安徽省马鞍山市2025-2026学年高二物理上学期期末模拟卷3物理试题（含答案）

安徽省马鞍山市2025-2026学年高二物理上学期期末模拟卷3
物理试题
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
4.本卷考试范围：必修三、选择性必修一第一章，选择性必修二第一章
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1.在“未来科技体验馆”中，小华通过设备观察到一种“智能电场模拟器”，它能动态显示电场线并实时分析电场特性。讲解员提到：“现代科技如量子计算机、无线充电等都依赖对电场的精准操控，而电场的可视化模型最早源于物理学家的开创性思想”。结合所学知识，下列说法正确的是( )
A. 库仑通过扭秤实验提出了“电场线”的概念，用于描述电场的分布
B. 电场的概念是法拉第首先提出来的，电荷对电荷的作用力就是电荷产生的电场对的作用
C. 电场强度的定义式表明，电场强度与试探电荷的电荷量成反比
D. 麦克斯韦最早通过实验验证了真空中点电荷的场强满足平方反比规律
2.如图所示，边界的右侧有垂直于水平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，半径为的金属圆环放在水平面上，圆环有部分在磁场中，是圆环的切线，与平行且间距为，圆环中通有大小为的恒定电流，将圆环绕转过角不动时，圆环受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
3.某同学将一直流电源的总功率输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的、、所示，根据图线知( )
A. 当电流为时，外电路的电阻为
B. 电源的电动势为
C. 电源的内阻为
D. 反映随电流变化的图线是
4.如图所示，在坐标系中，轴水平向右，轴竖直向下，在区域内存在与轴平行的匀强电场未画出，一带正电小球质量为，电荷量为，从原点以初速度水平抛出，再从点进入电场区域，进入电场区域时速度方向与水平方向夹角，并从点离开，其运动的轨迹如图所示，点是小球在电场中向右运动的最远点，点的横坐标。已知重力加速度为，匀强电场场强大小为，则下列说法正确的是
A. 初速度
B. 段、段时间之比
C. 小球过点时的动能为
D. 小球在电场中运动的最小动能
5.如图所示为某绝缘空心球的示意图，、、、、、是过球心的水平截面的圆周上六个等分点，分别在、和、固定等量的正负电荷，即和，而是球的某一直径且与水平面垂直，设无穷远处为电势零点，则( )
A. E、两点的电场强度不同
B. A、、三点的电势分别记为、、，则
C. 将一正的试探电荷从点沿圆弧移到点的过程中电场力先做正功再做负功
D. 若、、处的电荷仍固定不动，将处的电荷移到处，则电荷的电势能将减少
6.在如图所示的电路中，当闭合开关后，若将滑动变阻器的滑片向下调节，则下列说法不正确的是( )
A. 电路再次稳定时，电源效率减小
B. 灯变暗，电流表的示数增大，电容器极板的带电量减少
C. 灯变亮，电压表的示数减小，电源输出功率减小
D. 电源的内部消耗功率增大
7.安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力随时间的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量，重力加速度，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为
B. 碰撞过程中的冲量大小为
C. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为
D. 碰撞过程中系统损失的机械能为
8.霍尔效应的应用非常广泛。如图所示，金属片长度为，宽度为，厚度为，水平放置于方向竖直向下，磁感应强度大小为的匀强磁场中，金属片左右两端与电动势为的直流电源及滑动变阻器构成闭合回路，金属片前后两端接理想电压表。不计电源内阻及金属片电阻，闭合电键，下列说法正确的是( )
A. 金属片的前端的电势低于后端的电势
B. 仅减小磁感应强度，电压表示数增大
C. 仅增大滑动变阻器的阻值，电压表示数减小
D. 仅增大金属片的长度，电压表示数减小
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
9.如图所示，一个质量为的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量的小物块。现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为的初速度，则下列说法正确的是( )
A. 最终小物块和木箱都静止
B. 最终小物块和木箱组成的系统损失的机械能为
C. 木箱的速度水平向左、大小为时，小物块的速度大小为
D. 木箱的速度水平向右、大小为时，小物块的速度大小为
10.用如图所示的回旋加速器加速电荷量为、质量为的带电粒子，已知形盒半径为，所加磁场的磁感应强度大小为，、间所接电压为，忽略两形盒间狭缝的宽度。下列说法正确的是( )
A. 粒子的能量是由加速电场提供的，能获得的最大动能与加速电压有关
B. 回旋加速器、之间所接高频交流电的周期为
C. 回旋加速器加速后粒子的最大动能为
D. 若增大加速电压，则粒子在型盒内运动的总时间会变长
三、非选择题：本题共5小题，共58分
11.某实验小组采用如图甲所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验．在桌面上放置气垫导轨，安装光电计时器和光电计时器，放置带有遮光片的滑块、质量分别为、，导轨末端装有位移传感器图中未画出．
在调节气垫导轨水平时，开启充气泵，将一个滑块轻放在导轨上，发现它向右加速运动．此时，应调节旋钮使其高度 选填“升高”或“降低”．
实验室有Ⅰ、Ⅱ两组滑块装置，如图乙所示，若实验中研究完全非弹性碰撞中的动量守恒，应选择 填“Ⅰ”或“Ⅱ”组的滑块装置．
某次实验中，使滑块静置于两光电计时器之间，将置于光电计时器右侧．用手轻推一下，使其向左运动，与发生碰撞．滑块两次经过光电计时器记录的遮光时间分别为、，滑块通过光电计时器时，记录的遮光时间为，已知两挡光片宽度相同，若、、、、满足关系式 ，则可验证滑块、组成的系统碰撞前后动量守恒．
某次实验中，让滑块获得初速度后与静止的滑块发生碰撞，规定碰前的速度方向为正方向．根据传感器记录的数据，得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图丙所示，则滑块、质量之比为 ．
12.某同学设计了图甲所示电路测量节干电池组成的电池组的电动势和内阻以及大约的未知电阻的阻值。要求测量尽可能精确。供选择的器材有：
干电池节每节电动势约，内阻小于
电压表量程，内阻约
多用电表直流电流量程
滑动变阻器最大阻值
定值电阻阻值
定值电阻阻值
单刀单掷、单刀双掷开关各一个
导线若干。
完成实验并回答问题：
定值电阻应选择 选填“”或“”
正确连接电路后，将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，再把掷于，闭合，调节的滑片，让电压表示数分别为下表中的值，测得多用电表对应的示数，记录在表中图乙是某次测量时多用电表指针稳定时的照片，其读数为
序号
再把掷于时，闭合，通过调节的滑片，让电压表示数再分别为上表中的值，测得多用电表对应的示数，记录在表中
如图丙所示，建立坐标系，用表中的描点得到图线。由图线，电池组电动势 ，内阻 用表中的描点得到图线，由图线，可得电阻 。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，在一水平向右的匀强电场中有一半径为、圆心为的光滑绝缘圆弧面，圆弧面上距离弧底高度为的处静止放着一质量为、电荷量为的带电小球，小球可以看成点电荷。求：
球带正电还是负电；
电场强度的大小；
圆弧面上与点等高的最左点的场强。静电力常量为
14.如图所示的坐标系中，轴左侧存在平行轴且向下的匀强电场，第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为、电荷量为的带正电的粒子从轴上的点以速度、与轴正方向成未知角射入第二象限，然后从轴上的点未画出垂直轴射入第一象限，最终从轴上的点未画出垂直轴射出磁场，，不计粒子重力，求：
及电场强度大小；
磁感应强度大小；
粒子从点运动到点的时间。
15.如图所示，质量为足够长的长木板静止在光滑的水平面上，长木板的右端有一厚度不计的挡板，长木板上表面光滑质量为的小物块静止在长木板上，此时小物块与长木板右端挡板的距离为，现给小物块施加一个大小为、方向水平向右的恒力，小物块与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞的时间忽略不计，求：
小物块第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小
第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块与挡板的最远距离
第二次碰撞与第三次碰撞之间的时间间隔．
答案
1. 2. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
11.降低 Ⅱ
12. ．
13.【解】对球受力分析，重力、指向圆心的支持力，及电场力，根据平衡条件，则电场力必须水平向右，
由于电场强度水平向右，因此小球带正电，如下图所示；
根据矢量的合成法则，结合三角知识与几何关系，
设支持力与水平方向的夹角为，则有：，解得：，
因此，且，解得：；
圆弧面上与点等高的最左点的场强为带电小球在处产生的场强与与匀强电场的合场强。
由几何关系知之间的距离，则带电小球在处产生的场强大小，方向水平向左，
则处的场强；
答：球带正电；
电场强度的大小是；
圆弧面上与点等高的最左点的场强为。
14.【解】粒子在电场中做类斜抛运动，沿轴方向有
沿轴方向有
解得
由牛顿第二定律得 ，
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有 且
解得
粒子在电场中运动的时间
粒子在磁场中运动的时间
粒子从点运动到点的时间
解得
15.【解】设物块第一次与挡板碰撞前瞬间的速度大小为
根据动能定理：
解得：；
由于碰撞时间极短，内力远大于，和在碰撞瞬间前后动量守恒．
设第一次碰撞后的速度大小为，的速度大小为
根据动量守恒有：
根据机械能守恒有：
解得：，负号表示方向向左
第一次碰撞后，做匀速直线运动，先向左做匀减速运动，再反向匀加速运动，当与的速度相等时，两者距离最大，的加速度大小：
从第一次碰撞后到两者相距最远所用时间
则第一次碰撞后，到第二次碰撞前，物体与挡板的最远距离；
第一次碰撞后到第二次碰撞的时间间隔为，物块与木板的位移相等
解得
物块速度
第二次碰撞过程，根据动量守恒有
根据能量守恒有
解得，
设从第二次碰撞到第三次碰撞的时间间隔为，物块与木板的位移相等，则
解得。