湖南省长沙市芙蓉区铁路第一中学2027届高二物理第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

湖南省长沙市芙蓉区铁路第一中学2027届高二物理第一学期期中学业质量监测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，+Q1和-Q1是两个可自由移动的电荷，Q1=4Q1．现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q1连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么（）A．Q3应为正电荷，放在Q1的右边B．Q3应为负电荷，放在Q1的左边C．Q3应为正电荷，放在Q1的左边D．Q3应为负电荷，放在Q1的右边2、把电量是4×10-5C的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功为1.2×10-2J。以下说法中不正确的是（）A．正电荷在A点时的电势能比它在B点时的电势能大1.2×10-2JB．A点的电势等于300VC．A点的电势比B点高300VD．A,B两点间的电势差等于300V3、如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()A．2－ B． C． D．4、如图所示，S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，且ab=bc,某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点，则（）A．a处质点的位移始终为2AB．c处质点的位移始终为-2AC．b处质点的振幅为0D．c处质点的振幅为2A5、如图是电场中某区域的电场线分布图，P点是电场中的一点，则A．P点的电场强度方向向左B．P点的电场强度方向向右C．正点电荷在P点所受的电场力的方向向左D．负点电荷在P点所受的电场力的方向向右6、如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，以电荷连线中点O为圆心画一圆，交连线于A、C两点，交连线中垂线于B、D两点。下列说法中正确的是（

）A．A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向不同B．B、D两点的电场强摩及电势均相同C．一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先减小后增大D．一质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功二、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、如图所示，三角形边界ABC的AB边竖直，三条边内有磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场.已知AB边的右侧空间有沿水平方向的匀强电场，其余空间均为真空.若一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力)以速度从AB边上某一点N(不包括B点)水平向左射入磁场区域，最终从BC边上某点M射出且不再返回，则下列说法中正确的是A．AB边右侧电场的方向水平向右B．粒子在磁场中走过的最远路程为C．D．8、如图所示,MNQP为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为固定的光滑半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为轨道水平直径的两个端点.一个质量为m、电荷量为-q的带电小球从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆形轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是()A．小球一定能从B点离开轨道B．小球在AC部分可能做匀速圆周运动C．小球到达C点的速度可能为零D．当小球从B点离开时,上升的高度一定等于H9、如图所示的电路，电源电压U=3.0V，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的I-U特性曲线如右图所示．当开关闭合后，下列关于电路中灯泡的说法中，正确的是()A．灯泡L1消耗的电功率为0.30WB．灯泡L1的电阻为7.5ΩC．灯泡L3的电阻为12ΩD．三灯泡消耗的总电功率为0.90W10、如图所示，一质量为m、半径为r的光滑球A用细绳悬挂于O点，另一质量为M、半径为R的半球形物体B被夹在竖直墙壁和A球之间，B的球心到O点之间的距离为h，A、B的球心在同一水平线上，A、B处于静止状态．重力加速度为g．则下列说法正确的是A．A对B的压力大小为B．竖直墙壁对B的摩擦力可能为零C．当只轻轻把球B向下移动一点距离，若A、B再次保持静止，则A对B的压力大小保持不变，细绳拉力增大D．当只轻轻把球B向下移动一点距离，若A、B再次保持静止，则A对B的压力减小，细绳拉力减小三、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）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个物块的碰撞是否为弹性碰撞即碰撞过程中没有机械能损失，某同学选取了两个与水平面间动摩擦因数相同、体积相同、但质量不相等的正方体物块，其中物块A的质量大于物块B的质量，计算时A物块和B物块均可以看成质点，按下述步骤做了如下实验：a.按图示安装好实验装置，轨道QM为弧槽，MN为水平粗糙直轨道，M为弧槽与直轨道的切点。在直轨道上选取一位置P用笔标记，使MP之间的距离稍大于两物块的宽度；b.先不放B物块，将A物块由弧槽的某一位置由静止释放，物块停下后测出物块A从P点开始滑行的距离s0；c.将物块B放在P处，将A物块从弧槽的同一位置由静止释放，与B碰撞后各自滑行一段时间停止，测出A、B从P点开始滑行的距离分别为s1、s2；根据该同学实验，回答下列问题：(1)本实验中，__________（填“需要”或“不需要”）测出两物块的质量；(2)若测得A、B两物块质量分别为m1、m2，请写出两物块碰撞的动量守恒表达式________；若该碰撞为弹性碰撞，请写出碰撞时机械能守恒表达式__________。12．（12分）下列为某组同学的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验．（1）请挑选合适的电表量程，在下图1中，完成余下的电路连线．要求小灯泡两端的电压能从零开始连续变化_____．（2）根据上述电路，测量得到了一组实验数据，并在I-U图中描点连线后得到如下图线a．该组同学为了进一步研究温度对电阻的影响，将小灯泡玻璃敲碎后，使灯丝倒置浸在油杯中（如下图2所示），使灯丝的温度在开始阶段基本不变，更换电表的量程后，再次完成上述实验，得到实验数据如下表所示．请用表中数据在坐标纸上描点，并作出I-U图线b_____．（3）根据上述的I-U图像，比较a、b两条图线的异同，并说明原因_______________．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）如图所示，电源电动势E＝14V，内电阻r＝1Ω，小灯泡标有“2V，4W”，电动机D的内阻r＝0.5Ω，当变阻器的阻值R调到1Ω时，电灯和电动机均能正常工作，求：(1)电动机两端的电压；(2)电动机输出的机械功率；(3)电路消耗的总功率．14．（16分）如图所示，电源内阻r=1Ω,R1=2Ω,R2=6Ω,灯L上标有“3V1.5W”的字样,当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时,电流表示数为1A，灯L恰能正常发光，电流表为理想电表．（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）(1)求电源的电动势;(2)当滑动阻器的Pb段电阻多大时,变阻器R3上消耗的功率最大?最大值多大?15．（12分）如图所示，平行板电容器两板间距0.1m，板间电压为1×103V，一个质量为0.2g、带1×10-7C正电荷的小球用0.01m长的细线悬挂于板间O点，将球拉到A使线水平拉直，然后释放，g取10m/s2,问:（1）小球摆到最低点B时速度多大?（2）若小球经过B点时线突然断开，以后小球经过B点正下方C点处，则BC相距多远?

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】

假设Q3放在Q1Q1之间，那么Q1对Q3的电场力和Q1对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立。设Q3所在位置与Q1的距离为r13，Q3所在位置与Q1的距离为r13，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q1对Q3的电场力大小。即：kQ1Q3r132=kQ2Q3r232，由于Q1=4Q1，所以1r13我们可以去尝试假设Q3放带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态。不行再继续判断，注意使用“两同夹异”结论。2、B【解析】

A.正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做1.2×10-2J的正功，则电荷的电势能减小1.2×BCD、A.B两点间的电势差UAB电场力做功多少，电荷的电势能就减少多少.根据U=W3、C【解析】

当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C.4、D【解析】

AB：S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A；某时刻a是两列波的波峰相遇点，c是两列波的波谷相遇点；再经过，a是平衡位置相遇点，c是平衡位置相遇点；因此a、c处质点的位移是不断变化的．故AB两项错误．CD：S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源，振幅为A，a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上，这三点的振幅均为2A．故C项错误，D项正确．5、B【解析】分析：电场线的方向就是电场强度的方向，正电荷所受电场力的方向与该点场强的方向相同，负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反．解答：解：电场线的方向就是电场强度的方向，故P点电场强度方向向右．故A错误B正确．正电荷所受电场力的方向就是该点场强的方向，故正电荷在P点所受电场力向右．故C错误．负电荷所受电场力的方向与场强的方向相反，故负电荷在P点所受电场力向左．故D错误．故选B．6、B【解析】试题分析：在如图所示的电场中EA＞EO＞EB，且电场方向都水平向右，故A错误；由于B、D两点关于O点对称，因此其场强大小相等，方向均水平向右，中垂线为零等势线，故B正确；电子由B沿B→C运动到C过程中，靠近负电荷远离正电荷，因此电场力做负功，电势能增大，沿C→D运动到D过程中，靠近正电荷远离负电荷，电场力做正功，电势能减小，故整个过程中电势能先增大后减小，故C错误；图中两电荷连线电场方向水平向右，即由A指向C，质子受电场力水平向右，故质子由C点沿C→O→A路径移至A点过程中电场力做负功，故D错误．考点：考查了等量异种电荷形成的电场点评：要熟练掌握等量异种电荷和等量同种电荷周围电场强度、电势分布情况，并能正确判断电荷在电场中运动时动能、电势能变化情况．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、BCD【解析】A、在磁场中洛伦兹力提供向心力，则，而且，则根据几何关系可以知道：当从距离B点最远的点N入射时与AC边相切，轨迹如图所示：则从磁场射入电场后，在电场中做减速运动，速度减为零之后，反向加速再次进入磁场，故AB边右侧电场方向水平向左，故选项A错误；B、如图所示，在磁场中的轨迹长度为：，故选项B正确；C、由几何关系可以得到：，则：由于入射点N是最远点，其可以向下移动，故，即选项C正确；D、由几何关系可以得到：，由于入射点N可以向下移动，故，故选项D正确。点睛：对带电粒子的匀速圆周运动的求解，关键是画出匀速圆周运动的轨迹，利用几何知识找出圆心及相应的半径，从而找到圆弧所对应的圆心角，由圆心和轨迹用几何知识确定半径是研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的重要方法。8、BD【解析】试题分析：由于题中没有给出H与R、E的关系，所以小球不一定能从B点离开轨道，故A错误；若重力大小等于电场力，小球在AC部分做匀速圆周运动，故B正确；若小球到达C点的速度为零，则电场力大于重力，则小球不可能沿半圆轨道运动，所以小球到达C点的速度不可能为零，故C错误；由于小球在AB部分电场力做功为零，所以若小球能从B点离开，上升的高度一定等于H，故D正确．考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系、向心力【名师点睛】本题考查了带电小球在电场和重力场中的运动，综合运用了动能定理、牛顿第二定律等知识，综合性强，对学生的能力要求较高．9、ABC【解析】

AB、由题意，电源电动势为3.0V，内阻不计，则知L3的电压U3=E=3V，L2、L1的电压均为，由小灯泡的伏安特性曲线读出L1的电流为I1=0.20A，则其电阻为，灯泡L1消耗的电功率为，故A、B正确；C、由小灯泡的伏安特性曲线读出L3的电流为I3=0.25A，则其电阻为，故C正确；D、灯泡L3消耗的电功率为，灯泡L2消耗的电功率等于灯泡L1消耗的电功率，所以三灯泡消耗的总电功率，故D错误；故选ABC．关键是知道电源电动势为3.0V，内阻不计，则知三个灯泡两端的电压，由小灯泡的伏安特性曲线读出三个灯泡的电流，由求出电阻，根据P=UI求出功率．10、AD【解析】

分析小球的受力情况，运用合成法作图，结合三角形相似求出B对A的支持力，从而求得A对B的压力.分析B的受力情况，由平衡条件判断墙壁对B的摩擦力.当只轻轻把球B向下移动一点距离，再用同样的方法得到B对A的支持力和细绳拉力的表达式，即可分析它们的变化.【详解】A．分析A球的受力情况，如图1所示：N与mg的合力与T等大反向共线，根据两个阴影三角形相似得：，得：，，由牛顿第三定律知A对B的压力大小为：，故A正确.B．B在竖直方向受到重力，而AB间无摩擦，由平衡条件知竖直墙壁对B一定有摩擦力，故B错误.CD．当只轻轻把球B向下移动一点距离，分析A球的受力情况，如图2所示：N与T的合力与mg等大反向共线，根据两个阴影三角形相似得：可得：，，由于L＞h，可知，N减小，T减小，由牛顿第三定律知A对B的压力减小，故C错误，D正确.故选AD.本题中没有角度，所以可以采用三角形相似研究共点力平衡问题.正确作出力的合成图是关键.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、需要【解析】

（1）[1]设滑块与水平面间的动摩擦因数为，滑块在水平面上运动过程，A物块碰撞前，由动能定理得解得A、B物块碰撞后，由动能定理得，解得，；如果碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有将代入、，，可得故本实验中需要测出两物块的质量；（2）[2]由（1）分析可知，若测得A、B两物块质量分别为m1、m2，则两物块碰撞的动量守恒表达式为[3]若该碰撞为弹性碰撞，由机械能守恒定律得将代入、，，可得12、灯丝温度不变时，电阻不变；随着电压升高，灯丝散热不及，温度升高，电阻变大．【解析】试题分析：（1）本实验中应采用滑动变阻器分压接法和电流表外接