精品解析：浙江省强基联盟2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

浙江强基联盟2025年4月高二联考 物理 试题 考生注意： 1、本试卷满分100分，考试时间90分钟。 2、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量的是（　　） A. 冲量 B. 功率 C. 磁通量 D. 质量 【答案】A 【解析】 【详解】既有大小，又有方向的量是矢量。功率、磁通量、质量是标量；冲量是矢量。 故选A。 2. 3月20日上午，2025年全国青年跳水冠军赛正式拉开帷幕。如图所示为运动员某次跳水时在空中的场景，若不计空气阻力，则（　　） A. 研究运动员在入水的动作时可将她视为质点 B. 运动员在空中最高点时速度为零，加速度也为零 C. 运动员在空中运动整个过程中先超重后失重 D. 运动员在空中运动的整个过程中机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究运动员入水的动作时，不能忽略运动员身体的大小、形状，不能视为质点，故A错误； B．运动员在空中最高点时速度为零，但由于只受重力作用，合外力不等于零，加速度不为零，故B错误； C．运动员在空中运动的加速度方向一直竖直向下，则她一直处于失重状态，故C错误； D．不计空气阻力，运动员在空中的运动只有重力做功，机械能守恒，故D正确。 故选D。 3. 下列说法正确的是（　　） A. 电磁波中，紫外线的热效应最显著 B. 做简谐运动的单摆摆球在过平衡位置时所受合力为0 C. 用眼镜观看电影有立体感是利用了光的偏振现象 D. 当障碍物尺寸比波长大的情况下，波才会发生明显的衍射现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．热效应最明显的是红外线，故A错误； B．在单摆的平衡位置处，摆球的回复力为零，但合外力不为零，故B错误； C．3D眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片，能够看到两种不同方向振动的光，形成了立体感，即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故C正确； D．当波遇到障碍物时都会发生衍射现象，当障碍物尺寸与波长差不多或者比波长还小的情况下，衍射更明显，故错误。 故选C。 4. 如图所示为燃气灶的支架，支架上的四个爪均匀分布，分别标记为A、B、C、D，其上表面倾斜。现将总质量为的半球形炒锅放在支架上，支架保持水平，重力加速度为，则（　　） A. 支架对炒锅的作用力和炒锅对支架的作用力是一对平衡力 B. 支架爪A对炒锅的作用力一定为 C. 支架爪B和支架爪D对炒锅的作用力合力一定为 D. 增大支架的半径，支架对炒锅的作用力将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．支架对炒锅的作用力和炒锅对支架的作用力是一对相互作用力，故A错误； B．设每个爪与锅间的弹力与竖直方向的夹角为，支架半径为，锅的半径为，根据牛顿第三定律及平衡条件可得 由几何关系可得 解得 故B错误； C．支架爪B和支架爪D对炒锅的作用力合力为 故C正确； D．增大支架的半径，但整个支架对炒锅的作用力大小等于炒锅的重力不变，故D错误。 故选C。 5. 我国首个火星探测器“天问一号”发射过程可简化为：探测器在地球表面加速并经过一系列调整变轨，成为一颗沿地球公转轨道绕太阳运行的人造行星；再在适当位置加速，经椭圆轨道（霍曼转移轨道）到达火星。已知地球的公转周期为，、两点分别为霍曼转移轨道上的近日点与远日点，可认为地球和火星在同一轨道平面内运动，火星轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍。则（　　） A. 火星的公转周期为 B. 探测器在霍曼转移轨道上的运行周期为 C. 探测器在霍曼转移轨道上点的速度小于点的速度 D. 探测器在霍曼转移轨道上点的速度大于火星公转轨道上点的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．设地球绕太阳公转轨道半径为，则火星轨道半径约为1.5，根据开普勒第三定律 火星的公转周期与地球公转周期的比 故A错误； B．可知霍曼转移轨道半长轴为 对地球和探测器，由开普勒第三定律可得 解得 故B正确； C．根据开普勒第二定律有 可知、两点线速度之比为； C错误； D．探测器在霍曼转移轨道上点要加速才能进入火星公转轨道，故在霍曼转移轨道上点的速度小于火星公转轨道上点的速度，D错误。 故选B。 6. 电阻的均质导线，做成如图所示的圆形线框，其直径的长度为，置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，、处与电动势为、内阻的电源相连，则线框受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电路总电阻为 则电路总电流为 通过线框上下两部分的电流均为，则线框受到的安培力大小为 解得 故选B。 7. 如图，半径为的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度为。一束单色光自中心轴上距液面的A点射向液面上B点，长为，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回，则可知该液体的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示为光路图 由题可知折射光线的反向延长线过凹面镜的圆心，由几何关系可得，，，，，解得 故选A。 8. 打火机的点火装置，利用了压电陶瓷的压电效应，快速挤压后瞬间产生千伏高压。其挤压前的结构如图所示，点为正六边形的中心，三个电量均为的点电荷分别位于顶点A、C、E上，三个电量均为的点电荷分别位于顶点B、D、F上，取无穷远处电势为零，下列说法错误的是（　　） A. 点的场强为零 B. 点的电势为零 C. 点电荷受到其他电荷对它的作用力为零 D. 点电荷受到其他电荷对它的作用力方向沿指向 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图形的对称性知，每个电荷在点产生的场强大小相等，均设为，方向如图，故三个夹角为的方向上的场强大小均为，根据矢量定则知，它们的合场强为零，故A正确，不符合题意； B．根据题意取无穷远处电势为零，故等量异种电荷连线中垂线上的电势均为零，故AD、CF、BE连线中点处的电势为零，故B正确，不符合题意； CD．设六边形的边长为L，B、F两点的电荷对的作用力合力大小为，方向沿方向； 点电荷对的作用力大小为，方向沿方向； 、两点的电荷对的作用力合力大小为 方向沿方向，由于 故点电荷受到合外力不为零，方向应沿方向指向。 同理可判断点电荷受到其他电荷的作用力方向沿方向指向，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意； 本题选择错误选项，故选C。 9. 某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，如图甲所示，其主要结构有电动势为的高压直流电源、电容为的电容器以及套在中空的塑料管上的线圈，塑料管内壁光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关接1，使电容器完全充电，然后立即将转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（　　） A. 小球在塑料管中做匀变速直线运动 B. 在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 C. 在的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的 D. 在的时间内，小球受到线圈的磁场对它的作用力先变大后减小为零 【答案】D 【解析】 【详解】AD．线圈中的磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比，根据乙图可知，线圈中产生的磁感应强度（磁通量）变化步调与电流的变化步调一致，在时间内，线圈电流从0逐渐增大，但其变化率却逐渐减小至0，所以线圈中的磁通量变化率也逐渐减小至0，金属小球中感应电动势也逐渐减小至0，金属小球中的涡流也逐渐减小至0，可知时刻，金属小球受到线圈磁场对它的作用力为0，时刻，金属小球受到线圈磁场对它的作用力也为0，故时间内，金属小球受到线圈磁场对它的作用力应先增大后减小为零，即加速度应先增大后减小直至为零，故A错误，D正确； B．在的时间内，电容器减少的电场能一部分转化为小球的动能，还留有一部分磁场能。所以减少的电场能大于小球增加的动能，故B错误； C．时间内，由安培定则知线圈电流在线圈内的磁场方向向右，线圈电流在增大，则产生的磁场在增大，通过金属小球磁通量在增大，根据楞次定律可知金属小球中产生涡流的磁场方向向左，由安培定则可知，金属小球中产生的涡流从左向右看是逆时针方向，故C错误。 故选D。 10. 如图所示，与地面夹角为的光滑斜面顶端固定一垂直斜面的挡板，劲度系数为的轻弹簧一端固定一个质量为的小球，另一端固定在挡板上。当弹簧处于原长时静止释放小球，整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，已知重力加速度为。则（　　） A. 小球在最低点时受到的弹力大小为 B. 运动过程中小球的最大动能为 C. 运动过程中弹簧的最大弹性势能为 D. 若小球释放时弹簧处于压缩状态，则小球从释放点运动到最低点的时间将变长 【答案】C 【解析】 【详解】A．可以判断倾斜弹簧振子做的是简谐运动，小球在原长位置有 在最低点时，受力分析可得 联立可得最低点弹力 故A错误； B．在平衡位置处回复力为零，小球的动能最大，从原长到平衡位置处，小球的位移为 减小的重力势能为 增加的弹性势能 根据机械能守恒，动能 故B错误； C．根据简谐运动规律，物体在最低点时弹簧伸长量为，物体从最高点运动到最低点，由动能定理可得 又 联立可得 故C正确； D．根据简谐运动规律可知，简谐运动的周期与振幅无关，当释放位置发生变化时，运动到最低点的时间即半个周期不变，故D错误。 故选C。 二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲为研究布朗运动时记录的三颗微粒的运动图，图中的直线表示了微粒的运动轨迹 B. 图乙为氧气分子的速率分布图，由图可知状态①的温度比状态②的温度高 C. 图丙中酱油分子进入鸡蛋中，这是扩散现象 D. 图丁为分子势能随分子间距变化的图像，由图可知处分子势能最小且分子间作用力为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于图甲中位置是每隔一定时间记录的，所以位置的连线不能表示该微粒做布朗运动的轨迹，只能说明微粒运动的无规则性，故A错误； B．由图乙可知，状态②速率大的氧气分子比例较大，所以状态②的温度比状态①的温度高，故B错误； C．酱油分子进入鸡蛋中是由分子的扩散现象引起的；故C正确； D．由丁图可知处分子势能最小，说明处分子间作用力零，故D正确。 故选CD。 12. 往平静的湖面扔下一颗小石子，湖面会泛起层层涟漪。若不计能量损失，水面视为均匀介质，以波源为原点，建立坐标系，水波在水平面内传播，波面呈现为圆形。时刻，波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，处质点的振动图像如图乙所示，轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为 B. 该波从点传播到点所需的时间为 C. 点的起振方向竖直向下 D. 时，处质点的振动方向竖直向下 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图甲、乙可看出，该波的波长、周期分别为， 则根据波速公式 故A错误； B．、间距为一个波长，则该波从点传播到点，所需时间为 故B正确； C．时，为波峰，说明波源的起振方向向上，点的起振方向与波源相同，也是竖直向上，故C错误； D．波从波面传播到的距离为 则的振动形式传播到的时间为 则时，处质点在第一个波峰传到之后又振动了，则此时质点位于轴上方，速度方向竖直向下，故D正确。 故选BD。 13. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，通过转动手柄将细绳缠绕到半径为的转筒上，就可以把水桶从井中提起。若某次转动手柄的角速度随时间变化的图像如图乙所示，经时间把水桶从井底提升到井口，水桶和桶中水的总质量为，重力加速度大小为，水桶可看成质点，下列说法正确的是（　　） A. ，水桶做初速度为零的匀加速直线运动 B. 水井的深度为 C. 把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为 D. 把水桶从井底提升到井口的过程中合力对水桶和桶中水做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．转筒边缘上点的线速度大小等于水桶的速度大小，根据线速度与角速度的关系有，因内，与成正比，所以水桶的速度与成正比，即水桶做初速度为零的匀加速直线运动，故A正确； B．图乙中内图像与时间轴所包围的面积表示把水桶从井底提升到井口过程中转筒转过的角度，设为，则 故水井的深度为转筒转过的距离，即，故B错误； C．把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为，故C错误； D．根据动能定理，把水桶从井底提升到井口的过程中合力对水桶和桶中水做功为，故D正确。 故选AD。 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 小车、带滑轮的木板、打点计时器等为高中物理常见的实验器材。 （1）某小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与物体受力、质量的关系。 ①为了使绳子的拉力近似等于所挂重物的重力，实验时要保证______。 A．轨道一端用木块垫高，以补偿小车受到的阻力 B.所挂重物的质量远小于小车质量 C.先接通打点计时器，再释放纸带 ②在补偿阻力的操作时，小车前端______（填“需要”或“不需要”）连接重物，每次改变小车质量后______（填“需要”或“不需要”）重新补偿阻力。 （2）另一小组利用如图乙的实验装置验证动量守恒定律，实验前先调整轨道的倾斜程度，以平衡摩擦力，使小车能在轨道上做匀速直线运动。在小车A前端贴上橡皮泥，打开打点计时器再轻推小车A，小车A以某速度做匀速直线运动，随后与轨道上另一静止小车B相碰后粘在一起继续下滑，得到的纸带如图丙所示，打点计时器的电源频率为。 ①图中的AB、BC、CD、DE四段数据中，计算两车碰撞后的速度大小应选______段。 ②若小车A的质量为，小车B的质量为，根据纸带数据，碰后两小车的总动量是______。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. B ②. 不需要 ③. 不需要 （2） ①. ②. 0.684 【解析】 【小问1详解】 ①[1]A．轨道一端用木块垫高，以补偿小车受到的阻力，目的是小车所受绳子的拉力等于合力，不是为了使绳子的拉力近似等于所挂重物的重力，故A错误； B．根据牛顿第二定律可知，对小车 对重物 解得 当小车和重物一起加速时，绳子的拉力会小于所挂重物的重力，当所挂重物质量小时，小车和重物加速度小，绳子拉力近似等于重物重力，故B正确； C．先接通打点计时器，再释放纸带，可以让纸带充分利用，在纸带上打出较多的点，不是为了使绳子的拉力近似等于所挂重物的重力，故C错误。 故选B。 ②[2][3]补偿阻力时是让小车的重力沿斜面向下的分力等于小车受到的阻力，所以车前端不能挂重物；补偿好阻力后，重力的分力等于阻力，根据可知，当小车质量变化时，小车仍然受力平衡，所以每次改变小车后不需要重新平衡摩擦力。 小问2详解】 ①[1]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，段为匀速运动的阶段，故选计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动是匀速直线运动，在相同的时间内通过相同的位移，故应选段来计算碰后共同的速度。 ②[2]碰后小车的共同速度为 两小车的总动量为 15. 某实验小组要测量一个阻值约为十几欧的定值电阻的阻值。 （1）先用图甲中的多用电表粗测被测电阻的阻值：先将选择开关拨到合适的电阻挡位；再将红、黑表笔短接，旋动甲图中的______（填“A”或“B”）旋钮，使指针指在刻度盘最______（填“左”或“右”）端的零刻度线；后将两表笔分别与待测电阻相接，刻度盘指针所指的位置如图乙所示，则粗测得被测电阻的阻值为______。 （2）为了精确测量该被测电阻的阻值，实验小组设计了如图丙所示的电路。请根据图丙的电路将图丁的实物图连接完整。 （3）用图丁连接完整的电路测电阻，将图丁中滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，将开关打向1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表和电压表的指针偏转均较大，记录此时电压表和电流表的示数、。将开关打向2，调节滑动变阻器的滑片至合适位置，记录这时电压表和电流表的示数、，则被测电阻的阻值_____。（用题中的物理量符号表示结果） 【答案】（1） ①. B ②. 右 ③. 14.0##14 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]甲图中A为机械调零旋钮，B为欧姆调零旋钮，欧姆调零应调节B；欧姆表的零刻度线在刻度盘右端，故应是指针指在最右端零刻度线； [3]欧姆表读数为指针所指刻度与倍率的乘积，由甲图可以看出倍率选“”挡，则粗测得被测电阻的阻值为。 【小问2详解】 电路连接如图所示 【小问3详解】 由部分电路欧姆定律可得， 联立可得 16. 关于以下实验，说法正确的是（　　） A. “用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积 B. “用单摆测量重力加速度”的实验中，记录时间时应在摆球运动到最低点时开始计时 C. “用插针法测量玻璃砖的折射率”实验中，为了测量准确，玻璃砖同侧的两枚针应尽量插得近一些 D. “用变压器探究原副线圈电压与匝数关系”的实验中，需要用到交流电压表 【答案】BD 【解析】 【详解】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开，形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在玻璃板上，测出油膜面积，故A错误； B．“用单摆测量重力加速度”的实验中，摆球在最低点处速度大，测量时间的误差小，故应在摆球运动到最低点时开始计时，故B正确； C．“用插针法测量玻璃砖的折射率”实验中，玻璃砖同侧的两枚针应尽量插得远一些，这样通过两点确定直线画光线的时候误差会小一些，故C错误； D．“用变压器探究原副线圈电压与匝数关系”的实验中，原副线圈中的电压是交变电压，需要用交流电压表测量，故D正确。 故选BD。 17. 如图所示为某兴趣小组设计的电路图，已经电源电动势，内阻，电动机内阻，另一电阻，理想电流表示数，取。 （1）求电动机两端电压； （2）求输入电动机电功率； （3）如电动机下悬挂的重物，求重物匀速上升时速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 因电阻和电动机两端的电压相同，由 解得 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律 解得 通过电动机电流 电动机功率 【小问3详解】 电动机的输出功率 解得 由功率计算式 解得 18. 某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角为的直轨道，水平直轨道、半径为的螺旋圆形轨道、水平直轨道和倾角同样为的直轨道组成，轨道间平滑连接。现有一可视为质点、质量为的滑块置于轨道上由静止释放。轨道段与滑块间的动摩擦因数为，其余轨道均光滑，且轨道、轨道足够长。已知，，，取。 （1）若滑块恰好能第一次通过圆轨道的最高点D，求滑块释放点距点的距离及滑块在圆轨道最右端时对轨道压力的大小； （2）若滑块恰好能第一次返回圆轨道最左端，求滑块释放点距点的距离； （3）要使滑块不脱离轨道，求滑块释放点距点的取值范围。 【答案】（1）0.5m，3N （2） （3）或（n=1，2，3…） 【解析】 小问1详解】 滑块恰好能第一次通过圆轨道的最高点，由牛顿第二定律有 解得 从释放点到点过程，由动能定理有 解得 从圆轨道最右端到点过程，由动能定理有 解得 根据牛顿第二定律有 解得滑块在轨道最右端受到的支持力 根据牛顿第三定律有 解得滑块在圆轨道最右端时对轨道压力 【小问2详解】 设滑块从轨道上距点处开始下滑恰好返回圆轨道最左端，根据动能定理有 解得 从释放点到上最高点过程，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 若滑块第一次通过轨道最右端时速度为零，根据动能定理有 解得 即当时，滑块不脱离轨道。由（1）、（2）可知，当时，滑块不脱离轨道；滑块在轨道上运动，设向上和向下通过点的速度为分别为和， 根据动能定理有， 解得 可知，滑块每进出一次轨道，滑块动能变为原来的，即第次恰好通过圆轨道最高点时释放的位置 第次恰好返回圆轨道最左端时释放点的位置 可知（n=1，2，3…）时，滑块不脱离轨道。综上所述，当时或（n=1，2，3…）时，滑块不脱离轨道。 19. 如图所示，两间距为的平行金属导轨固定在水平面内，左侧通过开关与电流大小恒为的理想恒流源连接。以为原点建立如图所示直角坐标系，在至的轨道区域I内存在垂直平面向下的磁场（图中未画出），磁感应强度大小沿轴正方向的变化规律为，沿轴方向磁感应强度不变。在处用光滑绝缘材料连接导轨，在绝缘材料右侧轨道放置了一质量为的“”型金属框，其中、边长度均为、电阻不计，边垂直导轨，长度为、电阻为。金属框右侧宽为的区域内存在垂直平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。轨道最右侧连接一个阻值为的定值电阻。现将一质量也为，长度也为的金属棒放置在处。闭合开关，金属棒受到安培力作用向右运动，离开磁场区域后与“”型金属框发生碰撞并粘在一起形成闭合导体框adeb。整个滑动过程棒及导体框始终和导轨接触良好，除边电阻和外，其余电阻不计，不计摩擦阻力。已知，，，，，。则：（提示：可以用图像与轴所围的“面积”代表力做的功） （1）求闭合开关时金属棒受到的安培力大小； （2）求金属棒与“”型金属框发生碰撞后速度的大小； （3）判断导体框能否通过磁场区域II，若能，求离开磁场区域II时速度的大小，若不能，求导体框停下时边离磁场区域II左边界的距离。 【答案】（1） （2） （3）不能， 【解析】 【小问1详解】 由 其中 得 【小问2详解】 由（1）可知金属棒在处受到的安培力 因图像与轴所围的“面积”代表力做的功 由动能定理，得金属棒离开磁场区域时速度大小 由动量守恒 得金属棒与“”型金属框发生碰撞后速度 【小问3详解】 当边进入区域II切割磁场时，因金属棒电阻为0，将定值电阻短路，总电阻为 由动量定理 其中 得 导体框完全进入磁场时的动量 当边切割区域II磁场时，棒和定值电阻并联，总电阻 由动量定理 得 即导体框adeb不能通过磁场区域II。 20. 如图所示，一离子源不断释放质量为、带电荷量为的带电粒子，其初速度视为零，经过加速电压加速后，以一定速度进入圆心为的辐向电场，恰好沿着半径为的圆弧轨迹通过电场区域后垂直于平面射入棱长为的正方体区域，入射点位于平面的中点。以入射点为坐标原点，沿CD、CG、CB方向建立、和坐标轴。已知、、、、。不计离子的重力及其相互作用。 （1）求辐向电场中粒子运动轨迹处电场强度的大小； （2）若仅在正方体区域中加上沿轴方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面，求所加电场强度的最小值； （3）若仅在正方体区域中加上匀强磁场，其磁感应强度沿方向的分量始终为零，沿和方向的分量和随时间变化规律如图乙所示，周期为、最大值为，设带电粒子在磁场中运动的时间远小于磁场变化的时间，且不考虑在磁场突变时运动的粒子。若要让所有粒子都到达平面，求的取值范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由动能定理 得离子进入辐向电场的速度 由牛顿第二定律 得 【小问2详解】 若离子恰好到达的中点，设离子在正方体区域中运动的时间为，由 得 由 得 【小问3详解】 当磁场仅有沿轴方向的分量取最大值时，离子从中点射出，由几何关系 得 由，得 当磁场在轴和轴方向的分量同时取最大时，离子从点射出，由几何关系 得 由 得 所以的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙江强基联盟2025年4月高二联考 物理 试题 考生注意： 1、本试卷满分100分，考试时间90分钟。 2、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、选择题I（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量的是（　　） A. 冲量 B. 功率 C. 磁通量 D. 质量 2. 3月20日上午，2025年全国青年跳水冠军赛正式拉开帷幕。如图所示为运动员某次跳水时在空中的场景，若不计空气阻力，则（　　） A. 研究运动员在入水动作时可将她视为质点 B. 运动员在空中最高点时速度为零，加速度也为零 C. 运动员在空中运动整个过程中先超重后失重 D. 运动员在空中运动的整个过程中机械能守恒 3. 下列说法正确的是（　　） A. 电磁波中，紫外线的热效应最显著 B. 做简谐运动的单摆摆球在过平衡位置时所受合力为0 C. 用眼镜观看电影有立体感是利用了光的偏振现象 D. 当障碍物尺寸比波长大的情况下，波才会发生明显的衍射现象 4. 如图所示为燃气灶的支架，支架上的四个爪均匀分布，分别标记为A、B、C、D，其上表面倾斜。现将总质量为的半球形炒锅放在支架上，支架保持水平，重力加速度为，则（　　） A. 支架对炒锅的作用力和炒锅对支架的作用力是一对平衡力 B. 支架爪A对炒锅的作用力一定为 C. 支架爪B和支架爪D对炒锅的作用力合力一定为 D. 增大支架的半径，支架对炒锅的作用力将变大 5. 我国首个火星探测器“天问一号”发射过程可简化为：探测器在地球表面加速并经过一系列调整变轨，成为一颗沿地球公转轨道绕太阳运行的人造行星；再在适当位置加速，经椭圆轨道（霍曼转移轨道）到达火星。已知地球的公转周期为，、两点分别为霍曼转移轨道上的近日点与远日点，可认为地球和火星在同一轨道平面内运动，火星轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍。则（　　） A. 火星的公转周期为 B. 探测器在霍曼转移轨道上的运行周期为 C. 探测器在霍曼转移轨道上点的速度小于点的速度 D. 探测器在霍曼转移轨道上点的速度大于火星公转轨道上点的速度 6. 电阻的均质导线，做成如图所示的圆形线框，其直径的长度为，置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，、处与电动势为、内阻的电源相连，则线框受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图，半径为的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度为。一束单色光自中心轴上距液面的A点射向液面上B点，长为，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回，则可知该液体的折射率为（　　） A. B. C. D. 8. 打火机的点火装置，利用了压电陶瓷的压电效应，快速挤压后瞬间产生千伏高压。其挤压前的结构如图所示，点为正六边形的中心，三个电量均为的点电荷分别位于顶点A、C、E上，三个电量均为的点电荷分别位于顶点B、D、F上，取无穷远处电势为零，下列说法错误的是（　　） A. 点的场强为零 B. 点的电势为零 C. 点电荷受到其他电荷对它的作用力为零 D. 点电荷受到其他电荷对它的作用力方向沿指向 9. 某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，如图甲所示，其主要结构有电动势为的高压直流电源、电容为的电容器以及套在中空的塑料管上的线圈，塑料管内壁光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关接1，使电容器完全充电，然后立即将转接2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是（　　） A. 小球在塑料管中做匀变速直线运动 B. 在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 C. 在的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的 D. 在的时间内，小球受到线圈的磁场对它的作用力先变大后减小为零 10. 如图所示，与地面夹角为的光滑斜面顶端固定一垂直斜面的挡板，劲度系数为的轻弹簧一端固定一个质量为的小球，另一端固定在挡板上。当弹簧处于原长时静止释放小球，整个运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，已知重力加速度为。则（　　） A. 小球在最低点时受到的弹力大小为 B. 运动过程中小球的最大动能为 C. 运动过程中弹簧的最大弹性势能为 D. 若小球释放时弹簧处于压缩状态，则小球从释放点运动到最低点的时间将变长 二、选择题II（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲为研究布朗运动时记录的三颗微粒的运动图，图中的直线表示了微粒的运动轨迹 B. 图乙为氧气分子的速率分布图，由图可知状态①的温度比状态②的温度高 C. 图丙中酱油分子进入鸡蛋中，这扩散现象 D. 图丁为分子势能随分子间距变化的图像，由图可知处分子势能最小且分子间作用力为零 12. 往平静的湖面扔下一颗小石子，湖面会泛起层层涟漪。若不计能量损失，水面视为均匀介质，以波源为原点，建立坐标系，水波在水平面内传播，波面呈现为圆形。时刻，波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷，处质点的振动图像如图乙所示，轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为 B. 该波从点传播到点所需的时间为 C. 点的起振方向竖直向下 D. 时，处质点的振动方向竖直向下 13. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，通过转动手柄将细绳缠绕到半径为的转筒上，就可以把水桶从井中提起。若某次转动手柄的角速度随时间变化的图像如图乙所示，经时间把水桶从井底提升到井口，水桶和桶中水的总质量为，重力加速度大小为，水桶可看成质点，下列说法正确的是（　　） A. ，水桶做初速度为零的匀加速直线运动 B. 水井的深度为 C. 把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为 D. 把水桶从井底提升到井口的过程中合力对水桶和桶中水做功为 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 小车、带滑轮的木板、打点计时器等为高中物理常见的实验器材。 （1）某小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与物体受力、质量的关系。 ①为了使绳子的拉力近似等于所挂重物的重力，实验时要保证______。 A．轨道一端用木块垫高，以补偿小车受到的阻力 B.所挂重物质量远小于小车质量 C.先接通打点计时器，再释放纸带 ②在补偿阻力的操作时，小车前端______（填“需要”或“不需要”）连接重物，每次改变小车质量后______（填“需要”或“不需要”）重新补偿阻力。 （2）另一小组利用如图乙的实验装置验证动量守恒定律，实验前先调整轨道的倾斜程度，以平衡摩擦力，使小车能在轨道上做匀速直线运动。在小车A前端贴上橡皮泥，打开打点计时器再轻推小车A，小车A以某速度做匀速直线运动，随后与轨道上另一静止小车B相碰后粘在一起继续下滑，得到的纸带如图丙所示，打点计时器的电源频率为。 ①图中的AB、BC、CD、DE四段数据中，计算两车碰撞后的速度大小应选______段。 ②若小车A的质量为，小车B的质量为，根据纸带数据，碰后两小车的总动量是______。（结果保留三位有效数字） 15. 某实验小组要测量一个阻值约为十几欧的定值电阻的阻值。 （1）先用图甲中的多用电表粗测被测电阻的阻值：先将选择开关拨到合适的电阻挡位；再将红、黑表笔短接，旋动甲图中的______（填“A”或“B”）旋钮，使指针指在刻度盘最______（填“左”或“右”）端的零刻度线；后将两表笔分别与待测电阻相接，刻度盘指针所指的位置如图乙所示，则粗测得被测电阻的阻值为______。 （2）为了精确测量该被测电阻的阻值，实验小组设计了如图丙所示的电路。请根据图丙的电路将图丁的实物图连接完整。 （3）用图丁连接完整的电路测电阻，将图丁中滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，将开关打向1，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表和电压表的指针偏转均较大，记录此时电压表和电流表的示数、。将开关打向2，调节滑动变阻器的滑片至合适位置，记录这时电压表和电流表的示数、，则被测电阻的阻值_____。（用题中的物理量符号表示结果） 16. 关于以下实验，说法正确的是（　　） A. “用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积 B. “用单摆测量重力加速度”的实验中，记录时间时应在摆球运动到最低点时开始计时 C. “用插针法测量玻璃砖的折射率”实验中，为了测量准确，玻璃砖同侧的两枚针应尽量插得近一些 D. “用变压器探究原副线圈电压与匝数关系”的实验中，需要用到交流电压表 17. 如图所示为某兴趣小组设计的电路图，已经电源电动势，内阻，电动机内阻，另一电阻，理想电流表示数，取。 （1）求电动机两端电压； （2）求输入电动机的电功率； （3）如电动机下悬挂重物，求重物匀速上升时速度的大小。 18. 某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角为的直轨道，水平直轨道、半径为的螺旋圆形轨道、水平直轨道和倾角同样为的直轨道组成，轨道间平滑连接。现有一可视为质点、质量为的滑块置于轨道上由静止释放。轨道段与滑块间的动摩擦因数为，其余轨道均光滑，且轨道、轨道足够长。已知，，，取。 （1）若滑块恰好能第一次通过圆轨道最高点D，求滑块释放点距点的距离及滑块在圆轨道最右端时对轨道压力的大小； （2）若滑块恰好能第一次返回圆轨道最左端，求滑块释放点距点的距离； （3）要使滑块不脱离轨道，求滑块释放点距点的取值范围。 19. 如图所示，两间距为的平行金属导轨固定在水平面内，左侧通过开关与电流大小恒为的理想恒流源连接。以为原点建立如图所示直角坐标系，在至的轨道区域I内存在垂直平面向下的磁场（图中未画出），磁感应强度大小沿轴正方向的变化规律为，沿轴方向磁感应强度不变。在处用光滑绝缘材料连接导轨，在绝缘材料右侧轨道放置了一质量为的“”型金属框，其中、边长度均为、电阻不计，边垂直导轨，长度为、电阻为。金属框右侧宽为的区域内存在垂直平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。轨道最右侧连接一个阻值为的定值电阻。现将一质量也为，长度也为的金属棒放置在处。闭合开关，金属棒受到安培力作用向右运动，离开磁场区域后与“”型金属框发生碰撞并粘在一起形成闭合导体框adeb。整个滑动过程棒及导体框始终和导轨接触良好，除边电阻和外，其余电阻不计，不计摩擦阻力。已知，，，，，。则：（提示：可以用图像与轴所围的“面积”代表力做的功） （1）求闭合开关时金属棒受到的安培力大小； （2）求金属棒与“”型金属框发生碰撞后速度的大小； （3）判断导体框能否通过磁场区域II，若能，求离开磁场区域II时速度的大小，若不能，求导体框停下时边离磁场区域II左边界的距离。 20. 如图所示，一离子源不断释放质量为、带电荷量为的带电粒子，其初速度视为零，经过加速电压加速后，以一定速度进入圆心为的辐向电场，恰好沿着半径为的圆弧轨迹通过电场区域后垂直于平面射入棱长为的正方体区域，入射点位于平面的中点。以入射点为坐标原点，沿CD、CG、CB方向建立、和坐标轴。已知、、、、。不计离子的重力及其相互作用。 （1）求辐向电场中粒子运动轨迹处电场强度的大小； （2）若仅在正方体区域中加上沿轴方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面，求所加电场强度的最小值； （3）若仅在正方体区域中加上匀强磁场，其磁感应强度沿方向的分量始终为零，沿和方向的分量和随时间变化规律如图乙所示，周期为、最大值为，设带电粒子在磁场中运动的时间远小于磁场变化的时间，且不考虑在磁场突变时运动的粒子。若要让所有粒子都到达平面，求的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$