精品解析：浙江省丽水市丽水发展共同体2025-2026学年高二上学期11月期中联考物理试题

2025学年第一学期丽水发展共同体期中联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，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纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 5．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。 选择题部分 一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个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. 下列各组物理量中，全是矢量的是（　　） A. 电势差、磁通量、洛伦兹力 B. 安培力、速度变化量、磁感应强度 C. 电势能、库仑力、电阻 D. 磁感应强度、电场强度、电流 2. 比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A. B. C. D. 3. 车辆在经过斑马线路段时，若发现行人正通过斑马线，司机应主动停车让行。小王驾车以10m/s的速度行驶时，发现汽车正前方15m处的斑马线上有行人，经过0.5秒的反应时间后踩下刹车，最终汽车恰好停在斑马线前。此过程中汽车的加速度为大小（　　） A. 3.3m/s2 B. 5m/s2 C. 10m/s2 D. 20m/s2 4. 如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止空中，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　） A. 小球受到的摩擦力与重力是一对相互作用力 B. 小球受到的摩擦力方向竖直向下 C. 若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力将变大 D. 若铁夹带着小球水平加速移动，小球受到铁夹的作用力比静止时大 5. 如图所示，小明在游乐园乘坐摩天轮。已知摩天轮在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，且舱内座椅保持水平。摩天轮运动的整个过程中，小明始终相对座椅静止。座椅对小明的作用力正确的是（　　） A. 从a到b的过程中，小明处于失重状态 B. 从c到d的过程中，小明处于超重状态 C. 从a到b的过程中，座舱对小明的作用力逐渐减小 D. 从c到d的过程中，座舱对小明的作用力逐渐减小 6. 如图，在等量异号点电荷、形成的电场中，AB连线为两电荷连线的中垂线，C在两电荷连线上。将带负电q的试探电荷沿中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中（　　）。 A. 试探电荷q所受电场力一直增大 B. 试探电荷所受的电场力先增大后减小 C. 所经过各点处的电势先降低后升高 D. 试探电荷的电势能先减小后增大 7. 小华同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况而绘制的图像，如图所示。已知机动车运动轨迹是直线，则下列说法合理的是（ ） A. 机动车的初速度大小为 B. 机动车的初速度大小为 C. 机动车的加速度大小为 D. 机动车的加速度大小为 8. 如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，电子以速度 垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场，设电容器极板上所带的电荷量为Q，电子穿出平行板电容器时在垂直于板面方向偏移的距离为．若仅使电容器上极板上移，以下说法正确的是（ ） A. Q减小，y不变 B. Q减小，y减小 C. Q增大，y减小 D. Q增大，y增大 9. 如图，一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中，盒子边长为L，前后面为金属板，其余四面均为绝缘材料，在盒左面正中间和底面上各有一小孔（孔大小相对底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中线MN间移动，让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内，若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U，可使得液滴恰好能从底面小孔通过，测得小孔到M点的距离为d，已知磁场磁感强度为B，不考虑液滴之间的作用力，不计一切阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 液滴一定带正电 B. 