甘肃省白银市靖远县第一中学2025-2026学年高二上学期期末模拟物理试卷(含解析)

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甘肃省白银市靖远县第一中学2025-2026学年高二上学期期末模拟物理试卷(含解析)

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靖远县第一中学2025-2026学年高二上学期12月期末
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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,已知带电量均为+Q的点电荷M、N固定不动且连线水平,检验电荷P可在M、N连线的中垂面内绕中心点O做匀速圆周运动,重力忽略不计。则(  )
A.圆轨道上各点的电势处处不相等
B.P可能带正电,也可能带负电
C.P做圆周运动的半径越小,线速度一定越大
D.P做圆周运动的半径越小,角速度一定越大
2.如图所示,带电荷量为-q的点电荷与均匀带电直杆相距2L,点电荷到直杆的垂线通过直杆的中心,静电力常量为k,若b点处的电场强度为零,则a点处的电场强度大小和方向是(  )
A.水平向右 B.水平向左
C.水平向右 D.水平向左
3.示波管的内部结构如图所示。如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压,电子束将打在荧光屏中心。YY′偏转电极上加的是待显示的正弦信号电压,周期为T1,XX′偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压,也叫扫描电压,周期为T2,下列说法错误的是(  )
A.若UYY′ > 0,UXX′ = 0,则电子向Y′极板偏移
B.若UYY′ = 0,UXX′ > 0,则电子向X极板偏移
C.若T2 = T1,则荧光屏上显示的是待测信号在一个周期内完整的稳定图像
D.若T2 = 2T1,则荧光屏上显示的是待测信号在两个周期内完整的稳定图像
4.如图所示,正方形四个顶点固定四个等量点电荷,其中处电荷带正电,处电荷带负电,分别为正方形四个边的中点,为正方形的中心,下列说法正确的是( )
A.点的合场强为零,两点的合场强方向均为水平向左
B.点的合场强一定大于点的合场强
C.点电势比点电势高,将电子从点沿直线移动到点,电场力做负功
D.将一带正电的试探电荷从点沿直线移动到点,试探电荷的电势能一直增大
5.如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J,金属块克服摩擦力做功8J,重力做功28J,则以下判断正确的是(  )
A.金属块带负电荷 B.金属块克服电场力做功8J
C.金属块的电势能减少8J D.金属块的机械能减少12J
6.以下实际情境中没有涉及到反冲现象的是(  )
A.火箭向下喷气推动自身向上运动
B.乌贼向前喷水从而使自己向后游动
C.当枪发射子弹时,枪身会同时向后运动
D.战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性
7.如图所示,边长为L的正四面体ABCD的中心为O,A、B两点分别固定等量异种点电荷、,下列说法正确的是(  )
A.C、D两点电场强度大小相等,方向不同
B.C、D两点电势相等
C.将一试探电荷从C点沿直线移到D点,电场力先做负功后做正功
D.O点场强大小为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.在如图所示电路中,当变阻器的滑片P向b端移动时(  )
A.电压表示数变小,电流表示数变小 B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.上消耗的功率变小 D.电源内部消耗的热功率变大
9.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c,d到O点的距离均相等。关于这几点处的磁场,下列说法正确的是( )
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
D.a、b、c、d、O五点处磁感应强度的方向都相同
10.一质量为m的带电粒子,以初速度v0从a点竖直向上射入匀强电场中,场强方向水平向右如图所示。粒子通过电场中的b点时,速率为2v0,方向与电场方向一致,重力加速度为,则( )
A.粒子受电场力大小为
B.粒子从a到b动能增加了
C.粒子从a到b重力势能增加了
D.粒子从a到b电势能减少了
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.测定一个待测电阻的阻值(阻值约为),实验室提供如下器材:
电池组E:电动势,内阻不计
电流表:量程,内阻约为
电流表:量程,内阻为
电压表:量程,内阻约为
滑动变阻器:阻值范围
定值电阻,阻值为
电键、导线若干
请回答下面问题:
(1)在实验中要求尽可能准确地测量的阻值,选择的电表为 (填写器材代号);
(2)在图1方框中画出完整测量阻值的电路图,并在图中标明器材代号 (图画在答题卡相应题下的空白处);
(3)调节滑动变阻器,两表的示数如图2所示,可读出电流表的示数是 ,电流表的示数是 .
(4)经计算得到待测电阻的阻值为 .(保留三位有效数字)
12.在实验室里为了验证动量守恒定律,一般可采用如下图所示的装置:
(1)实验中必需的测量工具是
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表
(2)以下操作中正确的有:
A.实验中,两个小球的质量m1、m2应满足m1>m2
B.实验中,质量为m1的小球每次应从同一位置静止释放
C.实验中,必须测量抛出点距地面的高度H
D.实验中,必须测量小球m1的释放点距斜槽末端的高度h
(3)实验测得m1和m2质量分别为10g和5g,实验记录如下,OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,则系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p/的比值为 (结果保留2位有效数字).
13.如图所示,绝缘水平轨道与光滑绝缘竖直圆槽形轨道相切于A点,圆形轨道半径为R,圆形轨道上B点与圆心等高,水平轨道AM段长度也为R,竖直边界MN左侧分布有水平向左的匀强电场,场强。质量为m,带电量为+q的物块(可视为质点)以水平方向速度从M点进入电场,水平轨道AM段与物块间的动摩擦因数可调,(重力加速度为g,,)。求:
(1)若,且物块的速度,物块经过圆形轨道最低点A时对轨道的压力大小;
(2)若物块的速度,要使物块能做完整的圆周运动,AM段与物块间动摩擦因数满足什么条件;
(3)若,只把MN左侧的电场方向变成水平向右,其他条件不变,为使滑块能到达B点,物块的初速度应满足什么条件。

14.如图所示,水平地面上放置着用轻质弹簧竖直连接的A、B物块(两端栓接),其中A的质量为m,弹簧的劲度系数为k。压缩弹簧后释放,A开始做简谐运动,到达最高点时弹簧恰好为原长,此时,质量为m的物块C以竖直向下的速度与A发生碰撞后粘在一起做简谐运动(碰撞时间极短),当它们运动到最高点时,物块B恰好对地面无压力。已知弹簧弹性势能的表达式为(其中x为弹簧的形变量),质量为m的弹簧振子的振动周期,重力加速度为g,不计一切阻力及碰撞时间,弹簧足够长且始终在弹性限度内。求:
(1)C与A碰后一起做简谐运动的振幅:
(2)A、C碰后,再次返回到弹簧原长位置所用的时间;
(3)A、C运动到最低点时地面对B的弹力大小。
15.如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车 C 的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个滑块A,其质量为mA=2kg,在距车的水平面高h=1.25 m 处由静止下滑,车 C的质量为mC=6kg,在车C的左端有一个质量mB=2kg的滑块B,滑块A与B均可看作质点,滑块A与B碰撞后黏合在一起共同运动,最终没有从车C上滑出,已知滑块 A、B 与车C的动摩擦因数均为μ=0.5,车 C与水平地面的摩擦忽略不计.取 g=10 m/s2.求:
(1)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小.
(2)车C的最短长度.
参考答案及解析
1.答案:D
解析:A.根据等量同种电荷电场线和等势面分布的特点及对称性知,圆轨道上各点的电势处处相等,故A错误;
B.检验电荷P绕O点做匀速圆周运动,由合外力提供向心力,可知P一定带负电,故B错误。
CD.设两个+Q的距离为2L,q的轨道半径为r。由题意可知,q将绕O点在MN的中垂面里做匀速圆周运动,由库仑力的合力充当向心力,则有解得
由数学知识知,r越小,v不一定越大,—定越大,故C错误,D正确。
故选D。
2.答案:A
解析:b点处的电场强度为零,点电荷与带电直杆在b点处产生的电场强度等大反向,带电直杆在b点处产生的电场强度向左,大小
直杆带正电,由对称性可知带电直杆在a点处产生的电场强度向右,大小
点电荷在a点处产生的电场强度向右,大小
则a点处的电场强度向右,大小
故选A。
3.答案:A
解析:若,电子带负电,向电势高的地方偏移,则电子向Y极板偏移,A错误;若,电子带负电,向电势高的地方偏移,则电子向X极板偏移,B正确;如果,荧光屏上显示的是待测信号在一个周期内完整的稳定图像,如果,荧光屏上显示的是待测信号在两个周期内完整的稳定图像,CD正确。
4.答案:B
解析:根据点电荷电场的叠加,四个点电荷在O点的合场强方向由E指向F,不可能为零,根据电场的对称性可知E、F两点和G、H两点的电场强度分别相同,E、G点的场强如图所示,根据对称性可知E、G两点的合场强方向都是水平向右,选项A错误;E点场强由、合成,G点场强由、、、合成,四个电荷等量,所以,、同向,的合场强一定大于、的合场强,所以G点的合场强一定大于E点的合场强,选项B正确;G、H两点关于连线对称,故G、H两点的电势一定相同,将电子从G点沿直线移动到H点,电场力做功为零,选项C错误;根据矢量合成法则,从E点沿直线到F点,各个位置的场强方向向右,所以将一带正电的试探电荷从E点沿直线移动到F点,电场力方向向右,所以电场力一直做正功,电荷的电势能一直减小,选项D错误。故选B。
5.答案:B
解析:ABC.由动能定理得解得,则金属块克服电场力做功8J,金属块带正电,电势能增加8J,B正确,AC错误;
D.电场力做功-8J,摩擦力做功-8J,则机械能减少16J,D错误。
故选B。
6.答案:D
解析:A.当枪发射子弹时,枪身同时受到一个反向的力会向后运动,故A是反冲现象;
B.乌贼向前喷水从而使自己受到一个向后的力,向后游动,故B是反冲现象;
C.火箭中的火药燃烧向下喷气而自身受到一个向上的推力,推动自身向上运动,故C是反冲现象;
D.战斗机抛出副油箱,质量减小,惯性减小,机身的灵活性提高,故D不是反冲现象。
故选:D。
7.答案:B
解析:A.A、B两点分别固定等量异种点电荷,则C、D两点电场强度大小相等,方向也相同,故A错误;
BC.空间中C、D两点连线在等量异种点电荷连线的垂直平分面上,故在同一个等势面上,即,将一试探电荷从C点沿直线移到D点电场力一直不做功,故B正确,C错误;
D.O点是正四面体的中心,其外接球的半径为,在O点场强大小为
设两等大场强的夹角为α,根据几何关系可知

合成后O点场强大小为
故D错误。
故选B。
8.答案:ACD
解析:ABC.当变阻器的滑动头P向b端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路外电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知电路总电流增大;根据可知路端电压减小,则电压表示数变小;由于流过的电流增大,则两端电压增大,所以并联部分的两端电压减小,即两端电压减小,所以通过的电流减小,则电流表示数变小,根据可知上消耗的功率变小,故AC正确、B错误;
D.根据由于电路总电流增大,则电源内部消耗的热功率变大,故D正确。
故选ACD。
9.答案:BD
解析:A.根据右手螺旋定则,M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下,N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下,合成后磁感应强度不等于0,故A错误;
B.M在a处产生的磁场方向竖直向下,在b处产生的磁场方向竖直向下,N在a处产生的磁场方向竖直向下,b处产生的磁场方向竖直向下,根据场强的叠加知,a、b两点处磁感应强度大小相等,方向相同,故B正确;
C.M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下,在d出产生的磁场方向垂直dM偏下,N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下,在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下,根据平行四边形定则,知c处的磁场方向竖直向下,d处的磁场方向竖直向下,且合场强大小相等,故C错误;
D.a、b、c、d、O五点处磁感应强度的方向都竖直向下,故D正确。
故选BD。
10.答案:ACD
解析:A.粒子竖直方向做竖直上抛运动,b点竖直方向的速度减为零,从a到b的时间水平加速度则电场力故A正确;
B.粒子从a到b动能增加故B错误;
C.粒子从a到b上升的高度增加粒子从a到b重力势能增加
故C正确;
D.粒子从a到b水平方向位移静电力做功粒子从a到b电势能减少了。故D正确。
故选ACD。
11.答案:;;8.0;150;191
解析:(1)电源电动势为3V,电压表量程为15V,电源电动势为电压表量程的三分之一,用该电压表测电压,误差较大;为准确测量,可以用已知内阻的电流表与定值电阻串联组成电压表测电压,用另一个电流表测电流,因此需要选择的电表为:。
(2)待测电阻阻值约为200Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω,待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值,为进行多次测量,滑动变阻器应采用分压接法,电流表与定值电阻串联组成电压表测电压,电压表内阻为
由于改装电压表内阻已知,能得到待测电阻的实际电流,故电流表采用外接法,没有系统误差。实验电路图如图所示
(3)由图2所示电流表可知,其量程为15mA,分度值为0.5mA,示数为8.0mA;
由图2所示电流表可知,其量程为300μA,分度值为10μA,示数为150μA;
(4)待测电阻两端电压
测得待测电阻
12.答案:AC;AB;1.0
解析:(1)小球离开轨道后做平抛运动,由得小球做平抛运动的时间
由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同,则它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒,需要验证:
则:

由图所示可知,需要验证:
因此实验需要测量的量有:①入射小球的质量,②被碰小球的质量,③入射小球碰前平抛的水平位移,④入射小球碰后平抛的水平位移,⑤被碰小球碰后平抛的水平位移,测量水平位移需要用直尺,测质量需要天平,因此需要的实验器材是AC.
(2)由(1)可知,实验需要验证:
A.为了使碰后不反弹,实验中,两个小球的质量应满足,故A正确;
B.为了使小球每次碰前的初速度相同,实验中,质量为的小球每次应从同一位置静止释放,故B正确;
C.由上式可知,由于它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒时只需要测量水平位移,不需要测量抛出点距地面的高度H,故C错误;
D.要验证动量守恒,只需要验证,不需要测量小球的释放点距斜槽末端的高度h,故D错误.
故选AB.
(3)碰前的动量为
碰后的动量

系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量的比值约为1.0.
13.答案:(1);(2);(3)
解析:(1)物块从M点到A点,由动能定理得
物块在A点做圆周运动,受轨道的支持力为,在A点由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可得,物块对轨道的压力大小为2mg。
(2)当物块通过等效最高点C时,重力和电场力的合力恰好提供向心力时,物块恰能做完整的圆周运动,受力分析如图所示
合力与竖直方向夹角为;物块从M点到C点,由动能定理得
在等效最高点C时,由牛顿第二定律得
联立解得(或0.125)
要使物块能做完整的圆周运动,AM段与物块间动摩擦因数
(3)物块从M点到B点,由动能定理得
物块恰能到B点,则对轨道压力为
由牛顿第二定律得
联立解得
因此,物块的初速度
14.答案:(1);(2);(3)
解析:(1)C与A碰撞,由动量守恒
解得
A、C碰后运动到最高点的过程中,设在最高点时弹簧伸长量为,则
联立得
设AC做简谐运动在平衡位置时弹簧压缩量为

故振幅
(2)A、C弹簧振子的振动周期
根据简谐运动规律,可得A、C碰后再次返回弹簧原长位置的时间
解得
(3)A、C运动到最低点时,弹簧压缩量为
故地面对B的支持力


15.答案:(1).(2)
解析:解:(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为
由机械能守恒定律得:
代入数据解得:
设A.B碰撞后瞬间的共同速度为,由于碰撞瞬间相互作用力巨大,C给A和B的摩擦可以忽略,故A与B组成的系统动量守恒,以A的初速度方向为正方向,
由动量守恒定律得:
代入数据解得:
(2)设车C的最短长度为L,滑块A与B最终没有从车C上滑出,三者的最终速度相同,设其共同速度为,以A的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
由能量守恒定律得:
代入数据解得:

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