后细线与竖直方向夹角为θ.则有()A．保持开关S闭合，将A板向右平移，θ不变 B．保持开关S闭合，将A板向左平移，θ变小C．断开开关S，将A板向右平移，θ不变 D．断开开关S，将A板向右平移，θ变小9、如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～T3时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是A．末速度大小为2v0B．末速度沿水平方向C．重力势能减少了12D．克服电场力做功为1210、如图，一带负电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电量大小相等的带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是A．M带正电荷，N带负电荷B．M在b点的电势能小于它在a点的电势能C．N在c点的动能小于它在e点的动能D．N在从c点运动到d点动能变化量大于M从a点到b点动能变化量的绝对值三、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）如图所示，为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是___________.A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D．入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________.12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“3.8V，0.3A”．除了开关、导线外，还有如下的器材：电压表V，量程0~5V，内阻约5kΩ电流表，量程0~500mA，内阻约0.5Ω电流表，量程0~100mA，内阻约4Ω滑动变阻器，自大阻值10Ω，额定电流20A滑动变阻器，自大阻值100Ω，额定电流1.0A直流电源E，电动势约为6V，内阻约为0.5Ω（1）上述器材中，电流表应选______，滑动变阻器应选_____________．（填器材符号）（2）某同学已连接如图甲所示的电路，在闭合开关前，检查发现有一处不当之处为________________________________（3）不当之处改正后，在电路中所有元件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：发现反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为_________（用图中给出的导线符合表示）（4）通过实验得到了小灯泡的I-U图线如图所示，可知在小灯泡上的电压为2.0V时，小灯泡的电阻是_____________Ω．（5）如果把该小灯泡直接接在电动势是2V，内阻是8Ω的电源上组成闭合回路，则通过小灯泡的电流为__________A．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）在如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝2，定值电阻R1＝R2＝10，R3＝30，R4＝35，电容器的电容C＝100μF，电容器原来不带电。求：(1)闭合开关S后，电路稳定时，流过R3的电流大小I3；(2)闭合开关S后，直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q。14．（16分）如图所示，在竖直平面内有方向水平向右的匀强电场，有一根长L=2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量m=0.32kg，电量q=+8.0×10-5C的小球，小球静止时轻绳与竖直方向成37°角。现使小球获得某一初动能，恰好能让小球绕O点在竖直平面内做圆周运动。取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，g取10m/s2。求：（1）匀强电场的场强E；（2）小球的初动能Ek0；（3）求小球在圆周运动过程中电势能与重力势能之和的最大值？15．（12分）如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统．最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，现在两板之间加上与槽平行，场强为E的向右的匀强电场后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），带电系统开始运动．试求：（1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的改变量∆E；（2）以右板电势为零，带电系统从开始运动到速度第一次为零时，A球所在位置的电势φ为多大？（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间．

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、B【解析】试题分析：将金属丝拉长至4L，体积不变，则横截面积变为原来的，根据知，电阻变为原来的16倍．故A错误．将金属丝拉长至2L，体积不变，则横截面积变为原来，根据知，电阻变为原来的4倍．故B正确．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，根据知，电阻变为原来的．故C错误．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B.2、B【解析】试题分析：加速度a与Δv和Δt的大小无关，电场强度E和F以及q的大小无关，磁感应强度B与F以及IL的大小无关，故ACD都是比值法定义，而电流I的大小取决于其两端的电压和电阻的大小，故B不属于比值法定义．考点：考查了比值法定义【名师点睛】关键是理解比值法定义：所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变3、C【解析】

设oa=ob=d，因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，所以圆周运动的半径正好等于d，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qv0B=m，解得：，如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，在水平方向：d=v0t2，竖直沿y轴负方向做匀加速运动，即：，解得：，则=2v0，故选C．带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律，在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律；而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系，从而确定圆心和半径．4、D【解析】

AC．带电体看作点电荷的条件：当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，AC错误；

B．点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，B错误；D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，比如两个挨的很近的带电金属球，其电荷分布由于电荷间的相互作用力使得不能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，D正确。5、A【解析】

根据库仑定律公式【详解】A、每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变,则,所以A选项是正确的;

B、保持点电荷的电荷量不变,使两个点电荷的距离增大到原来的2倍,根据公式则力变成原来的，故B错C、使一个点电荷的电荷量增加1倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两点电荷间的距离减小为原来的,则有,故C错误;

D、保持点电荷的电荷量不变,将两点电荷间的距离减小为原来的,则力,故D错；故选A6、D【解析】

由题意，φA=5V、φB=-5V、φC=15V，则BC连线的中点D的电势为，则φD=φA，AD为一条等势线．根据电场线与等势线垂直，可知场强的方向垂直于AD连线斜向下．故AB错误．场强的大小为，故C错误，D正确．故选D．解答本题的关键是得到D点的电势，找到等势线；掌握电场线与等势线的关系，正确理解公式E=U/d中d的含义．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、CD【解析】

A．粒子的所受合力的方向大致指向轨迹的弯曲的方向，知正电荷所受的电场力背离点电荷向外，知O为正电荷．故A错误．B．从从a处运动b处，然后又运动到c处电场力先做负功，再做正功，则动能先减小再增大，所以速度先减小再增大．故B错误．C．越靠近点电荷，电场线越密，则电荷所受电场力越大，加速度越大，则加速度先增大后减小，故C正确．D．a与c在同一个等势面上，两点间的电势差为零，根据W=qU，知电场力做功为零，故D正确．8、BC【解析】

AB．保持开关S闭合，电容器两端的电势差不变，将A板向右平移，d减小，则电场强度增大，带电小球所受电场力增大，根据共点力平衡条件知，θ角变大，反之向左平移A板，θ角变小，故A错误，B正确；CD．断开开关S，电荷量不变，根据：C＝E＝C＝联立解得：E＝＝＝故电场强度大小与两极板间的距离无关，故电场强度不变，所以移动A板，θ角不变，故C正确，D错误．9、BCD【解析】

AB因为0—T/3时间内微粒做匀速直线运动，即有mg=qE0，所以在T/3—2T/3内，微粒做平抛运动，在2T/3—T时间内，合力F=2qE0-mg=mg，在竖直方向上根据对称性可得竖直方向上的速度为零，即末速度大小为v0C、微粒沿金属板边缘飞出，竖直方向上的位移为d/2，所以重力势能减少了12mgd，故C对D、在2T/3—T时间内，合力F=2qE0-mg=mg，在竖直方向上根据对称性可知此过程运动的位移为d/4，所以克服电场力做功为W=2qE0故选BCD带电粒子在电场中偏转问题，首先要正确的对带电粒子在这两种情况下进行正确的受力分析，确定粒子的运动类型．解决带电粒子垂直射入电场的类型的题，应用平抛运动的规律进行求解．此类型的题要注意是否要考虑带电粒子的重力，原则是：除有说明或暗示外，对基本粒子（例如电子，质子、α粒子、离子等），一般不考虑重力；对带点微粒，（如液滴、油滴、小球、尘埃等），一般要考虑重力10、AC【解析】

A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带正电荷，N带负电荷，故A正确。B．因M带正电，b点电势高于a点，则故M在a点的电势能大于它在b点的电势能，故B错误；C．N从e到c，电场力做负功，故c点的速度小于e点的速度，故C正确。D．因从c到d的电势差等于从a到b的电势差，则N在从c点运动到d点动能变化量等于M从a点到b点动能变化量的绝对值，选项D错误。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、BCON间的距离x3(或)【解析】

第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，故D错误.应填BC.第二空.要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3；第三空.由以上分析可知，实验需要验证:，或.12、滑动变阻器滑片不应在B处，而应在A处c84.35【解析】试题分析：（3）根据小灯泡规格“3．8V，4．3”可知，电流表应选；由于测定小灯泡的伏安特性曲线实验要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法，因为阻值小的变阻器便于调节，所以应选择变阻器；（4）实验开始时应使测量电路两端的电压为零，故滑片不应在B处，而应滑到A处；（3）由实物图可知，只有导线c断路，因为c断路后，变阻器变为限流式接法，所以电流表与电压表均不能调为零．（4）由图可知，当电压为4V时，电流为4．45A，则电阻；（5）在小灯泡的I-U图象中画出表示电源的I-U图线，如图所示，读出两图线的交点的纵坐标即为通过小灯泡的电流，电流为：考点：“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验【名师点睛】应明确：3．要根据小灯泡的额定电流或额定电压来选择电流表或电压表的量程．4．以下几种情况滑动变阻器必须采用分压式接法：①要求电流从零调或要求电路中电流调节范围足够大；②变阻器的全电阻远小于待测电阻；③若变阻器采用限流式接法求出电路中的最小电流扔大于电流表的量程．注意采用分压式接法时，应选择全电阻小的变阻器，以便于调节．3．注意表示电源的I-U图象与表示导体电阻的I-U图象的区别．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)0.12A(2)3.6×10-4