湖北武汉中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试卷

武汉中学2026-2027学年度高二上学期10月月考物理试卷 一、选择题(1-8单选每小题3分，9-12多选每小题4分，共计40分) 1、由5个电阻连成的电路如图所示，其中R1=R2=2Q, R3=3Q,R4=R5=42,导线的电阻不计，则A、B间的 等效电阻为() A.10 B.1.50 C.20 D.2.50 2、如图所示，把质量为m、带电量为+Q的物块放在倾角a=60°的固定光滑绝缘斜面的顶端， 整个装置处在范围足够大的匀强电场中，已知电场强度大小为E=√3mg/Q,电场方向水 平向左，斜面高为以，则释放物块后，物块落地时的速度大小为 () A、V2+5)g B.5gH /2 C.22gH D.2gH 77777777777777277 3、有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若 将该细胞膜视为1×10F的电容器，在2ms内细胞膜两侧的电势差从-70mV变为30mV,则 该过程中跨膜电流的平均值为() A.1.5x10A B.2x103A C.3.5x10A D.5x10'A 4.一带正电粒子仅受静电力作用，从静止开始沿直线运动，04t时间内，其速度ⅴ随时 间t的变化图像是如图所示的三条线段。t时刻、1.5t时 刻、3.5t,时刻粒子所在位置分别为a点、b点、c点。下列 说法正确的是() A.b点的电势比a点的高 B.b点的电场强度比a点的大 C.粒子在a、c两点的电势能相等 213104h01 D.粒子在a、c两点受到的电场力大小相等 5.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首 先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被 加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来 质子源 自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速 后，形成细柱形的质子流。己知细柱形的质子流横截面积为S, 其等效电流为I,质子的质量为m,其电量为，那么这束质子 流内单位体积的质子数”是( C.I pe D. m esm es Y2eU 6.在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作 用下于竖直面（纸面）内运动。如图，若小球的初速度方向沿 虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线， 则其从0点出发运动到0点等高处的过程中() A.动能减小，电势能增大B.动能增大，电势能增大 C.动能减小，电势能减小D.动能增大，电势能减小 1 7、如图()所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压。t=0 时，Q板比P板电势高5V,此时在两板的正中央M 点有一个电子，初速度为零。电子在电场力的作用 下运动，电子的位置和速度随时间变化，假设电子 01 始终未与两板相碰，在0<1<8×1010s的时间内 这个电子处于M点的右侧、速度方向向左且大小逐 渐减小的时间是（电子重力不计）() (b) A.0<t<2×10-10s B.2×10-10s<t<4×10-10s C.4×10-10s<t<6×10-10s D.6×10-0s<t<8×10-10s 8、由点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量、相对位置有关。如图1，a、b、c、d四 个质量均为m、带等量正电荷的小球，用长度 相等、不可伸长的绝缘轻绳连接，静置在光滑 绝缘水平面上，O点为正方形中心，设此时系 0 .0 统的电势能为Eo。剪断a、d两小球间的轻绳 后，某时刻小球d的速度大小为0，方向如图2， 图1 图2 此时系统的电势能为( A.E6-3m2 B.E0-5m2 D.Eo-5mo 4 C.Eom 8 9、如图所示的电路中，三个定值电阻的阻值都是R,在a、c间加上稳定的直流电压U,则 下列说法中正确的是( A.在b、d间接入内阻远大于R的电压表时，其示数是U d b B.在b、d间接入内阻远大于R的电压表时，其示数是 2 R R U C.在b、d间接入内阻为R的电流表时，其示数为 C 3R D.在b、d间接入内阻为R的电流表时，其示数为 5R 10.某抽油烟机的主要部件是照明灯L和抽气扇M(电动机)， 抽气扇有“强吸”和“弱吸”两个档位，内部电路如图所示。抽 气扇额定电压为220V,额定功率为220W,线圈内阻为202，则 () 0s A.保持S、S2闭合，断开S,抽油烟机处于“弱吸”档 B.保持S、S闭合，断开S2,抽油烟机处于“弱吸”档 o220Vo- C.闭合S,、S2,抽气扇的输出功率为200W D.闭合S,、S2,若电动机被卡住，则抽气扇消耗的功率小于220W 11(B卷)、如图，绝缘光滑的圆环竖直放置在水平向右的匀强电 场中，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质 量为m的带电小球套在圆环上，从o点由静止释放，沿obc运动 到d点时的速度恰好为零。在a→b→c)d的过程中，小球() A.在b点的向心加速度最大B.在b点的机械能最大 C.在d点的加速度为零 D.在d点的电势能最大 11(A卷)、地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中 P点水平向左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在 P点。则射出后() A.小球的动能最小时，其电势能最大 B.小球的动能等于初始动能时，其电势能最大 C.小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大 D从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量 12(B卷)、如图光滑水平面上有a、b、c、d四个弹性小球，质量分别为m、9m、3m、m。 小球a一端靠墙，并通过一根轻弹簧与小球b相连，此时弹簧处于原长。小球b和c接触但 不粘连。现给小球d一个向左的初速度。，与小球©发生碰撞，整个碰撞过程中没有能量损 失，弹簧始终处于弹性限度之内。以下说法正确的是() A,整个过程中小球a、b、c、d和弹簧组成的系统动量不守恒 B.整个过程中四个弹性小球a、b、c、d的机械能守恒 C小球a速度的最大值为} b D.弹簧弹性势能最大值为，9 mvo 2wwMQO 20 12(A卷)、足够大的光滑水平面上，一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m,=1.0kg的 物块A,另一端连接质量为m2=1.Okg的长木板B,绳子开始是松弛的。质量为m3=1.Okg 的物块C放在长木板B的右端，C与长木板B间的动摩擦因数μ=二。现在给物块C水平向 3 左的瞬时初速度y。=2.0m/s,物块C立即在长木板B上运动。己知绳子绷紧前，B、C已经达 到共同速度：绳子绷紧后，A、B总是具有相同的速度：物块C始终未从长木板B上滑落。 下列说法正确的是() A.绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为0.5m/s B.绳子刚绷紧后的瞬间，A、B的速度大小均为1.0m/s 13 C.长木板B的长度至少为 40 2 D.长木板B的长度至少为二m 二、实验题(8+6=14分) 13、(8分)(1)假设未来人类移民至一颗宜居外星球，某同学利用单摆实验测量该星球表 面重力加速度，关于实验操作与数据处理，下列说法正确的是 A实验时让小球大幅度摆动，幅度越大，计时结果越准确 B.测量摆长时，先在水平桌面拉直细线测出线长，再悬挂小球 C.用秒表记录30-50次全振动总时间，再计算出周期的平均值 D.在释放小球的最高点启动秒表开始计数，摆球第50次到达同侧最高点时停止计时，总 时间为t,则周期下=‘ 50 2cm (2)该同学实验时，用秒表测出单摆n次全振动总 时间为t,如图用10分度的游标卡尺测量小球直径 d卡 cm(图中箭头所指为对齐刻度线)，刻度尺 10 测得悬点到绳、小球结点间距离为【。则重力加速度 8= (用题中字母表示，列式不考虑单位换算) (3)改变摆长L,测量对应周期T,由多组数据绘制L-T2图像求 解重力加速度g。如图有线a、b、c,其中a、b斜率相等，b、c 均过坐标原点，图线b计算出的g值最接近真实值。 下列分析正确的是 A.图线：可能测量时误将绳长记为摆长L,未计入小球半径 B.图线：可能测量摆长时记录的是悬点到小球下端的距离 .T2 C.图线c:可能计数时将49次全振动误计为50次 14、(6分)如图为某同学设计的“验证动量守恒定律”的实验装置，气垫桌左端安装有一 弹射装置。小物块和挡光条的总质量为M, 光电门1 光电门2 木板的质量为m,小物块与木板间存在摩擦， 挡光条 忽略木板与气垫桌间的摩擦力，光电门1紧 弹射装置分 木板 挨着木板左侧。 (1)已知挡光条的宽度为d,若挡光条经过 小物块 气垫泉 光电门的时间为t,则小物块经过光电门的 速度大小为 (2)保持气垫桌水平，将小物块用弹射装置弹射出去，小物块通过光电门1后滑上木板， 且小物块一直未从木板上掉落，在挡光条经过光电门2之前，两者已保持相对静止。挡光条 M 先后通过两个光电门的时间分别为1、12若小物块与木板的质量满足 (用t1 m 2表示)，则可验证动量守恒。 (3)(多选)在某次实验时，气垫桌长度有限导致挡光条经过光电门2时，小物块与木板未 达到相对静止，为此可以通过 来改进。 A.选用动摩擦因数更大的木板 B.选用质量更大的小物块 C.增大小物块弹射的初速度 三、解答题(10+12+12+12=46分) 15、(10分)如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一个质量为m带负电的小球从斜轨道 上的A点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰 好不落下来。已知轨道是光滑而又绝缘的，且小球的重力是它所受 的电场力2倍.求：(1)A点在斜轨道上的高度h为多少？ (2)小球运动到最低点时对轨道的压力为多少？ 16.(12分)如图所示，空间固定两平行板电容器甲、乙，甲电容器水平放置，乙电容器两 极板与水平方向的夹角为53°，B极板的右端与C极板的下端彼此靠近且绝缘，忽略极板外 的电场。一电子从靠近A板左端的位置，以水平向右 的速度'射入，飞离甲后垂直C从小孔进入乙，且恰 好到达D。已知电子的质量为m,电量为e,甲、乙板 间距离均为d,甲的板长为2d,sin53°=0.8， c0s53°=0.6。求： (1)电子离开甲电容器的速度大小： (2)甲电容器的板间电压： 539 甲 (3)乙电容器的板间电压： (4)电子从开始至到达D极板所用时间。 4 17.(12分)如图所示，光滑水平面上竖直固定有一半径为R的，光滑绝缘圆弧轨道BC, 水平面AB与圆弧BC相切于B点，O为圆心，OB竖直，OC水平，空间有足够大水平向右的 匀强电场。一质量为m、电荷量为g的带正电绝缘小球 自A点由静止释放，小球沿水平面向右运动，AB间距 0 C E 离为2R,匀强电场的电场强度E=mS,重力加速度大 9 小为g,不计空气阻力。求： T7777177niTT777 A (1)小球到达B点时的速度大小： (2)小球在光滑绝缘圆弧轨道BC上运动时对轨道的最大压力值： (3)小球离开圆弧轨道到落地前的最小速率。 18.(12分)如图，物块P固定在水平面上，其上表面有半径为R的！圆弧轨道。P右端 与薄板Q连在一起，圆弧轨道与Q上表面平滑连接。一 BO 轻弹簧的右端固定在Q上，另一端自由。质量为m的小 球自圆弧顶端A点上方的B点自由下落，落到A点后沿 圆弧轨道下滑，小球与弹簧接触后，当速度减小至刚接 触时的二时弹簧的弹性势能为2mgR,此时断开P和Q 的连接，从静止开始向右滑动。g为重力加速度大小， 00oon 忽略空气阻力，圆弧轨道及Q的上、下表面均光滑，弹 77777 簧长度的变化始终在弹性限度内。 (1)求小球从落入圆弧轨道至离开圆弧轨道，重力对其做的功： (2)求小球与弹簧刚接触时速度的大小及B、A两点间的距离： (3)欲使P和Q断开后，弹簧的最大弹性势能等于2.2mgR,Q的质量应为多大？ (4)欲使P和Q断开后，Q的最终动能最大，Q的质量应为多大？ 参考答案 一、选择题(1-8单选每小题3分，9-12多选每小题4分，共计40分) 1、B2、C3D4、C5、D6、D7、D8、B 9、BC10、BC11、BD12、AC 二、实验题(8+6=14分) 13、(8分各2分)答案：(1)C (2)1.16 4m2+9 (3)B 14、(6分各2分)答案：1) (2)上(3)B 3-4 三、解答题(10+12+12+12=46分) 15、(10分)解析：(1)设小球到B点的最小速度为%，则牛顿第二定律： g-9玻=m蓝 ①(2分) R 小球从A到B的过程中由动能定理： (mg-gEh-2R)=5mw话 ②(2分 2 SR 由①②得h= 目(1分) 2 (2)）小球从A到C的过程由动能定理(mg-g5h=方m ④ (1分) 小在C点时牛领第二定律：N+gE-g=m会 ⑤(1分) 又因为mg=2qE ⊙ (1分) 由③④⑤⑥得：=3mg (1分) 牛顿第三定律可得压力大小3mg.方向向下 (1分) 162分)答案：①=0：2②：8)25： 93d &e 32e 25m, 解析：(1)设电子从甲飞出时速度为，则sm0=上(1分) 解得=。（1分) (2)电子在甲电容器内作类平抛运动，有 n0= y=a叫，a= 2d=M, 精4受 (3分) md (3)由动能定理可得 (2分) 解每4，-25m (1分) 2e (④)电子在甲电容器内运动时间为，竖直方向位移为d,有4=： (1分) 电子在甲乙两电容器之间运动的路程为s,时间为，有5=以 (1分) 由几何关系可得 cos0=- d-d 电子在乙电容器内运动的时间为，有d=为 (1分) 93d 1=4+号+4 解得1= (1分) 25v 1 17.(12分)答案：(1)2√gR:(2)(2+3W2)mg:(3)√2gR 解折：（1)AB的过程动能定理：B2R=m片-0 解得小球到达B点时的速度大小为VB=2√gR (2)小球在光滑绝缘圆弧轨道BC上运动时，设电场力与重力的合力与竖直方向的夹角为0 tan0=E☑=L0=450 mg 可知当小球运动到圆弧轨道BC的中点时，小球的速度最大，小球对轨道的压力最大，根据 1 动能定理可得Eg(2R+Rsin45°)-mg(R-Rcos45)=，mv2-0 2 根据牛顿第二定律可得N-mgc0s4S°-Eqsin45°=m 联立解得Nnmx=(2+3V2)mg 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的最大压力为(2+3、2)mg。 (3)小球从A到C过程，根据动能定理可得Eg3R-mgR= 2mc2-0 解得v。=2√gR 45 小球从C点抛出后，将小球的运动分解为沿重力和电场力的合力方向和 垂直合力方向，如图所示： 小球在空中垂直合力方向做匀速直线运动，沿合力方向先做匀减速直线 运动，再反向做匀加速直线运动，当沿合力方向的速度减为零时，小球 的速度具有最小值， mg 则有ymm=y=V.sin45°=√2gR 18.(12分)答案：(1)mgR (2) 32gR 5 2’4 (3)4m (4)m 解析：(1)小球从落入圆弧轨道至离开圆弧轨道，重力对其做的功为W。=mgR (2)设小球与弹簧刚接触时速度的大小为0，由机械能守恒定律可知 2 1 1 o 2m6=B,+2m3 其中E。=2mgR 同时有mg(h+R)=三mv函 联立解得，=3V2gR 5 h=-R 2 4 (3)弹簧达到最大弹性势能时，小球与Q共速，设Q的质量为M,根据动量守恒定律和机 候能守恒定律有m写=(m+M),=+片m+M)片， 2 其中Ep2=2.2mgR 联立解得M=4m (4)对Q和小球整体根据机械能守恒可知要使Q的最终动能最大，需满足小球的速度刚好 为零时，此时弹簧刚好恢复原长：设此时Q的质量为M,Q的最大速度为m,根据动量守 恒和机横能守恒有阳弓=M·成- 解得M'=m 2 9 2