精品解析：浙江省金砖高中联盟2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题

浙江省金砖联盟2025 学年第一学期期中联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1．本卷满分 100分，考试时间90分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题卷。 选择题部分 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. 以下物理量属于矢量并且其单位符号正确的是（　　） A. 磁感应强度（T） B. 电场强度（A） C. 重力势能（J） D. 磁通量（Wb） 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁感应强度是矢量，单位为特斯拉（T），A正确； B．电场强度是矢量，但单位应为N/C或V/m，而非安培（A），B错误； C．重力势能是标量，单位J正确，但不是矢量，C错误； D．磁通量是标量，单位Wb正确，但不是矢量，D错误。 故选A。 2. 2025年4月19日北京亦庄半程马拉松比赛中，人形机器人首次参赛。已知半程马拉松赛道长度为21.0975km，本次比赛从起点到终点直线距离约为12km，冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是（　　） A. 机器人的位移大小为21.0975km B. 机器人的平均速度大小约为4.5km/h C. 若机器人在弯道段保持速率不变，则处于平衡状态 D. 机器人冲刺的时候可以看成质点 【答案】B 【解析】 【详解】A．21.0975km是路程，不是位移，A错误； B．本次比赛从起点到终点直线距离约为12km，平均速度大小，B正确； C．弯道段，速度方向发生变化，运动状态改变，属于非平衡态，C错误； D．研究机器人冲刺时的动作、姿态时，其大小和形状不可忽略，因此不能看成质点，D错误。 故选B。 3. 如图所示，一装有水的气球（以下称作“水球”）在水平桌面上保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 水球受到的支持力大于水球的重力 B. 桌子对水球的作用力大于水球对桌子的作用力 C. 水球受到支持力是因为水球形变 D. 水球受到的支持力方向与桌子形变方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．水球在水平桌面上保持静止，处于平衡状态，在竖直方向上受到重力和桌子的支持力，二力平衡条件，水球受到的支持力和重力大小相等，故A错误； B．桌子对水球的作用力与水球对桌子的作用力是一对相互作用力，相互作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上、作用在同一直线上。所以二者大小相等，故B错误； C．弹力是由于施力物体发生形变而产生的。水球受到的支持力属于弹力，是因为桌子发生形变，要恢复原状而对水球产生的力，并非水球形变产生，故C错误； D．桌子发生形变的方向是向下，而桌子对水球的支持力方向是向上。所以水球受到的支持力方向与桌子形变方向相反，故D正确。 故选D。 4. 某同学投出的篮球在空中划过一条漂亮的弧线进入篮筐，此过程不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 篮球离开手瞬间的加速度为0 B. 篮球从离开手到落入篮筐过程中先处于超重状态后处于失重状态 C. 篮球从离开手到落入篮筐过程中速度变化量的方向先向上再向下 D. 篮球从离开手到落入篮筐过程中重力功率先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球只受重力的作用，加速度方向竖直向下，一直处于失重状态，故AB错误； C．加速度的方向与速度变化量的方向相同，由于整个过程中，重力加速度的方向始终竖直向下，因此整个过程中速度变化量的方向始终向下，故C错误； D．篮球上升过程中竖直分速度减小，在最高点竖直分速度为零，下降过程竖直分速度增大，根据，可知篮球的重力功率先减小后增大，故D正确。 故选D。 5. 电子显微镜利用电场控制电子的运动，其电场的部分简化图如图所示，电场线的分布形状为“束腰”式，a、b、c、d为电场中的四个点，其中a、b两点关于中间电场线对称，adb连线垂直中间电场线。下列说法正确的是（　　） A. 电子在a点和b点的加速度相同 B. a和d两点的电势相同 C. 电子在a点的电势能小于在c点电势能 D. 仅在电场力作用下，图中从a点到c点虚线可能是电子轨迹 【答案】C 【解析】 【详解】A．加速度是矢量。根据电场线的对称性，a点和b点的电场强度大小相等，电子在a、b点受到的电场力大小相等，方向如图所示 根据牛顿第二定律可知，电子在a点和b点的加速度大小相等，方向不同，故A错误； B．电场线与等势面垂直。在d点，电场线是水平的，所以过d点的等势面在此处是竖直的。但在a点，电场线是斜向右下方的，所以过a点的等势面是斜向左上方的。因此，a、d两点的电势不同，故B错误； C．