浙江省2025-2026学年高二下学期期中物理模拟试卷（4）

绝密★启用前 浙江省高二下学期期中模拟试卷（4） 测试范围：必修一至选修三第3章 姓名 准考证号______________________________ 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s² 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、错选均不给分） 1．为推动电动汽车行业的发展，如何改善电池性能是十分重要的一个研究方向。其中锂离子电池具有高能量密度、使用寿命长、环境影响小等特点。电池的能量密度，通常指电池单位质量所能够释放的能量。电池的能量密度用国际单位制的基本单位符号表述正确的是（　　） A．J/kg B．W/kg C．m²/s² D．m³/s 2．下列说法正确的是（　　） A．平均速度、瞬时速度、加速度的概念是由伽利略首先提出来的 B．胡克首先发现了弹簧的弹力和形变量成反比 C．牛顿首先把实验和逻辑推理结合起来，开创了一套新的科学研究方法 D．以加速运动的物体为参考系，牛顿第一定律依然成立 3．如图所示为长度相同、平行硬质通电直导线a、b的截面图。a导线放置在O点正下方的粗糙水平地面上，b导线通过绝缘细线悬挂于O点，且。开始时，a导线通以垂直纸面向里的恒定电流，b导线静止于实线位置。现将b导线中的电流缓慢增加，b导线缓慢移动到虚线位置再次静止。通电直导线的粗细可忽略不计，b导线移动过程中a导线始终保持静止且两导线保持平行。下列说法正确的是（　　） A．b导线中的电流方向垂直纸面向里 B．b导线在实线位置时所受安培力的方向与Ob垂直 C．a导线对地面的压力逐渐增大 D．b导线缓慢移动的过程中，细线对b导线的拉力逐渐变大 4．如图所示，原点处的振源产生一列向右传播的横波，已知波长λ≥8m，t=0时刻x=0处的质点M位移为y0，x=4m处的质点N位于正的最大位移10cm处，经质点M第一次回到平衡位置，再经质点N第一次回到平衡位置.则下列说法正确的是（　　）    A． B．该波的周期为 C．波长λ=24m D．该波的波速为18m/s 5．如图1所示，同号点电荷A、B绝缘置于水平气垫导轨上，A固定于导轨左端，B可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置x的变化规律（坐标原点位于A处），如图3曲线Ⅰ。若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度，如图2所示，则B的总势能曲线如图3中II所示，图3中直线III为曲线II的渐近线，其斜率为。B在处由静止释放，则（　　）    A．B在运动过程中动能最小位置为处； B．B在运动过程中势能最大位置为处； C．运动过程中B的最大位移大小为 D．点电荷A、B电荷量之积时（k为静电力常量） 6．某同学制作一个发电机装置如图甲所示。圆形线圈在圆柱体磁极内上下往复运动切割磁感线而产生感应电动势，再将线圈与一小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。已知线圈匝数为匝，线圈总电阻为，小灯泡的阻值为，线圈半径为，线圈所处位置的磁感应强度大小为，速度随时间的变化如图乙所示呈正弦变化。下列说法正确的是（　　） A．线圈中电流的变化周期为 B．线圈产生的电动势的峰值为 C．通过灯泡的电流的有效值为 D．小灯泡的电功率为 7．如图所示，三个点电荷分别固定在等边三角形的顶点、、上，、、点分别为三条边的中点已知点的场强方向与边垂直，点的场强方向与边平行，处点电荷的电荷量为，则（　　） A．、两点处的点电荷为等量异种电荷 B．点处点电荷电荷量的绝对值等于 C．一负电荷在点的电势能比在点的大 D．将处点电荷沿连线远离边，点的电势降低 8．一个质量为的物体以某一初速度在水平地面上做直线运动，时刻，物体受到水平恒定拉力的作用，此后的图像如图所示，表示物体的位移。物体与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。下列说法正确的是（　　） A．物体所受拉力大小为 B．物体运动速度减为零 C．物体的加速度大小为 D．物体内的平均速度是 9．某一小球在黏性流体中，从足够高处开始由静止下落，t=0时刻小球速度为0开始计时，小球所受空气阻力大小，方向与运动方向相反，已知流体黏度随时间均匀变化规律：，其中 、均为大于0的常数，取初始位置为零势能面，重力的功率P，小球的加速度a，小球所受合外力F，机械能的变化率。下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 10．在水平面上放置一个上方有圆弧形凹槽的滑块B，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角α=30°，圆柱A恰好能紧贴凹槽放置在其中，整个截面如图所示。物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与B相连，细绳张紧后由静止释放C，A、B在运动过程中始终保持相对静止。已知A、B的质量均为m，C的质量为M，不计一切摩擦，B离定滑轮足够远，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．如果A、B能保持相对静止，则绳子对B的作用力大小为Mg B．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为 C．当时，A恰要从凹槽中滚出 D．若α=45°时，只要M足够大，A一定可以从凹槽中滚出 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．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示。小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点。小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气阻力。设带电小球的电场力为F、重力为G，则（   ） A． B． C． D． 12．挂灯笼是中国春节的传统习俗。如图所示，四个质量相同的红灯笼由五根等长的细线、、、、连接并悬挂，处于静止状态。细线、与水平方向的夹角，细线、与水平方向的夹角为，细线c是水平的（已知，）。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 13．如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，使抛物线形状的光滑杆顶点和对称轴分别与坐标系原点和轴重合，对应的方程为。现在杆所处的空间区域内施加的匀强磁场或的匀强电场，将一质量，带电量为的光滑小圆环套在足够长的杆上，并让杆绕轴做匀速圆周运动。若杆转动的角速度大小取某个特殊值时，小圆环能在杆上任意位置相对杆静止，则场的方向和杆转动的角速度是（　　） A．匀强电场方向竖直向下， B．匀强电场方向水平向左， C．匀强磁场方向竖直向上， D．匀强磁场方向垂直纸面向外， 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．某实验小组利用如图甲所示实验装置测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。左端带有定滑轮的长木板水平放置，滑块上固定一定滑轮，细线通过两滑轮分别与拉力传感器和沙桶相连，两段细线的水平部分均与长木板平行，不计滑轮与绳子、转轴之间的摩擦。打点计时器接入交流电的频率为50Hz，重力加速度g取。 (1)实验时，必要的操作是________（单选） A．将长木板右端垫高以平衡摩擦力 B．使沙桶及沙的质量远小于滑块（含轻滑轮）质量 C．先打开打点计时器的电源，然后释放沙桶 D．用天平测出沙和沙桶的总质量 (2)实验得到一条清晰纸带如图乙所示，相邻计数点间还有四个点未画出，本次实验中滑块的加速度大小为________（结果保留两位有效数字）。 (3)改变沙桶总质量，记录多组拉力传感器的读数F，并算出相应纸带的加速度a，作出图像如图丙所示，则滑块与木板间动摩擦因数为________（结果保留一位小数）。 15．根据实验要求填空 (1)图甲、乙所示，螺旋测微器的读数为__________cm；游标卡尺的读数为__________mm。 (2)设灵敏电流表G满偏电流为，内阻为。若将G改装为的电压表，电路图如图所示，则为__________Ω； (3)用多用电表粗测其电阻如图所示，选择的挡位，可知某电阻为__________Ω。 (4)如图所示电路，某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为。该同学实验完毕，将测量的数据反映在图上，根据这一图线，可求出电池的电动势=__________V，内阻=__________Ω（结果保留两位有效数字）。 16．激光束具有方向性好、亮度高等特点。某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验步骤如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线。将半圆形玻璃砖的直径边与直线对齐放置在白纸上，记录半圆形玻璃砖的圆心O的位置； B．从玻璃砖圆弧侧用平行于白纸的激光笔从圆弧上的A点沿AO方向射入玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为； C．保持入射光方向不变，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为； D．以O点为圆心，以为半径画圆，交延长线于C点； E．过O点作直线的垂线，与直线相交于B点，过C点作OB延长线的垂线，与OB延长线相交于D点。 (1)实验中，测得的长度为，的长度为，CD的长度为，该玻璃砖的折射率n可以表示为______； A． B． C． D． (2)若步骤B中，将入射光线以O点为圆心平行于纸面逆时针转动到某处时，折射光线恰好消失，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，确定此时在直线上插针的位置为，测得，则该玻璃砖的折射率大小为______。 