2025-2026学年广东省衡水金卷高二（上）期中考试物理试卷（11月）（含解析）

2025-2026学年广东省衡水金卷高二（上）期中考试物理试卷（11月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示,真空中有两个完全相同的带电小球P、Q(可看成质点),带电荷量大小不等,在相距一定距离时的库仑力大小为F;现将两小球接触后再放回原位置,则两小球间的库仑力大小F'不可能是( )
A. F'=0 B. F'< F C. F'=F D. F'>F
2.如图所示,某同学用轻质网兜兜住重为G的足球,通过轻绳AB拉着网兜,当风水平吹向足球时,网兜和足球处于静止状态,此时轻绳AB和竖直方向的夹角为。下列说法正确的是( )
A. 手对轻绳的拉力大于轻绳对网兜的拉力
B. 轻绳的拉力等于
C. 足球受到的水平风力与重力和网兜对足球作用力的合力大小相等
D. 若水平吹向足球的风力增大,轻绳的拉力会减小
3.如图所示,一探测器绕类地行星Gliese12b做周期为T的椭圆运动,P、Q是轨道上两点,P点距行星球心最近且距离为a、Q点距行星球心最远且距离为b。已知引力常量为G,不考虑其他星球对探测器的引力作用,则下列说法正确的是( )
A. 探测器在P、Q两点的速度之比为
B. 该行星的质量为
C. 由题目的信息可求出该行星的第一宇宙速度
D. 若知道行星表面的重力加速度,则可准确求出在较高的h处由静止释放的小球落地的时间
4.电路虚接是指电路中导体接触不良或不牢固,表现为存在接触电阻,使电路中总电阻增大。如图所示是给纯电阻用电器、B供电的电路图,、是显示用电器 、B工作状况的指示灯,当开关S闭合后,若C处出现了电路虚接,接触电阻为。不考虑指示灯、电阻随温度的变化,电流表为理想电表,与不虚接时相比,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数增大 B. 指示灯变暗
C. 指示灯变亮 D. 电源E的输出功率可能增大
5.如图所示是日常生活中的常见现象,下列描述正确的是( )
A. 图甲中用摩擦过的气球靠近水龙头下的细水流,发现细水流变弯曲,这是因为气球有磁性
B. 图乙是静电喷涂机,实线是喷枪口和被涂物之间的电场线,带负电的涂料微粒被吸引到被涂物的过程中,微粒的电势能和受到的电场力一直减小
C. 图丙(a)是静电除尘设备,图(b)中的金属圆筒截面上P、Q两点的电场强度相同
D. 图丙中附着电子的尘埃被吸附到金属圆筒的过程中,动能增大
6.如图所示，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为L，纸面内的a点与两导线的距离均为L，b点是PQ连线的中点。已知长直导线周围某点的磁感应强度，其中k为常数，I为导线中的电流，r是该点到导线的距离。若两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I，则下列说法正确的是
A. a点的磁感应强度大小为 B. 小磁针放置在a点，静止时北极指向左边
C. b点的磁感应强度垂直PQ的连线向下 D. b点的磁感应强度大小为
7.某生态园内的旅游观光小火车由8节相同的车厢组成,各车厢间的连接杆与轨道平行,其中第1、第3和第5节车厢为动车,其余为拖车。假设动车组各车厢质量均为m,每节动车的额定功率均为P,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比(比例系数为k)。下列说法正确的是( )
A. 开启两节动车和三节动车全开启行驶时的最大行驶速度之比为1: 2
B. 三节动车全开均提供相同动力做匀加速直线运动时第1、2节车厢间与第4、5节车厢间的作用力之比为5:4
C. 小火车由静止匀加速启动时第1节车厢和第3节车厢通过启动时与车头前端齐平的树的时间之比为2:1
D. 小火车刹车时,关闭发动机后仅在运动阻力作用下滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.蜡烛火焰是一种含有电子、正离子、中性粒子的气体状物质。如图所示,将一根蜡烛放在平行板电容器中间,当电容器两极与电压恒定的直流电源相连后,发现蜡烛火焰在摆动。现将两板间的距离减小,则下列说法正确的是( )
A. 电容器两极板的电容变大
B. 极板间的电场使电子向右运动,正离子向左运动,形成电风, 使火焰摆动
C. 两板间的距离减小的过程中,火焰向中间集中,摆动的幅度变大
D. 两板间的距离减小的过程中,火焰将会分叉,甚至火焰会熄灭
9.如图所示,边长为a=2cm的正六边形ABCDEF区域内有平行于纸面方向的匀强电场(图中未标出),、B、C三点电势分别为2V、8V、14V。现有一个电子从E点以初速度沿EB方向射入。下列说法正确的是( )
A. F点的电势为8 V B. DF连线是电场中一条等势线
C. 该匀强电场的电场强度大小为200V/m D. 电子离开此区域动能增量的最大值为6eV
10.如图甲所示,倾角为的足够大的光滑斜面固定于水平地面上,斜面上固定着间距为d的平行金属板P、Q,P板为正极,P、Q间的电压U随时间t变化的关系如图乙所示,与金属板平行的光滑绝缘直滑槽MN固定在斜面上,在斜面内建立直角坐标系xOy, y轴与金属板平行。现将质量为m、电荷量为+q的物体A从O点由静止释放,同时将带正电的物体B从滑槽中由静止释放,运动过程中物体A未碰到滑槽MN。已知=,不考虑物体 、B之间的库仑力,不计空气阻力,重力加速度g=10m/,则下列说法正确的是( )
A. 物体A、B释放后,在y轴方向的位移始终相等
B. 物体A做匀变速曲线运动
C. t=1s时,物体A的加速度大小为5m/
D. t=1s时,物体A的速度大小为7.5m/s
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
(1)将两光电门安装在水平气垫导轨上,选择宽度为d的遮光条固定在滑块上,用游标卡尺测出遮光条的宽度如图乙所示,则d= cm。
(2)将滑块自轨道右端由静止释放, 从数字计时器分别读取遮光条经过光电门1、光电门2时的挡光时间、,以及从遮光条开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t,由此可得小车的加速度a= (用题目所给的字母表示) 。
(3)将小桶及内部砝码的重力视为滑块受到的合力F,在小桶中添加砝码,重复上述步骤,根据数据拟合出a-F图像,下列图像可能正确的是 (填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
12.(1)学校的兴趣小组欲测量电源的电动势和内阻,器材如下:
电源E(电动势约为3V,内阻r未知)
电压表(量程为3V,内阻约为50k)
电流表(量程为0.6A,内阻约为0.1)
电阻箱(0~99999.9)
滑动变阻器(阻值范围为0~10)
滑动变阻器(阻值范围为0~100)
定值电阻(阻值为4)
开关、导线若干
设计的电路如图甲所示,正确连接器材,实验操作如下:
闭合开关前,将滑片P滑到滑动变阻器的 (填“左端”或“右端”) 。
闭合开关,滑片P滑到合适位置后,读出电压表和电流表示数U、。
重复的操作,记录多组的U和,画出U-图像如图乙所示。
结合图乙中的数据可得电源的电动势E= V,内阻r= 。(结果均保留两位小数)
(2)该兴趣小组继续利用上述器材研究半导体热敏电阻(其室温电阻约为几百欧姆)的阻值随温度变化的规律,设计的电路如图丙所示:
在图丙中要使c、d两端电压在实验过程中基本不变,滑动变阻器选 (填“”或“”) 。
正确连线,实验操作如下:
a.将滑动变阻器的滑片P移到最左端,电阻箱调至合适阻值,闭合开关;
b.将开关切换到a,调节滑片P使电压表示数为= 2.50 V;再将开关切换到b,保持滑片P不动,电阻箱调至=200.0,记录电压表示数=1.40V,此时调温箱温度=20℃。则温度下= (保留三位有效数字);
c.保持、滑片P位置和开关状态不变,升高调温箱温度,记录调温箱温度和相应电压表示数,得到不同温度下的阻值。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.电磁炮灭火消防车(如图甲所示)是一种采用电磁弹射技术的灭火设备,该设备能将电容器储存的电能转化为灭火弹的动能, 通过调整电容器电压控制发射速度。图乙是电磁炮灭火消防车浇灭森林大火的示意图,消防车A离森林着火点B的距离为L,灭火弹发射方向与水平面的夹角=,飞行轨迹的最大高度H=45m,不计炮口离地面高度及空气阻力,灭火弹可以看成质点,重力加速度g=10m/,=0.6。
(1)求灭火弹击中森林着火点B的发射速度的大小;
(2)求消防车A与森林着火点B的距离L;
(3)已知电容器储存的电能E=,转化为灭火弹动能的效率=15%,灭火弹的质量为3 kg,电容C=2.5F,求电容器的工作电压U应设置为多少
14.如图所示为某种尘埃收集装置。当尘埃吸附电子后,变成质量为m=2.0kg、电荷量大小为q=1.0C的带负电的尘埃微粒,然后从O点无初速度进入电压U= 4000 V的PQ、MN间的区域加速,随后尘埃微粒竖直进入长度为 =2.0m的电极板间,板间存在方向水平向右、电场强度大小为E=2.0N/C的匀强电场,尘埃微粒最终被收集在极板下方h=0.1m处的收集管A或B中。已知收集管A、B关于直线OO'对称,不计重力、空气阻力以及带电尘埃间的作用。求:
(1)尘埃微粒将被收集管A还是收集管B收集, 简易说明理由;
(2)尘埃微粒离开偏转电场时偏转的距离;
(3)收集到尘埃微粒的收集管与竖直线OO'的距离x。
15.现在很多研究都需要高能粒子,加速器就是将粒子加速的仪器。
(1)图甲所示是一种直线加速器的一部分, A、B接在电压为、极性随时间T周期性变化的电源上(如图乙所示),一质量为m、电荷量为-e的电子(初速度忽略不计)在t=0时刻从左侧极板0进入加速器,在相邻的两筒之间的缝隙加速,加速时间忽略不计,该电子在每个筒内做匀速直线运动,时间都为0.5T。
求电子进入第3节筒的速度;
若直线加速器有n节,求第n节筒的长度。
(2)图丙是另一种同步加速器,直线通道AB、BC、CA间均有电势差为U的加速电场,通道转角A、B、C处有如图丁所示可调的辐射电场,电子通过半径为R的弧线匀速偏转。若电子(初速度为零)从P点进入同步加速器,而后可以在通道中循环加速。忽略相对论效应。求:
电子在同步加速器中经过一个循环后再次回到P的速度;
电子第一次到辐射电场A时,该电场的电场强度大小;
若电子循环加速了k次,求回到P的速度和辐射电场C的电场强度大小。
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】ABD
9.【答案】CD
10.【答案】AC
11.【答案】(1)；
(2)(-)；
(3)D。
12.【答案】(1)左端；(~)；(~)；
(2)；157。
13.【答案】解：(1)灭火弹从消防车A到最高点,在竖直方向做竖直上抛运动,则H=，
解得=50m/s。
(2)灭火弹从最高点到着火点B做平抛运动,
则H=，
L=2t，
解得L=240m。
(3)根据题意可知=E，
又E=，=，
联立可得U=1000V。
14.【答案】解：(1) 尘埃微粒带负电, 进入电极板后受到的电场力向左,向左偏转,出电场后被收集管B收集。
(2)尘埃微粒在PQ、MN间的区域加速,由动能定理可得qU=，
解得v=2m/s，
由题意可知尘埃微粒在电极板间做类平抛运动,则沿电极板方向有l=，
垂直于电极板方向有=，
由牛顿第二定律有qE=ma，
解得尘埃微粒离开电场时偏转的距离为=5m。
(3)尘埃微粒离开电场后做匀速直线运动,则h=
=，
联立解得=m，
收集管B与竖直线OO'的距离x=+=m+m=m。
15.【答案】解：(1)电子到第3节筒时经过了3次加速,由动能定理可得=，
解得=。
同理可得=，
解得=。
电子在第n节筒中做匀速直线运动,=，
解得=。
(2)电子在同步加速器中经过一个循环后, 由动能定理可得3eU=，
解得=。
电子在同步加速器加速一次后到达辐射电场A,由动能定理可得eU=，
辐射电场A使电子做匀速圆周运动:由牛顿第二定律可得=，
解得=。
同理可得:电子循环加速了k次,由动能定理可得3keU=，
解得=，
辐射电场C使电子做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得=，
解得=。
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