湖南省湘潭市名校2027届物理高二上期中综合测试试题含解析

湖南省湘潭市名校2027届物理高二上期中综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、下列给出的几个物理量中，属于标量的是：（）A．路程 B．位移 C．速度 D．加速度2、如图，将物体从固定的光滑斜面上静止释放，物体沿斜面下滑的过程中，下列说法正确的是（）A．物体所受的合力为零B．斜面对物体的支持力对物体做正功C．物体的动能不变D．物体的机械能守恒3、如图所示，竖直面内有带负电的圆环，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都会发生转动，以下说法正确的是（）A．a、b、c的N极都向纸面外转动B．b的N极向纸面外转，而a、c的N极向纸面内转C．b、c的N极都向纸面内转，而a的N极向纸面外转D．b的N极向纸面内转，而a、c的N极向纸面外转4、12根长直导线并排成长为l的直导线带ab，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，其位置如图所示，P1到导线带左端的距离等于P2到导线带右端的距离，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，ab上所有直导线产生的磁场在P1处的合磁感应强度大小为B1，在P2处的合磁感应强度大小为B2，若仅将右边6根直导线移走，则P2处的磁感应强度大小为()A． B．B2－B1 C．B1－ D．B1＋5、在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到地球中心和月球中心的距离之比为9∶1，则地球质量与月球质量之比约为()A．9∶1 B．1∶9 C．27∶1 D．81∶16、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙．下列说法正确的是（）A．离子从电场中获得能量B．离子由加速器的边缘进入加速器C．加速电场的周期随粒子速度增大而增大D．离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压有关二、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、在静电场中（）A．沿电场线方向，电场强度一定越来越小B．沿电场线方向，电势一定越来越低C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．电场线与等势面处处相互垂直8、中国空间站发射已经进入倒计时，最早将于2020年发射。如图所示，如果飞船发射后首先进入椭圆轨道，其远地点P距地心的距离为a，近地点Q距地心的距离为b，经过变轨后转移到半径为a的圆形轨道。已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转的影响，则下列说法正确的是A．飞船在圆形轨道上运行时周期为B．飞船在椭圆轨道上运行时经过远地点P的速度大于经过近地点Q的速度C．飞船在椭圆轨道上运行时经过远地点P的速度小于在圆形轨道上运行时的速度D．飞船在椭圆轨道上运行时经过远地点P的加速度小于经过近地点Q的加速度9、如图所示，两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，闭合开关S，给电容器充电．在两极板间有固定点P．用E表示两极板间的电场强度，φ表示P点的电势，下列说法正确的是（）A．保持S接通，上极板A不动，将下极板B缓慢向下移动稍许到B′，φ增大B．保持S接通，上极板A不动，将下极板B缓慢向下移动稍许到B′，E增大C．若断开S，下极板B不动，将上极板A缓慢向下移动稍许到A′，则E不变D．若断开S，下极板B不动，将上极板A缓慢向下移动稍许到A′，φ减小10、如图所示，带正电的点电荷被固定于A点，以O点为坐标原点，AO方向为x轴正方向建立如图所示的一维坐标系，现将一个电荷量很小的带正电的点电荷q从O点由静止释放，在点电荷运动的过程中，下列关于点电荷q的动能Ek、电势能Ep随坐标x变化的图象中(假设O点电势为零，不计q的重力)，可能正确的是()A． B． C． D．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）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车拖动的纸带打出的点计算出．（1）图2为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，距离如图，单位是cm，小车的加速度是________m/s2（结果保留两位小数）（2）以下措施正确的是（_________）A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B．平衡摩擦力时，应将纸带连在小车上，让小车拖动纸带运动C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D．实验时，先放开小车，后接通电源（3）当M与m的关系满足____时，才可认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。（4）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与______的图象．（5）图3为甲同学根据测量数据做出的a－F图线，说明实验存在的问题是______________。12．（12分）用伏安法测电阻时，如待测电阻Rx约为150Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为20Ω，应该用图中的_____电路（填①或②）来测量可以尽量减小误差．当用电路图1进行测量时，测量值将比真实值偏_____；当用图2进行测量时测量值比真实值偏___（填大或小）．以上的测量误差属于____（偶然，系统）误差．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）电动自行车是目前较为时尚的代步工具，某厂生产的一种自行车，设计质量（包括人）80千克，动力电源选用能源储备为“36V，12Ah”（即输出电压为36V，工作电流与工作时间的乘积为12安培小时）的蓄电池（不计内阻），所用电动机的输入功率为P=120W，电动机的内阻r=1.8Ω，如果电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速率，自行车对地面压力都成正比，即，其中k=，g取10，求：(1)该电动自行车行驶的最长时间t为多少？(2)该电动自行车电动机的输出功率是多少？(3)自行车在平直公路上能达到的最大速度是多少？14．（16分）如图所示，电源电动势为E＝30V，内阻为r＝1Ω，电灯上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2Ω．若电灯恰能正常发光，求：（1）电源的总功率PE（2）电动机输出的机械功率P机15．（12分）在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电荷量为＋2q，B球的带电荷量为－3q，组成一带电系统，如图所示，虚线MP为A、B两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距5L．最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线NQ的距离为4L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MP，NQ间加上水平向右的匀强电场E后，试求：(1)B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；(2)带电系统向右运动的最大距离；(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零时，B球电势能的变化量．

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、A【解析】

A.路程是只有大小没有方向的物理量。是标量，故A项正确。B.位移是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故B项错误；C.速度是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故C项错误；D.加速度是既有大小又有方向的物理量，是矢量，故D项错误；2、D【解析】

A．物体沿光滑斜面加速下滑，则物体所受的合力不为零，A错误；B．斜面对物体的支持力的方向与斜面垂直，与物体的运动方向垂直，则支持力对物体不做功，B错误；C．合外力对物体做正功，故物体的动能增加，C错误；D．斜面光滑，故只有重力做功，则机械能守恒，D正确。故选D。3、B【解析】

圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场垂直于纸面向里，b处磁场垂直于纸面向外，故a、c处的小磁针的N极朝纸面内转动，b处小磁针的N极朝纸面外转动，故B正确，ACD错误。故选B。4、B【解析】

由磁场的叠加原理可知，P1处的磁感应强度B1等于右边6根直导线在P1处产生的磁感应强度；P2点的磁感应强度B2等于12根通电导线在P2处的磁感应强度，也等于右边6根直导线在P2处产生的磁感应强度与左边6根直导线在P2处产生的磁感应强度的和；因右边6根直导线在P2处产生的磁感应强度等于右边6根直导线在P1处产生的磁感应强度B1，则当仅将右边6根直导线移走时，P2处的磁感应强度大小为B2－B1；A．，与结论不相符，选项A错误；B．B2－B1，与结论相符，选项B正确；C．B1－，与结论不相符，选项C错误；D．B1＋，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】

设地球质量为M，月球质量为m，飞船质量为m'，地球到飞船的距离为R，月球到飞船的距离为r，则有：R=9r；由万有引力定律可得：地球对飞船的引力月球对飞船的引力由F=F'可得：M=81m故选D。6、A【解析】试题分析：A、由于洛伦兹力并不做功，而离子通过电场时有qU=mv2，故离子是从电场中获得能量．故A正确；B、要加速次数最多最终能量最大，则被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器，故B错误．C、据回旋加速器的工作原理知，电场的周期等于粒子在磁场运动的周期．所以T==，与离子的速度大小无关．故C错误；D、离子在磁场中洛伦兹力提供向心力，所以qvB=，所以r=，据表达式可知，离子获得的最大动能取决于D形盒的半径，所以最大动能为，与加速电场的电压无关．故D错误．故选A．考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理．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、BD【解析】沿电场线方向，电场强度不一定越来越小，例如匀强电场，选项A错误；沿电场线方向，电势一定越来越低，选项B正确；同一等势面上各点电场强度不一定相等，选项C错误；电场线与等势面处处相互垂直，选项D正确；故选BD.8、CD【解析】

A．飞船在圆形轨道上运行时，万有引力提供向心力，有又联立解得A项错误；B．根据开普勒天体运动定律，飞船在椭圆轨道上运行时经过远地点P的速度小于经过近地点Q的速度，B项错误；C．飞船在椭圆轨道上的远地点P要经过加速才能进入圆形轨道，所以经过远地点P的速度小于在圆形轨道上运行的速度，C项正确；D．飞船在椭圆轨道上运行时，加速度由万有引力产生，所以经过远地点P的加速度小于经过近地点Q的加速度，D项正确。9、AC【解析】

保持S接通，则两板间的电势差不变，上极板A不动，将下极板B缓慢向下移动稍许到B′，导致d增大，由可知，两极板间的电场的电场场强减小，则P到上极板的电势差减小，因此P点的电势升高，故A正确，B错误；断开S，下极板B不动，将上极板A缓慢向下移动稍许到A′，因两板上所带电量不变，减小距离d，电容增大，由，及，则可知E不变，故C正确；由上分析可知，因电场强度不变，当将上极板A缓慢向下移动稍许到A′，而P到B极板间的电势差不变，则其电势不变，故D错误；故选AC．电容器的动态分析重点在于明确电容器的两种状态：充电后断开则极板上的电量不变；和电源相连，则两板间的电势差不变．10、BD【解析】

AB.设点电荷q在x处所受的电场力为F，在点电荷在运动的过程中，电场力F做正功，点电荷的电势能减少，动能增加；在x→x+x内，x极小，点电荷q动能增加量为Ek，根据动能定理得Fx=Ek，则F=

，由于在点电荷在运动的过程中，电场力F逐渐减小，所以Ek-x图象的斜率逐渐减小，故A错误，B正确；

CD.根据能量守恒定律知，Ek+Ep=0，则得Ep=-Ek，则知Ep-x图象的斜率也应逐渐减小，故C错误，D正确。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、1.59BCM》m平衡摩擦力过度【解析】

（1）[1]每相邻两点间还有四点未画出来，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度：；（2）[2]AB.平衡摩擦力时，应在不挂重物时，小车拖动纸带做匀速运动，小车的重力沿斜面向下的分力等于阻力，故A错误，B正确；C.当小车的重力沿斜面向下的分力等于阻力时，即与质量大小无关，所以每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；D.实验时，应先接通电源，后放开小车，故D错误。故选：BC；（3）[3]以整体为研究对象有：mg=(m+M)a解得：，以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma=显然要有F=mg必有M>>m，即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；（4）[4]由牛顿第二定律：F=Ma可知：，在F一定时a与成正比，为直观地找出a与M的关系，可以作出a−图象；（5）[5]由图所示a−F图象可知，图象在a轴上有截距，说明小车受到的合力为零时，已经有一定的加速度，这是由于平衡摩擦力过度造成的。12、①小大系统【解析】

待测电阻与电流表内阻相当，满足，属于小电阻，采用电流表的外接法测量误差较小，测