17．气压式缓冲机是一种利用压缩空气来减缓冲击力或振动的机械装置。气压式缓冲机主要由气缸和活塞组成。气缸是一个封闭的空间，内部充有一定量的空气。当缓冲机受到外部冲击时，活塞在气缸内移动，压缩气缸内的空气吸收和分散冲击能量，达到减缓或消除冲击和振动的目的。某生产线上一个工件质量为（工件可视为质点），从长度为的水平传送带左端静止释放，传送带始终以匀速运行，传送带与工件间的动摩擦因数为，重力加速度，为防止工件损坏，工件到传送带右端后与固定在传送带右端平台上的气压式缓冲机活塞碰撞（工件与气缸壁不碰撞），并与活塞结合为一个整体。工件和气压式缓冲机活塞与气缸内壁间均无摩擦且不漏气，活塞与气缸均绝热良好，活塞质量为，当活塞速度减为零时立即锁定活塞，压缩气体转化的内能都被气体获得。气缸中为理想气体。求： (1)工件运动到传送带右端需要多长时间； (2)锁定活塞时气体的内能比最初增加多少； (3)若活塞刚被锁定时气体的压强为外界大气压的2倍，活塞锁定后通过缸壁上的阀门释放气体，经过足够长时间，测定有原有气体的释放到周围环境，且缸内气体温度下降到环境温度300K，则活塞刚被锁定时气体的温度为多少。 18．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨水平固定，间距为，导轨左端接有阻值为的定值电阻。质量为，长度为，阻值为的导体棒MN静止放置在导轨上，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。现对导体棒施加一个沿导轨水平向右的拉力，使其从静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，在时撤去拉力。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。 (1)求在时导体棒两端的电压； (2)在图（b）中画出内拉力随时间变化的图像；（仅需画出图像，标出图线两端点的坐标值） (3)求导体棒开始运动到最终停止运动的过程，通过定值电阻的电荷量。 19．某科技小组通过计算机编程来模拟物体的运动情况。如图，倾角为30°、足够长的斜面固定在水平面上，在斜面的下部每隔0.4m固定一个垂直于斜面的挡板，斜面的上部静止叠放着质量均为的长木板和滑块，滑块（视为质点）位于长木板的顶端。现给滑块施加一个大小为、方向平行于斜面向下的恒力，作用0.9s后撤去，再过1s，长木板和第1个挡板相撞并以原速率反弹。将长木板与滑块、长木板与斜面之间的动摩擦因数分别设置为、，长木板每次和挡板相撞后都以原速率反弹，且相撞后立即撤去被撞的挡板，滑块始终在长木板上运动且没有和挡板相撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取10m/s²。求： (1)施加恒力的瞬间，长木板、滑块的加速度、的大小； (2)长木板与挡板1相撞前瞬间，长木板的速度的大小； (3)滑块在长木板上面滑行时，相对于长木板滑行的总路程（结果保留2位有效数字）。 20．如图所示的平面直角坐标系中，轴水平向右、轴竖直向上，区域I存在平行于xOy平面的匀强电场，场强大小为，区域II存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域III存在竖直向上、场强大小为的匀强电场和垂直于xOy平面向外、宽度均为、磁感应强度大小依次为的个匀强磁场。在原点处将质量为、电荷量为的小球以大小为的初速度竖直向上抛出后，小球以速度大小为经过点，速度方向与轴正方向相同，之后经过与轴的交点，小球第一次经过时速度方向沿轴正方向。已知是相邻区域的边界且均与轴垂直，各区域竖直空间足够大，重力加速度为。 (1)求小球从点运动到点过程中合外力的冲量及区域I中的电场强度与轴正方向的夹角； (2)求小球经过点时的速度大小和在区域II运动时最大速度的大小； (3)若，求小球在区域III运动过程中最大水平位移的大小。 试卷第12页，共12页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 浙江省高二下学期期中模拟试卷（4） 测试范围：必修一至选修三第3章 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2² 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、错选均不给分）1．为推动电动汽车行业的发展，如何改善电池性能是十分重要的一个研究方向。其中锂离子电池具有高能量密度、使用寿命长、环境影响小等特点。电池的能量密度，通常指电池单位质量所能够释放的能量。电池的能量密度用国际单位制的基本单位符号表述正确的是（　　） A．J/kg B．W/kg C．m²/s² D．m³/s 【答案】C 【详解】能量密度的定义是能量（E）除以质量（m），其国际单位制单位为焦耳每千克（J/kg），但题目要求用基本单位符号表示。焦耳（J）的导出单位为，因此能量密度的单位可表示为，故只有C正确。 故选C。 2．下列说法正确的是（　　） A．