2025-2026学年湖南省长沙市高二上学期期末考试模拟卷物理试题04（人教版）（试卷及全解全析）

答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页2025-2026学年湖南省长沙市上学期期末考试模拟卷04高二物理（考试时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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。4．测试范围：人教版必修第三册、选择性必修第一册。一、单选题（每小题4分，共16分）1．关于起电的本质，下列说法正确的是（）A．摩擦起电的本质是自由电子的转移B．摩擦起电的本质是相互摩擦的物体一个产生了正电荷，一个产生了负电荷C．感应起电是通过感应产生了自由电子D．感应起电是因为导体中的正电荷出现和转移2．如图所示，在正四面体P-ABC中，O是底面AB边的中点，若在A、B两点分别固定一个带正电、电荷量都为Q的点电荷。则下列说法中正确的是（）A．P、C两点的电势差不为零B．P点的电场强度与C点的电场强度相同C．将带负电的试探电荷q从P点静止释放，电荷沿PO加速，且加速度一定一直增大D．将带正电的试探电荷q沿PC从P点移动到C点，电荷的电势能先增加后减少3．如图所示，小球A、B用长为L的轻质细绳连接，B球穿在光滑水平细杆上，A球质量为m，B球质量为2m。初始时刻，细绳处于水平状态，将A、B由静止释放，空气阻力不计，重力加速度为g。从释放到A第一次运动到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．A、B组成的系统动量守恒 B．B球向右运动距离为C．细绳对B球的冲量等于B球动量的变化量 D．A球机械能减小了4．真空中有两个点电荷，电荷量均为q（q>0），固定于相距为2r的P1、P2两点，O是P1P2连线的中点，M点在P1P2连线的中垂线上，N点在P1P2连线上，M、N两点距离O点都为x（）。已知静电力常量为k，不计电子重力，当时，，则下列说法正确的是（）A．电子在M点的电势能大于在N点的电势能B．在N点静止释放的电子，其运动可视为简谐运动C．在M点静止释放的电子，其运动可视为简谐运动D．P1P2中垂线上电场强度的最大值为二、多选题（每小题5分，选不全得3分，有错选得0分，共20分）5．如图所示，电源的正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（）A．只有正离子的定向移动才能产生电流B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流加强C．电流D．电流6．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表。规格后轮驱动直流电机车型26英寸额定输出功率整车质量额定电压最大载量额定电流则下列说法中正确的是（）A．此车电机的内阻为 B．电机正常工作时的效率为C．电机正常工作时的总功率为 D．电机突然卡死时，电机的总功率为7．如图甲所示的平面内，轴右侧被直线分为两个相邻的区域Ⅰ、Ⅱ。区域Ⅰ内充满匀强电场，区域Ⅱ内充满垂直平面的匀强磁场，电场和磁场的大小、方向均未知。某时刻，质量为、电荷量为的粒子从点沿轴正方向以速度出发，在平面内运动，已知粒子在区域Ⅰ中的运动轨迹是以轴为对称轴的抛物线的一部分。一段时间后粒子第一次到达两区域分界线上的点，从经过点开始计时，粒子在区域Ⅱ中运动的图像如图乙所示，是正弦曲线的一部分，图中为最大纵坐标。不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A．区域Ⅰ内电场强度大小为，方向沿轴负方向B．图乙中的最大纵坐标，对应的横坐标C．区域Ⅱ内磁感应强度大小为，方向垂直平面向里D．粒子从进入区域Ⅰ到第一次离开区域Ⅱ经历的时间为8．激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图所示。图中点是介质小球的球心，入射时光束①和②与的夹角均为，出射时光束均与平行。小球折射率大于周围介质的折射率，不考虑光的吸收和反射，光对小球的作用力可以通过光的折射和动量定理分析，关于两光束因折射对小球产生的合力分析正确的是（）A．光束①和②强度相同，两光束因折射对小球产生的合力水平向左B．光束①和②强度相同，两光束因折射对小球产生的合力为零C．光束①比②的强度大，两光束因折射对小球产生的合力偏下D．光束①比②的强度大，两光束因折射对小球产生的合力偏上第II卷非选择题三、填空题（本题共2小题，12分）9．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内(1)充电宝输出的电功率为(2)手机电池产生的焦耳热(3)手机电池储存的化学能为10．波长为500nm的平行单色光垂直射到宽度为0.25mm的单缝上，紧靠缝后放一凸透镜，其焦距为0.25m，则置于透镜焦平面处的屏上中央零级明纹两侧第一暗纹之间的距离为四、实验题（本题共2小题，共16分。把答案填在答题卷中对应的横线上或按题目要求作答。）11．新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池串联而成，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。某实验小组测量某个新型锂电池组的电动势（约为41V）和内阻（约为2Ω），进行了以下实验：(1)为完成本实验需要将实验室量程为5V、内阻为2kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，需要串联一个kΩ的定值电阻R0。(2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像，其中U为电压表读数（电压表自身电压），R为电阻箱的读数，图中a=2，b=0.2，c=5。若不考虑电压表分流带来的影响，由以上条件可以得出电源电动势E=V；内阻r=Ω（计算结果均保留两位有效数字）。(3)若考虑电压表分流，上述测量值与真实值相比：电动势的测量值（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），电源内阻测量值（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。12．请完成下列实验操作和计算。(1)某小组利用游标卡尺测量水管的内径，图中游标卡尺的读数为mm。(2)某实验小组利用位移传感器和气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示。滑块A上装有信号发射器，位移传感器可测量其位移及对应的时间，滑块A和B上均安装了粘扣，使两滑块发生碰撞时可粘在一起。实验过程如下：①打开气源电源，调节气垫导轨水平，将滑块A放置在靠近位移传感器一端，开启传感器，同时轻推一下滑块A，使滑块A滑行一段距离后与滑块B碰撞，传感器记录滑块A的位移x与时间t的关系图像如图乙所示，则在s时滑块A、B发生碰撞，两滑块碰撞前瞬间滑块A的速度大小为m/s。②用天平称量出滑块A（含粘扣和信号发射器）的总质量为，则滑块B（含粘扣）的总质量为g时，两滑块碰撞前后动量守恒。计算题（共36分，请写出必要的文字说明，只有答案不得分）13．如图甲所示，边长为的匝正方形闭合线圈内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场右边界与线圈右边界重合，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。(1)求时穿过线圈的磁通量；(2)若时线圈开始以右边界为转轴按箭头方向转动，时线圈刚好转过，求到内穿过线圈的磁通量的变化量。14．如图所示，光滑绝缘水平面上的小球A、B均带正电荷，小球B左侧连接一根轻质弹簧，弹簧原长为L。小球A从与小球B相距2L处以初速度v₀向右运动。已知静电力常量为k，小球A、B均视为质点，质量分别为3m、m。若小球A所带电荷量为，小球B所带电荷量为，两球相距r时A、B两球组成的系统的电势能为(1)求小球A、B共速时的速度大小；(2)若经过时间t，小球A恰好接触弹簧，求此过程小球B的位移大小；(3)若运动过程中小球A能够接触弹簧，求小球A、B电荷量的乘积需要满足的条件。15．如图所示，一质量的物块1从高度的光滑曲面轨道顶点A静止滑下，轨道底端B点与顺时针转动、速度的传送带平滑连接，传送带与物块1间的动摩擦因数，物块1从传送带最右端无碰撞进入两段半径的四分之一圆弧管道，并刚好能到达圆弧管道顶端D点。质量均为的物块2与小球通过长的轻杆连接，且处于平衡状态，小球位于半径略大于自身的光滑圆柱槽内的O点，且可在槽内自由移动，圆柱槽上下表面镂空，杆和物块均可无碰撞穿过圆柱槽。物块1在D点与物块2粘连在一起，因受到微扰，物块向右偏转，此时速度仍然为，物块1刚好在最低点与物块2分离，并刚好无碰撞地进入倾角的固定斜面，并与斜面边缘处的木板发生弹性碰撞。斜面底端垂直固定一弹性挡板P，足够长的木板上端和斜面边缘对齐，木板下端与挡板P的距离，木板上表面中点固定一物块3，物块1和木板碰撞前瞬间解除锁定，物块3和木板的质量均为，木板和物块与斜面间的动摩擦因数，物块和木板间的动摩擦因数，不计空气阻力，木板与挡板P碰撞后，速度大小不变，方向反向，。(1)若要小球不滑出圆柱槽轨道，圆柱槽最左端E距离小球的初始距离至少为多少？(2)传送带长度l应满足什么条件；(3)木板与物块1第二次碰撞后物块1的速率为多少？2025-2026学年湖南省长沙市上学期期末考试模拟卷04高二物理（解析版）（考试时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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。4．测试范围：人教版必修第三册、选择性必修第一册。题号12345678答案ADDBBDABBCDAD1．A【详解】AB．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体，即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体，电荷只是发生转移，没有产生电荷，故A正确，B错误；CD．感应起电是自由电子从物体的一部分转移到另一个部分，并不是产生了自由电子，也不是导体中的正电荷出现和转移，故CD错误。故选A。2．D【详解】A．P-ABC是正四面体，A、B两点分别固定等量同种电荷，O是AB边的中点，等量同种电荷中垂线上沿O点向两边电势降低，如图由几何知识知OC与AB垂直，OP与AB垂直，OC=OP，所以C点与P点电势相同，A错误；B．P点与C点电场强度大小相同，方向不同，B错误；C．将带负电的试探电荷q从P点静止释放，电荷沿PO加速，但O点的电场强度为零，到达O点时加速度为零，故加速度不可能一直增大，C错误；D．将带正电的试探电荷q从P点移动到C点，先靠近O点，然后再远离O点，根据正电荷在电势高的地方电势能大，可知电荷电势能先增加后减小，D正确。故选D。3．D【详解】A．对A、B组成的系统，在竖直方向上A球有加速度，系统所受的合外力不为零，因此系统的动量不守恒，故A错误；B．系统在水平方向动量守恒所以代入数据得解得，故B球向右运动的距离为，B错误；C．B球在运动过程中受到重力、细杆的支持力和细绳的拉力，B球动量的变化量等于这三个力冲量的矢量和，故C错误；D．对A、B组成的系统，水平方向动量守恒系统机械能守恒联立解得A球重力势能减少了A球动能增加了A球机械能的变化量，所以A球机械能减小了，故D正确。故选D。4．B【详解】A．根据两等量负点电荷连线和中垂线电场分布特点可知，中垂线上场强方向由M点指向O点，连线上场强方向由O点指向N点，根据沿电场方向电势降低可知，M点电势高于O点电势，O点电势高于N点电势，则M点的电势高于N点的电势，根据电子带负电，在M点的电势能小于在N点的电势能，故A错误；B．在N点静止释放的电子，根据等量同种电荷的电场线分布可知，电子运动过程中，O点为平衡位置，可知当发生位移x时，粒子受到的电场力为由于，原式整理可得在N点静止释放的电子，其运动可视为简谐运动，故B正确；C．在M点静止释放的电子，可知当发生位移x时，粒子受到的电场力为显然，当x较小时，不满足简谐振动回复力F=-kx，故C错误；D．设P1处的点电荷在P1P2中垂线上某点A处产生的场强与竖直向下的夹角为，则根据场强的叠加原理可知，A点的合场强为由数学导数知识可知，当时，电场强度的最大值为，故D错误。故选B。二、多选题（每小题5分，选不全得3分，有错选得0分，共20分）5．BD【详解】A．负离子的定向移动也能产生电流，故A错误；B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流加强，故B正确；CD．正离子产生的电流为负离子产生的电流为总电流为解得，故C错误，D正确。故选BD。6．AB【详解】A．电机的总功率为输出功率为，故发热功率为根据代入数据解得，故A正确；B．电机正常工作时的效率为，故B正确；C．电机正常工作时的总功率，故C错误；D．卡死时电机为纯电阻电路，总功率为代入数据可得，故D错误。故选AB。7．BCD【详解】A．根据题意可知，粒子在区域Ⅰ内所受电场力沿轴正方向，做类平抛运动，因粒子带负电，故电场强度沿轴负方向，沿方向和方向分别有，又联立解得，故A错误；BC．根据题意可知，粒子在区域Ⅱ内沿顺时针方向做匀速圆周运动，且圆心在轴上，根据左手定则可知，磁感应强度方向垂直平面向里，粒子的运动轨迹如图所示设粒子进入区域Ⅱ时速度方向与轴的夹角为，则故则有，解得，故，根据洛伦兹力提供向心力有解得，故BC正确；D．粒子在区域Ⅰ内运动的时间为粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心角为粒子在区域Ⅱ内运动的时间为粒子从进入区域Ⅰ到第一次离开区域Ⅱ经历的时间为，故D正确。故选BCD。8．AD【详解】AB．仅考虑光的折射，设时间内每束光穿过小球的粒子数为n，每个粒子动量的大小为p，这些粒子进入小球前的总动量为从小球出射时的总动量为、的方向均沿SO向右。根据动量定理可知，小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左，故A正确，B错误；CD．建立如图所示的Oxy直角坐标系x方向：根据AB同理可知，两光束对小球的作用力沿x轴负方向。y方向：设时间内，光束①穿过小球的粒子数为n1，光束②穿过小球的粒子数为n2这些粒子进入小球前的总动量为从小球出射时的总动量为根据动量定理可知，小球对这些粒子的作用力的方向沿y轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿y轴正方向，所以两光束对小球的合力的方向指向左上方，故D正确。故选AD。第II卷非选择题三、填空题（本题共2小题，12分）9．(1)UI(2)(3)【详解】（1）由题可知，充电宝输出的电功率（2）根据焦耳定律可知，手机电池产生的热量（3）充电宝的输出总能量根据能量守恒可知，储存的化学能为10．1mm【详解】[1]中央零级明纹两侧第一暗纹之间的距离代入数据得四、实验题（本题共2小题，共16分。把答案填在答题卷中对应的横线上或按题目要求作答。）11．(1)14(2)401.8(3)偏小偏小【详解】（1）需要串联的电阻为（2）[1][2]电压表量程扩大到了原来的8倍，则由电路可知可得由图像可知，解得E=40V，r=1.8Ω（3）[1][2]考虑电压表分流，则则故E测＜E真；且，故r测＜r真12．(1)19.30(2)20.2200【详解】（1）游标卡尺的读数为。（2）[1]由图像乙可知，两滑块在时发生碰撞。[2]0~2s内滑块A做匀速运动，其速度大小为碰后滑块B的速度大小。[3]两滑块碰撞过程动量守恒