湖南省娄底市娄星区2027届物理高二上期中联考模拟试题含解析

湖南省娄底市娄星区2027届物理高二上期中联考模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为零势面，则小球触地前的瞬间机械能为（）A．mgH B．mgh C．mg(H+h) D．mg(H-h)2、如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中央射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场。不计粒子重力。若可以改变某个量，下列哪种变化，仍能确保粒子一定飞出电场A．只减小粒子的比荷B．只增大电场强度C．只增大粒子的带电量D．只减小粒子的入射速度3、如图所示，四条彼此绝缘的通电直导线处在同一平内，O点为四条导线所围正方形的中心，四条导线中的电流大小关系为，移除哪一条导线，能使O点的磁感应器强度增为最强（）A． B． C． D．4、如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B，一个质量为m，电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x，运动时间t之间的关系图像中正确的是（）A．B．C．D．5、如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线．若有一质子仅在电场力的作用下以某一初速度沿直线AB由A运动到B，其速度图象如图乙所示，下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB，以及质子在A、B两点所具有的电势能εA、εB和动能EKA、EKB，判断错误的是（）A．EA＜EBB．φA＞φBC．εA＞εBD．EKA＜EKB6、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是A．甲图：与点电荷等距的a、b两点B．乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C．丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点D．丁图：匀强电场中的a、b两点二、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、（多选）下列说法正确的是（）A．某时刻物体加速度为零，其速度一定为零B．物体某时刻速度很大，其加速度一定很大C．物体运动过程中速度方向与加速度方向一直相同，则物体一定做加速运动D．加速度越大的物体速度变化越快8、如图所示，倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为m、带电荷量为＋q的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力．则：A．若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将加速下滑B．若滑块匀速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑C．若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变小D．若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍以原加速度加速下滑9、如图所示，直线b为电源的U﹣I图象，直线a为电阻R的U﹣I图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别是（）A．电源的输出功率为4W B．电源的输出功率为2WC．电源的效率约为33.3% D．电源的效率约为67%10、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为()A．nvS B．nvΔtS 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）某同学在一次“测定某电阻元件的电阻率”的实验中，用游标卡尺测量电阻元件的长度为L（刻度位置如图1所示），用螺旋测微器测量金属丝直径d（刻度位置如图2所示），用伏安法测出电阻元件的电阻，然后根据电阻定律计算出该电阻元件的电阻率．（1）电阻元件长L为_______cm，金属丝的直径d为_________mm；图1图2（2）该同学测电阻元件的电路图如图所示，若要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请按此要求用笔画线代替导线在图中完成余下导线的连接；12．（12分）如图，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题：（1）线圈应连到学生电源的______________（选填直流、交流）；（2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将__________（选填变亮、变暗），这说明灯泡两端的电压__________（选填变大、变小）；（3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是__________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）在光滑的水平面内存在如图所示直角坐标系，第一、二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度．在第三象限至间有斜向右下方与x轴夹角为45°的匀强电场，场强．在y轴正、负半轴上的M点和N点各有一个极短的平板，由A点（-2m，0)静止释放一个质量为m=0.01kg，电量的小球，小球运动过程中会与两平板上表面发生完全弹性碰撞（碰撞时，小球在x轴方向速度不变，y轴方向速度大小不变，方向相反，碰撞时间不计），经过一段时间回到A点．求：（1）小球射出电场的速度；（2）平板M的坐标；（3）小球从A点出发到返回至A点所经历的时间．14．（16分）如图所示，为一磁约束装置的原理图，圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xOy平面向里的匀强磁场．一束质量为m、电量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过x轴上的P点，方向沿x轴正方向．当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次射入区域Ⅰ，已知OQ与x轴正方向成60°．不计重力和粒子间的相互作用．求：(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小；(2)若要使所有的粒子均约束在区域内，则环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形半径R至少为大；(3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期．15．（12分）一个带负电的粒子C在静电场中由A点运动到B点。在这一过程中，除电场力外，其他力做功为J，粒子的动能增加了。取A点为零势点，求：⑴此过程电场力所做的功；⑵A、B两点间的电势差；⑶B点的电势。

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】

设桌面为零势面，小球的初机械能E1EA.mgH与计算结果E2=mgH相符，故B.mgh与计算结果E2=mgH不相符，故BC.mg(H+h)与计算结果E2=mgH不相符，故CD.mg(H-h)与计算结果E2=mgH不相符，故2、A【解析】

设带电粒子的初速度为v0，板长为L，电场强度为E；根据牛顿第二定律，有

①

水平方向：L=v0t

②

竖直方向：y＝at2

③

联立①②③解得：

只减小粒子的比荷，竖直位移y减小，一定能飞出电场，故A正确；只增大电场强度，会使竖直位移y增大，粒子可能打到极板上，粒子不一定能飞出电场，故B错误；只增大粒子的带电量；会使竖直位移y增大，粒子可能打到极板上，粒子不一定能飞出电场，故C错误；只减小粒子的入射速度，会使竖直位移y变大，粒子不一定能飞出电场，故D错误；故选A。本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动，关键是运用运动的合成与分解的方法处理，本题很容易错误的理解为先经过加速电场后经过偏转电场，审题时一定要细心，题目要多读几遍。3、D【解析】

根据安培定则来确定通电导线周围磁场的分布，导线1、2、3在中心产生的磁场方向都是垂直纸面向里，只有导线4产生的磁场的方向向外，根据磁场的叠加可知，要使的磁场增强，应切断，故A、B、C错误，D正确；故选D。4、A【解析】

小球向下运动的过程中，在水平方向上受向右的电场力qE和水平向左的洛伦兹力和管壁的弹力N的作用，水平方向上合力始终为零，则有：①，在竖直方向上受重力和摩擦力f作用，其中摩擦力为：②，在运动过程中加速度为：③，由式可知，N-v图象时一条直线，且N随v的增大而减小，A正确；由①②③可知，小球向下运动的过程中，速度的变化不是均匀的，所以加速度的变化也不是均匀的，B错误；由②可知，在速度增大的过程中，摩擦力是先减小后增大的（在达到最大速度之前），结合③式可知加速度先增大后减小，C图体现的是加速度先减小后增大，C错误；在速度增到最大之前，速度是一直增大，而图D体现的是速度先减小后增大，所以选项D错误．本题关键明确小球的运动情况，先做加速度增加的加速运动，然后做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度最大．同时要注意在不同的图象中斜率所表示的不同含义．5、A【解析】试题分析：A、B、速度图象的斜率表示点电荷的加速度的大小，由于斜率减小，则知从A运动到B过程中带电粒子的加速度减小，根据牛顿第二定律说明电场力减小，由F=Eq知，所以由A运动到B，场强E减小，所以EA＞EB，故A错误；B、质子带正电，在电场力的作用下做加速运动，所以电场方向从A指向B，B点的电势低，即φA＞φB，故B正确；C、电场力对质子做正功，电势能减小，则，εA＞εB，动能增大，则EKA＜EKB，故CD正确．本题选错误的，故选：A。考点：电场线；电势差与电场强度的关系．6、B【解析】

A、甲图为正的点电荷的电场，图中、两点在同一个圆上，所以、b两点的电势相同，电场强度的大小也相同，但是场强的方向不同，故选项A错误；B、乙图为等量的异种电荷的电场，在连线的中垂线上的所有的点的电势都为零，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以此时、两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，故选项B正确；C、丙图中、处于金属平板上，处在电场中的金属平板处于静电平衡状态，金属板的表面为等势面，所以、两点的电势相等；由于、两点的电场线疏密不同，所以、两点电场强度大小不相等，但电场线与等势面垂直，所以、两点的电场强度的方向相同，故选项C错误；D、丁图是匀强电场，、点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，点的电势要比点的电势高，故选项D错误．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】（1）加速度是反映速度变化快慢的物理量，和速度大小没有直接关系，AB错误，D正确；（2）当速度方向和加速度方向一致时，物体做加速运动，C正确；【点睛】加速度用来描述速度变化的快慢，和速度的大小无关；当加速度方向和速度方向一致时，物体做加速运动，否则，做减速运动。8、BC【解析】

由题意可知考查力的平衡和牛顿第二定律应用，根据平衡条件和牛顿第二定律分析可得。【详解】A.若滑块匀速下滑，，加上竖直向上的电场后，滑块受到竖直向上的电场力作用，设电场力为F，滑块继续匀速度运动，故A错误；B.若滑块匀速下滑，，加上竖直向下的电场后，滑块受到竖直向下的电场力作用，设电场力为F，，说明滑块仍匀速下滑，故B正确。C.若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，合力减小，加速度变小，故C正确；D.若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块受到的合力增大，加速度增大，故D错误。滑块原来匀速运动，受力平衡，加上电场后合力为零，仍做匀速运动。若滑块向下做匀加速、匀减速运动，根据牛顿第二定律列出方程求出开始时的加速度，加电场力后受力分析根据牛顿第二定律列出方程求出后来加速度，比较先后加速度的大小可得。9、AD【解析】试题分析：由图象A可知电源的电动势E=3V，短路电流为6A，该电源和该电阻组成闭合电路时路端电压为U=2V，电流为I=2A，电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率，根据P=UI得P=2×2W=4W，电源的总功率为：P考点：考查了U-I图像【名师点睛】由图象A可知电源的电动势为3V，短路电流为6A，两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流．电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率，效率等于R消耗的功率除以总功率．10、BC【解析】

根据电流的微观表达式在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为：将代入得BC正确，AD错误。故选BC。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）11.05，1.998；（2）；【解析】（1）由图示游标卡尺可知，其示数为：；

由图示螺旋测微器可知，其示数为：；（2）由图示可知，电流表采用外接法，实验要求电流表的示数从零开始逐渐增大，

则滑动变阻器应采用分压接法，实物电路图如图所示：点睛：本题考查了游标卡尺、螺旋测微器读数，考查了连接实物电路图，要掌握常用器材的使用及读数方法，读数时视线要与刻度线垂直；当电压与电流从零开始变化时滑动变阻器只能采用分压接法。12、交流变暗变小变压器的初级连接的是学生电源的“直流”.【解析】

（1）线圈应连到学生电源的交流；（2）将与灯泡相连的线圈拆掉匝数，其余装置不变继续实验，由于变压器次级匝数减小，则次级电压减小，则灯泡亮度将变暗，这说明灯泡两端的电压变小；（3）实验中发现，在所有连接都完好的情况下，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因是变压器的初级连接的是学生电源的“直流”。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)2m/s(2)M(0，2m)(3)【解析】

（1）小球在电场中沿场强方向做匀加速直线运动，根据动能定理有：又因为场强方向与水平方向夹角为45°，故所以解得：v=2m/s（2）小球射出电场后做匀速直线运动，打到N板上，有几何关系可知N点的坐标为（0，-2m），击中N后由题意可知反弹以与水平方向成45°斜向上方匀速直线运动，进入磁场.小球进入磁场后的半径：代入数据解得：故小球在第一象限转半圆打到M点，故根据几何关系可得M点的坐标为（0，2），根据题意击中M后再在第二象限转半圆回到A点。小球的轨迹如图所示。（3）由