平均速度、瞬时速度、加速度的概念是由伽利略首先提出来的 B．胡克首先发现了弹簧的弹力和形变量成反比 C．牛顿首先把实验和逻辑推理结合起来，开创了一套新的科学研究方法 D．以加速运动的物体为参考系，牛顿第一定律依然成立 【答案】A 【详解】A．伽利略在研究匀变速运动时，首次提出了平均速度、瞬时速度及加速度的概念，用于描述物体的运动规律，故A正确； B．胡克首先发现了弹簧弹力与形变量成正比，而非成反比，故B错误； C．伽利略通过斜面实验和理想实验，首次将实验与逻辑推理结合，开创了科学研究新方法；牛顿在此基础上建立了力学体系，故C错误； D．牛顿第一定律仅在惯性参考系中成立，以加速运动的参考系是非惯性系，此时定律不成立，故D错误。 故选A。 3．如图所示为长度相同、平行硬质通电直导线a、b的截面图。a导线放置在O点正下方的粗糙水平地面上，b导线通过绝缘细线悬挂于O点，且。开始时，a导线通以垂直纸面向里的恒定电流，b导线静止于实线位置。现将b导线中的电流缓慢增加，b导线缓慢移动到虚线位置再次静止。通电直导线的粗细可忽略不计，b导线移动过程中a导线始终保持静止且两导线保持平行。下列说法正确的是（　　） A．b导线中的电流方向垂直纸面向里 B．b导线在实线位置时所受安培力的方向与Ob垂直 C．a导线对地面的压力逐渐增大 D．b导线缓慢移动的过程中，细线对b导线的拉力逐渐变大 【答案】C 【详解】A．对导线b受力分析，a、b导线间为斥力时b导线才能平衡，根据“同向电流吸引，反向电流排斥” ，可知b中的电流方向为垂直纸面向外，故A错误； B．导线b所受安培力方向沿ab连线斜向左上，因为Oa=Ob，所以安培力不可能与拉力方向垂直，故B错误； D．b导线受力分析如图所示，△Oab与力的矢量三角形相似，有 ，不变，而Ob长度也不变，所以拉力T也不变，故D错误； C．将ab导线看作一个整体，竖直方向：整体的重力不变，拉力不变，拉力与竖直方向夹角变小，所以拉力竖直方向分力变小，所以支持力变大，由牛顿第三定律可得，a导线对地面的压力变大，故C正确。 故选C。 4．如图所示，原点处的振源产生一列向右传播的横波，已知波长λ≥8m，t=0时刻x=0处的质点M位移为y0₀，x=4m处的质点N位于正的最大位移10cm处，经质点M第一次回到平衡位置，再经质点N第一次回到平衡位置.则下列说法正确的是（　　）    A． B．该波的周期为 C．波长λ=24m D．该波的波速为18m/s 【答案】C 【详解】B．由题可知经 质点N从最大位移处回到平衡位置，则周期为 故B错误； D．设波的传播速度为v，从M到N有 解得 故D错误； C．根据波长、波速、周期的关系有 故C正确； A．设波的方程为 将N点坐标代入解得 将x=0代入解得 故A错误； 故选C。 5．如图1所示，同号点电荷A、B绝缘置于水平气垫导轨上，A固定于导轨左端，B可在导轨上无摩擦滑动。将B在A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量B在不同位置处的速度，得到B的势能随位置随x的变化规律（坐标原点位于A处），如图3曲线Ⅰ。若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度，如图2所示，则B的总势能曲线如图3中II所示，图3中直线III为曲线II的渐近线，其斜率为。B在处由静止释放，则（　　）    A．B在运动过程中动能最小位置为处； B．B在运动过程中势能最大位置为处； C．运动过程中B的最大位移大小为 D．点电荷A、B电荷量之积（k为静电力常量） 【答案】D 【详解】AB．位置为处对应曲线II的最低点，此位置势能最小，动能最大，故AB错误； C．由图像可知运动过程中B在处的总能量小于在处的总能量，所以B在处的速度不为零，运动过程中B的最大位移大小大于，故C错误； D．直线III为曲线II的渐近线，表示重力势能随位置变化关系 则 当时，B的动能最大，速度最大，有 则点电荷A、B电荷量之积为 故D正确。 故选D。 6．某同学制作一个发电机装置如图甲所示。圆形线圈在圆柱体磁极内上下往复运动切割磁感线而产生感应电动势，再将线圈与一小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。已知线圈匝数为匝，线圈总电阻为，小灯泡的阻值为，线圈半径为，线圈所处位置的磁感应强度大小为，速度随时间的变化如图乙所示呈正弦变化。下列说法正确的是（　　） A．线圈中电流的变化周期为 B．线圈产生的电动势的峰值为 C．通过灯泡的电流的有效值为 D．小灯泡的电功率为 【答案】D 【详解】A．从图乙可以看出，线圈的速度随时间做正弦变化，其周期，线圈切割磁感线产生的感应电动势，线圈中电流的变化周期与速度的变化周期相同，即 ，A错误； B．感应电动势的峰值 由图乙可知， 解得，B错误； C．通过灯泡的电流的有效值，C错误； D．小灯泡的电功率，D正确。 故选D。 7．如图所示，三个点电荷分别固定在等边三角形的顶点、、上，、、点分别为三条边的中点已知点的场强方向与边垂直，点的场强方向与边平行，处点电荷的电荷量为，则（　　） A．、两点处的点电荷为等量异种电荷 B．点处点电荷电荷量的绝对值等于 C．