电场线由左指向右，沿电场线的方向电势逐渐降低，所以a点的电势高于c点的电势，电子带负电，根据，可知电子在a点的电势能小于在c点的电势能。故C正确； D．物体做曲线运动时，其所受合外力的方向应指向轨迹的凹侧。电子带负电，在a点所受电场力的方向与该点电场强度的方向相反。a点的电场强度方向沿电场线的切线斜向右下方，所以电子在a点受到的电场力方向斜向左上方。而虚线轨迹ac的凹侧在下方，要求受力方向有指向下方（凹侧）的分量。电子在a点受力斜向左上方，与轨迹弯曲方向矛盾。因此，该虚线不可能是电子的运动轨迹，故D错误。 故选C。 6. 故宫太和殿每逢大雨就会出现“九龙吐水”的壮观景象。一次雨后，某出水口水平喷出的水落地时到该出水口的水平距离为2m，该出水口到水平地面的高度为5m，出水口的横截面积为，不计空气阻力，重力加速度大小，水的密度，则这次雨后该出水口“吐”出水柱在空中的质量约为（　　） A. 0.2kg B. 2kg C. 1kg D. 0.1kg 【答案】A 【解析】 【详解】水从出水口水平喷出后做平抛运动，竖直方向上则有 解得水在空中运动的时间 水平方向则有 解得水喷出的初速度  在 t=1s 时间内流出的水的体积为 空中水的质量为 故选A。 7. 某品牌的波轮洗衣机的脱水桶如图所示，相关规格参数如下。某次脱水程序中，一掉落的扣子被甩到竖直筒壁上，随着脱水桶一起做圆周运动。假设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，重力加速度大小，。下列说法中正确的是（　　） 额定电压 220V 脱水电机输出功率 225W 脱水转速 600r/min 脱水筒尺寸 直径300mm、高370mm A. 扣子受到重力、弹力、摩擦力、向心力 B. 扣子与简壁间动摩擦因数至少为 C. 扣子随桶壁一起做匀速圆周运动的角速度为10rad/s D. 该洗衣机脱水时流过电机的电流是1.02A 【答案】B 【解析】 【详解】A．扣子受到重力、弹力、摩擦力，向心力只是效果力，不是实际存在的力，故A错误； BC．由表格数据可得转速为 则角速度为 根据， 联立可得，故B正确，C错误； D．该洗衣机脱水时流过电机的电流，故D错误。 故选B。 8. 2023年2月23日，中星26号发射成功。假设该卫星发射后先在近地圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动（离地面的高度可忽略不计），在P点瞬时点火进入椭圆转移轨道II，之后通过椭圆转移轨道II进入地球同步圆轨道III，如图所示。P点和Q点分别为轨道Ⅰ与轨道II、轨道II与轨道III的切点。已知地球半径为R，地球自转周期为T，轨道Ⅲ的半径为r，下列说法正确的是（　　） A. 中星26号在转移轨道II上从P点到Q点的时间大于 B. 中星26号在转移轨道II上从P点到Q点机械能增大 C. 中星26号在轨道Ⅱ上经过P点的速率与经过Q点的速率之比为 D. 中星26号在P点和Q点的加速度大小之比为 【答案】C 【解析】 【详解】.A．中星26号在转移轨道II上运动时，其半长轴为 。同步轨道III为圆轨道，其半径为r，周期为T。根据开普勒第三定律 ，由于半长轴，所以转移轨道II的周期小于同步轨道III的周期 T。从P点到Q点的时间是转移轨道周期的一半，，A错误； B．中星26号在转移轨道II上从P点到Q点运动过程中，只受地球引力作用，因此其机械能守恒， B错误； C．中星26号在轨道II上运动时，根据开普勒第二定律，则有 解得 ，C正确； D．根据牛顿第二定律和万有引力定律，卫星在轨道上任意一点的加速度，即 ，因此，加速度大小之比为，D错误。 故选C。 9. 低空跳伞是一种危险性比较高的极限运动，人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v-t图像如图所示。已知前2.0s图像为直线，2.0s末的速度为18m/s，10s末拉开绳索开启降落伞，16.2s时安全落地，并稳稳地站立在地面上。g取，则关于跳伞运动员（包括其随身携带的全部装备），下列说法正确的是（　　） A. 前2s机械能守恒，10s到16.2s机械能减小 B. 前2s所受平均阻力大小为720N C. 前10s的平均速度大小为20m/s D. 开伞后，克服空气阻力做功约为 【答案】D 【解析】 【详解】B.由v-t图可知，起跳后前2s内运动员的运动近似是匀加速运动，其加速度为a==m/s2=9.0m/s2 设运动员受平均阻力为f，总质量为 根据牛顿第二定律有 解得所受平均阻力f=80N，故B错误； A. 在前2s内，运动员做匀加速直线运动，运动员受到了空气阻力作用，空气阻力做负功，机械能不守恒，故A 错误； C. 由v-t图可知，10s末开伞时的速度v=40m/s，若运动员一直做匀加速直线运动，有 但运动员2s~10s做加速度减小的变加速直线运动，则由图像可知平均速度大于20m/s，故C错误； D．从图像可知，10s时的速度v=40m/s，末速度为零，总质量为M = 80kg，开伞后的下落高度为10s到16.2s内v-t图像与时间轴所围的面积；通过数格子估算面积为 由动能定理可知 解得，故D正确。 故选D。 10. 图甲是用霍尔元件来探测检测电流I0是否发生变化的装置示意图，铁芯竖直放置，霍尔元件放在铁芯右侧，该检测电流在铁芯中产生磁场，霍尔元件所处区域磁场可看作匀强磁场，磁感应强度大小等于kI0（k为常量）。