所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接 C. 液滴从底面小孔通过时的速度为 D. 恒定电压为 10. 如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，，，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 环从A点释放时，环的加速度大小为0.8g B. 环下降到最低点前，轻绳对重物先做正功后做负功 C. 环到达B处时，环的速度大小为 D. 环下降到最低点时，环下降的高度为2d 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. 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，武当山金殿装避雷针后，“雷火炼殿”奇观随之消失，这是利用尖端放电原理 B. 图乙中，静电喷涂利用了带电涂料微粒与带电工件间的静电吸附 C. 图丙中，燃气灶中电子点火器点火应用了静电感应原理 D. 图丁中，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 12. 轨道I和轨道II为载人飞船运行的椭圆轨道和圆形轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为远地点，CD为椭圆轨道的短轴，（已知地球半径R=6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2，万有引力常量为），则下列判断正确的是（　　） A. 载人飞船从A运动到D的时间等于从B运动到C的时间 B. 载人飞船在轨道II上向心加速度一定小于10m/s2 C. 根据已有条件，估算地球质量约为6×1026kg D. 载人飞船沿轨道II通过B点时的速度比沿轨道I通过B点时的速度大 13. 某品牌的电动自行车，质量为m=50kg，人的质量也为50kg，电动机正常工作的额定输入电流I=10A，额定输入电压为48V，电动车电池的容量为18000mA·h。电动车行驶时所受阻力大小为人和车总重力的0.05倍。该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率运行t=5s通过x=15m的距离，速度达到v=4m/s，忽略电动机转动时的摩擦，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为2h B. 该过程中驱动电动机输出功率为310W C. 驱动电动机的内阻为17Ω D. 电动车能达到的最大速度为6.2m/s 非选择题部分 三、实验题（本题共1小题，共14分。） 14. 在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，需要控制变量并减小系统误差。针对不同实验方案，需明确两个关键操作的条件：（1）是否必须平衡摩擦力；（2）是否必须满足小车质量远大于所挂重物的质量。 甲方案：采用如图甲所示的装置。细绳一端连接小车，另一端通过滑轮连接一个砂桶，小车在木板上运动，通过打点计时器记录其运动。 乙方案：采用如图乙所示的装置。使用拉力传感器直接测量细绳对小车的拉力F。 丙方案：采用如图丙所示的装置。在小车和砂桶之间连接了一个弹簧测力计。小车拖着纸带，通过打点计时器记录其运动。 丁方案：采用如图丁所示的装置。具体操作步骤如下：挂上总质量为m的钩码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；取下钩码，让小车沿木板下滑，通过打点计时器记录其运动。 （1）在上述四种实验方案中，若要顺利完成实验，哪些方案需要补偿阻力（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 丁方案 （2）上述四种实验方案中，哪个方案必须满足“小车的质量M远大于所挂重物的质量m”这个条件（　　） A 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 丁方案 （3）某同学用乙方案进行实验，正确操作后获得了一条清晰的纸带。A、B、C、D、E、F、G是选取的计数点，如图（a）所示，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，他用刻度尺测量出各计数点与点A之间的距离。已知交流电的频率是50Hz，计算小车运动的加速度a=_______m/s2（结果保留两位有效数字）。 （4）某同学用丁方案进行实验，依据所测数据，以钩码总重力mg为横坐标，加速度a为纵坐标，绘制的图像是一条如图（b）所示的直线，图线的斜率为k，则小车的质量为____________。 15. 随着智能手机耗电的增加，充电宝成了手机及时充电的一个重要选择，它可以看作一个可移动的直流电源。在某次科学研究中，一个实验小组对充电宝满电量时的电动势（约为5V）和内阻进行了研究。实验室可提供的实验器材如下：毫安表mA（量程为0~30mA，内阻为2Ω）；电阻箱R0（量程为0~99.9Ω）；定值电阻R1（阻值为10Ω）；定值电阻R2（阻值为0.5Ω）；开关、导线若干。据此回答下列问题： （1）实验小组设计如图甲所示的实验电路图进行实验，则1处的定值电阻应选择________（选填“R1”或“R2”）。 （2）某次实验时，毫安表指针的位置如图乙所示，此时毫安表的示数为I=________mA，流过电阻箱R0的电流大小为________mA。 （3）改变电阻箱R0的阻值，得到多组电阻箱R0的示数R，电流表的示数I，在坐标纸上作出-R图像如图丙所示，可得该充电宝的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（计算结果均保留2位有效数字） 四、计算题（本题共4小题，8+11+12+13共44分。） 16. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线b悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为、，静电力常量，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小球1、2间的库仑力大小F库； （2）小球2的质量m2； 17. 如图所示为某游戏装置的结构示意图，在足够高桌子上的同一竖直平面内，安装了一个高度和水平位置均可以调节的弹射器、光滑圆弧轨道BC和粗糙水平轨道CD。已知圆弧轨道BC的圆心角θ=60°，半径R=1.2m，其C端与水平轨道CD相切，水平轨道CD的动摩擦因数μ=0.5，长度L=1.2m。将质量m=0.2kg的小球P经弹射器从平台A点水平弹出，通过改变AB高度差h、水平距离和小球P在A点的初速度大小，总能让小球沿B点的切线方向进入BC圆弧轨道；空气阻力不计，小球可视为质点，重力加速度g取10m/s2，求： （1）若h=0.45m，求小球P从A点弹出时的初速度大小； （2）若h=0.45m，求小球P到达圆弧C点瞬间对圆弧轨道的压力； （3）在D点正右方x=0.5m处安装一竖直挡板，h为多大时，小球撞到挡板时的动能最小，其动能最小值是多少？ 18. 如图所示，A、B分别为水平放置的平行板电容器的上、下极板，板长，板间距离。现有一质量为，电荷量为的小液滴以速度水平飞入平行板，当滑动变阻器滑动片置于中点时，闭合开关S，小液滴恰能做匀速直线运动。此时，电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源电动势，内阻，滑动变阻器R阻值范围为，电动机内阻为。重力加速度为，不计空气阻力，求： （1）平行板电容器两端的电压; （2）流过电动机的电流I； （3）电动机的机械功率； （4）电源的效率。 19. 如图所示，粒子源能不断放出初速度为0，比荷均为的带负电粒子，进入水平方向的加速电场中，加速后的粒子正好能沿圆心方向垂直进入一个半径为r=0.1m的圆形磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系为，磁场方向以垂直纸面向里为正方向。在圆形磁场区域右边有一屏，屏的高度为，屏距磁场右侧距离为L=0.2m，且屏中心与圆形磁场圆心位于同一水平线上。（粒子在磁场中运动时间极短，不计粒子在磁场中运动的时间） （1）若加速电压U=100V，某时刻某粒子经加速电场后，射入磁场时，磁感应强度大小恰好为0.5T，求该粒子在磁场中运动的半径。 （2）若粒子在磁场中偏转的最大角度与水平方向的夹角为θ=90°，试求加速电压的值。 （3）现要使进入磁场中的带电粒子能全部打在屏上，试求加速电压的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第一学期丽水发展共同体期中联考 高二年级物理学科试题 考生须知： 1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，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纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 5．可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2。 选择题部分 一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个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. 下列各组物理量中，全是矢量的是（　　） A 电势差、磁通量、洛伦兹力 B. 安培力、速度变化量、磁感应强度 C. 电势能、库仑力、电阻 D. 磁感应强度、电场强度、电流 【答案】B 【解析】 【详解】A． 电势差是标量（只有大小，无方向）；磁通量是标量（由标量积计算得出）；洛伦兹力是矢量（有方向）。A中不全为矢量，故A错误。 B．安培力是矢量（方向由左手定则判断）；速度变化量是矢量（速度的矢量差）；磁感应强度是矢量（方向为磁场方向）。B中全为矢量，故B正确。 C． 电势能是标量（能量无方向）；库仑力是矢量（方向由电荷性质决定）；电阻是标量（无方向）。C中不全为矢量，故C错误。 D．磁感应强度是矢量；电场强度是矢量；电流是标量（虽有方向，但运算不满足矢量法则）。D中不全为矢量，故D错误。 故选B。 2. 比值定义法是定义物理概念常用的方法，下列哪个表达式属于比值定义式（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．是电场强度的定义式，通过力与电荷量的比值定义，与无关，属于比值定义式，故A正确； B．是平行板电容的决定式，描述电容与材料、结构的关系，故B错误； C．是加速度的决定式，由力和质量共同决定，故C错误； D．是电阻的决定式，由电阻率、长度和横截面积决定，故D错误。 故选A。 3. 车辆在经过斑马线路段时，若发现行人正通过斑马线，司机应主动停车让行。小王驾车以10m/s的速度行驶时，发现汽车正前方15m处的斑马线上有行人，经过0.5秒的反应时间后踩下刹车，最终汽车恰好停在斑马线前。此过程中汽车的加速度为大小（　　） A. 3.3m/s2 B. 5m/s2 C. 10m/s2 D. 20m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】由运动学公式可得 代入数据解得，此过程中汽车的加速度为大小为 故选B。 4. 如图所示，一智能机械臂铁夹夹起一个金属小球后静止在空中，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　） A. 小球受到的摩擦力与重力是一对相互作用力 B. 小球受到的摩擦力方向竖直向下 C. 若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力将变大 D. 若铁夹带着小球水平加速移动，小球受到铁夹的作用力比静止时大 【答案】D 【解析】 【详解】A．在竖直方向上小球受重力和摩擦力，则摩擦力与重力平衡，是一对平衡力，故A错误； BC．在竖直方向上小球受重力和摩擦力，则摩擦力与重力平衡，即小球受到的摩擦力方向竖直向上，与重力大小相等，与压力大小、水平运动状态等无关，故BC错误； D．铁夹带着小球水平加速移动，竖直方向摩擦力与重力平衡，小球受到铁夹作用力的水平方向分力提供加速度，则小球受到铁夹的作用力，即摩擦力与水平分力的合力比静止时大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，小明在游乐园乘坐摩天轮。已知摩天轮在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，且舱内座椅保持水平。摩天轮运动的整个过程中，小明始终相对座椅静止。座椅对小明的作用力正确的是（　　） A. 从a到b的过程中，小明处于失重状态 B. 从c到d的过程中，小明处于超重状态 C. 从a到b的过程中，座舱对小明的作用力逐渐减小 D. 从c到d的过程中，座舱对小明的作用力逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为做匀速圆周运动，从a到b的过程中，小明的加速度斜向上指向圆心，所以在竖直向上的方向有加速度，支持力大于重力，那么小明处于超重状态，故A错误； B．因为做匀速圆周运动，从c到d的过程中，小明的加速度斜向下指向圆心，所以在竖直向下的方向有加速度，支持力小于重力，那么小明处于失重状态，故B错误； C．从a到b的过程中，小明所受的合力大小F合大小不变，方向如图1所示逐渐由位置1顺时针转向位置2过程中，根据平行四边形法则，合力减去重力即为座舱对小明的作用力F，如图1所示，随着F合方向的变化，F的大小在变小，故C正确； D．从c到d的过程中，小明所受的合力大小F合大小不变，方向如图2所示，当逐渐由位置1顺时针转向位置2过程中，根据平行四边形法则，合力减去重力即为座舱对小明的作用力F，如图2所示，随着F合方向的变化，F的大小在变大，故D错误。 故选C。 6. 如图，在等量异号点电荷、形成的电场中，AB连线为两电荷连线的中垂线，C在两电荷连线上。将带负电q的试探电荷沿中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中（　　）。 A. 试探电荷q所受电场力一直增大 B. 试探电荷所受的电场力先增大后减小 C. 所经过各点处的电势先降低后升高 D. 试探电荷的电势能先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．在等量异号点电荷形成的电场中，两电荷连线的中垂线上，从A到B电场强度大小逐渐增大；从B到C电场强度大小也逐渐增大。根据电场力公式 可知试探电荷所受电场力一直增大，故A正确，B错误； C．等量异号点电荷连线的中垂线是等势线，所以从A到B电势不变；由于电场线由正电荷指向负电荷，所以从B到C，沿着电场线方向电势降低，所以电势是先不变后升高，故C错误； D．因为从A到B电势不变，根据电势能与电势的关系 可知将带负电q的试探电荷沿中垂线从A点移动到B点，其电势能不变；同理可知由于从B到C电势升高，q为负电，所以电势能减小，故电势能是先不变后减小，故D错误。 故选A。 7. 小华同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况而绘制的图像，如图所示。已知机动车运动轨迹是直线，则下列说法合理的是（ ） A. 机动车的初速度大小为 B. 机动车的初速度大小为 C. 机动车的加速度大小为 D. 机动车的加速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】根据 可得 由图像可知 a=-10m/s2 故选B。 8. 如图所示，平行板电容器与恒压电源连接，电子以速度 垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场，设电容器极板上所带的电荷量为Q，电子穿出平行板电容器时在垂直于板面方向偏移的距离为．若仅使电容器上极板上移，以下说法正确的是（ ） A. Q减小，y不变 B. Q减小，y减小 C. Q增大，y减小 D Q增大，y增大 【答案】B 【解析】 【详解】仅使电容器上极板上移，两极板间距d增大，由知，电容器的电容减小，由知，U一定，C减小，则Q减小，选项C、D错误；由知，电容器两极板间的电场强度减小，电子运动的加速度减小，电子在电场中做类平抛运动，电子穿出电场的时间不变，则电子穿出平行板电容器时在垂直极板方向偏移的距离减小，选项A错误，选项B正确． 9. 如图，一正方体盒子处于竖直向上匀强磁场中，盒子边长为L，前后面为金属板，其余四面均为绝缘材料，在盒左面正中间和底面上各有一小孔（孔大小相对底面大小可忽略），底面小孔位置可在底面中线MN间移动，让大量带电液滴从左侧小孔以某一水平速度进入盒内，若在正方形盒子前后表面加一恒定电压U，可使得液滴恰好能从底面小孔通过，测得小孔到M点的距离为d，已知磁场磁感强度为B，不考虑液滴之间的作用力，不计一切阻力，则以下说法正确的是（　　） A. 液滴一定带正电 B. 所加电压的正极一定与正方形盒子的后表面连接 C. 液滴从底面小孔通过时的速度为 D. 恒定电压为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于电场强度方向不清楚，则无法确定液滴的电性，故A错误； B．若液滴带正电，洛伦兹力垂直纸面向外，则电场力垂直纸面向里，说明正极与正方形盒子的前表面连接，若液滴带负电，洛伦兹力垂直纸面向里，则电场力垂直纸面向外，说明正极与正方形盒子的前表面连接，则所加电压的正极一定与正方形盒子的前表面连接，故B错误； C．稳定后液滴所受电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，液滴在重力作用下运动，故将做匀变速曲线运动，则有 联立解得 ， 液滴从底面小孔通过时的速度为 故C错误； D．稳定后洛伦兹力等于电场力 解得 故D正确。 故选D。 10. 如图，将质量为2.5m的重物系在轻绳的一端，放在倾角为的固定光滑斜面上，轻绳的另一端系一质量为m的环，轻绳绕过光滑轻小定滑轮，环套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点正下方距离为处。轻绳绷直，系重物段轻绳与斜面平行，不计一切摩擦阻力，轻绳、杆、斜面足够长，，，重力加速度为g。现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 环从A点释放时，环的加速度大小为0.8g B. 环下降到最低点前，轻绳对重物先做正功后做负功 C. 环到达B处时，环的速度大小为 D. 环下降到最低点时，环下降的高度为2d 【答案】C 【解析】 【详解】A．释放时，环在竖直方向上只受到重力mg，则环的加速度大小为 故A错误； B．环下降到最低点的过程中，环和滑轮之间的绳子长度一直在增加，则滑轮和重物之间的绳子长度一直在减小，即绳子对重物一直做正功，故B错误； C．到B时，由几何关系知 故 设重物到B时上升高度为h，则 设到B时环的速度为v，则重物的速度为，则根据环和重物组成的系统机械能守恒有 解得 故C正确； D．环下降到最低点时，设此时滑轮到环的距离为，根据环与重物系统机械能守恒，有 求得 则环下降高度为 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. 对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，武当山金殿装避雷针后，“雷火炼殿”奇观随之消失，这是利用尖端放电原理 B. 图乙中，静电喷涂利用了带电涂料微粒与带电工件间的静电吸附 C. 图丙中，燃气灶中电子点火器点火应用了静电感应原理 D. 图丁中，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图甲中，武当山金殿安装了避雷针后，电荷通过避雷针导入大地，不会出现“雷火炼殿”现象，这是利用尖端放电原理，故A正确； B．图乙中，静电喷涂利用了带电涂料微粒与带电工件间的静电吸附，故B正确； C．图丙中，燃气灶点火时应用了尖端放电的原理，故C错误； D．图丁中，由于金属网的屏蔽，验电器箔片不会张开，此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡，不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零，故D错误。 故选AB。 12. 轨道I和轨道II为载人飞船运行的椭圆轨道和圆形轨道。两轨道相切于B点，A为椭圆轨道的近地点，B为远地点，CD为椭圆轨道的短轴，（已知地球半径R=6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2，万有引力常量为），则下列判断正确的是（　　） A. 载人飞船从A运动到D的时间等于从B运动到C的时间 B. 载人飞船在轨道II上的向心加速度一定小于10m/s2 C. 根据已有条件，估算地球的质量约为6×1026kg D. 载人飞船沿轨道II通过B点时的速度比沿轨道I通过B点时的速度大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．载人飞船从A运动到D的时间小于从B运动到C的时间，因为近地点周围速度大，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可知 解得 可知载人飞船在轨道Ⅱ上的向心加速度一定小于，故B正确； C．根据万有引力提供向心力可知 解得，故C错误； D．从轨道I通过B点进入轨道II，从低轨道进入高轨道需要加速，所以载人飞船沿轨道II通过B点时的速度比沿轨道I通过B点时的速度大，故D正确。 故选BD。 13. 某品牌的电动自行车，质量为m=50kg，人的质量也为50kg，电动机正常工作的额定输入电流I=10A，额定输入电压为48V，电动车电池的容量为18000mA·h。电动车行驶时所受阻力大小为人和车总重力的0.05倍。该电动车在水平地面上由静止开始以额定功率运行t=5s通过x=15m的距离，速度达到v=4m/s，忽略电动机转动时的摩擦，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为2h B. 该过程中驱动电动机的输出功率为310W C. 驱动电动机的内阻为17Ω D. 电动车能达到的最大速度为6.2m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为，故A错误； B．由动能定理 解得，故B正确； C．根据 解得驱动电动机的内阻为，故C错误； D．电动车能达到的最大速度为，故D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、实验题（本题共1小题，共14分。） 14. 在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，需要控制变量并减小系统误差。针对不同实验方案，需明确两个关键操作的条件：（1）是否必须平衡摩擦力；（2）是否必须满足小车质量远大于所挂重物的质量。 甲方案：采用如图甲所示的装置。细绳一端连接小车，另一端通过滑轮连接一个砂桶，小车在木板上运动，通过打点计时器记录其运动。 乙方案：采用如图乙所示的装置。使用拉力传感器直接测量细绳对小车的拉力F。 丙方案：采用如图丙所示的装置。在小车和砂桶之间连接了一个弹簧测力计。小车拖着纸带，通过打点计时器记录其运动。 丁方案：采用如图丁所示的装置。具体操作步骤如下：挂上总质量为m的钩码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；取下钩码，让小车沿木板下滑，通过打点计时器记录其运动。 （1）在上述四种实验方案中，若要顺利完成实验，哪些方案需要补偿阻力（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 丁方案 （2）上述四种实验方案中，哪个方案必须满足“小车的质量M远大于所挂重物的质量m”这个条件（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 丁方案 （3）某同学用乙方案进行实验，正确操作后获得了一条清晰的纸带。A、B、C、D、E、F、G是选取的计数点，如图（a）所示，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，他用刻度尺测量出各计数点与点A之间的距离。已知交流电的频率是50Hz，计算小车运动的加速度a=_______m/s2（结果保留两位有效数字）。 （4）某同学用丁方案进行实验，依据所测数据，以钩码总重力mg为横坐标，加速度a为纵坐标，绘制的图像是一条如图（b）所示的直线，图线的斜率为k，则小车的质量为____________。 【答案】（1）ABC （2）A （3）0.50 （4） 【解析】 【小问1详解】 ABC．要使绳拉力等于小车所受合力，需要平衡摩擦力，故ABC正确； D．本实验利用 取下钩码后，合力为 所以本实验不需要平衡摩擦力，故D错误。 故选ABC。 【小问2详解】 A．利用砂和砂桶重力代替小车合力，需要满足“小车的质量M远大于所挂重物的质量m”，故A正确； B．拉力传感器可以直接测量绳中拉力，不需要满足“小车的质量M远大于所挂重物的质量m”，故B错误； C．弹簧测力计可以直接测量绳中拉力，不需要满足“小车的质量M远大于所挂重物的质量m”，故C错误； D．根据（1）分析可知，不需要满足“小车的质量M远大于所挂重物的质量m”，故D错误； 故选A。 【小问3详解】 依题意，相邻计数点的时间间隔为 由逐差法可知小车运动的加速度大小为 【小问4详解】 根据（1）分析可知 所以 则 小车的质量为。 15. 随着智能手机耗电的增加，充电宝成了手机及时充电的一个重要选择，它可以看作一个可移动的直流电源。在某次科学研究中，一个实验小组对充电宝满电量时的电动势（约为5V）和内阻进行了研究。实验室可提供的实验器材如下：毫安表mA（量程为0~30mA，内阻为2Ω）；电阻箱R0（量程为0~99.9Ω）；定值电阻R1（阻值为10Ω）；定值电阻R2（阻值为0.5Ω）；开关、导线若干。据此回答下列问题： （1）实验小组设计如图甲所示的实验电路图进行实验，则1处的定值电阻应选择________（选填“R1”或“R2”）。 （2）某次实验时，毫安表指针的位置如图乙所示，此时毫安表的示数为I=________mA，流过电阻箱R0的电流大小为________mA。 （3）改变电阻箱R0阻值，得到多组电阻箱R0的示数R，电流表的示数I，在坐标纸上作出-R图像如图丙所示，可得该充电宝的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（计算结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）R2 （2） ①. 23.0 ②. 115.0 （3） ①. 5.1 ②. 0.13 【解析】 【小问1详解】 实验中毫安表量程偏小，需要对毫安表改装后进行实验，R1的阻值太大，改装后的表量程仍然不满足实验要求，故1处的定值电阻应选择R2。 【小问2详解】 [1][2]根据电表改装原理，改装后的电流表量程为 由题图乙可知此时电流表的示数为I=23.0mA，由于改装后的电流表量程变为原来的5倍，因此流过电阻箱R0的电流大小为115.0 mA。 【小问3详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律得E=5I（R+r+0.4） 整理可得 因此图像中，图线斜率表示，纵截距表示，结合题图丁可得E=5.10 V，r=0.13 Ω。 四、计算题（本题共4小题，8+11+12+13共44分。） 16. 如图所示，带正电的小球1用绝缘细线a悬挂在水平墙壁上，带负电的小球2用绝缘细线b悬挂在竖直墙壁上。两小球处于静止状态时，细线b水平，细线a与竖直方向的夹角为37°，小球1、2（均可视为点电荷）的连线与水平方向的夹角也为37°，小球1、2间的距离d=2m。已知小球1、2所带的电荷量大小分别为、，静电力常量，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小球1、2间的库仑力大小F库； （2）小球2的质量m2； 【答案】（1）45N （2） 【解析】 【小问1详解】 根据库仑定律有 解得F库=45N 【小问2详解】 对小球2受力分析，竖直方向上有 解得 17. 如图所示为某游戏装置的结构示意图，在足够高桌子上的同一竖直平面内，安装了一个高度和水平位置均可以调节的弹射器、光滑圆弧轨道BC和粗糙水平轨道CD。已知圆弧轨道BC的圆心角θ=60°，半径R=1.2m，其C端与水平轨道CD相切，水平轨道CD的动摩擦因数μ=0.5，长度L=1.2m。将质量m=0.2kg的小球P经弹射器从平台A点水平弹出，通过改变AB高度差h、水平距离和小球P在A点的初速度大小，总能让小球沿B点的切线方向进入BC圆弧轨道；空气阻力不计，小球可视为质点，重力加速度g取10m/s2，求： （1）若h=0.45m，求小球P从A点弹出时的初速度大小； （2）若h=0.45m，求小球P到达圆弧C点瞬间对圆弧轨道的压力； （3）在D点正右方x=0.5m处安装一竖直挡板，h为多大时，小球撞到挡板时的动能最小，其动能最小值是多少？ 【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）， 【解析】 【详解】（1）从A到B，小球做平抛运动，竖直方向上有 水平初速度 解得 （2）从A抛出到C过程，根据动能定理有 解得 在C点有 解得 由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力 方向竖直向下。 （3）设小球从D点抛出时的速度为vD时，小球撞到挡板时的动能最小，撞到挡板时的动能为 其中 ， 整理得 可知，当时，解得 此时，动能最小 从B到D，根据动能定理有 解得 从A到B，要满足的关系为 解得 18. 如图所示，A、B分别为水平放置的平行板电容器的上、下极板，板长，板间距离。现有一质量为，电荷量为的小液滴以速度水平飞入平行板，当滑动变阻器滑动片置于中点时，闭合开关S，小液滴恰能做匀速直线运动。此时，电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源电动势，内阻，滑动变阻器R阻值范围为，电动机内阻为。重力加速度为，不计空气阻力，求： （1）平行板电容器两端的电压; （2）流过电动机的电流I； （3）电动机的机械功率； （4）电源的效率。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）设平行板电容器两端的电压为，则由小液滴恰能做匀速直线运动可知 可得 （2）又因为滑动变阻器置于中点即 由 可得 （3）由闭合电路欧姆定律 可得 由电动机功率 可知 （4）电源效率 可得 19. 如图所示，粒子源能不断放出初速度为0，比荷均为带负电粒子，进入水平方向的加速电场中，加速后的粒子正好能沿圆心方向垂直进入一个半径为r=0.1m的圆形磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系为，磁场方向以垂直纸面向里为正方向。在圆形磁场区域右边有一屏，屏的高度为，屏距磁场右侧距离为L=0.2m，且屏中心与圆形磁场圆心位于同一水平线上。（粒子在磁场中运动时间极短，不计粒子在磁场中运动的时间） （1）若加速电压U=100V，某时刻某粒子经加速电场后，射入磁场时，磁感应强度大小恰好为0.5T，求该粒子在磁场中运动的半径。 （2）若粒子在磁场中偏转的最大角度与水平方向的夹角为θ=90°，试求加速电压的值。 （3）现要使进入磁场中的带电粒子能全部打在屏上，试求加速电压的最小值。 【答案】（1）0.05m （2）400V （3）1200V 【解析】 【小问1详解】 根据， 联立上式得到R=0.05m 【小问2详解】 粒子在磁场中偏转角度最大时，磁感应强度达到最大值0.5T。由几何关系可知，此时粒子在磁场中运动对应的半径为 根据， 联立上式得到U=400V 【小问3详解】 根据洛伦兹力公式可知，磁感应强度一定时，粒子进入磁场的速度越大，在磁场中偏转量越小。故当磁感应强度取最大值时，若粒子恰好不飞离屏，则加速电压有最小值。设此时粒子刚好打在屏的最下端B点，根据带电粒子在磁场中运动特点可知，粒子偏离方向的夹角正切值为 解得， 由几何关系可知，此时粒子在磁场中对应的回旋半径为 带电粒子在电场中加速，由动能定理得 带电粒子在磁场中偏转时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得： 联立解得 故加速电压的最小值为1200V。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $