2025-2026学年广东省广州市仲元中学高二（上）期中物理试卷（有答案和解析）

这是一份2025-2026学年广东省广州市仲元中学高二（上）期中物理试卷（有答案和解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.某同学拿了一根细橡胶管，里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的长度为20cm的盐水柱，测得盐水柱的电阻大小为R，如果盐水柱的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，则握住橡胶管的两端把它均匀拉长至40cm，此时盐水柱的电阻大小为( )
A. RB. 12RC. 2RD. 4R
2.两个完全相同的金属球A和B，其中A球带电荷量为+Q、B球带电荷量为−3Q(均可视为点电荷)。两者相距为r，此时两球间的库仑力大小为F。现将金属球A和B接触后又放回原处，则两球之间的库仑力大小变为( )
A. FB. 12FC. 13FD. 43F
3.“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品。该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态，在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护，能有效地避免摔倒带来的伤害。在穿戴者着地的过程中，安全气囊可以( )
A. 减小穿戴者与地面的接触时间
B. 减小穿戴者所受重力的冲量
C. 减小穿戴者动量的变化量
D. 减小穿戴者动量的变化率
4.小车静止在光滑水平地面上，一个小球用轻绳悬挂在与车连接的细杆顶端。小球由图示位置无初速释放，不计一切摩擦和阻力，在以后的运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球的机械能守恒
B. 车和小球组成的系统水平方向动量守恒
C. 车所受合力的冲量方向始终水平向左
D. 轻绳对小球的拉力对小球不做功
5.如图所示，五个物块在一光滑水平面上排成一条直线，且彼此隔开一定的距离，物块1、2、3、4的质量均为m，物块5的质量为2m，物块5以初速度v0向左运动，依次与其余四个静止物块发生碰撞，碰后粘在一起不再分离，最后五个物块粘成一个整体，则它们最后的速度为( )
A. v06B. v05C. v03D. v02
6.如图所示，在光滑的水平面上有两物体A、B，A质量为m，B质量为2m，在物体B上固定一个轻弹簧处于静止状态，物体A以速度v0沿水平方向向右运动，通过弹簧与物体B发生作用，下列说法正确的是( )
A. 当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度等于物体B的速度
B. 当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度为零
C. 弹簧对物体A和对物体B的冲量相等
D. 当物体A的速度为零时，物体B的速度最大
7.微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示，电容M极板固定，N极板两端连接在两弹簧上，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动，图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是( )
A. 静止时，电流表示数为零，且电容器两极板不带电
B. 不管手机静止还是运动，M极电势均小于N极电势
C. 由静止突然向前加速时，两极板间的电场强度变大
D. 当手机由静止突然向后加速时，电流由a向b流过电流表
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示为滚筒式静电分选器的示意图，由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和放电针G等部件组成。滚筒C、放电针G分别接直流高压电源的正、负极，并令滚筒C接地，放电针G与转轮间施加高电压并电离空气，颗粒经过电离空气后都带上电荷。现将金属和塑料碎成粉粒后加入料斗，由于塑料及金属导电性能不同，最终可完成分离，并通过料槽E、F进行回收，则下列说法正确的是( )
A. 经过电离空气后，金属粉粒带正电，塑料粉粒带负电
B. 金属粉粒会落入料槽F
C. 塑料粉粒会落入料槽F
D. 放电针G端点附近电场强度大于滚筒C附近的电场强度
9.如图甲，高大建筑物上通常都装有避雷针，雷雨天气时避雷针发生尖端放电现象，中和空气中的电荷，达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布，电场线关于直线ac对称，且Lab=Lbc。以下说法正确的是( )
A. a、b两点的电场强度大小Ea大于Eb
B. a、d两点的电势φa大于φd
C. b、a两点间电势差Uba小于c、b两点间电势差Ucb
D. 电子从图中c点运动到a点的过程中，电场力做负功，电势能增加
10.质量为m的小球A以速度v0在光滑水平面上运动，与质量为3m的静止小球B发生对心碰撞，则碰撞后小球A的速度vA和小球B的速度vB可能为( )
A. vA=−12v0，vB=12v0B. vA=0，vB=13v0
C. vA=15v0，vB=415v0D. vA=13v0，vB=29v0
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为m1的钢球A从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，从而得到落点的平均位置。再把质量为m2的空心钢球B放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点，如图所示。测量两个小球质量m1、m2和OM、OP、ON的长度。
(1)该方案中______(填“需要”或“不需要”)测量小球抛出点到水平面的高度，为了尽量减小实验误差。两个小球的质量应满足m1______m2(填“大于”或“小于”或“等于”)。
(2)若两小球碰撞前后总动量守恒，则测量的物理量满足关系式是______，若两小球发生的是弹性碰撞，则 OP、OM、ON应满足的关系式是______。
12.在“测定金属丝的电阻率”实验中，实验所用器材为：刻度尺、螺旋测微器、金属丝(电阻约为6Ω)、电池组(输出电压约为3V)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0∼20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图1所示，其读数为______ mm。
(2)请根据下面的实验电路图(图2)，将实物进行连线。
(3)采用如图2所示的电路测量金属丝的电阻，电阻的测量值比真实值______(填“偏大”或“偏小”)。某次实验电压表示数如图3所示，则U=______ V，最后由公式ρ=______计算出金属丝的电阻率(用金属丝的长度L、金属丝的直径d、电压表示数U、电流表示数I表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示，在竖直平面内固定半径为R的内壁光滑的圆形绝缘轨道，A、B两点分别是轨道的最低和最高点。整个区域存在水平向右的匀强电场，有一个质量为m带电量大小为q的小球静止在轨道内侧C点，OC连线与竖直方向的夹角θ=60∘，重力加速度为g。问：
(1)小球带何种电荷？匀强电场的场强大小为多少？
(2)在C点给小球一个初速度v0，使小球在轨道内侧做完整的圆周运动，v0最小值是多少？
14.如图为喷墨打印机的原理示意图，其中墨盒可以喷出墨汁液滴，此液滴经过带电室时被带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后液滴以一定的初速度进入偏转电场，带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体。设偏转板长L1=2.0cm，两板间的距离d=1.0cm，两板间的电压U=8.0×103V，偏转板的右端距纸的距离L2=3.2cm。若一滴墨汁液滴的质量m=1.6×10−10kg，经过带电室时带上的电荷q=2×10−13C，然后以v0=20m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场，忽略空气阻力和重力作用。
(1)求偏转板间电场强度E的大小。
(2)求这滴液滴打在纸上的位置距中心点O的距离。
15.如图所示，滑板B静止在光滑水平面上，其右端与固定台阶相距x，滑块A(可视为质点)静止在B板左端。一子弹以水平向右速度v0击中A后留在A中(此过程时间极短)，已知子弹的质量为m=0.02kg，水平速度v0=100m/s，A的质量mA=0.48kg，B的质量mB=1.5kg，A、B之间动摩擦因数为μ=0.5，B足够长，A不会从B表面滑出。B与台阶碰撞无机械能损失且时间极短，不计空气阻力。重力加速度为g=10m/s2。求：
(1)若A与B恰好共速时B与台阶碰撞，则滑板B右端与固定台阶相距的距离x为多少？B与台阶碰撞时A距B板左端多远？
(2)若x=0.363m，则子弹的初速度为多少时，B与台阶仅相碰两次？
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：盐水柱的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，故遵守R=ρLS.握住橡胶管的两端把它均匀拉长至40cm，长度变为原来的2倍，由V=LS知，横截面积变为原来的12，根据R=ρLS，知电阻变为原来的4倍，即为4R，故ABC错误，D正确。
故选：D。
根据电阻定律可得R=ρLS.对于盐水来讲，体积V=LS保持不变，分别列出两种情况下的表达式，联立即可由此得到盐水柱的电阻大小。
本题考查电阻定律R=ρLS.要注意本题中的隐含条件：体积不变，采用比例法解答。
2.【答案】C
【解析】解：根据库仑定律有接触前两球间的库仑力为：F=kQ⋅3Qr2，
将它们接触后再分开，然后放回原处，则电荷量中和，再进行平分，因此电量均为−Q，
则库仑力为：F′=kQ⋅Qr2=F3，故C正确、ABD错误。
故选：C。
两小球相互接触的过程中，电量守恒，两小球相互接触后，电量先中和再平分，再代入库仑定律的公式即可。
本题考查电量守恒定律和库仑定律定律，掌握了两小球相互接触后，电量平分，同时正确根据库仑定律列式即可求解。
3.【答案】D
【解析】解：ACD、设穿戴者所受合力为F，依题意，根据动量定理
FΔt=Δp
可得
F=ΔpΔt
可知安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间Δt，从而减小人所受到的合外力，即减小穿戴者动量的变化率ΔpΔt，而穿戴者动量的变化量Δp末发生变化，故AC错误，D正确；
B、由ACD选项分析可知，安全气囊的作用是延长了人与地面的接触时间Δt，而
IG=mgΔt
穿戴者所受重力的冲量增大了，故B错误。
故选D。
分析碰撞前后的动量变化关系，明确动量变化率的变化，再根据动量定理分析冲击力的变化。
本题考查动量定理的应用，要注意明确安全气囊增加了冲击时间，从而减小了冲击力。
4.【答案】B
【解析】解：A、小球运动时，轻绳拉力对小球做功，小球的机械能不守恒。故A错误。
B、在水平方向上不受外力作用(地面光滑，无摩擦力，竖直方向的重力和支持力不影响水平方向动量)。根据动量守恒定律，系统在水平方向上的总动量保持不变。初始时刻，系统水平方向总动量为零，因此在任意时刻，小球和小车的水平动量大小相等、方向相反。故B正确。
C、小球从右侧下落时，系统水平动量守恒(初始为零)，车会向右运动，其动量变化方向向右，由动量定理可知车所受合力的冲量方向水平向右，并非始终向左。故C错误。
D、轻绳拉力方向与小球位移方向存在夹角，拉力对小球做功。故D错误。
故选：B。
先分析系统水平方向受力，确定水平动量守恒；再判断小球机械能(因拉力做功不守恒)；根据车的运动方向分析冲量方向；通过拉力与位移的夹角判断做功情况，逐一排除错误选项。
本题结合动量、机械能、冲量与做功，考查守恒条件及力的效果分析，需区分系统与单个物体的守恒差异，是力学综合基础题。
5.【答案】C
【解析】解：由于五个物块组成的系统沿水平方向不受外力作用，故系统在水平方向上动量守恒，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律得
2mv0=6mv
得
v=13v0
即它们最后的速度为13v0
故ABD错误，C正确；
故选：C。
由动量守恒定律列式求它们最后的速度。
本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，理解动量守恒的条件，选择合适的过程联立等式即可完成分析。
6.【答案】A
【解析】解：AB、对于A、B及弹簧构成的系统，水平方向合外力为零，系统动量守恒。当A、B速度相同时，两者间距最小，弹簧压缩量最大，弹性势能达峰值。设共同速度为v，取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=(m+2m)v，解得：v=13v0。此时A、B速度相同且均不为零。故A正确，B错误。
C、由牛顿第三定律可知，弹簧对A、B的作用力等大反向。根据冲量I=Ft，弹簧对A、B的冲量大小相等但方向相反，故矢量冲量不等。故C错误。
D、B始终受弹簧向右推力而加速，当弹簧恢复原长时B速度最大，此时A、B分离。设分离时速度分别为vA、vB，由动量守恒与机械能守恒得：mv0=mvA+2mvB，12mv02=12mvA2+12(2m)vB2，解得：vA=−13v0，vB=23v0。当B速度最大时A速度不为零；若A速度为零，由动量守恒得mv0=2mvB′，此时vB′=12v0