精品解析：浙江杭州市西湖区浙附玉泉、浙附丁兰2025-2026学年高二上学期期中考物理试题

2025学年第一学期浙大附中期中考试 高二物理试卷 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分；每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 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. 电场强度 B. 电容 C. 电势 D. 电阻 【答案】C 【解析】 【详解】所谓比值定义法，就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，而这个新的物理量与这两个物理量之间没有关系，只是用它们的比求得该物理量。 A．电场强度是匀强电场中电势差与场强的关系式。在匀强电场中，在沿着电场线方向相同的距离，电势差越大电场强度越大，E与U和d有关，不属于比值定义式，故A错误； B．电容是平行板电容器的决定式，不属于比值定义式，故B错误； C．电势是通过电势能与电荷量的比值定义，与试探电荷无关，属于比值定义式，故C正确； D．电阻是电阻的决定式，不属于比值定义式，故D错误。 故选C。 2. 下列叙述符合物理史实是（　　） A. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 B. 法拉第指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C. 库仑利用扭秤实验测定了静电力常量 D. 密立根发现电流周围存在磁场的磁效应，首先提出电和磁之间存在联系 【答案】A 【解析】 【详解】A．安培根据通电螺线管磁场和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，A正确； B．“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”是楞次提出的楞次定律，B错误； C．库仑利用扭秤实验发现了库仑定律，但当时电荷量单位尚未定义，库仑并未测定静电力常量，C错误； D．奥斯特发现电流的磁效应，首次提出电和磁存在联系，D错误。 故选A。 3. 来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不会到达地面。下列说法中正确的是（　　） A. 地磁场对宇宙射线的阻挡作用与宇宙射线射向地球的纬度及速度方向无关 B. 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最强，赤道附近最弱 C. 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最弱，赤道附近最强 D. 地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 【答案】C 【解析】 【详解】A．若带电粒子速度方向与地磁场方向平行或几乎平行，则受到的洛伦兹力很小，因而地磁场对粒子的偏转作用与入射方向（包括纬度、速度方向）密切相关，故A错误； BC．南、北极附近地磁场线几乎竖直，垂直射向地面的粒子速度方向与磁场平行，粒子所受洛伦兹力最小，偏转最弱，阻挡作用也最弱，赤道附近地磁场近似水平，垂直射向地面的粒子速度方向与磁场近似垂直，粒子受到的洛伦兹力最大，阻挡作用最强，故B错误，C正确； D．根据左手定则可知，地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向垂直地面方向偏转，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，小车停在光滑水平面上，车上的人持枪向车内竖直挡板连续平射，子弹全部嵌在挡板内，射击停止后，小车（　　） A. 速度向右 B. 相对地面向左移动了一段距离 C. 速度向左 D. 相对地面向右移动了一段距离 【答案】B 【解析】 【详解】整个系统水平方向上不受外力，动量守恒，由于初动量为零，因此当子弹向右飞行时，车一定向左运动，当子弹射入挡板瞬间，车速度立即减为零，因此射击停止后，车速度为零。 故选B。 5. 某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿顺时针方向 B. 从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 C. 电梯轿厢在金属线圈AB的阻碍作用下，速度越来越小最终可以使轿厢停在图示位置 D. 金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，故AB错误； C．电梯轿厢在金属线圈AB的阻碍作用下速度逐渐减小，加速度也在减小，等到加速度减为零开始匀速下降，不能阻止磁铁的运动，故轿厢最终不能停在图示位置，故C错误； D．闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，故D正确。 故选D。 6. 某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型。多个质量均为1kg的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力，开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F，推动滑块1以0.4m/s的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为0.04s，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.22m/s。关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（　　） A. 该过程动量守恒 B. 滑块1受到合外力的冲量大小为0.18N⋅s C. 滑块2受到合外力的冲量大小为0.4N⋅s D. 滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5N 【答案】B 【解析】 【详解】选择水平向右的方向为正方向。 A．滑块1和滑块2组成的系统的初动量为p1=mv1=1×0.40kg∙m/s=0.40kg∙m/s 碰撞后，滑块1和滑块2组成的系统的动量为p2=2mv2=2×1×0.22kg∙m/s=0.44kg∙m/s 则滑块的碰撞过程动量不守恒，故A错误； B．对滑块1，根据动量定理可得ΔI=mv2−mv1 代入数据解得ΔI=−0.18N∙s，负号表示方向水平向左，故B正确； C．同理可得，对滑块2分析可得ΔI′=mv2−0 代入数据解得ΔI′=0.22N∙s，故C错误； D．根据公式ΔI′=FΔt 代入数据解得F=5.5N，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，正三角形的顶点固定三个等量电荷，其中A带正电，B、C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. O点的电势等于零 B. M点的电势大于N点的电势 C. M、N两点的电场强度相同 D. 负电荷在M点的电势能比在N点大 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．由等量异种电荷电势分布可知，点电荷A、B在M、O、N三点的电势关系为 由于等量异种电荷连线的中垂线为等势线，且无穷远处电势为零，则点电荷A、B在O点的电势为0，由对称性可知，点电荷C在M、N两点的电势相等，在O点的电势小于零，综上所述，可知M点的电势大于N点的电势，O点的电势小于零；根据 可知负电荷在M点的电势能比在N点小，故AD错误，B正确； C．根据等量异种电荷电场分布可知，点电荷A、B在M、N两点的电场强度大小相等，方向相同；由对称性可知，点电荷C在M、N两点的电场大小相等，方向不同，则M、N两点的电场强度不同，故C错误。 故选B。 8. 如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 B. 检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱 C. 力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 D. 若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体的周围存在磁场，故A错误； BC．闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，说明压力增大，电路中的电流增大，由欧姆定律可知电路中的总电阻减小，和串联，设定限载质量后，不变，力敏电阻的阻值减小，可以得到力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，检测时，车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强，故BC错误； D．若要提高设定的限载质量，此时力敏电阻的阻值减小，电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻不变，应该增大滑动变阻器的电阻，应将滑片P向左移动，故D正确。 故选D。 9. 电动汽车快充技术需要比照明电压高的电压，在快充电路中往往有自感系数很大的线圈，操作不当时，当电路的开关S由闭合转为断开瞬间，线圈会产生很大的自感电动势，而使开关S处产生电弧，会危及操作人员的人身安全，下列设计电路中，可以解决上述问题的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，当断开瞬间时，线圈中产生很高的自感电动势，若不并联元件，则会产生电弧，因此： D．当并联电容器时，只能对电容器充电，仍不能解决电弧现象，故D错误； ABC．当并联发光二极管时，由于发光二极管有单向导电性，因此注意方向，B选项的二极管的接法与Ａ选项的导线有一样的作用，唯有Ｃ选项，既能避免产生电弧，又能不影响电路，故Ｃ正确，BC错误； 故选C。 10. 如图所示，光滑水平轨道上静置着A、B、C、D四个物块，其中mA=mB=mC=m，B、C两物块用一轻质弹簧连接，某一瞬间，物块A以速度v0向右滑动与物块B发生碰撞并粘在一起，然后继续向右运动，当物块B、C速度相等时，物块C恰好与物块D发生弹性碰撞，碰后物块D的速度为，设整个过程中碰撞时间均极短，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中损失的机械能为 B. 物块D的质量为4m C. 物块C对物块D的冲量大小为 D. 物块C、D碰撞后弹簧再次压缩至最短时弹簧的弹性势能为 【答案】C 【解析】 【详解】A.根据题意可知，由于A、B发生完全非弹性碰撞，存在机械能损失，那么根据动量守恒解得 整个过程中损失的机械能 解得，A错误； B.对A、B、C构成的系统，根据动量守恒定律解得 对C、D构成的系统，由于发生弹性碰撞，则有动量守恒 机械能守恒 联立解得，，B错误； C.结合上述，物块C对物块D的冲量，C正确； D.物块C、D碰撞后弹簧再次压缩至最短时，对A、B、C构成的系统，根据动量守恒定律有 结合上述解得 C、D碰撞前的弹簧弹性势能为 C、D碰撞后的弹性势能为，D错误。 故选C。 二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题4分，共12分；每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求。全部选对的得4分，有选错的得0分，部分选对得2分） 11. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中A板是电源的正极 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越大 C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知等离子体中正电荷向B板偏转，负电荷向A板偏转，所以A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极，故A错误； B．粒子打在底片上位置到狭缝的距离为 结合加速电场 联立可得 由该式可知d越小，粒子比荷越大，故B正确； C．设回旋加速器D形盒的半径为R，粒子获得的最大速度为，根据牛顿第二定律有 解得 由上式可知粒子获得的最大速度与加速电压无关，所以无法通过增大加速电压使带电粒子获得的最大动能增大，故C错误； D．图丁中若导体中的载流子是电子，根据左手定则可知，电子运动到N板，则导体左右两侧的电势，故D正确。 故选BD。 12. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（　　） A. 按下按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b B. 松开按下的按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b C. 欲使传感器有感应，按键需至少按下 D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据， 按下按键的过程中，电压保持不变，板间距离减小，则电容器的电容增大，电容器电荷量增大，电容器充电，图丙中电流方向从b流向a；同理可知，松开按下的按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b；故A错误，B正确； CD．欲使传感器有感应，设按键需至少按下，则有 由题意有 联立可得，故C正确，D错误。 故选BC。 13. 如图所示，有一竖直固定放置的足够长粗糙绝缘细杆，一质量为m、带电荷量为+q的小环套在细杆上，小环与细杆之间的动摩擦因数为。空间存在沿水平方向、大小变化的匀强电场，规定水平向左为正方向，从t=0开始，场强按照变化，k是某一大于0的常量。最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，小环的加速度逐渐增大 B. 时，小环的加速度最大 C. 时，小环达到最大速度 D. 小环的最大速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题意可知，小环开始运动后电场强度为 在水平方向，根据平衡条件有 在竖直方向，根据牛顿第二定律有 又 联立解得 可知随着时间增加，小环向下做加速度增大加速运动； 当时，根据 可得，则此时电场力为零，支持力也为零，故滑动摩擦力也为零，小环只受重力作用，根据牛顿第二定律 解得 此后电场强度反向（向右），即 根据牛顿第二定律有 解得 可知随着时间的增加，小环继续向下做加速减小的加速运动； 当时，之后随着时间的增加，小环的加速度反向（向上），故小环开始向下做加速度增大的减速，最后速度为零，作出小环的图像如图所示 因图线与时间轴围成的面积表示速度变化量，可知加速的速度变化量等于减速时的速度变化量，则最终减速的加速度一定大于g，故此时不是最大的加速度，故A正确，B错误； C．时，根据 解得电场强度为 此时小环受到的摩擦力大小为 可知此时小环合力为零，加速度为零，则速度达到最大，此后小环开始减速； 在时间内，根据动量定理有 因为在水平方向弹力始终与电场力等大反向，故弹力先均匀减小后反向均匀增大，所以摩擦力先均匀减小后均匀增大，即 联立解得，故C正确，D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 三、非选择题（14题共14分，15题8分，16题12分，17题12分，18题12分，共58分） 14. 如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置P，测量平抛水平射程。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两小球落地的平均位置。 （1）图2是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为_______； （2）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是_______； A. 可选用半径不同的两小球 B. 选用两球的质量应满足 C. 小球每次必须从斜轨同一位置释放 D. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为。在实验误差允许范围内，若满足关系式_______，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示） 【答案】（1）55.49##55.50##55.51 （2）BC （3） 【解析】 【小问1详解】 根据图2及直尺读数规则，平均位置对应的读数为55.50cm。 【小问2详解】 A．保证碰撞在同一条水平线上，所以两个小球的半径要相等，故A错误； B．为保证入射小球不反弹，入射小球的质量应比被碰小球质量大，故B正确； C．小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，所以入射球必须从同一高度释放，故C正确； D．小球在空中做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量时间，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 实验需要验证 小球做平抛运动的时间相同，则两边乘以时间t可得 即要验证的是 15. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为3 Ω，实验室备有下列实验器材： A．电压表V（量程3 V，内阻约为3 kΩ） B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω） C．滑动变阻器R（0～10 Ω，额定电流0.5 A） D．电源E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω） E．开关S，导线若干 （1）为减小实验误差，应选用图中__________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图． （2）现用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得其直径示数如丙图，则直径为______mm．图丁为两电表的示数，则该金属丝的电阻率为_______Ω·m。（结果保留3位有效数字） 【答案】 ①. 乙 ②. 0.608（0.606～0.609mm均正确） ③. 1.16×10－6 (1.15×10－6～1.17×10－6 Ω·m均正确) 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]电流表与被测电阻阻值相差不大，应采用外接法，避免电流表分压过大，造成实验误差过大，选乙图。 (2)[2] 螺旋测微器测读数为 d=0.608mm（0.606～0.609mm均正确） [3]电压表的读数为1.20V，电流表读数为0.50A，由欧姆定律可得 根据公式 ， 代入数据解得 16. 在“练习使用多用电表”的实验中： （1）在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势________（填“高”或“低”）； （2）在用多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数。 所选择的挡位 指针读数 直流电压10V ________V 电阻“×10”挡 ________Ω （3）进行二极管正反向电阻测量实验，应选用以下器件中的___________（单选）； A. B. C. 【答案】（1）低 （2） ①. 3.6 ②. 260~262 （3）B 【解析】 【小问1详解】 欧姆表的红表笔与其内置电源的负极相连接，黑表笔与欧姆表内置电源正极相连接，在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势低。 【小问2详解】 [1]多用电表选择直流电压10V挡，由图示可知，其分度值为0.2V，示数为3.6V [2]选择开关置于电阻“×10”挡，由图示表盘可知，其示数为 【小问3详解】 AC．由图示可知，A是电容器，C是电阻，故AC错误； B．B是二极管，因此可以选择B进行实验，故B正确。 故选B。 17. 示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子（带电量为e）被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1=1640V，偏转极板长l=4cm，偏转板间距d=1cm，当电子加速后从两偏转板的正中央沿板平行方向进入偏转电场。 （1）偏转电压为U2多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？ （2）如果偏转板右端到荧光屏的距离L=20cm，则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少？ 【答案】(1)205V；(2)5.5cm 【解析】 【详解】(1)设电子电量大小e，质量为m，进入偏转电场初速度v0，根据动能定理，有 电子在偏转电场的飞行时间为 电子在偏转电场的加速度为 要使偏转距离最大，电子经偏转电场后必须沿下板边缘射出，电子在偏转电场中的侧移距离为，所以有 联立解得 代入数据解得 U2=205V (2)电子离开偏转电场后的侧向位移为 电子离开偏转电场的侧向速度为 vy=at1 在荧光屏上最大偏转距离为 由以上各式解得最大偏转距离为y=5.5cm。 18. 如图所示，长为1.2m、质量为3kg的平板静置在光滑水平地面上，质量为1kg的小物块静置在平板上表面的最右端，板的上表面左端通过挡板固定一个轻弹簧，用不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球悬挂在O点，轻绳处于水平拉直状态。现将小球由静止释放，下摆至最低点刚好与长木板的左端发生弹性碰撞，已知物块与长木板间的动摩擦因数为0.1，物块与长木板相对静止时刚好停在长木板的中点，重力加速度g取，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，不计小球大小，绳长为0.8m，挡板质量不计，求： （1）小球与长木板碰撞后瞬间，小球与长木板各自速度大小； （2）物块与长木板间因摩擦产生的热量； （3）小物块压缩弹簧的过程中弹簧具有的最大弹性势能。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设小球与板碰撞前的一瞬间，速度大小为，根据机械能守恒 解得 小球与板碰撞过程，动量守恒 根据能量守恒 解得 （2）设物块与板最后的共同速度大小为，根据动量守恒 解得 根据能量守恒，因摩擦产生的热量 （3）设物块相对板运动的路程为s，则 解得 则当弹簧压缩量最大时，物块相对板运动的路程为 因物块将弹簧压缩至最短时物块与木板的动能之和等于二者最终共速时的动能之和，故 解得 19. 一种测量物体质量的装置，其结构如图甲、乙所示，磁极间存在着磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。边长L=0.1m、匝数n=100匝的正方形线圈abcd套于中心磁极并固定在托盘骨架上，总质量m0=1kg。线圈左右两边处于磁场中，与一数字式电量表（图上未画出）连接成一个回路，回路总电阻为。托盘下方和磁极之间固定一劲度系数为k=10N/cm的轻弹簧。在某次测量中，一物体从轻放到托盘上到最终静止的过程中流过电量表的净电荷量为q=0.02C，不计摩擦和空气阻力，g取10m/s2。 （1）当托盘向下运动的速度为v=0.1m/s时，求此时俯视图中线圈内感应电流的大小和方向； （2）求该物体的质量； （3）若弹簧弹性势能为（x为形变量），求此测量过程中回路产生的焦耳热Q。 【答案】（1）0.1A，俯视看沿顺时针方向 （2）2kg （3）0.2J 【解析】 【小问1详解】 线圈左右两边都在磁场中切割磁感线，总感应电动势为： 代入数据：，，，，得 感应电流大小： 由右手定则，线圈向下运动时，感应电流方向为顺时针（俯视图）。 【小问2详解】 流过电量表的净电荷量与磁通量变化的关系： 解得弹簧形变量 由平衡条件，物体重力等于弹簧弹力增量： ，代入得： 【小问3详解】 由能量守恒：物体重力势能减少量等于弹簧弹性势能增加量与焦耳热之和，即 代入数据求得： 20. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场。原点O处有一粒子源，可在xOy平面内的x轴上方沿各个方向均匀发射质量为m、电荷量为q、速度大小为v的带正电的粒子。一足够长的粒子收集板PQ垂直于x轴放置，底端P位于坐标（x0，0）处，当粒子打到收集板时立即被吸收。当粒子沿与x轴正方向夹角为53°方向发射时，粒子恰好打在收集板上的P点。不计粒子所受重力和粒子间相互作用，粒子被吸收的过程中收集板始终不带电，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求磁感应强度B的大小； （2）在一段时间内，粒子源发射的粒子不能打到收集板PQ上的数目占粒子总数的百分比； （3）粒子源发射的粒子中会有两个不同方向入射的粒子打在收集板PQ上的同一位置，求PQ上这种位置分布的区域长度。 【答案】（1） （2）50% （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：，得 当粒子沿与轴正方向夹角发射时，恰好打在点。 由几何关系，弦长，弦与速度方向夹角为，圆周运动弦长公式： 代入，求得 【小问2详解】 能打到收集板的粒子，其轨迹需与相交，临界情况为：轨迹恰好与相切（速度方向与轴正方向夹角） 沿轴负方向发射（速度方向与轴正方向夹角，无法到达） 结合几何与圆周运动对称性，能打到粒子发射角度范围为（轴上方），不能打到的角度范围为（）。 因此，不能打到收集板的粒子数目占总数的百分比为： 【小问3详解】 设收集板上某点坐标为，存在两个不同发射方向的粒子打在此处，说明存在两个不同的圆周轨迹过该点。 临界情况：一个粒子轨迹恰好与相切于 另一个粒子轨迹与交于（即点） 由（对应），相切点，点，但两方向粒子重合的区域为： 因此，上这种位置分布的区域长度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第一学期浙大附中期中考试 高二物理试卷 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（本大题共10小题，每小题3分，共30分；每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 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. 电场强度 B. 电容 C. 电势 D. 电阻 2. 下列叙述符合物理史实的是（　　） A. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 B. 法拉第指出感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C. 库仑利用扭秤实验测定了静电力常量 D. 密立根发现电流周围存在磁场的磁效应，首先提出电和磁之间存在联系 3. 来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不会到达地面。下列说法中正确的是（　　） A. 地磁场对宇宙射线的阻挡作用与宇宙射线射向地球的纬度及速度方向无关 B. 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最强，赤道附近最弱 C. 地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最弱，赤道附近最强 D. 地磁场会使沿地球赤道平面内射来宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 4. 如图所示，小车停在光滑水平面上，车上的人持枪向车内竖直挡板连续平射，子弹全部嵌在挡板内，射击停止后，小车（　　） A. 速度向右 B 相对地面向左移动了一段距离 C. 速度向左 D. 相对地面向右移动了一段距离 5. 某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，金属线圈A中感应电流沿顺时针方向 B. 从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 C. 电梯轿厢在金属线圈AB的阻碍作用下，速度越来越小最终可以使轿厢停在图示位置 D. 金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 6. 某同学受电动窗帘的启发，设计了如图所示的简化模型。多个质量均为1kg的滑块可在水平滑轨上滑动，忽略阻力，开窗帘过程中，电机对滑块1施加一个水平向右的恒力F，推动滑块1以0.4m/s的速度与静止的滑块2碰撞，碰撞时间为0.04s，碰撞结束后瞬间两滑块的共同速度为0.22m/s。关于两滑块的碰撞过程，下列说法正确的有（　　） A. 该过程动量守恒 B. 滑块1受到合外力的冲量大小为0.18N⋅s C. 滑块2受到合外力的冲量大小为0.4N⋅s D. 滑块2受到滑块1的平均作用力大小为5N 7. 如图所示，正三角形的顶点固定三个等量电荷，其中A带正电，B、C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. O点的电势等于零 B. M点的电势大于N点的电势 C. M、N两点的电场强度相同 D. 负电荷在M点的电势能比在N点大 8. 如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 B. 检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱 C. 力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 D. 若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动 9. 电动汽车快充技术需要比照明电压高的电压，在快充电路中往往有自感系数很大的线圈，操作不当时，当电路的开关S由闭合转为断开瞬间，线圈会产生很大的自感电动势，而使开关S处产生电弧，会危及操作人员的人身安全，下列设计电路中，可以解决上述问题的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，光滑水平轨道上静置着A、B、C、D四个物块，其中mA=mB=mC=m，B、C两物块用一轻质弹簧连接，某一瞬间，物块A以速度v0向右滑动与物块B发生碰撞并粘在一起，然后继续向右运动，当物块B、C速度相等时，物块C恰好与物块D发生弹性碰撞，碰后物块D的速度为，设整个过程中碰撞时间均极短，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中损失的机械能为 B. 物块D的质量为4m C. 物块C对物块D的冲量大小为 D. 物块C、D碰撞后弹簧再次压缩至最短时弹簧的弹性势能为 二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题4分，共12分；每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求。全部选对的得4分，有选错的得0分，部分选对得2分） 11. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中A板是电源的正极 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越大 C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体左右两侧电势 12. 如图甲所示，计算机键盘为电容式传感器，每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，两金属片组成一个平行板电容器，如图乙所示。其内部电路如图丙所示，已知只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的40%时，传感器才有感应，则下列说法正确的是（　　） A. 按下按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b B. 松开按下的按键的过程中，图丙中电流方向从a流向b C. 欲使传感器有感应，按键需至少按下 D. 欲使传感器有感应，按键需至少按下 13. 如图所示，有一竖直固定放置的足够长粗糙绝缘细杆，一质量为m、带电荷量为+q的小环套在细杆上，小环与细杆之间的动摩擦因数为。空间存在沿水平方向、大小变化的匀强电场，规定水平向左为正方向，从t=0开始，场强按照变化，k是某一大于0的常量。最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，小环的加速度逐渐增大 B. 时，小环的加速度最大 C. 时，小环达到最大速度 D. 小环的最大速度为 第II卷（非选择题） 三、非选择题（14题共14分，15题8分，16题12分，17题12分，18题12分，共58分） 14. 如图1所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置P，测量平抛水平射程。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两小球落地的平均位置。 （1）图2是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为_______； （2）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是_______； A. 可选用半径不同的两小球 B. 选用两球的质量应满足 C. 小球每次必须从斜轨同一位置释放 D. 需用秒表测定小球在空中飞行的时间 （3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为，三个落点的平均位置与O点的距离分别为。在实验误差允许范围内，若满足关系式_______，即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒。（用测量的物理量表示） 15. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为3 Ω，实验室备有下列实验器材： A．电压表V（量程3 V，内阻约为3 kΩ） B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω） C．滑动变阻器R（0～10 Ω，额定电流0.5 A） D．电源E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω） E．开关S，导线若干 （1）为减小实验误差，应选用图中__________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图． （2）现用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得其直径示数如丙图，则直径为______mm．图丁为两电表的示数，则该金属丝的电阻率为_______Ω·m。（结果保留3位有效数字） 16. 在“练习使用多用电表”的实验中： （1）在测量小灯泡的电阻时，红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势________（填“高”或“低”）； （2）在用多用电表进行测量时，指针的位置如图所示，若多用电表的选择开关处在以下表格中所指的挡位，请写出对应指针读数。 所选择的挡位 指针读数 直流电压10V ________V 电阻“×10”挡 ________Ω （3）进行二极管正反向电阻测量实验，应选用以下器件中的___________（单选）； A. B. C. 17. 示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子（带电量为e）被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场。电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上。设加速电压U1=1640V，偏转极板长l=4cm，偏转板间距d=1cm，当电子加速后从两偏转板的正中央沿板平行方向进入偏转电场。 （1）偏转电压为U2多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？ （2）如果偏转板右端到荧光屏的距离L=20cm，则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少？ 18. 如图所示，长为1.2m、质量为3kg平板静置在光滑水平地面上，质量为1kg的小物块静置在平板上表面的最右端，板的上表面左端通过挡板固定一个轻弹簧，用不可伸长的轻绳将质量为1kg的小球悬挂在O点，轻绳处于水平拉直状态。现将小球由静止释放，下摆至最低点刚好与长木板的左端发生弹性碰撞，已知物块与长木板间的动摩擦因数为0.1，物块与长木板相对静止时刚好停在长木板的中点，重力加速度g取，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，不计小球大小，绳长为0.8m，挡板质量不计，求： （1）小球与长木板碰撞后瞬间，小球与长木板各自的速度大小； （2）物块与长木板间因摩擦产生的热量； （3）小物块压缩弹簧的过程中弹簧具有的最大弹性势能。 19. 一种测量物体质量的装置，其结构如图甲、乙所示，磁极间存在着磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。边长L=0.1m、匝数n=100匝的正方形线圈abcd套于中心磁极并固定在托盘骨架上，总质量m0=1kg。线圈左右两边处于磁场中，与一数字式电量表（图上未画出）连接成一个回路，回路总电阻为。托盘下方和磁极之间固定一劲度系数为k=10N/cm的轻弹簧。在某次测量中，一物体从轻放到托盘上到最终静止的过程中流过电量表的净电荷量为q=0.02C，不计摩擦和空气阻力，g取10m/s2。 （1）当托盘向下运动的速度为v=0.1m/s时，求此时俯视图中线圈内感应电流的大小和方向； （2）求该物体的质量； （3）若弹簧弹性势能为（x为形变量），求此测量过程中回路产生的焦耳热Q。 20. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场。原点O处有一粒子源，可在xOy平面内的x轴上方沿各个方向均匀发射质量为m、电荷量为q、速度大小为v的带正电的粒子。一足够长的粒子收集板PQ垂直于x轴放置，底端P位于坐标（x0，0）处，当粒子打到收集板时立即被吸收。当粒子沿与x轴正方向夹角为53°方向发射时，粒子恰好打在收集板上的P点。不计粒子所受重力和粒子间相互作用，粒子被吸收的过程中收集板始终不带电，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。 （1）求磁感应强度B的大小； （2）在一段时间内，粒子源发射的粒子不能打到收集板PQ上的数目占粒子总数的百分比； （3）粒子源发射粒子中会有两个不同方向入射的粒子打在收集板PQ上的同一位置，求PQ上这种位置分布的区域长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $