福建省师范大学附中2027届高二物理第一学期期中联考模拟试题含解析

福建省师范大学附中2027届高二物理第一学期期中联考模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、一根长为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为1.5L。现将两根这样的弹簧按图示方式连接，A、B两球的质量均为m，则两球平衡时，B球距悬点O的距离为（不考虑小球的大小）（）A．3L B．3.5L C．4L D．4.5L2、MN是一负电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹，如图中虚线所示，下列说法正确的是A．负电荷一定位于ab虚线的右侧B．带电粒子在a点加速度大于b点加速度C．带电粒子在a点电势能大于b点电势能D．带电粒子在a点的动能大于b点的动能3、真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F。如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的2倍，那么它们之间静电力的大小变为（）A．B．C．16FD．4F4、一段粗细均匀、横截面积为S的金属导线接到输出电压为U的稳压电源上，此时导线中自由电子定向移动速率为v，电子的电荷量大小为e，导线接入电路中的部分电阻为R，则这导线单位体积内自由电子的数量n等于A． B． C． D．5、铜的摩尔质量为M，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子定向移动的平均速率为()A．光速c B． C． D．6、以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为，如图所示，则物体在空中飞行的时间为不计空气阻力，g取)（）A．B．C．D．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，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2和R3均为定值电阻，开关S是闭合的，V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3，R4为热敏电阻，温度升高时电阻减少，现环境温度升高时，U1数值不变，下列推断中正确的是()A．U2变小、I3变小 B．U2不变、I3变小C．I1变小、I2变小 D．I2变大、I1变大8、一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（）A．x1处电场强度为零B．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3C．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动D．x2～x3段是匀强电场9、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”，在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响，空腔导体内部可以实现屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰，下列说法错误的是（）A．场是物质存在的形式B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为010、图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大三、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）研究两个小球在轨道水平部分碰撞的规律（动量守恒定律）：先安装好如图1实验装置，在地上铺一张白纸．白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．之后的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤1：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．（1）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________．A．A、B两点间的高度差h1B．B点离地面的高度h2C．小球1和小球2的质量m1、m2

D．小球1和小球2的半径r（2）当所测物理量满足________________时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足_________________时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞发生弹性碰撞．（1）完成上述实验后，某实验小组对装置进行了如图2所示的改造．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l1．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为__________________（用所测物理量的字母表示）．12．（12分）（1）某实验小组要对未知电阻Rx进行测量先用多用电表进行粗测，若多用电表的电阻档有三个倍率，分别是用×10档测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到_____档。（填×1或×100）。换档后应先________（填缺少的步骤），之后用表笔连接待测电阻进行读数，由表盘刻度读得该电阻的阻值是______Ω。（2）该小组成员用下列部分仪器对上题中电阻Rx进一步测量，可供使用的器材如下：电流表A1，量程0.1A，内阻很小，可忽略，电流表A2，量程3mA，内阻很小，可忽略，定值电阻R0=1kΩ滑动变阻器R1，最大电阻为10Ω，额定电流1A，滑动变阻器R2，最大电阻为500Ω，额定电流0.2A，电源电动势E=3V，内阻很小，电键S、导线若干要求实验中电表示数从零调起，可获得多组测量数据，测量结果尽量准确，实验操作方便。①由实验要求应选择的滑动变阻器为_______________②在虚线框内画出测量电路的原理图。③若I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，被测电阻Rx的表达式Rx=__________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）工作出差时移动电源已经是智能手机的最佳搭配，用电动势为5V的电源给手机充电时，测得电源两极间的电压为4.5V，已知电源铭牌中标有电源容量为2Ah，且电源电能全部释放出来，则：（1）电源放出的总电能是多少焦耳？（2）手机得到多少电能？（3）电源给手机充电过程中发出多少热量？14．（16分）质量为1kg的金属杆静止于相距1m的两水平轨道上，金属杆中通有方向如图所示.大小为20A的恒定电流，两轨道处于竖直方向的匀强磁场中.金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6.(g取10m/s(1)欲使杆向右匀速运动，求磁场的磁感应强度大小和方向(2)欲使杆向右以加速度为2m/s15．（12分）如图中所示B为电源，电动势E=27V，内阻不计。固定电阻R1=500Ω，R2为光敏电阻。C为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l1=8.0×10-2m，两极板的间距d=1.0×10-2m。S为屏，与极板垂直，到极板的距离l2=0.16m。P为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a、b和c构成，它可绕AA/轴转动。当细光束通过扇形a、b、c照射光敏电阻R2时，R2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度v0=8.0×106m/s连续不断地射入C。已知电子电量e=1.6×10-19C，电子质量m=9×10-31kg。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R2上的光强发生变化时R2阻值立即有相应的改变。（1）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求平行板电容器两端电压U1（计算结果保留二位有效数字）。（2）设圆盘不转动，细光束通过b照射到R2上，求电子到达屏S上时，它离O点的距离y。（计算结果保留二位有效数字）。（3）转盘按图中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。取光束照在a、b分界处时t=0，试在图中给出的坐标纸上，画出电子到达屏S上时，它离O点的距离y随时间t的变化图线（0~6s间）。要求在y轴上标出图线最高点与最低点的值。（不要求写出计算过程，只按画出的图线就给分）

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、B【解析】

当挂一个小球时，根据胡克定律，有当挂两个小球时，上面弹簧有下面弹簧有故B球距悬点O的距离为故选B。2、C【解析】带正电的粒子所受电场力向左，电场线由N指向M，说明负电荷在位于ab虚线左侧；a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度．故AB错误．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能．故C正确．由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，对带电粒子做正功，其动能增加，即带电粒子在a点的动能小于b点的动能，故D错误．故选C．点睛：依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况.3、D【解析】由库仑定律的可得原来它们之间的库仑力为：；变化之后它们之间的库仑力为：故ABC错误，D正确。故选：D4、B【解析】

导体中的电流根据电流微观表达式I=nevS联立可得：A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；5、D【解析】试题分析：单位长度质量为：；单位长度原子数为：；每个铜原子可以提供一个自由电子，故电子数为；电流；而，解得：，故选项D正确．考点：电流、电压概念【名师点睛】设自由电子定向移动的速率为和导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为，求出导线中自由电子的数目，根据电流的定义式推导出电流的微观表达式，解得自由电子定向移动的速率．6、B【解析】小球打在倾角θ为30°的斜面上，速度方向与斜面夹角α为60°，有几何关系可知，速度与水平方向的夹角为30°，将该速度分解：，又有：，联立并代入数据解得：，故B正确，ACD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、BD【解析】

理想变压器的电压与匝数成正比，由于理想变压器原线圈的输入电压不变，则副线圈电压U2不变，环境温度升高，则电阻R4阻值减小，并联电路的电阻变小，副线圈中总电阻也就变小，由于副线圈电压不变，所以副线圈的总电流增大，即I2变大，由于电流与匝数成反比，当副线圈的电流增大时，原线圈的电流也就要增大，所以I1变大；由于副线圈的总电流增大，R1的电压增大，并联电路的电压就会减小，所以R3的电流I3就会减小，故BD正确。8、ABD【解析】

根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：，由数学知识可知Ep-x图象切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A正确；根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ1＞φ2＞φ1．故B正确；由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x1段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故C错误，D正确；故选ABD.解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析电荷的运动情况.9、BC【解析】

场是看不见，摸不着，但是物质形态存在的，所以A正确；航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，所以B错误；外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，所以C错误；由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，所以导体腔内任意点的场强为零，D正确．10、BD【解析】

本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例．【详解】AB．由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确．C．电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；D．由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故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、Cm1•OP=m1•OM+m2•ONm1•（OP）2=m1•（OM）2+m2•（ON）2m1l2=m1l1+m2【解析】(1)根据动量守恒得,m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON,所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2.故选：C。(2)因为平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移,该位移可以代表A球碰撞前的速度,OM是A球碰撞后平抛运动的位移,该位移可以代表碰撞后A球的速度,ON是碰撞后B球的水平位移,该位移可以代表碰撞后B球的速度,当所测物理量满足表达式m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON,说明两球碰撞遵守动量守恒定律,由功能关系可知,只要12m1v02=12m1v12+12m2v(1)碰撞前,m1落在图中的P′点,设其水平初速度为v1.小球m1和m2发生碰撞后,m1的落点在图中M′点,设其水平初速度为v′1,m2的落点是图中的N′点,设其水平初速度为v2.设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得：Lpsin解得v同理vv可见速度正比于l所以只要验证m1l2=m1l1+m212、×1红黑表笔短接调零30.0Rx=）或【解析】(1)欧姆表的零刻度在右边，偏角大，说明待测电阻阻值小，应换小倍率×1挡，红黑表笔短接，重新欧姆调零后测量；欧姆表的读数为：示数×倍率=30×1=30Ω.(2)①要求实验中电表示数从零调起,故滑动变阻器采取分压接法,为方便调节选取小阻值即可,即R1；②由于没有电压表,可以将小量程电流表A2与定值电阻串联改装成电压表使用,电流表A1可以内接也可以外接，由题意要求实验中电表示数从零调起，故采用滑动变阻器分压接法，实验电路图如图：③若电路图为左图,根据欧姆定律：若电路图为右图,根据欧姆定律：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）3.6104J；（2）3.24104J；（3）3.6103J【解析】

（1）电源放出的总电能W=EIt=523600J=3.6104J（2）手机得到的电能W1=UIt=4.523600J=3.24104J（3）电源给手机充电过程中发出的热量Q=W-W1=3.6104J-3.241