图乙为测量原理图，已知霍尔元件长为a，宽为b，厚度为h，单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自右向左流过霍尔元件的电流为I，则下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件所处位置的磁场方向为竖直向下 B. 若材料中载流子带负电，则霍尔元件前表面的电势低于后表面的电势 C. 霍尔元件所处区域的磁感应强度B与霍尔电压关系为 D. 霍尔电压与检测电流关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据安培定则，若载流子带正电荷，霍尔元件所处位置的磁场方向为竖直向下，若载流子带负电荷，霍尔元件所处位置的磁场方向为竖直向上，故A错误； B.若载流子带负电，根据左手定则，载流子在洛伦兹力的作用下偏向后表面，故霍尔元件前表面的电势高于后表面的电势，故B错误； C.根据电流微观表达式，有 解得 带负电的载流子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡状态，有 解得，故C正确； D.由可知 又 霍尔电压与检测电流的关系为，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. 关于下列四副图，说法正确的是（　　） A. 图甲是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B. 图乙中两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的 C. 图丙中穿过金属圆环1和2的磁通量大小分别为φ1和φ2，则 D. 图丁中位于等边三角形顶点的两通电长直导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为，则C处磁场的合磁感应强度大小是 【答案】CD 【解析】 【详解】A．图甲真空冶炼炉的线圈中通高频交流电时，炉内的金属会产生涡流，涡流产生大量的热，而炼化金属，故A错误； B．图乙中两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场的相互作用来实现的，故B错误； C．图丙中条形磁体内部磁场方向向上，外部线圈所在位置磁场方向向下，通过线圈净剩的磁感线方向向上，可知，图丙中穿过两金属圆环的磁通量大小关系为，故C正确； D．根据安培定则可知，A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小相等为B0，方向之间的夹角为60°，根据矢量叠加可知，C处磁场的合磁感应强度大小为，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，质量为2m、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，物块滑到小车的最右端时，物块运动的距离为x。此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块动能增量为（F-μmg）x B. 摩擦力对小车做的功为2μmgL C. 小车动能的增量为μmg（x-L） D. 物块和小车增加的机械能为Fx 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对物块由动能定理，物块动能增量等于合外力做的功，即为（F-μmg）x，故A正确； B．小车的位移为，摩擦力对小车做的功为，故B错误； C．小车动能的增量等于小车受合外力做的功，即为，故C正确； D．物块和小车增加的机械能为物块和小车受到的除重力和弹力以外的其它力所做的功，即为，故D错误。 故选AC。 13. 如图所示，交流发电机为右侧电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有滑动变阻器R以及定值电阻。保持线圈ABCD在磁场中匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 当线圈ABCD位于如图所示的位置时，电压表的读数最大 B. 滑动变阻器的滑动触头向下滑动，电压表V2的示数变大 C. 滑动变阻器的滑动触头向下滑动，原线圈的电流增大 D. 滑动变阻器的滑动触头向下滑动，电流表A和电压表的示数变化大小分别为和，与比值不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当线圈ABCD位于如图所示的位置时，磁通量的变化率最大，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈ABCD产生的感应电动势瞬时值最大，根据理想变压器原理知副线圈电压瞬时值最大，电压表V1的读数为副线圈的输出电压的有效值不变，故A错误； BC．滑动变阻器的滑动触头向下滑动，滑动变阻器的阻值变大，总电阻变大，副线圈总电流I2变小，R1的电压变小，故电压表V2的示数变大，根据知11变小，即原线圈的电流变小，故B正确，C错误； D．根据闭合电路欧姆定律，在副线圈回路有 则，的大小与的大小的比值为R1不变，故D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学利用甲图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。 （1）关于该实验“平衡阻力”，下列说法正确的是（　　） A. 平衡阻力的目的是为了使细线的拉力等于槽码的重力 B. 平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力 C. 平衡阻力时，小车连接纸带且纸带通过打点计时器，但无需悬挂槽码 D. 若小车能在槽码的牵引下做匀速运动，说明平衡好阻力 （2）实验中获得一条纸带，如图乙所示，0、1、2、3、4、5、6为相邻计数点，相邻计数点间还有4个计时点未画。已知所用电源的频率为50Hz，小车运动的加速度大小a=________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （3）保持小车所受的拉力不变，改变小车的质量m，分别测得不同质量时小车加速度a，然后画了丙、丁两个图像，则下列说法正确的有（　　） A. 由图像丙能确定小车的加速度与质量成反比 B. 由图像丁能确定小车的加速度与质量成反比 C. 由图像丙中图线与坐标轴所围的面积可以知道小车受到的拉力大小 D. 由图像丁的斜率可以知道小车受到的拉力大小 【答案】（1）BC （2）0.40 （3）BD 【解析】 【小问1详解】 AB．平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力，故A错误，B正确； CD．平衡阻力时，小车连接纸带且纸带通过打点计时器，在没有悬挂槽码时，小车能做匀速直线运动，说明平衡好阻力，故C正确，D错误。 故选BC。 【小问2详解】 相邻计数点间的时间间隔为0.1s，根据逐差法可得加速度为 【小问3详解】 A．由图像丙不能确定小车的加速度与质量成反比，故A错误； B．由图像丁能确定小车的加速度与成正比，即加速度与质量成反比，故B正确； C．牛顿第二定律具有瞬时性，小车受到的拉力具有瞬时性，由图像丙中曲线与坐标轴所围的面积不可以知道小车受到的拉力大小，故C错误； D．根据 可知图像丁的斜率可以知道小车受到的合力大小，即拉力大小，故D正确。 故选BD。 15. 某兴趣小组测一圆柱形金属的电阻率，操作步骤如下： （1）用多用电表粗测电阻，如图甲；用游标卡尺测其直径如图乙，读数为______mm；用刻度尺测其长度。 （2）进一步精准测金属丝电阻，实验室准备的实验器材如下： A.电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） B.电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ） C.电流表A1（量程0.6A，内阻Rg=1Ω） D.电流表A2（量程3A，内阻约为1Ω） E.滑动变阻器R1（0~5Ω） F.滑动变阻器R2（） G.3V的直流稳压电源 H.开关S，导线若干 要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，实验误差尽量小，则滑动变阻器应选_________（填“R1”或“R2”），电流表应选_________（填“A1”或“A2”）。 （3）根据选择的器材，设计实验电路，下列选项中最合适的是（ ） （4）测得多组U、I，其中某组电压表示数如图丙所示，读数为_____V。根据这些数据作出如图丁所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。（保留两位有效数字） （5）根据所测的长度、直径、电阻进一步求出了电阻率。 【答案】 ①. 23.35 ②. R1 ③. A1 ④. A ⑤. 2.40 ⑥. 4.8 【解析】 【15题详解】 图中游标卡尺测得直径的读数为。 【16题详解】 [1]要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应采用分压式接法，为便于调节应选最大阻值小的，故选R1。 [2]由题图丁知，最大电流接近0.6A，故电流表选A1。 【17题详解】 根据小题2所选器材，电流表内阻已知，则应采用电流表内接法，滑动变阻器应采用分压式接法。 故选A。 【18题详解】 [1]电源电压为3V，则电压表的量程为3V，则图丙所示读数为2.40V。 [2]U-I图像的斜率表示电阻，可得金属丝的电阻为 16. 很多景区有滑草游戏。如图所示，一小朋友坐在滑草托盘上从坡顶由静止滑下，可视为匀加速直线运动。已知小孩M=40kg，托盘m=10kg，坡道长L=100m，坡倾角，托盘与坡间的动摩擦因数μ=0.5。重力加速度g不计空气阻力。 （1）求小孩从坡顶滑到坡底的时间； （2）求在下滑过程中托盘对小孩的作用力大小。 【答案】（1）10s （2） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 对小孩和托盘受力分析，由牛顿第二定律 解得 由 解得 【小问2详解】 在下滑过程中托盘对小孩的作用力为支持力和摩擦力两个力的合力F，由对小孩受力分析知 代入数据解得托盘对小孩的作用力大小为 【点睛】 17. 如图所示，某次玩具展销会中，一厂商将高为h=0.7m的平板车固定在水平地面上，其左端放置一辆质量为m=0.5kg、大小可忽略的四驱电动玩具小车，右侧同一竖直平面有固定的光滑圆弧轨道AC，轨道半径R=1.25m，圆心角为，左右两端点A、C等高，圆弧最低点B位于水平地面上。紧接C点，有一长s=2.75m的倾斜传送带，上表面DE沿圆弧C点的切线方向，传送带以v=2m/s的速度顺时针运动。小车启动后向右运动并从平板车右侧水平飞出，恰好能从A点沿AC圆弧切线进入圆弧轨道，滑上传送带后，在恒定驱动力作用下，最终从E点以6m/s速度飞离。已知小车在平板车、传送带上运动时车轮均不打滑，忽略空气阻力，重力加速度g求： （1）小车飞离平板车的速度大小； （2）在B点轨道对小车的支持力大小； （3）小车在传送带上所受的驱动力大小； （4）由于小车从D点运动到E点，传送带多消耗的电能。 【答案】（1）4m/s （2）17N （3）4N （4）4J 【解析】 【小问1详解】 玩具小车离开平板车后到达A点的过程做平抛运动，设离开平板车时的速度大小为v0，到达A点的速度为vA，由几何关系可得vA的方向与水平方向的夹角为θ，根据平抛运动的性质可得： 在A点水平分速度大小为：v0=vAcosθ 在A点竖直分速度大小为：vy=vAsinθ 平抛过程在竖直方向有 解得：vy=3m/s，v0=4m/s，vA=5m/s，vA的方向沿圆弧切线方向与水平方向的夹角为37°。 【小问2详解】 玩具小车从A到B的过程，由动能定理得： 在B点由牛顿第二定律得 联立解得FN=17N 【小问3详解】 玩具小车到达D点的速度为vD=vA=5m/s＞v=2m/s，由牛顿第二定律得： F-mgsinθ=ma 玩具小车在传送带上做匀加速直线运动，由运动学公式： 解得a=2m/s2，F=4N 【小问4详解】 小车从D到E的时间为 在时间t内，传送带对地位移为x=vt=2×0.5m=1m 传送带由于运送玩具小车而多输出的机械能就等于其克服摩擦力做的功，玩具小车产生的动力等于其与传送带之间的摩擦力，则有ΔE=W=Fx=4×1J=4J 18. 在未来的城市轨道交通系统中，一种基于电磁感应原理的新型无接触牵引装置正在被广泛测试。某次实验利用如图所示装置模拟列车启动时的电磁驱动与能量管理过程，水平面内有两根电阻不计、间距为L=0.5m足够长的光滑平行导轨，一质量为m=0.2kg、电阻不计的导体棒置于导轨上，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮与一质量为M=0.2kg的物块连接，导体棒相当于“虚拟车厢”，通过轻绳连接配重物块，利用重力势能转化为系统的动能与电能。系统可通过单刀双掷开关选择接入电阻回路或电容器回路，从而实现不同的运行模式。电容器的电容C=0.6F，电阻R=2Ω。空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁场磁感应强度大小为B=2T。由静止释放，物块下落从而牵引导体棒向左运动，同时开关S接1或2，导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，忽略绳与定滑轮间的摩擦。重力加速度为g，求： （1）开关S接1 ①物块速度v=2m/s时，导体棒上电流方向及轻绳对物块的拉力大小； ②物块达到最大速度时，物块下落高度h=3m，求这段时间电阻上产生的焦耳热 。 （2）开关S接2，求物块下落高度h=1m时，物块的速度大小。 【答案】（1）1.5N，2.8J （2）2m/s 【解析】 【分析】 【小问1详解】 物块下落，导体棒向左运动，根据右手定则可知，导体棒上的电流方向由b流向a，由 解得轻绳对物块的拉力大小 物块达到最大速度时有 解得 根据能量守恒 解得 【小问2详解】 电容器两板间的电势差等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势，有 根据 对导体棒和物块组成的系统，由牛顿第二定律 又 联立解得 根据 解得物块下落高度h=1m时，物块的速度大小 【点睛】 19. 在未来的深空探测任务中，我国自主研发的空间粒子调控系统正在测试一种新型带电粒子轨迹引导技术。该系统通过精确控制电磁场，实现对高能带电粒子束的聚焦、偏转与定向释放，旨在应用于太空辐射防护、粒子推进引擎以及空间站能源传输等前沿领域。如图所示，在某次地面模拟实验中，平面直角坐标系xoy的第一象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B（未知）的匀强磁场，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场E（未知）。一带电量为q（q>0），质量为m的粒子从x轴上的点A（-L，0）沿y轴正方向以初速度v0进入第二象限，经电场偏转后从y轴上的点M（0，2L）进入第一象限，并在磁场中做圆周运动，恰好经过点P（2L，0）。不计粒子重力，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若撤去第一象限的全域磁场，仅在某一矩形区域内加一个方向不变、磁感应强度为4B的匀强磁场，使粒子沿与x轴正方向成角斜向下穿过x轴并能通过点N（3L，0），求该矩形区域的最小面积及带电粒子进入该矩形磁场初始位置坐标。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【分析】 【小问1详解】 粒子在第二象限做类平抛运动，有 解得 【小问2详解】 粒子进入第一象限时速度大小为，方向与y轴的夹角为，有 解得 由几何关系可知粒子在第二象限做匀速圆周运动的半径为 由 解得 【小问3详解】 若磁场磁感应强度为4B，则粒子做匀速圆周运动的半径为 若使粒子沿与x轴正方向成角斜向下穿过x轴，则所加磁场使粒子速度偏转90°，沿y轴方向运动的位移为0，沿x轴正方向向右运动距离为 则该矩形区域的位置及大小如图，矩形区域的长边为，短边为 该矩形区域的最小面积为 设粒子进入该矩形磁场初始位置坐标为，则出磁场位置坐标为，由几何关系可知 解得 带电粒子进入该矩形磁场初始位置坐标为 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省金砖联盟2025 学年第一学期期中联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1．本卷满分 100分，考试时间90分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题卷。 选择题部分 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. 以下物理量属于矢量并且其单位符号正确的是（　　） A. 磁感应强度（T） B. 电场强度（A） C. 重力势能（J） D. 磁通量（Wb） 2. 2025年4月19日北京亦庄半程马拉松比赛中，人形机器人首次参赛。已知半程马拉松赛道长度为21.0975km，本次比赛从起点到终点直线距离约为12km，冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是（　　） A. 机器人的位移大小为21.0975km B. 机器人的平均速度大小约为4.5km/h C. 若机器人在弯道段保持速率不变，则处于平衡状态 D. 机器人冲刺的时候可以看成质点 3. 如图所示，一装有水的气球（以下称作“水球”）在水平桌面上保持静止。下列说法正确的是（　　） A. 水球受到的支持力大于水球的重力 B. 桌子对水球的作用力大于水球对桌子的作用力 C. 水球受到支持力是因为水球形变 D. 水球受到的支持力方向与桌子形变方向相反 4. 某同学投出的篮球在空中划过一条漂亮的弧线进入篮筐，此过程不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 篮球离开手瞬间的加速度为0 B. 篮球从离开手到落入篮筐过程中先处于超重状态后处于失重状态 C. 篮球从离开手到落入篮筐过程中速度变化量的方向先向上再向下 D. 篮球从离开手到落入篮筐过程中重力功率先减小后增大 5. 电子显微镜利用电场控制电子的运动，其电场的部分简化图如图所示，电场线的分布形状为“束腰”式，a、b、c、d为电场中的四个点，其中a、b两点关于中间电场线对称，adb连线垂直中间电场线。下列说法正确的是（　　） A. 电子在a点和b点的加速度相同 B. a和d两点的电势相同 C. 电子在a点的电势能小于在c点电势能 D. 仅在电场力作用下，图中从a点到c点虚线可能是电子轨迹 6. 故宫太和殿每逢大雨就会出现“九龙吐水”的壮观景象。一次雨后，某出水口水平喷出的水落地时到该出水口的水平距离为2m，该出水口到水平地面的高度为5m，出水口的横截面积为，不计空气阻力，重力加速度大小，水的密度，则这次雨后该出水口“吐”出水柱在空中的质量约为（　　） A. 0.2kg B. 2kg C. 1kg D. 0.1kg 7. 某品牌的波轮洗衣机的脱水桶如图所示，相关规格参数如下。某次脱水程序中，一掉落的扣子被甩到竖直筒壁上，随着脱水桶一起做圆周运动。假设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，重力加速度大小，。下列说法中正确的是（　　） 额定电压 220V 脱水电机输出功率 225W 脱水转速 600r/min 脱水筒尺寸 直径300mm、高370mm A. 扣子受到重力、弹力、摩擦力、向心力 B. 扣子与简壁间动摩擦因数至少为 C. 扣子随桶壁一起做匀速圆周运动的角速度为10rad/s D. 该洗衣机脱水时流过电机的电流是1.02A 8. 2023年2月23日，中星26号发射成功。假设该卫星发射后先在近地圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动（离地面的高度可忽略不计），在P点瞬时点火进入椭圆转移轨道II，之后通过椭圆转移轨道II进入地球同步圆轨道III，如图所示。P点和Q点分别为轨道Ⅰ与轨道II、轨道II与轨道III的切点。已知地球半径为R，地球自转周期为T，轨道Ⅲ的半径为r，下列说法正确的是（　　） A. 中星26号在转移轨道II上从P点到Q点的时间大于 B. 中星26号在转移轨道II上从P点到Q点机械能增大 C. 中星26号在轨道Ⅱ上经过P点的速率与经过Q点的速率之比为 D. 中星26号在P点和Q点的加速度大小之比为 9. 低空跳伞是一种危险性比较高的极限运动，人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v-t图像如图所示。已知前2.0s图像为直线，2.0s末的速度为18m/s，10s末拉开绳索开启降落伞，16.2s时安全落地，并稳稳地站立在地面上。g取，则关于跳伞运动员（包括其随身携带的全部装备），下列说法正确的是（　　） A. 前2s机械能守恒，10s到16.2s机械能减小 B. 前2s所受平均阻力大小为720N C. 前10s的平均速度大小为20m/s D. 开伞后，克服空气阻力做功约为 10. 图甲是用霍尔元件来探测检测电流I0是否发生变化的装置示意图，铁芯竖直放置，霍尔元件放在铁芯右侧，该检测电流在铁芯中产生磁场，霍尔元件所处区域磁场可看作匀强磁场，磁感应强度大小等于kI0（k为常量）。图乙为测量原理图，已知霍尔元件长为a，宽为b，厚度为h，单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自右向左流过霍尔元件的电流为I，则下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件所处位置的磁场方向为竖直向下 B. 若材料中载流子带负电，则霍尔元件前表面的电势低于后表面的电势 C. 霍尔元件所处区域的磁感应强度B与霍尔电压关系为 D. 霍尔电压与检测电流关系为 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. 关于下列四副图，说法正确的是（　　） A. 图甲是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B. 图乙中两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的 C. 图丙中穿过金属圆环1和2的磁通量大小分别为φ1和φ2，则 D. 图丁中位于等边三角形顶点的两通电长直导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为，则C处磁场的合磁感应强度大小是 12. 如图所示，质量为2m、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质量为m的物块（可视为质点）放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，物块滑到小车的最右端时，物块运动的距离为x。此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块动能增量为（F-μmg）x B. 摩擦力对小车做的功为2μmgL C. 小车动能的增量为μmg（x-L） D. 物块和小车增加的机械能为Fx 13. 如图所示，交流发电机为右侧电路供电，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，电压表和电流表均为理想电表，变压器为理想变压器，副线圈两端接有滑动变阻器R以及定值电阻。保持线圈ABCD在磁场中匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 当线圈ABCD位于如图所示的位置时，电压表的读数最大 B. 滑动变阻器的滑动触头向下滑动，电压表V2的示数变大 C. 滑动变阻器的滑动触头向下滑动，原线圈的电流增大 D. 滑动变阻器的滑动触头向下滑动，电流表A和电压表的示数变化大小分别为和，与比值不变 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学利用甲图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。 （1）关于该实验“平衡阻力”，下列说法正确的是（　　） A. 平衡阻力的目的是为了使细线的拉力等于槽码的重力 B. 平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力 C. 平衡阻力时，小车连接纸带且纸带通过打点计时器，但无需悬挂槽码 D. 若小车能在槽码的牵引下做匀速运动，说明平衡好阻力 （2）实验中获得一条纸带，如图乙所示，0、1、2、3、4、5、6为相邻计数点，相邻计数点间还有4个计时点未画。已知所用电源的频率为50Hz，小车运动的加速度大小a=________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （3）保持小车所受的拉力不变，改变小车的质量m，分别测得不同质量时小车加速度a，然后画了丙、丁两个图像，则下列说法正确的有（　　） A. 由图像丙能确定小车的加速度与质量成反比 B. 由图像丁能确定小车的加速度与质量成反比 C. 由图像丙中图线与坐标轴所围的面积可以知道小车受到的拉力大小 D. 由图像丁的斜率可以知道小车受到的拉力大小 15. 某兴趣小组测一圆柱形金属的电阻率，操作步骤如下： （1）用多用电表粗测电阻，如图甲；用游标卡尺测其直径如图乙，读数为______mm；用刻度尺测其长度。 （2）进一步精准测金属丝电阻，实验室准备的实验器材如下： A.电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ） B.电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ） C.电流表A1（量程0.6A，内阻Rg=1Ω） D.电流表A2（量程3A，内阻约为1Ω） E.滑动变阻器R1（0~5Ω） F.滑动变阻器R2（） G.3V的直流稳压电源 H.开关S，导线若干 要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，实验误差尽量小，则滑动变阻器应选_________（填“R1”或“R2”），电流表应选_________（填“A1”或“A2”）。 （3）根据选择的器材，设计实验电路，下列选项中最合适的是（ ） （4）测得多组U、I，其中某组电压表示数如图丙所示，读数为_____V。根据这些数据作出如图丁所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。（保留两位有效数字） （5）根据所测的长度、直径、电阻进一步求出了电阻率。 16. 很多景区有滑草游戏。如图所示，一小朋友坐在滑草托盘上从坡顶由静止滑下，可视为匀加速直线运动。已知小孩M=40kg，托盘m=10kg，坡道长L=100m，坡倾角，托盘与坡间的动摩擦因数μ=0.5。重力加速度g不计空气阻力。 （1）求小孩从坡顶滑到坡底的时间； （2）求在下滑过程中托盘对小孩的作用力大小。 17. 如图所示，某次玩具展销会中，一厂商将高为h=0.7m的平板车固定在水平地面上，其左端放置一辆质量为m=0.5kg、大小可忽略的四驱电动玩具小车，右侧同一竖直平面有固定的光滑圆弧轨道AC，轨道半径R=1.25m，圆心角为，左右两端点A、C等高，圆弧最低点B位于水平地面上。紧接C点，有一长s=2.75m的倾斜传送带，上表面DE沿圆弧C点的切线方向，传送带以v=2m/s的速度顺时针运动。小车启动后向右运动并从平板车右侧水平飞出，恰好能从A点沿AC圆弧切线进入圆弧轨道，滑上传送带后，在恒定驱动力作用下，最终从E点以6m/s速度飞离。已知小车在平板车、传送带上运动时车轮均不打滑，忽略空气阻力，重力加速度g求： （1）小车飞离平板车的速度大小； （2）在B点轨道对小车的支持力大小； （3）小车在传送带上所受的驱动力大小； （4）由于小车从D点运动到E点，传送带多消耗的电能。 18. 在未来的城市轨道交通系统中，一种基于电磁感应原理的新型无接触牵引装置正在被广泛测试。某次实验利用如图所示装置模拟列车启动时的电磁驱动与能量管理过程，水平面内有两根电阻不计、间距为L=0.5m足够长的光滑平行导轨，一质量为m=0.2kg、电阻不计的导体棒置于导轨上，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮与一质量为M=0.2kg的物块连接，导体棒相当于“虚拟车厢”，通过轻绳连接配重物块，利用重力势能转化为系统的动能与电能。系统可通过单刀双掷开关选择接入电阻回路或电容器回路，从而实现不同的运行模式。电容器的电容C=0.6F，电阻R=2Ω。空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁场磁感应强度大小为B=2T。由静止释放，物块下落从而牵引导体棒向左运动，同时开关S接1或2，导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，忽略绳与定滑轮间的摩擦。重力加速度为g，求： （1）开关S接1 ①物块速度v=2m/s时，导体棒上电流方向及轻绳对物块的拉力大小； ②物块达到最大速度时，物块下落高度h=3m，求这段时间电阻上产生的焦耳热 。 （2）开关S接2，求物块下落高度h=1m时，物块的速度大小。 19. 在未来的深空探测任务中，我国自主研发的空间粒子调控系统正在测试一种新型带电粒子轨迹引导技术。该系统通过精确控制电磁场，实现对高能带电粒子束的聚焦、偏转与定向释放，旨在应用于太空辐射防护、粒子推进引擎以及空间站能源传输等前沿领域。如图所示，在某次地面模拟实验中，平面直角坐标系xoy的第一象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B（未知）的匀强磁场，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场E（未知）。一带电量为q（q>0），质量为m的粒子从x轴上的点A（-L，0）沿y轴正方向以初速度v0进入第二象限，经电场偏转后从y轴上的点M（0，2L）进入第一象限，并在磁场中做圆周运动，恰好经过点P（2L，0）。不计粒子重力，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若撤去第一象限的全域磁场，仅在某一矩形区域内加一个方向不变、磁感应强度为4B的匀强磁场，使粒子沿与x轴正方向成角斜向下穿过x轴并能通过点N（3L，0），求该矩形区域的最小面积及带电粒子进入该矩形磁场初始位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $