湖南省长沙市2025-2026学年高二上学期期中考试物理模拟卷10（原卷及解析）

湖南省长沙市2025-2026学年高二上学期期中考试物理模拟卷10时量：75分钟满分：100分一、单项选择题（本题包括6个小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.关于光学知识，下列说法正确的是（）A.光在真空中的光速等于3×108km/sB.水中的倒影是光的折射形成的C.一条光线从空气垂直射到水面上时，折射角为0°D.清澈的池水深度看起来比实际要浅是因为光的全反射2.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）A.将司机的动能全部转换成汽车的动能B.减小了司机受到冲击力的冲量大小C.减少了碰撞前后司机动量的变化量D.延长了司机的受力时间从而减小了司机的受力大小3.在水平方向上做简谐运动的质点其振动图像如图所示，假设向右为正方向，则物体加速度向右且速度向右的时间是（）A.0~1s内 B.1~2s内 C.2~3s内 D.3~4s内4.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图，离子源产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片上，设离子在上的位置到入口处的距离为，则下列判断正确的是（）A.若离子束是同位素，则越小，离子质量越大B.若离子束是同位素，则越小，离子质量越小C.只要相同，则离子质量一定相同D.越大，则离子比荷一定越大5.如图所示是一种可测定竖直加速度方向的装置，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，滑动头可以无摩擦滑动，该装置在地面上静止时滑动头在变阻器的中间位置，现把它置于竖直电梯内。下列说法中正确的是（）A.电梯具有向上的加速度时，电压表示数减小B.电梯具有向上的加速度时，电流表示数增大C.电梯具有向下的加速度时，电压表示数与电流表示数的比值不变D.电梯具有向下加速度时，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的绝对值不变6.如图所示，一个质量为M的物块A放置在水平地面上，一个劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端与物块A连接，上端与质量为m的物块B连接，将物块B从弹簧原长位置静止释放，不计阻力，下列说法正确的是（）A.物块A对地面的最大压力为 B.弹簧的压缩量为时，物块B的速度为0C.物块A对地面的最小压力为 D.弹簧的最大压缩量大于二、多项选择题：本题4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，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，飞船与空间站对接前在各自预定的圆轨道Ⅰ、Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道，Ⅰ、Ⅱ轨道相切于M点，Ⅱ、Ⅲ轨道相切于N点。下列说法正确的是（）A.飞船在Ⅰ轨道上的速度大于在Ⅲ轨道上的速度B.飞船在Ⅲ轨道上的速度小于7.9km/s，因此飞船在地面的发射速度可以小于7.9km/sC.由Ⅰ轨道到Ⅱ轨道的过程中，飞船的机械能增大D.飞船在三个轨道上的周期8.在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r为定值，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，理想电流表A的示数为I，理想电压表、和的示数分别为、和，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，各电表示数变化量分别为，、和。下列说法正确的是（）A.I变大，变大 B.电源总功率变大C.电源的效率变大 D.不变，不变9.如图甲所示，“战绳训练”作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎。一次战绳练习中，某运动达人晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波。图乙为t=0时刻该横波沿x轴正方向传播的图像﹐质点Р的振动方程为y=0.5sin（m），质点Q的平衡位置处于xQ=7m处。则（）A.波源的振动周期为sB.此波的波速为2m/sC.0~5s内质点Q运动的路程为3.5mD.平衡位置为x=3.5m的质点其振动方程为y=0.5sin（m）10.磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术。如图所示，将气体加热到使之高度电离，形成等离子体，正、负离子的电荷量均为q，将等离子体以速度v喷入两金属板之间。两金属板的正对面积为S，板长（沿等离子速度v方向）为L，板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于等离子体初速度方向，并与极板平行，负载电阻R的阻值可调。已知喷入两板间的等离子体单位体积内有n对正、负离子，忽略板间等离子体的电阻，则（）A.上极板为磁流体发电机的正极B.稳定时电机的电动势大小为BdvC.磁流体发电机的最大功率为2nqBdv2SD.发电机功率最大时，电阻R的阻值为三、实验题（共16分）11.某同学现用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有强粘性的胶水．图中滑块a和挡光片的总质量为m1＝0.620kg，滑块b的质量为m2＝0.410kg，实验步骤如下：①按图安装好实验器材后，接通气源，先将滑块a置于气垫导轨上，然后调节底脚螺丝，直到轻推滑块后，滑块上的挡光片通过两个光电门的时间________；②将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右端，然后将滑块a水平压缩弹簧，滑块a在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞；③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2；④实验后，分别记录下滑块a挡光片通过光电门1的时间t1，两滑块一起运动挡光片通过光电门2的时间t2．(1)完成实验步骤①中所缺少的内容．(2)实验前用一游标卡尺测得挡光片的宽度d如图乙所示，则d＝________cm．(3)设挡光片通过光电门的时间为Δt，则滑块通过光电门的速度可表示为v＝________(用d、Δt表示)．(4)实验中测得滑块a经过光电门1的速度为v1＝2.00m/s，两滑块经过光电门2的速度为v2＝1.20m/s，将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为p1＝________kg·m/s，p2＝________kg·m/s(结果均保留3位小数)．12.（1）为了测量一只约为20Ω的未知电阻Rx的阻值，现提供如下实验器材：A.电源E（电动势6V，内阻不计）B电压表V（量程6V，内阻约6kΩ）C.电流表A1（量程600mA，内阻约0.2Ω）D.电流表A2（量程150mA，内阻约2.0Ω）E.滑动变阻器R1（0~10Ω）F.滑动变阻器R2（0~1000Ω）G.定值电阻R0=20Ω①某实验小组设计了甲、乙两种实验电路图（如图所示）。为了尽可能减小实验误差，应该选用图______（填“甲”或“乙”）；②为了较精确测量，电流表选用______；滑动变阻器选用______。（填器材前面的代号）（2）若用丙所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻所造成的误差。①闭合S1和S2，调节滑动变阻器至合适位置，读得此时电流表A1和电压表V的示数分别为I0、U0；②再断开S2，调节滑动变阻器，使电压表V的示数仍为U0，读得此时电流表A1和A2的示数分别为I1、I2，则待测电阻Rx=______（用题中测出的物理量表示）。四、计算题（12+14+15=41分）13.如图所示，一半径为r的水平圆环上均匀分布着电荷量为的电荷，在垂直于圆环面且过圆心O的轴线上有A、B、C三个点，C和O间、O和A间的距离均为d，A和B间的距离为。在B点处有一电荷量为的固定点电荷．已知A点处的电场强度为零，静电力常量为k，求：(1)点处的电场强度(2)C点处电场强度．14.两块水平放置的平行金属板A、B，板长，板间距．一质量为，带电量为的粒子以的速度，从两极板间中央处水平射入，如图．当A、B间的电势差时，粒子能从两极板间穿出，不计粒子重力，求：（1）两极板间的匀强电场的场强E；（2）粒子运动的加速度a；（3）粒子从极板穿出时的侧移量y．15.如图所示，相距的平行轨道由两部分组成，其中圆弧轨道光滑，水平轨道粗糙。水平轨道区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。光滑导体棒的质量，电阻；另一导体棒的质量，电阻，放置在足够长的水平轨道上，导体棒与水平导轨间的动摩擦因数，光滑足够长斜面的倾角，斜面顶端固定一轻质光滑小定滑轮，滑轮与水平轨道等高。一绝缘轻绳绕过滑轮一端与导体棒相连，另一端与处于斜面上的小物块相连，且与物块恰好均保持静止（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。现让棒从距水平轨道高为处由静止释放，在之后的运动过程中，棒恰好能与水平轨道上的棒相遇，全程两棒均未出磁场区域。已知重力加速度，求：（1）小物块的质量；（2）导体棒初始位置与水平轨道最左端间的距离；（3）整个过程中，导体棒产生的焦耳热。

湖南省长沙市2025-2026学年高二上学期期中考试物理模拟卷10时量：75分钟满分：100分一、单项选择题（本题包括6个小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.关于光学知识，下列说法正确的是（）A.光在真空中的光速等于3×108km/sB.水中的倒影是光的折射形成的C.一条光线从空气垂直射到水面上时，折射角为0°D.清澈的池水深度看起来比实际要浅是因为光的全反射【答案】C【解析】【详解】A．光在真空中的光速约为，远小于，A错误；B．水中的倒影是光的反射形成的像，B错误；C．一条光线从空气垂直射到水面上时，光线会沿垂直方向通过，不会产生偏折，故折射角为0°，C正确；D．清澈的池水深度看起来比实际要浅是因为光的折射，D错误。2.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）A.将司机的动能全部转换成汽车的动能B.减小了司机受到冲击力的冲量大小C.减少了碰撞前后司机动量的变化量D.延长了司机的受力时间从而减小了司机的受力大小【答案】D【解析】【详解】A．由于汽车和司机的动能都减为0，因此司机和汽车的动能都转化为了内能，故A错误；BCD．安全气囊的作用是增大司机和汽车的碰撞面积，以及延长司机与汽车的碰撞时间，减小碰撞对司机产生的力的大小，司机的动量变化与安全气囊无关，根据动量定理可知，司机受到冲击力的冲量等于司机的动量变化，与安全气囊无关，故D正确，BC错误；故选D。3.在水平方向上做简谐运动的质点其振动图像如图所示，假设向右为正方向，则物体加速度向右且速度向右的时间是（）A.0~1s内 B.1~2s内 C.2~3s内 D.3~4s内【答案】D【解析】【详解】由简谐运动回复力与位移的关系可知，物体的加速度为在2~4s内，位移为负方向，则加速度为正方向，即加速度方向向右；图像切线斜率表示速度，在0~1s内、3~4s内切线斜率为正，则速度方向向右，所以物体加速度向右且速度向右的时间是3~4s内。故选D。4.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图，离子源产生的各种不同正离子束（速度可看作为零），经加速电场加速后垂直进入有界匀强磁场，到达记录它的照相底片上，设离子在上的位置到入口处的距离为，则下列判断正确的是（）A.若离子束是同位素，则越小，离子质量越大B.若离子束是同位素，则越小，离子质量越小C.只要相同，则离子质量一定相同D.越大，则离子的比荷一定越大【答案】B【解析】【详解】在电场中，根据动能定理得qU=mv2得v=在磁场中，洛伦兹力提供向心力qvB=m得则有：x=2r=AB．若离子束是同位素，q相同，x越小，对应的离子质量越小，故A错误，B正确；C．由x=2r=知只要x相同，对应的离子的比荷一定相等，而质量不一定相同，C错误；D．由C可知，当x越大，则离子的比荷一定越小，D错误。故选B。【点睛】解决本题的关键利用动能定理和牛顿第二定律求出P到S1的距离，从而得出x与电荷的比荷有关，及注意电荷的比荷是．5.如图所示是一种可测定竖直加速度方向的装置，拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，滑动头可以无摩擦滑动，该装置在地面上静止时滑动头在变阻器的中间位置，现把它置于竖直电梯内。下列说法中正确的是（）A.电梯具有向上的加速度时，电压表示数减小B.电梯具有向上的加速度时，电流表示数增大C.电梯具有向下的加速度时，电压表示数与电流表示数的比值不变D.电梯具有向下的加速度时，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的绝对值不变【答案】D【解析】【详解】AB．电梯具有向上的加速度时，重物受到的弹力大于重力，滑动变阻器滑片向下运动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流减小，滑动变阻器两端电压增大，故AB错误；CD．电梯具有向下的加速度时，重物受到的弹力小于重力，滑动变阻器滑片向上运动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律所以电压表示数与电流表示数的比值减小；电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的绝对值为，所以不变；C错误，D正确。故选D。6.如图所示，一个质量为M的物块A放置在水平地面上，一个劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端与物块A连接，上端与质量为m的物块B连接，将物块B从弹簧原长位置静止释放，不计阻力，下列说法正确的是（）A.物块A对地面的最大压力为 B.弹簧的压缩量为时，物块B的速度为0C.物块A对地面的最小压力为 D.弹簧的最大压缩量大于【答案】A【解析】【详解】ACD．依题意，物块B从弹簧原长位置静止释放后，在自身重力和弹簧弹力作用下做竖直方向的简谐运动，根据简谐运动特点可知，物块B释放瞬间，其加速度大小为g，方向竖直向下，物块A对地面的压力最小为自身重力，即物块B运动至最低点时，加速度大小为g，方向竖直向上，由牛顿第二定律解得可得弹簧的最大压缩量物块A对地面的压力最大为弹簧弹力与自身重力之和，即故A正确；CD错误；B．弹簧的压缩量为时，有此时物块B的加速度为零，速度具有最大值。故B错误；故选A。二、多项选择题：本题4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，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，飞船与空间站对接前在各自预定的圆轨道Ⅰ、Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道，Ⅰ、Ⅱ轨道相切于M点，Ⅱ、Ⅲ轨道相切于N点。下列说法正确的是（）A.飞船在Ⅰ轨道上的速度大于在Ⅲ轨道上的速度B.飞船在Ⅲ轨道上的速度小于7.9km/s，因此飞船在地面的发射速度可以小于7.9km/sC.由Ⅰ轨道到Ⅱ轨道的过程中，飞船的机械能增大D.飞船在三个轨道上的周期【答案】ACD【解析】详解】A．对于圆轨道，由万有引力提供向心力，则有解得Ⅲ轨道的半径大于Ⅰ轨道的半径，则飞船在Ⅰ轨道上的速度大于在Ⅲ轨道上的速度，故A正确；B．7.9km/s是地球的第一宇宙速度，等于近地卫星的环绕速度，由于Ⅲ轨道的半径大于近地卫星的半径，结合上述可知，飞船在Ⅲ轨道上的速度小于7.9km/s，但是，第一宇宙速度是地球上发射卫星的最小发射速度，即飞船在地面的发射速度不能够小于7.9km/s，故B错误；C．Ⅰ轨道相对于Ⅱ轨道是低轨道，由低轨道变轨到高轨道需要在切点位置加速，可知，由Ⅰ轨道到Ⅱ轨道的过程中，飞船的机械能增大，故C正确；D．根据开普勒第三定律可知，Ⅲ轨道的轨道半径大于Ⅱ轨道的半长轴，而Ⅱ轨道的半长轴大于Ⅰ轨道的轨道半径，可知，飞船在三个轨道上的周期故D正确。故选ACD8.在如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r为定值，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，理想电流表A的示数为I，理想电压表、和的示数分别为、和，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，各电表示数变化量分别为，、和。下列说法正确的是（）A.I变大，变大 B.电源总功率变大C.电源的效率变大 D.不变，不变【答案】BD【解析】【详解】A．滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路的阻值减小，根据串反并同规律可知，变大，变小，变小，I变大，故A错误；B．电源的总功率为因I变大，所以，电源的总功率变大，故B正确；C．电源的效率为由于变小，所以电源的效率变小，故C错误；D．因为定值电阻，所以所以，不变，又因为所以，不变，故D正确。故选BD。9.如图甲所示，“战绳训练”作为一项超燃脂的运动，十分受人欢迎。一次战绳练习中，某运动达人晃动战绳一端使其上下振动（可视为简谐振动）形成横波。图乙为t=0时刻该横波沿x轴正方向传播的图像﹐质点Р的振动方程为y=0.5sin（m），质点Q的平衡位置处于xQ=7m处。则（）A.波源的振动周期为sB.此波的波速为2m/sC.0~5s内质点Q运动的路程为3.5mD.平衡位置为x=3.5m的质点其振动方程为y=0.5sin（m）【答案】BC【解析】【详解】A．简谐横波各质点的振动周期相同，由质点的振动方程为（m），知振幅为m周期s选项A错误；B．由波动图像可知波长为m，则简谐波的传播速度为m/s选项B正确；C．波传播到点所需时间s则0~5s内质点运动的路程为选项C正确；D．平衡位置为m的质点其振动方程为选项D错误。故选BC。10.磁流体发电技术是目前世界上正在研究的新兴技术。如图所示，将气体加热到使之高度电离，形成等离子体，正、负离子的电荷量均为q，将等离子体以速度v喷入两金属板之间。两金属板的正对面积为S，板长（沿等离子速度v方向）为L，板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于等离子体初速度方向，并与极板平行，负载电阻R的阻值可调。已知喷入两板间的等离子体单位体积内有n对正、负离子，忽略板间等离子体的电阻，则（）A.上极板为磁流体发电机的正极B.稳定时电机的电动势大小为BdvC.磁流体发电机的最大功率为2nqBdv2SD.发电机功率最大时，电阻R的阻值为【答案】BD【解析】【详解】A．由左手定则可知，正离子受向下的洛伦兹力，则正离子偏向下极板，则下极板为发电机的正极，上极板为负极，故A错误；B．稳定状态时等离子体做匀速直线运动，有解得发电机电动势大小故B正确；C．喷入两板间的等离子体全部聚集到两极板上时，发电机的功率最大。等离子体流的速度为，则在时间内喷入等离子体的长度为，体积为则电荷量为电流故最大功率为故C错误；D．由欧姆定律，有由上可知发电机电动势大小联立解得故D正确。故选BD。三、实验题（共16分）11.某同学现用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置来“验证动量守恒定律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块b的右端有强粘性的胶水．图中滑块a和挡光片的总质量为m1＝0.620kg，滑块b的质量为m2＝0.410kg，实验步骤如下：①按图安装好实验器材后，接通气源，先将滑块a置于气垫导轨上，然后调节底脚螺丝，直到轻推滑块后，滑块上的挡光片通过两个光电门的时间________；②将滑块b置于两光电门之间，将滑块a置于光电门1的右端，然后将滑块a水平压缩弹簧，滑块a在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞；③两滑块碰撞后粘合在一起向左运动，并通过光电门2；④实验后，分别记录下滑块a挡光片通过光电门1的时间t1，两滑块一起运动挡光片通过光电门2的时间t2．(1)完成实验步骤①中所缺少的内容．(2)实验前用一游标卡尺测得挡光片的宽度d如图乙所示，则d＝________cm．(3)设挡光片通过光电门的时间为Δt，则滑块通过光电门的速度可表示为v＝________(用d、Δt表示)．(4)实验中测得滑块a经过光电门1的速度为v1＝2.00m/s，两滑块经过光电门2的速度为v2＝1.20m/s，将两滑块和挡光片看成一个系统，则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为p1＝________kg·m/s，p2＝________kg·m/s(结果均保留3位小数)．【答案】①相等②.1.550③.④.1.240⑤.1.236【解析】【详解】(1)[1]在步骤①中气垫导轨安装时应保持水平状态，滑块在轨道上应做匀速直线运动，故滑块上的挡光片通过两光电门的时间相等．(2)[2]游标卡尺的主尺读数为15mm，游标尺读数为0.05×10mm＝0.50mm，所以挡光片的宽度为d＝15mm＋0.50mm＝15.50mm＝1.550cm(3)[3]由于挡光片的宽度比较小，故挡光片通过光电门的时间比较短，因此可将挡光片通过光电门的平均速度看成滑块通过光电门的瞬时速度，故滑块通过光电门的速度可表示为v＝．(4)[4][5]两滑块相互作用前系统的总动量为p1＝m1v1＝0.620×2.00kg·m/s＝1.240kg·m/s两滑块相互作用后系统的总动量为p2＝(m1＋m2)v2＝(0.620＋0.410)×1.20kg·m/s＝1.236kg·m/s12.（1）为了测量一只约为20Ω的未知电阻Rx的阻值，现提供如下实验器材：A.电源E（电动势6V，内阻不计）B.电压表V（量程6V，内阻约6kΩ）C.电流表A1（量程600mA，内阻约0.2Ω）D.电流表A2（量程150mA，内阻约2.0Ω）E.滑动变阻器R1（0~10Ω）F.滑动变阻器R2（0~1000Ω）G.定值电阻R0=20Ω①某实验小组设计了甲、乙两种实验电路图（如图所示）。为了尽可能减小实验误差，应该选用图______（填“甲”或“乙”）；②为了较精确测量，电流表选用______；滑动变阻器选用______。（填器材前面的代号）（2）若用丙所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻所造成的误差。①闭合S1和S2，调节滑动变阻器至合适位置，读得此时电流表A1和电压表V的示数分别为I0、U0；②再断开S2，调节滑动变阻器，使电压表V的示数仍为U0，读得此时电流表A1和A2的示数分别为I1、I2，则待测电阻Rx=______（用题中测出的物理量表示）。【答案】①甲②.D③.E④.【解析】【详解】（1）[1]由于电源电动势为6V，而待测电阻阻值约为20Ω，所以流过待测电阻的电流小于300mA，若电流表选用A1，电流读数不足电表刻度一半，而选用A2，电流表量程过小，所以为了方便测量且减小实验误差，所以待测电阻串联定值电阻，故实验电路图选甲；[2]由于测量电路中的电流最大为150mA，故电流表选D；[3]滑动变阻器采用分压接法，所以选择阻值较小的滑动变阻器，故选E；（2）[4]当闭合S1和S2，根据欧姆定律可得断开S2，有联立解得四、计算题（12+14+15=41分）13.如图所示，一半径为r的水平圆环上均匀分布着电荷量为的电荷，在垂直于圆环面且过圆心O的轴线上有A、B、C三个点，C和O间、O和A间的距离均为d，A和B间的距离为。在B点处有一电荷量为的固定点电荷．已知A点处的电场强度为零，静电力常量为k，求：(1)点处的电场强度(2)