一负电荷在点的电势能比在点的大 D．将处点电荷沿连线远离边，点的电势降低 【答案】D 【详解】A．M是BC中点，A处在M点产生的场强方向沿AM向下，垂直BC。已知M点合场强方向也垂直BC向下，说明B、C处电荷在M点产生的合场强为零，根据点电荷场强叠加，B、C在M点的场强大小相等、方向相反，因此B、C处为等量同种电荷，故A错误； B．同理，对N点场强进行分析，A在N处的场强沿AB向下，由A项可知B、C处为等量同种电荷，若B、C处为等量负电荷，则和场强不能水平向左，故B、C处为等量正电荷，若，则A、B点电荷在N点场强等大反向，N点场强应垂直于AB，故C点处点电荷电荷量的绝对值不能等于，故B错误； C．N点和L点的电势由A、B、C三点的电荷共同决定，又因为两点各自到三个点电荷距离相等，故N点和L点的电势相等，负电荷在两点电势能相等，故C错误； D．电势由A、B、C三点的电荷共同决定，离正电荷越近电势越高，反之电势越低，当处点电荷沿MA连线远离BC边时，M点的电势降低，故D正确。 故选D。 8．一个质量为的物体以某一初速度在水平地面上做直线运动，时刻，物体受到水平恒定拉力的作用，此后的图像如图所示，表示物体的位移。物体与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。下列说法正确的是（　　） A．物体所受拉力大小为 B．物体运动速度减为零 C．物体的加速度大小为 D．物体内的平均速度是 【答案】D 【详解】A．由得 可知图像的斜率表示 由图中数据计算出加速度大小为 由于知拉力与摩擦力方向同向 由牛顿第二定律得 解得拉力，故A错误； B．图像的纵坐标截距表示初速度，由图中数据得 由知物体运动速度减为零，故B错误； C．加速度大小为，故C错误； D．位移 平均速度为，故D正确。 故选D。 9．某一小球在黏性流体中，从足够高处开始由静止下落，t=0时刻小球速度为0开始计时，小球所受空气阻力大小，方向与运动方向相反，已知流体黏度随时间均匀变化规律：，其中 、均为大于0的常数，取初始位置为零势能面，重力的功率P，小球的加速度a，小球所受合外力F，机械能的变化率。下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AC．根据牛顿第二定律，，因初始静止，其中阻力，黏度公式 阻力 黏度随时间变化，即 初始时刻加速度为。随着时间推移，减小到零，加速度又变为；合外力始终向下，为正值，不会出现负值。故AC错误； B．由功率公式，由速度一直在持续增加。因单调递增且增速放缓，图像表现为起点在原点、曲线向上凸且递增的形态，当后，速度线性增大，而非趋近于某一值而会再增大。故B错误； D．机械能损耗率等于阻力做功的功率，即 初始时， v增大， η (t) 较大，增大； 之后 η(t)  减小， v的增速放缓，减小； 当  η (t)  降为 0 后，阻力消失，趋近于 0。 图像先负向增大，后负向减小趋近于 0，与选项 D 的趋势一致，故D正确。 故选D。 10．在水平面上放置一个上方有圆弧形凹槽的滑块B，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角α=30°，圆柱A恰好能紧贴凹槽放置在其中，整个截面如图所示。物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与B相连，细绳张紧后由静止释放C，A、B在运动过程中始终保持相对静止。已知A、B的质量均为m，C的质量为M，不计一切摩擦，B离定滑轮足够远，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．如果A、B能保持相对静止，则绳子对B的作用力大小为Mg B．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为 C．当时，A恰要从凹槽中滚出 D．若α=45°时，只要M足够大，A一定可以从凹槽中滚出 【答案】B 【详解】AB．若A、B相对静止，则根据牛顿第二定律 解得系统加速度大小为 则绳子对B的作用力大小为 对A做受力分析，则有 解得，故A错误，B正确； C．圆柱A滚出凹槽的临界条件为圆柱A受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向可得， 解得临界加速度大小为 整体上有 联立解得，故C错误； D．当时，圆柱A滚出凹槽的临界条件为圆柱A受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向，则有， 解得临界加速度大小 由于，所以无论M为多大，A都不能滚出凹槽，故D错误。 故选B。 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．在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动轨迹如图所示。小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点。小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气阻力。设带点电小球的电场力为F、重力为G，则（   ） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】AB．由于合运动与分运动具有等时性，设小球所受的电场力为F，重力为G，则有由动能定理得 联立可得 所以 故A错误、B正确； CD．小球在竖直方向上做竖直上抛运动，根据对称性得知，从A点至M点和从M点至B点的时间t相等，小球在水平方向上做初速为零的匀加速直线运动，设加速度为a，则 又 则 所以 故C错误、D正确。 故选BD。 12．挂灯笼是中国春节的传统习俗。如图所示，四个质量相同的红灯笼由五根等长的细线、、、、连接并悬挂，处于静止状态。细线、与水平方向的夹角，细线、与水平方向的夹角为，细线c是水平的（已知，）。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】设单个灯笼的质量为m，对细线、的结点受力分析可知， 同理，对细线、的结点受力分析可知， 根据对称性，对四个灯笼的整体分析可知 解得，， 故选AD。 13．如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，使抛物线形状的光滑杆顶点和对称轴分别与坐标系原点和轴重合，对应的方程为。现在杆所处的空间区域内施加的匀强磁场或的匀强电场，将一质量，带电量为的光滑小圆环套在足够长的杆上，并让杆绕轴做匀速圆周运动。若杆转动的角速度大小取某个特殊值时，小圆环能在杆上任意位置相对杆静止，则场的方向和杆转动的角速度是（　　） A．匀强电场方向竖直向下， B．匀强电场方向水平向左， C．匀强磁场方向竖直向上， D．匀强磁场方向垂直纸面向外， 【答案】AC 【详解】AB．设小圆环所在位置的横坐标为，则小圆环绕轴做匀速圆周运动的轨道半径为 作出抛物线在该位置的切线，设该切线与轴的夹角为，则切线的斜率为 抛物线的方程为 对函数求导，得 根据函数在某点的导数值，等于函数图像在该点处切线的斜率，有 小圆环能在杆上任意位置相对杆静止，则小圆环在水平方向和竖直方向受力的大小始终不变。所以匀强电场方向沿竖直方向，电场力的大小为 重力的大小 设杆对小圆环的支持力为，在竖直方向上，小圆环处于平衡状态，所以与方向相同，则匀强电场方向竖直向下，有 在水平方向上，由沿水平方向的分力提供向心力，有 联立解得，故A正确，B错误； CD．小圆环能在杆上任意位置相对杆静止，则小圆环在水平方向和竖直方向受力的大小始终不变。则小圆环所受洛伦兹力始终沿半径方向，根据左手定则可知，匀强磁场方向沿竖直方向，洛伦兹力的大小为 在竖直方向上，小圆环处于平衡状态，有 在水平方向上，由沿水平方向的分力和洛伦兹力的合力提供向心力，有 联立可得 在上式中可忽略不计，所以匀强磁场方向可竖直向上，也可竖直向下，解得，故C正确，D错误。 故选AC。 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．某实验小组利用如图甲所示实验装置测量滑块和长木板之间的动摩擦因数。左端带有定滑轮的长木板水平放置，滑块上固定一定滑轮，细线通过两滑轮分别与拉力传感器和沙桶相连，两段细线的水平部分均与长木板平行，不计滑轮与绳子、转轴之间的摩擦。打点计时器接入交流电的频率为50Hz，重力加速度g取。 (1)实验时，必要的操作是________（单选） A．将长木板右端垫高以平衡摩擦力 B．使沙桶及沙的质量远小于滑块（含轻滑轮）质量 C．先打开打点计时器的电源，然后释放沙桶 D．用天平测出沙和沙桶的总质量 (2)实验得到一条清晰纸带如图乙所示，相邻计数点间还有四个点未画出，本次实验中滑块的加速度大小为________（结果保留两位有效数字）。 (3)改变沙桶总质量，记录多组拉力传感器的读数F，并算出相应纸带的加速度a，作出图像如图丙所示，则滑块与木板间动摩擦因数为________（结果保留一位小数）。 【答案】(1)C (2)1.9 (3)0.1 【详解】（1）A．由于需要测量动摩擦因数，所以不需要平衡摩擦力，A错误； D．滑块受到的拉力是通过力传感器显示的，由纸带可以求出滑块的加速度，根据牛顿第二定律得 因此不需要测出沙和沙桶的总质量，D错误； B．本实验中，由于通过拉力传感器能直接得到细线的拉力，故不需要满足“沙桶及沙的质量远小于滑块（含轻滑轮）质量”这一条件，B错误； C．实验时应先接通电源，再释放小车（沙桶），C正确。 故选C。 （2）相邻计数点间还有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为 根据可得 （3）根据牛顿第二定律 可得 由图丙可得 则 解得动摩擦因数 15．根据实验要求填空 (1)图甲、乙所示，螺旋测微器的读数为__________cm；游标卡尺的读数为__________mm。 (2)设灵敏电流表G满偏电流为，内阻为r。若将G改装为的电压表，电路图如图所示，则为__________Ω； (3)用多用电表粗测其电阻如图所示，选择的挡位，可知某电阻为__________Ω。 (4)如图所示电路，某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω。该同学实验完毕，将测量的数据反映在图上，根据这一图线，可求出电池的电动势=__________V，内阻=__________Ω（结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) 0.6700 23.25 (2)20 (3)6 (4) 1.5 1.0 【详解】（1）[1]由图乙可知，螺旋测微器的读数为 [2]由图甲可知，游标卡尺的读数为 （2）根据欧姆定律可得 代入数据，解得 （3）由图可知，该电阻的阻值为 （4）根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 可得图线斜率的绝对值为电源的内阻，纵截距为电源的电动势，所以， 16．激光束具有方向性好、亮度高等特点。某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验步骤如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线。将半圆形玻璃砖的直径边与直线平行放置在白纸上，记录半圆形玻璃砖的圆心O的位置； B．从玻璃砖另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧上的A点沿AO方向射入玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为； C．保持入射光方向不变，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为； D．以O点为圆心，以为半径画圆，交延长线于C点； E．过O点作直线的垂线，与直线相交于B点，过C点作OB延长线的垂线，与OB延长线相交于D点。 (1)实验中，测得的长度为，的长度为，CD的长度为，该玻璃砖的折射率n可以表示为______； A． B． C． D． (2)若步骤B中，将入射光线以O点为圆心平行于纸面逆时针转动到某处时，折射光线恰好消失，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，确定此时在直线上插针的位置为，测得，则该玻璃砖的折射率大小为______。 【答案】(1)B (2) 【详解】（1）根据折射定律可得，玻璃砖的折射率。 故选B。 （2）根据题意可知结合几何关系，有 根据几何关系，有 根据折射定律可得，玻璃砖的折射率 17．气压式缓冲机是一种利用压缩空气来减缓冲击力或振动的机械装置。气压式缓冲机主要由气缸和活塞组成。气缸是一个封闭的空间，内部充有一定量的空气。当缓冲机受到外部冲击时，活塞在气缸内移动，压缩气缸内的空气吸收和分散冲击能量，达到减缓或消除冲击和振动的目的。某生产线上一个工件质量为（工件可视为质点），从长度为的水平传送带左端静止释放，传送带始终以匀速运行，传送带与工件间的动摩擦因数为，重力加速度，为防止工件损坏，工件到传送带右端后与固定在传送带右端平台上的气压式缓冲机活塞碰撞（工件与气缸壁不碰撞），并与活塞结合为一个整体。工件和气压式缓冲机活塞与气缸内壁间均无摩擦且不漏气，活塞与气缸均绝热良好，活塞质量为，当活塞速度减为零时立即锁定活塞，压缩气体转化的内能都被气体获得。气缸中为理想气体。求： (1)工件运动到传送带右端需要多长时间； (2)锁定活塞时气体的内能比最初增加多少； (3)若活塞刚被锁定时气体的压强为外界大气压的2倍，活塞锁定后通过缸壁上的阀门释放气体，经过足够长时间，测定有原有气体的释放到周围环境，且缸内气体温度下降到环境温度300K，则活塞刚被锁定时气体的温度为多少。 【答案】(1)6s (2)62.5J (3)540K 【详解】（1）工件放到传送带上，由牛顿第二定律有 工件需要t1₁时间与传送带共速，则有 解得t1₁=2s 该时间内工件的位移为 之后工件匀速到达传送带右端 解得t2₂=4s 则有t=t1₁+t2₂=6s （2）工件与活塞发生完全非弹性碰撞，则有 解得 由题意可知 （3）对剩余在气缸中的气体，根据理想气体状态方程有 解得活塞刚被锁定时气体的温度T1₁=540K 18．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨水平固定，间距为，导轨左端接有阻值为的定值电阻。质量为，长度为，阻值为的导体棒MN静止放置在导轨上，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。现对导体棒施加一个沿导轨水平向右的拉力，使其从静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动，在时撤去拉力。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。 (1)求在时导体棒两端的电压； (2)在图（b）中画出内拉力随时间变化的图像；（仅需画出图像，标出图线两端点的坐标值） (3)求导体棒开始运动到最终停止运动的过程，通过定值电阻的电荷量。 【答案】(1) (2)见解析 (3)12C 【详解】（1）在时，导体棒的速度大小为 导体棒切割磁感线产生的电动势为 导体棒两端的电压 解得 （2）导体棒内的电流 导体棒受到的安培力大小为 由牛顿第二定律可知 整理得 代入数值 所以随变化的关系图线如图所示 （3）安培力对导体棒的冲量大小 从导体棒开始运动到最后停止运动的整个过程，由动量定理可知 由（2）可知 解得 19．某科技小组通过计算机编程来模拟物体的运动情况。如图，倾角为30o°、足够长的斜面固定在水平面上，在斜面的下部每隔0.4m固定一个垂直于斜面的挡板，斜面的上部静止叠放着质量均为的长木板和滑块，滑块（视为质点）位于长木板的顶端。现给滑块施加一个大小为、方向平行于斜面向下的恒力，在作用0.9s后撤去，再过1s，长木板和第1个挡板相撞并以原速率反弹。将长木板与滑块、长木板与斜面之间的动摩擦因数分别设置为、，长木板每次和挡板相撞后都以原速率反弹，且相撞后立即撤去被撞的挡板，滑块始终在长木板上运动且没有和挡板相撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取10m/s2²。求： (1)施加恒力的瞬间，长木板、滑块的加速度、的大小； (2)长木板与挡板1相撞前瞬间，长木板的速度的大小； (3)滑块在长木板上面滑行时，相对于长木板滑行的总路程（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）设长木板与斜面之间、长木板与滑块的动摩擦因数分别为，，施加恒力时，假设能相对滑动，则分别对受力分析（取沿斜面向下为正方向）： 对有 对有 解得， 因为，假设成立。 （2）在施加力到撤去的过程中滑块的位移 木板的速度 滑块此时的速度为 撤去外力的瞬间木板加速度不变，滑块的加速度变为，则 解得 若在接下来时间内二者能够到达共速状态，则 解得， 说明二者能够共速，此阶段木板位移为 滑块的位移 之后二者共速后，滑块和木板受力平衡，剩余的将共同匀速向下以速度与挡板1碰撞。 （3）共速后到与挡板1碰撞前木板的位移 与挡板1碰撞前的相对滑行路程为 碰撞瞬间因为木板的速度大小不变，则碰撞后滑块的加速度仍为，木板在与滑块共速前会做类竖直上抛运动，加速度变为，受力分析可得 解得 以当前加速度长木板速度先减小到0，此时长木板的位移为 时间为 之后长木板又以加速度减速至达到共同速度，用时，则 解得， 长木板斜面加速的位移 此时长木板距离第二块挡板还有 二者一起匀速向下撞击第二块挡板，则在第一次撞击挡板到第二次撞击挡板的过程中，长木板与滑块相对滑行 之后的过程与此类似，依此类推，设与个挡板碰撞时速度为，则有 则有 长木板与第个挡板碰撞后至与第个挡板碰撞前，滑块相对于长木板滑行的距离为 长木板与第个挡板碰撞后至与第个挡板碰撞前，滑块相对于长木板滑行的距离为 则有 则相对于长木板滑行的总路程 20．如图所示的平面直角坐标系中，轴水平向右、轴竖直向上，区域I存在平行于xOy平面的匀强电场，场强大小为，区域II存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，区域III存在竖直向上、场强大小为的匀强电场和垂直于xOy平面向外、宽度均为、磁感应强度大小依次为的个匀强磁场。在原点处将质量为、电荷量为的小球以大小为的初速度竖直向上抛出后，小球以速度大小为经过点，速度方向与轴正方向相同，之后经过与轴的交点，小球第一次经过时速度方向沿轴正方向。已知是相邻区域的边界且均与轴垂直，各区域竖直空间足够大，重力加速度为。 (1)求小球从点运动到点过程中合外力的冲量及区域I中的电场强度与轴正方向的夹角； (2)求小球经过点时的速度大小和在区域II运动时最大速度的大小； (3)若，求小球在区域III运动过程中最大水平位移的大小。 【答案】(1)， (2)， (3) 【详解】（1）设小球从到速度变化量为，由平行四边形定则得矢量三角形如图所示 的大小为，设与轴负方向夹角为，有 解得 由动量定理可知，该过程合外力的冲量 解得，方向与轴负方向夹角 对小球受力分析，水平方向有 竖直方向有 设小球从到经历的时间为，则 联立解得电场强度与轴正方向的夹角 （2）依题意，小球从到C所用时间为，则小球在C点时水平方向的分速度，则小球经过点时的速度大小 根据配速法，给小球配一个水平向右的速度，大小满足 可得 设与等大反向，与的合速度为，则小球的运动可看成以速度大小为的匀速圆周运动和速度大小为的匀速直线运动的合运动，如图所示 根据几何关系可得 可知当与方向相同时，在区域II运动时的速度最大，为 （3）小球在区域III运动，由于可知，电场力与重力刚好平衡，则小球在每个磁场中相当于只受洛伦兹力作用，由于洛伦兹力总不做功，则小球的速度大小保持不变，当小球的速度刚好为竖直方向时，此时小球在区域III中运动的水平位移最大。 小球经过第1个磁场，沿竖直方向，根据动量定理可得 同理可得小球经过第2个磁场，沿竖直方向，根据动量定理可得 小球经过第3个磁场，有 小球经过第个磁场，有 则小球经过个磁场后，竖直方向有 可得 当时，可得 当时，可得 可知小球在第64个磁场中的某处，速度方向变为竖直方向，设此时在第64个磁场中沿水平方向通过的位移为，则有 解得 故小球在区域III运动过程中最大的水平位移为 试卷第20页，共25页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $