精品解析：广东江门市恩平市黄冈实验中学2026-2027学年高二上学期11月培优阶段检测物理试题

2026-2027学年第一学期高二培优阶段测物理试卷 （满分：100分，考试时间：60分钟） 一、单选题：本题共6小题，每题分，共36分。 1. 甲、乙两个小球先后从同一水平面的两个位置，以相同的初速度竖直向上抛出，小球距抛出点的高度h与时间t的关系图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g，则两小球同时在同一水平线上时，距离抛出点的高度为（　　） A. B. C. ） D. 2. 如图所示，是等边三角形的中心，是三角形中的任意点，如果作矢量、、分别表示三个力，三个力的方向如图中箭头所示，则这三个力的合力大小用的长度表示为（　　） A. B. C. D. 3. 螺旋千斤顶的构造如图（a）所示，它是靠用力推手柄1，使螺杆2的螺纹沿底座3的螺纹槽（相当于螺母，图中未画出）慢慢旋进而顶起重物4。并要在举起重物后，重物和螺杆不会自动下降，可在任意位置保持平衡，要实现这点，必须满足自锁条件。螺旋可以看成是绕在直径为d的圆柱体上的斜面，如图（b）。已知螺杆与螺母之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则螺距h（相邻两螺纹间的距离）（　　） A. h≤μd B. h≤μπd C. h≥μd D. h≥μπd 4. 如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）．与稳定在竖直位置时相比，小球高度 A. 一定升高 B. 一定降低 C. 保持不变 D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 5. 水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等．碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（ ） A. 30% B. 50% C. 70% D. 90% 6. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内如图所示的a、b、O三点的电势分别为10V、17V、26V，，，与的夹角为120°。根据求出线上分场强大小，线上分场强大小。用E表示该匀强电场的电场强度，则下列电场矢量图中，可能正确描述E与、关系的是（　　） A. B. C. D. 二、填空题：本题共3小题，每题6分，共18分。 7. 示波器可用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管。示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构如图甲所示。图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极、上都不加电压时，从电子枪发出的电子束沿直线运动，打在荧光屏中心，在O点产生一个亮斑。若同时在两个偏转电极上分别加和两个交流电信号，则在荧光屏上会观察到（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示，某装置中，8个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为、电子电荷量为，把两板间的电场看作匀强电场。 （1）第1个金属圆筒长度是________， （2）第8个金属圆筒长度是________。 9. 如图，一质量为2M的小球，以20.0 m/s的速率从水平地面上坐标原点O发射，初速度方向斜向上，与x轴（水平）正方向的夹角为。当小球到达最高点时，瞬间炸裂为质量均为M的两小块A、B；在小球爆炸后的瞬间，A的速度与x轴正方向的夹角为，此后，它恰好落到坐标原点O，整个运动过程均在xy平面内。由此可知，A在爆炸后的瞬间的速率为_______m/s，B落到地面时的x坐标为_______m。保留三位有效数字，不计空气阻力，重力加速度大小为9.80 m/s2。 三、计算题。本题共3小题，共46分。 10. 某物流仓库设计了一个可移动的圆弧滑槽，用于将包裹从高处安全滑下。如图所示，滑槽质量，放置在水平地面上，其左端紧靠固定挡板。将质量的包裹（视为质点）从滑槽顶端A点由静止释放，包裹从末端B点飞出时速度方向与水平方向的夹角为30°。已知滑槽的AB段为半径、圆心角为的圆弧，O点为圆心，AO连线水平，不计一切摩擦，取重力加速度，计算结果可保留根号。 （1）求包裹到达滑槽最低点时受到的弹力大小F； （2）求包裹从B点飞出时，滑槽的速度大小； （3）若包裹从滑槽最低点到离开滑槽的运动时间，求此过程滑槽的位移大小x。 11. 发电机和电动机具有类似的装置，是因为它们在工作机理上具有类似性，直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1，2图所示的情景，在竖直向下的磁感应B的匀强磁场中，两根电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内，相距为L。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，与导轨接触良好，以速度v（v平行MM）向右匀速运动。图1轨道端点M、P间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受水平向右的外力作用，图2轨道端点M、P间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。 （1）求在△t时间内图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能； （2）从微观角度来看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。 （a）请在图3（图1中的导体棒ab）、图4（图2中的导体棒ab）中，分别画出自由电荷所受的洛伦兹力的示意图。 （b）我们知道，洛伦兹力不做功。那么，导体棒a的自由电荷受的洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明。 12. 如图所示，某粒子分析装置由加速电场、速度选择器、偏转磁场等部件组成。加速电场的加速电压为；速度选择器由平行金属板构成，其极板间距与极板长度均可调，极板间存在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为；偏转磁场为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一带电粒子从狭缝无初速度飘入加速电场，加速后从狭缝沿水平方向（垂直于电场和磁场）射入速度选择器，沿两板中线穿过速度选择器后从狭缝垂直进入偏转磁场，做半个圆周运动后打在位于偏转磁场边界的粒子收集装置上。已知带电粒子的质量为、电荷量为，不计粒子重力。 （1）求速度选择器极板间的电场强度大小及粒子打在收集装置上的位置到的距离； （2）若仅将加速电压调为，粒子在速度选择器中做摆线运动（可视为匀速直线运动和匀速圆周运动的合运动）。要保证粒子仍能水平射出速度选择器并从进入偏转磁场，求： ①速度选择器的极板长度应满足的条件； ②速度选择器的极板间距至少多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年第一学期高二培优阶段测物理试卷 （满分：100分，考试时间：60分钟） 一、单选题：本题共6小题，每题分，共36分。 1. 甲、乙两个小球先后从同一水平面的两个位置，以相同的初速度竖直向上抛出，小球距抛出点的高度h与时间t的关系图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g，则两小球同时在同一水平线上时，距离抛出点的高度为（　　） A. B. C. ） D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据竖直上抛运动规律可知，当两小球竖直向上运动到同一水平线上时，乙小球的运动时间为 甲小球到达最高点时距离抛出点的高度为 甲小球下落的高度为 故该位置距离抛出点的高度为 故选D。 2. 如图所示，是等边三角形的中心，是三角形中的任意点，如果作矢量、、分别表示三个力，三个力的方向如图中箭头所示，则这三个力的合力大小用的长度表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】因为是等边三角形的中心，现增加三个力：矢量、、，如图所示 因矢量、、互成，故、、三者的合力为零，不影响、、三力的合成，根据三角形定则可知，与的合力为，与的合力为，与的合力为，故、、这三个力的合力为，C正确，ABD错误。 故选C。 3. 螺旋千斤顶的构造如图（a）所示，它是靠用力推手柄1，使螺杆2的螺纹沿底座3的螺纹槽（相当于螺母，图中未画出）慢慢旋进而顶起重物4。并要在举起重物后，重物和螺杆不会自动下降，可在任意位置保持平衡，要实现这点，必须满足自锁条件。螺旋可以看成是绕在直径为d的圆柱体上的斜面，如图（b）。已知螺杆与螺母之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则螺距h（相邻两螺纹间的距离）（　　） A. h≤μd B. h≤μπd C. h≥μd D. h≥μπd 【答案】B 【解析】 【详解】对重物受力分析，如下图所示 根据题意有 联立上式，解得 故ACD错误，B正确。 故选B。 4. 如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内 ）．与稳定在竖直位置时相比，小球高度 A. 一定升高 B. 一定降低 C. 保持不变 D. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 【答案】A 【解析】 【详解】 试题分析：设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg， 弹簧的伸长x1＝，即小球与悬挂点的距离为L1=L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，弹簧的伸长：x2＝＝，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：L2=（L0+）cosα=L0cosα+＜L0+=L1，所以L1＞L2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故A正确，BCD错误． 故选A． 5. 水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等．碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（ ） A. 30% B. 50% C. 70% D. 90% 【答案】A 【解析】 【详解】根据频闪照片可知，碰撞前白球、碰撞后白球与灰球均做匀速直线运动，设碰撞前白球的速度大小为，碰撞后白球的速度大小为，灰球的速度大小为，设曝光时间为，用刻度尺分别测量碰撞前白球在相邻曝光时间内的位移，碰撞后白球、灰球在相邻曝光时间内的位移、，如图所示 可得位移关系为 则有 可得 碰撞过程中系统损失的动能与碰撞前动能之比约为 故选A。 6. 一匀强电场的方向平行于平面，平面内如图所示的a、b、O三点的电势分别为10V、17V、26V，，，与的夹角为120°。根据求出线上分场强大小，线上分场强大小。用E表示该匀强电场的电场强度，则下列电场矢量图中，可能正确描述E与、关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】考查匀强电场的电场强度与电势的关系，意在考查运用物理思想方法解决物理问题的能力和运用数学知识解决物理问题能力，体现物理观念和科学思维的学科素养。 【详解】A B．a、b、O三点的电势分别为10V、17V、26V 故分场强的方向由O向a，分场强的方向由O向b，A、B错误； C D．由于和不相垂直，所以该两分场强和并非是匀强电场中电场强度E的同一组分量，而是和分别为两组分矢量中其中的一个分矢量，如图所示 故C正确，D错误。 故选C。 二、填空题：本题共3小题，每题6分，共18分。 7. 示波器可用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管。示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，结构如图甲所示。图乙是从右向左看到的荧光屏的平面图。在偏转电极、上都不加电压时，从电子枪发出的电子束沿直线运动，打在荧光屏中心，在O点产生一个亮斑。若同时在两个偏转电极上分别加和两个交流电信号，则在荧光屏上会观察到（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】若同时在两个偏转电极上分别加和两个交流电信号，所以在XX’方向上的偏转位移在正负最大值之间按正弦规律变化，YY’方向上的偏转位移在正负最大值之间按余弦规律变化，在XX’方向有最大值时，YY’方向为零，同理，在YY’方向有最大值时， XX’方向为零，根据正余弦的定义可知，任意时刻，电子打在荧光屏上的位置坐标都是 即 所以电子在荧光屏上的落点组成了以O为圆心的圆，故C正确，ABD错误。 故选C。 8. 如图甲所示，某装置中，8个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示，图乙中电压的绝对值为，周期为。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1，为使电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律依次增加。电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。若已知电子的质量为、电子电荷量为，把两板间的电场看作匀强电场。 （1）第1个金属圆筒长度是________， （2）第8个金属圆筒长度是________。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 图乙是电压随时间变化的图像。时奇数筒电势高于偶数筒，电压经过首次反向。电子在圆板0与圆筒1的间隙中从静止加速，忽略穿过间隙的时间。依据动能定理，电子的动能增量等于电场力做功，有 解得电子进入圆筒1时的速度 为使电子在下一间隙继续加速，它应在电压首次反向时到达圆筒1出口。圆筒内无电场，电子匀速运动的时间为 故圆筒1的长度为 【小问2详解】 此后图乙中的电压每隔反向一次，电子每穿过一个间隙动能增加。设电子进入圆筒8时的速度为，它已通过8个间隙。依据动能定理，电子的动能等于8次电场力做功之和，有 电子在圆筒8内匀速运动的时间为，故其长度为 9. 如图，一质量为2M的小球，以20.0 m/s的速率从水平地面上坐标原点O发射，初速度方向斜向上，与x轴（水平）正方向的夹角为。当小球到达最高点时，瞬间炸裂为质量均为M的两小块A、B；在小球爆炸后的瞬间，A的速度与x轴正方向的夹角为，此后，它恰好落到坐标原点O，整个运动过程均在xy平面内。由此可知，A在爆炸后的瞬间的速率为_______m/s，B落到地面时的x坐标为_______m。保留三位有效数字，不计空气阻力，重力加速度大小为9.80 m/s2。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]对小球炸裂前的斜上抛运动，将其速度分别沿水平方向和竖直方向分解 故斜上抛运动上升的时间 故水平位移 竖直方向有 爆炸后的瞬间，对A斜上抛运动设其下落时间为t， 水平方向有 取竖直向上为正方向有 联立解得， [2] 在最高点爆炸前后水平方向由系统动量守恒 竖直方向由动量守恒 解得，方向水平向右 ，方向竖直向下 爆炸后对B的斜下抛运动，竖直方向 因此其水平射程 联立解得, B落到地面时的x坐标为 三、计算题。本题共3小题，共46分。 10. 某物流仓库设计了一个可移动的圆弧滑槽，用于将包裹从高处安全滑下。如图所示，滑槽质量，放置在水平地面上，其左端紧靠固定挡板。将质量的包裹（视为质点）从滑槽顶端A点由静止释放，包裹从末端B点飞出时速度方向与水平方向的夹角为30°。已知滑槽的AB段为半径、圆心角为的圆弧，O点为圆心，AO连线水平，不计一切摩擦，取重力加速度，计算结果可保留根号。 （1）求包裹到达滑槽最低点时受到的弹力大小F； （2）求包裹从B点飞出时，滑槽的速度大小； （3）若包裹从滑槽最低点到离开滑槽的运动时间，求此过程滑槽的位移大小x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据机械能守恒定律有 解得 竖直平面内圆周运动 解得包裹到达滑槽最低点时受到的弹力大小 【小问2详解】 由几何关系可知，包裹相对圆弧滑槽速度v与圆弧滑槽速度成60°角，包裹速度与圆弧滑槽速度成30°角，所以四边形是菱形，则有 ， 水平方向动量守恒 解得 【小问3详解】 根据题意可知，包裹与滑槽始终水平方向动量守恒，则有 包裹在滑槽上运动时间为，则有 整理可得 解得 11. 发电机和电动机具有类似的装置，是因为它们在工作机理上具有类似性，直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1，2图所示的情景，在竖直向下的磁感应B的匀强磁场中，两根电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内，相距为L。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，与导轨接触良好，以速度v（v平行MM）向右匀速运动。图1轨道端点M、P间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受水平向右的外力作用，图2轨道端点M、P间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。 （1）求在△t时间内图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能； （2）从微观角度来看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。 （a）请在图3（图1中的导体棒ab）、图4（图2中的导体棒ab）中，分别画出自由电荷所受的洛伦兹力的示意图。 （b）我们知道，洛伦兹力不做功。那么，导体棒a的自由电荷受的洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明。 【答案】（1），；（2）（a） （b）大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用 【解析】 【详解】（1）导体平动切割磁感应线产生的感应电动势为 感应电流为 图1“发电机”产生的电能为 图2中，电动机输出的机械能等于重物增加的重力势能 联立解得 （1）（a）图3中的导体棒是由于外力作用发生移动，根据右手定则可知电流方向从b到a；图4是由于通电使得导体棒中形成电流，所以电流方向由a到b，同时电荷还要匀速向右运动，根据左手定则可知受到的洛伦兹力方向如下图所示 （b）以图2“电动机”为例，所受到的洛伦兹力方向如图4所示，进行分解可得 导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在水平向右的方向上对电荷产生向右的作用力，为 ，此分力对电荷做正功，即 在沿导体棒方向上洛伦兹力的分力为 对导体棒做负功，即 可知，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。做正功，宏观上表现为安培力做正功，增加机械能；是“电源”的非静电力，做负功，宏观上表现为感应电动势，使电能转化机械能。大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用。 12. 如图所示，某粒子分析装置由加速电场、速度选择器、偏转磁场等部件组成。加速电场的加速电压为；速度选择器由平行金属板构成，其极板间距与极板长度均可调，极板间存在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为；偏转磁场为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一带电粒子从狭缝无初速度飘入加速电场，加速后从狭缝沿水平方向（垂直于电场和磁场）射入速度选择器，沿两板中线穿过速度选择器后从狭缝垂直进入偏转磁场，做半个圆周运动后打在位于偏转磁场边界的粒子收集装置上。已知带电粒子的质量为、电荷量为，不计粒子重力。 （1）求速度选择器极板间的电场强度大小及粒子打在收集装置上的位置到的距离； （2）若仅将加速电压调为，粒子在速度选择器中做摆线运动（可视为匀速直线运动和匀速圆周运动的合运动）。要保证粒子仍能水平射出速度选择器并从进入偏转磁场，求： ①速度选择器的极板长度应满足的条件； ②速度选择器的极板间距至少多大。 【答案】（1）， （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 粒子在加速电场中运动，由动能定理有 得 粒子在速度选择器中匀速通过，静电力与洛伦兹力平衡，有 联立可得 粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有 得轨道半径 粒子打在收集装置上的位置离狭缝的距离 【小问2详解】 ①由动能定理有 得 将分解为，其中 粒子在速度选择器中的摆线运动可视为以速度的匀速直线运动和以速度的匀速圆周运动的合运动，由 得 则 要使粒子能从狭缝垂直进入偏转磁场，则粒子在速度选择器中的运动时间要满足 粒子运动距离即速度选择器的极板长度 ②要使粒子不打在极板上，极板间距至少等于圆周运动直径的2倍，即 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $