浙江省2025-2026学年高二下学期期中物理模拟试卷（2）

绝密★启用前 浙江省高二下学期中模拟试卷（2） 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．下列均属于国际制基本单位的是（　　） A．m、N、C B．m、kg、J C．m、kg、s D．kg、m/s、v 【答案】C 【详解】A． m是国际制基本单位，N、C是导出单位，故A错误； B．m、kg是国际制基本单位，J是导出单位，故B错误； C．m、kg、s都国际制基本单位，故C正确； D．kg国际制基本单位，m/s是导出单位，v是物理量的符号，故D错误。 故选C。 2．一辆汽车以的速度行驶在城市道路上，当车头距离路口停车线30m时，绿灯时间还剩余3s（从该时刻开始计时），立即刹车做匀减速运动，结果车头与停车线相齐时刚好停下，下列能正确反映该车速度随时间变化的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】汽车刹车时距离停车线30m，即刹车停止的位移为 以初速度 开始匀减速，根据匀变速直线运动的规律有 可得从开始减速到汽车停止的时间为 故选B。 3．如图所示，光滑水平面上有一光滑的斜面，斜面上有一可视为质点的物块从顶端由静止开始下滑，一直运动到底端。忽略空气阻力的影响，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块受到的支持力对物块不做功 B．物块受到的支持力对物块做负功 C．物块对斜面的压力对斜面不做功 D．物块受到的支持力与斜面不垂直 【答案】B 【详解】ABC．由于水平面是光滑的，在物块下滑的过程中，物块和斜面组成的系统机械能守恒，随着斜面动能的增加，物块的机械能减小，所以物块受到的支持力对物块做负功，物块对斜面的压力对斜面做正功，AC项错误、B项正确； D．在物块运动过程中，物块受到的支持力方向与斜面始终垂直，D项错误。 故选B。 4．如图所示，光滑圆形轨道处在竖直平面内，OA是水平半径，OB与OA成30°角，一小球从轨道内侧的A处由静止释放，小球运动到B点时的加速度为（　　） A． B． C．g D．2g 【答案】B 【详解】从A到B由机械能守恒定律 则B点的向心加速度 切向加速度 则合加速度 故选B。 5．一个质点做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，经过时间t到达A点，这段时间的位移为x，又经过时间运动到B点，此时速度为v，则质点运动的加速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】从某时刻开始计时，经过时间t到达A点，这段时间的位移为x，该过程中间时刻的速度为 由这个中间时刻运动到B点所用时间为 则质点运动的加速度为 故选C。 6．如图所示，空间中存在范围足够大，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为足够长的离子接收板，到MN垂直距离为h的O点有一离子源，连续不断地向平面内各方向均匀放出质量为m、带电量为+q的粒子，粒子速率均为，则（　　） A．接收板接收到离子的区域长度为2h B．能被接收的离子占总离子的 C．被接收的粒子运动最短时间为 D．被接收的粒子运动最长时间为 【答案】B 【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力有 解得 如图所示 接收板接收到离子的区域长度为，故A错误； B．当粒子的运动轨迹与接收板两侧相切时，粒子恰好能被接收板接收，此时粒子在O点的速度方向间的夹角等于180°，所以能被接收的离子占总离子的，故B正确； C．当粒子打到A点时运动时间最短，则被接收的粒子运动最短时间为，故C错误； D．粒子在右侧轨迹与MN相切时运动时间最长，则被接收的粒子运动最长时间为，故D错误。 故选B。 7．如图所示，水平地面上固定一倾角为且足够长的光滑斜面，斜面底部固定安装一轻弹簧，弹簧上端拴接一小滑块，小滑块处于静止状态。另有一质量为的小滑块，从斜面上处由静止开始下滑，滑块与滑块碰撞后粘连在一起向下运动。已知弹簧的形变量始终在弹性限度内，弹簧形变量为时，弹性势能。如果以位置为坐标原点，沿斜面向下为的正方向建立坐标系，则滑块的动能与位移的关系图像如图乙所示。不计空气阻力。下列判断正确的是（　　） A．滑块位移为时，弹簧的弹性势能最大 B．滑块的质量为 C．弹簧的劲度系数为 D．由滑块、滑块和弹簧组成的系统，从位置到弹性势能最大的过程中，系统的机械能守恒 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，滑块位移为时，接触弹簧后动能最大，此时合力为0，但此时弹簧的压缩量不是最大，因此弹簧的弹性势能不是最大，故A错误； B．滑块和滑块碰前，滑块的动能，碰后滑块的动能为，所以，由碰撞可知 可得，故B正确。 C．对于滑块与滑块碰前的运动过程，根据动能定理有 滑块在与滑块碰前，滑块的受力情况为 当滑块与滑块碰后运动到时，故由受力可得 联立上面式子可得，故C错误； D．因滑块与滑块碰撞过程有机械能损失，故由滑块与滑块和弹簧组成的系统，从位置到弹性势能最大的过程中，系统机械能不守恒，故D错误。 故选B。 8．如图所示，宽度为的匀强磁场垂直于水平桌面，水平放置的等腰梯形金属框的上底和下底长度分别为L和2L，腰长为L，用相同材料粗细均匀的金属丝制成。现使其在外力的作用下，匀速向右穿过磁场区域，速度垂直梯形底边。将右侧上底刚到达磁场左边界的位置记为，以逆时针方向为电流的正方向，下列四幅图中线框中电流I和上底两端的电势差随金属框向右移动距离x关系图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】等腰梯形金属框的高为，对于此金属框进入磁场过程，即的过程，此过程有效切割磁感线的长度为 产生的感应电流为逆时针方向，电流为正方向。根据，， 其中：R为线框的总电阻，为线框的ab边的电阻。联立可得， 可知此过程I随x线性增大，方向为正方向，随x线性减小，且 对于此金属框出磁场过程，即的过程，此过程有效切割磁感线的长度为 产生的感应电流为顺时针方向，电流为负方向，a点电势高于b点的电势，即 根据，， 联立可得， 可知I与Uab均随x线性增大。 故选D。 9．如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上、下极板开有一小孔，四个质量与带电荷量均相同的带电小球，其间用长为的绝缘轻杆相连，处于竖直状态。现使下端小球恰好位于小孔中，且由静止释放，让四球竖直下落；当下端第二个小球到达下极板时，速度恰好为零。重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A．从开始至上端第二个小球进入平行板电容器前，小球的速度先增后减 B．当最上端的小球进入平行板电容器前，小球的加速度一直减小 C．一个小球所受重力与其在电场中受到的电场力之比为20∶13 D．从释放到速度减为零的过程中，小球最大速度为 【答案】D 【详解】C．设极板间的电场强度为E，则全程 解得 故C错误； A．从开始至上端第二个小球进入平行板电容器前，即两个小球在电场中，小球的合力 合力向下，则速度一直增大。故A错误； B．当最上端的小球进入平行板电容器前，即三个小球在电场中。小球的合力 合力向上，而开始合力向下，则加速度先减小后增大。故B错误； D．由以上分析可知，上端第二个小球刚要进入平行板时速度最大，则 解得 故D正确。 故选D。 10．如图所示，倾角为的传送带以恒定的速率逆时针转动，将一可视为质点的工件轻放在传送带上端，经时间从下端以速率滑出且，传送带上留下了一段长度为的划痕。现清除划痕，将传送带逆时针匀速转动的速率增大为，再次将该工件轻放在传送带上端，经时间从下端以速率滑出，传送带上留下的划痕长度为。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A．一定大于 B．一定小于 C．一定小于 D．一定大于 【答案】B 【详解】A．工件从传送带上端向下运动时，做匀加速运动，运动的加速度大小 工件滑出传送带的速度，说明工件与传送带达到共同速度后再加速运动，加速度大小 则 即，故A错误； B．传送带以速度运动时，工件运动的图像如图中1线。当传送带以速度运动时，工件可能一直匀加速运动，工件滑出时的速度大小，工件运动的图像如图中2线；也可能先匀加速在速度达到后再次以加速度做匀加速运动，工件运动的图像如图中3线，如图 由于工件在传送带上运动的位移大小相等，图像与时间轴围成的面积相等，由图可知，故B正确； C．工件的速度达到前，工件在传送带上运动的位移大小相等、时间相等；当传送带以速度运动时，若工件一直匀加速运动，剩下的一段位移 当传送带以速度运动时，若工件一直匀加速运动，剩下的一段位移 由于，所以，故C错误； D．传送带上留下的划痕长度为工件与传送带相对位移的大小，当传送带以速度运动时，工件若恰好到达下端时划痕长度等于传送带的长度。当传送带以速度运动时，达到共同速度前，工件的速度小于传送带的速度；达到共同速度后，工件的速度大于传送带的速度，两次的划痕有重叠，最后划痕的长度可能等于传送带的长度，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．如图所示，质量为的木块在质量为的长木板上，受到水平向右的拉力作用而向右匀速滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．木板受到木块的摩擦力的大小是，方向向右 B．木板受到地面的摩擦力大小是，方向向左 C．木板受到地面的摩擦力的大小是，方向向右 D．增大木块的运动速度，木板可能运动起来 【答案】AB 【详解】A．木块受到木板给的向左的滑动摩擦力且大小为，根据牛顿第三定律可知，木板受到木块的滑动摩擦力的大小是，方向向右，故A正确； BC．对木板，由平衡条件可知，木板受到地面的静摩擦力大小是，方向向左，故B正确，C错误； D．木块的运动速度增大时，木块与木板间的滑动摩擦力大小仍为（滑动摩擦力与速度无关），木板受到的水平合力仍为 0，因此木板不会运动，故D错误。 故选AB。 12．如下左图所示，劲度系数为k 的轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为m的小球从A点自由下落，至B点时开始压缩弹簧，下落的最低位置为C点。以A点为坐标原点O。沿竖直向下建立x轴，定性画出小球从A到C过程中加速度a与位移x的关系，如下右图所示，重力加速度为g。对于小球、弹簧和地球组成的系统，下列说法正确的是（　　） A．小球在B点时的速度最大 B．小球从B到C的运动为简谐运动的一部分，振幅为 C．小球从B到C，系统的动能与弹性势能之和增大 D．图中阴影部分1和2的面积关系为： 【答案】CD 【详解】A．小球至B点时开始压缩弹簧，一开始弹力小于重力，则小球继续向下加速运动，所以小球在B点时的速度不是最大，故A错误； B．设平衡位置为O，弹簧在平衡位置的压缩量为，则有 设平衡位置O下方有一D点，且B、D相对于O点对称，根据对称性可知，小球到达D点的速度等于B点的速度，且B、D两点的加速度大小相等，即D点的加速度大小为，则小球在最低点C点的加速度大于，方向向上。 根据牛顿第二定律可得 可得最低点C的压缩量满足 则小球从B到C的运动为简谐运动的一部分，振幅为，故B错误； C．小球和弹簧、地球组成的系统机械能守恒，小球从B运动到C的过程中，小球的重力势能一直在减小，小球的动能与弹簧的弹性势能之和一直在增大，故C正确； D．设小球在平衡位置的速度为，根据微元累积的思想可得 则根据动能定理可得， 由于，所以mS1<mS2，则S1<S2，即图中阴影部分1的面积小于阴影部分2的面积，故D正确。 故选CD。 13．如图所示，质量均为m、带电荷量均为+q的三个带电小球A、B、C放置在绝缘光滑水平面上，它们的连线所构成的等边三角形边长为l，同时由静止释放这三个小球，在运动过程中它们彼此间的连线始终与刚释放时保持平行，小球看成质点，小球之间始终遵守库仑定律。已知以无限远处为电势零点，距离电荷量为Q的点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时该点电势的代数和。下列说法正确的是（　　） A．当三角形面积变为初态的4倍时，A球的加速度大小变为初态的 B．释放瞬间A、B、C系统所具有的电势能为 C．释放后A、B、C系统的动量不守恒 D．当三角形边长变为初态的2倍时，B球的速度大小为 【答案】BD 【详解】A．三个小球所构成的三角形各边一直保持与初态平行，当三角形面积变为4倍时，边长均变为初态的2倍，根据库仑定律可知小球之间的库仑力均变为初态的，故每个小球的加速度均变为初态的，A错误； B．电势能等于将电荷移到无穷远处，电场力做的功，故A、B、C系统的电势能可认为分别将C、B小球搬到无穷远处电场力做的功，初始时刻，先将C球移到无穷远，电场力做功 再将B球移到无穷远，电场力做功 故系统的电势能等于所做的总功，即，B正确； C．释放后，对整个系统分析可知系统受到的合外力为零，故动量守恒，C错误； D．当三角形边长变为初态的2倍时，系统的电势能 所以系统电势能减少量 根据能量守恒得 解得，D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．在如图甲所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： （1）本实验选用了如图乙所示的打点计时器，它的工作电源是___________； A．交流    B．直流    C．交流约为    D．直流约为 （2）下列操作中正确的有___________ A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C．应先接通电源，后释放小车 （3）小姜同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况：在纸带上确定出共5个计数点。测得计数点间的距离如图1所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出，频率为。 ①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下点时小车的瞬时速度，___________；（结果保留三位有效数字） ②选择合适的单位长度，在图2所示的坐标系中作出了小车的图线，根据图线求出______；（结果保留三位有效数字） 【答案】 A AC/CA 3.90 1.25 【详解】（1）[1]图中是电火花打点计时器，它的工作电源是约为220V的交流电源； 故选A。 （2）[2]A．在释放小车前，为了纸带能够多打点，小车应该要靠近打点计时器，故A正确； B．打点计时器应放在长木板的没有滑轮一端，故B错误； C．为了充分利用纸带，也为了打点的稳定，应该先接通电源，再释放小车，故C正确。 故选AC。 （3）[3] 每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出，电源的频率是50Hz，可知两计数点间的时间间隔为 则 [4]根据可得 15．电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组制作一简易电子体温计，其原理图如图2所示。 (1)兴趣小组测出某种热敏电阻Rt的I—U图像如图3所示，那么他们选用的器材应该是_________（填写器材前面的字母） A．电压表V1（量程为5V，内阻RV=5kΩ） B．电压表V2（量程为15V，内阻RV=15kΩ） C．电流表A1（量程为60mA，内阻RA1约为1Ω） D．电流表A2（量程为1A，内阻RA2约为5Ω） E.滑动变阻器R1（最大阻值为30Ω） F.滑动变阻器R2（最大阻值为15kΩ） G.定值电阻R0（R0=2kΩ） H.电源E（电动势E=10V，内阻不计），开关S，导线若干 (2)在虚线框内设计实验电路图。 (3)热敏电阻的阻值随温度的变化如图4所示，在设计的电路中（如图2所示），已知电源电动势为5.0V（内阻不计），电路中二极管为红色发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为3.0V，即发光二极管两端电压U≥3.0V时点亮，同时电铃发声，红色发光二极管启动后对电路电阻的影响不计。实验要求当热敏电阻的温度高于38.5℃时红灯亮且铃响发出警报，其中电阻_________（填“R3”或“R4”）为定值电阻，其阻值应调为__________Ω（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)ACEGH (2) (3) R4 60 【详解】（1）根据题中所给的I-U图像中的数据可知，电源电压10V，则选择电压表B量程过大，故电压表选A与R0串联扩大量程；电流表用量程为60mA的C即可；滑动变阻器接成分压电路，故选择阻值较小的E；所选器材为：ACEGH； （2）因电压表V1内阻已知，故采用电流表外接；滑动变阻器用分压电路，则电路如图 （3）[1][2]由于热敏电阻阻值随温度的升高而降低，要使发光二极管电压U≥3.0V时点亮，则有R3分压随总电阻的减小而增大，由串联电路中的电压之比等于电阻之比，R4为热敏电阻，由图4可知，当温度为38.5℃时，热敏电阻阻值R4=40.0Ω 由闭合电路欧姆定律列出表达式，有 解得 R3=60Ω 16．我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 (1)关于该实验，下列说法正确的是______。 A．A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间 C．调节单缝与双缝的位置，并使单缝与双缝相互平行 D．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的某一侧边缘对齐 (2)关于实验现象，下列说法正确的是______。 A．如果将光源换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 B．若仅挡住双缝中的一条缝，屏上的条纹就会全部消失 C．若只将滤光片去掉，屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹 D．若仅换成长度更小的遮光筒可以增加从目镜中观察到的条纹个数 (3)已知双缝间距离d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0cm，如图乙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图丁所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丙所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则戊图游标卡尺上的读数______mm。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是______m（此计算结果保留3位有效数字）。 【答案】(1)BC (2)ACD (3) 9.6 【详解】（1）AB．做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，仪器摆放的顺序为：光源，凸透镜，滤光片，单缝，双缝，遮光筒，故A错误，B正确； C．调节单缝与双缝的位置，并使单缝与双缝相互平行，故C正确； D．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐，故D错误。 故选BC。 （2）A．将光源换成激光光源，激光是相干光源，单色性好，所以可以去掉单缝，故A正确； B．发生干涉现象时，若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹，是衍射条纹，故B错误； C．若只将滤光片去掉，则将单色光的双缝干涉变成白光的双缝干涉现象，由于白光是复合光，有各种不同频率的光，依据干涉条纹间距公式 那么屏上会出现彩色干涉条纹，中央是白色亮纹，故C正确； D．依据干涉条纹间距公式 可知，若仅换成长度更小的遮光筒，即减小，则减小，可以增加从目镜中观察到的条纹个数，故D正确。 故选ACD。 （3）[1][2]图丁中游标卡尺的读数 图戊中游标卡尺的读数 可知相邻亮纹间距离 依据干涉条纹间距公式 可得单色光的波长 17．某充气式座椅简化模型如图所示，质量相等且导热良好的两个汽缸C、D，通过活塞a、b封闭质量相等的两部分同种气体A、B，两活塞通过轻弹簧相连。整个装置静置在水平面上，已知C汽缸质量为M，封闭气体的初始高度均为L，初始环境温度为，大气压强为，重力加速度为g，活塞的横截面积为S、质量和厚度不计，活塞光滑且活塞与汽缸不漏气。 （1）若环境温度缓慢升至，求稳定后A气体的高度。 （2）若环境温度缓慢升至，此过程中A气体内能增加量为U，求A气体从外界吸收的热量Q。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）若环境温度缓慢升至，根据受力平衡可知，气体发生等压变化，则有 解得 （2）若环境温度缓慢升至，A气体内能增加量为U，气体膨胀，则气体对外界做功为 根据热力学第一定律 可得 18．游乐园里的儿童过山车深受小朋友的喜爱，小朋友坐到轨道车中，利用电磁弹射的原理将车弹射出去，上升到一定的高度。现将电磁弹射车的原理简化为如图所示。和为两块磁场区域，其宽度均为的水平光滑平行金属导轨，间有一段绝缘轨道连接（图中阴影区域），和右侧缓冲斜面有导线连接，间为足够长的“加速区”，存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为，且大小可以调节，绝缘轨道右侧有个“减速区”，“减速区”有个连续匀强磁场（磁场间距离为），磁场的宽度逐渐变大，且后一个磁场的宽度是前一个磁场宽度的两倍，即第一个磁场的宽度为，第二个磁场的宽度为，第三个磁场的宽度为，依次类推，磁感应强度均为。轨道的左端分别连有电动势为的电源，内阻忽略不计，电容，弹射车的下端连有一根导体棒（弹射车未画出），当单刀双掷开关拨至“1”时，电源对电容充电，充满电后将开关拨至“2”，在导体棒的推动下弹射车的速度达到稳定后进入绝缘轨道右侧，经过若干磁场区域后速度减小为，冲上右侧斜面才能保证小朋友的安全；已知弹射车和导体棒的总质量为，电路中有效总电阻为“减速区”右侧斜面顶端的电阻阻值为，其他电阻忽略不计，重力加速度取，不考虑磁场间的相互影响。求： (1)电容器储存的最大电荷量； (2)调节磁感应强度的大小，闭合开关“2”，使得弹射车弹出加速区时获得最大速度，求最大速度； (3)“减速区”的磁场最少的个数。 【答案】(1) (2) (3)8个 【详解】（1）根据电容的定义式 推导得 （2）电容对导体棒放电，由于导体棒的加速距离足够长，根据动量定理可得 电荷量 代入上式可得 当时有最大的速度，解得， （3）减速至时保证安全，根据动量定理可得 又， 由法拉第电磁感应定律得 又 由以上各式代入数据解得 则共需要经过 解得 所以至少需要8个磁场区域。 19．如图所示，AB为足够大的光滑圆弧轨道，BC、EF均为光滑水平平台，CD是半径为R上端切线水平的光滑圆弧轨道。质量为m的滑块甲从AB不同高度H处自由释放，与静止在水平面上质量为nm（，且为定值）的滑块乙发生弹性正碰，两平台间高度差h可调，重力加速度为g。已知时，碰撞后乙恰能过C点做平抛运动。 (1)求n的值； (2)若、，求甲、乙在EF上落点间的水平距离；（结果用分式及根号表示） (3)若、h已知，甲带正电、电量为q，不加电场时甲落点在乙左侧，欲使甲落点在乙右侧，在C点右侧空间加一竖直向上的匀强电场，甲仅受重力和电场力，乙除受重力外还受始终与运动方向相反的空气阻力（k为常数）。已知在右侧空间运动时甲乙均不与轨道CDE相碰，乙刚过C点时，落到EF上时，乙速度大小为、方向斜向右下，求场强E的取值范围。（结果用m、g、q、h、R表示） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）甲滑下，由动能定理有 甲、乙弹性碰撞 乙在C点，有 联立解得 （2） 时，由（1）有、 ，甲先沿圆弧轨道运动后脱离，假设在P点脱离，PO与CO夹角为θ C→P过程有 P点有， 联立得、 又， 联立得 乙做平抛运动，由平抛运动规律有、， 联立得 又，代入数据解得 （3）甲从下滑，由机械能守恒： 已知，乙质量，弹性正碰，由动量守恒和动能守恒得碰撞后速度： 甲碰撞后反弹，沿光滑圆弧返回后再次滑下，到水平平台时速度大小为，方向向右。 乙受阻力 对乙列运动的微分方程，结合题目条件： 得 且落地速度大小 即。 解分量微分方程可得速度关系： 联立 解得： 对水平方向由动量定理： 代入得： 甲加竖直向上电场后，竖直加速度 要落到EF上，必须，即： 甲做平抛运动，竖直方向 得运动时间 水平位移： 要求甲落点在乙右侧，即 代入得： 两边平方整理得： 结合题目给出不加电场时甲在乙左侧，符合不满足上述不等式，对应，下限为正。 场强的取值范围为： 20．中国航天科技集团自主研制的300瓦霍尔电推进系统已经顺利完成地轨卫星的机动变轨任务，整个卫星的运行轨道被抬升了300公里。我国现阶段霍尔推进器，在地面实验中，其推力达到了牛顿量级，处于国际领先水平。某同学受到启发设计了如图所示装置研究电荷运动及作用力。三束比荷为、速度为、相邻间距的平行带正电粒子流（重力可忽略不计）a、b、c沿垂直连线方向持续均匀射入一半径的圆形匀强磁场区域，偏转后会聚于点，磁场方向垂直于纸面向外。粒子流随后进入右侧间距、边界为M、N的区域中，该区域有磁感应强度的水平向右的匀强磁场。在边界N处放置一个足够大荧光屏，圆形磁场圆心与点及荧光屏上坐标原点连线共轴且与荧光屏垂直。 (1)求圆形磁场区域的磁感应强度的大小； (2)考虑粒子流a在MN区域中的运动： ①根据粒子沿轴线方向的分运动，计算a束粒子从点运动到屏上的时间； ②如图建立坐标系，求a束粒子打在屏上的位置坐标； (3)若在MN的区域中再加上水平向右，电场强度的匀强电场，将整个装置安装在一个飞船模型上，移除荧光屏变为粒子喷射出口。已知粒子质量，每束粒子在单位时间内有个沿轴正方向进入圆形磁场中，求该装置为飞船模型提供的沿轴线方向的冲力的大小。 【答案】(1)0.01T (2)①；②（，） (3) 1.52N 【详解】（1）粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 由几何关系得轨道半径 解得 （2）粒子的运动轨迹如图，当a束粒子运动到点时，速度方向与x轴正方向的角度为， 可得 [1] 把粒子的速度分解为沿磁场方向的速度，垂直于磁场方向，粒子在垂直于磁场方向做匀速圆周运动，沿磁场方向匀速直线运动。 a束粒子从点运动到屏上的时间 [2] 粒子在垂直于磁场方向做匀速圆周运动， 解得， 当粒子到达荧光屏时，因，在垂直于磁场方向上转过了圆周的，粒子打在屏上的位置坐标（，） （3）粒子在MN区间运动时， b束粒子离开电场时的速度为，根据动能定理 得 ac束粒子离开电场时，， 得 沿MN方向，根据动量定理 可得 该装置为飞船模型提供的沿轴线方向的冲力与该装置对粒子在MN方向的作用力大小相等 试卷第26页，共26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 浙江省高二下学期中模拟试卷（2） 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．下列均属于国际单位制基本单位的是（　　） A．m、N、C B．m、kg、J C．m、kg、s D．kg、m/s、v 2．一辆汽车以的速度行驶在城市道路上，当车头距离路口停车线30m时，绿灯时间还剩余3s（从该时刻开始计时），立即刹车做匀减速运动，结果车头与停车线相齐时刚好停下，下列能正确反映该车速度随时间变化的图像是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，光滑水平面上有一光滑的斜面，斜面上有一可视为质点的物块从顶端由静止开始下滑，一直运动到底端。忽略空气阻力的影响，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块受到的支持力对物块不做功 B．物块受到的支持力对物块做负功 C．物块对斜面的压力对斜面不做功 D．物块受到的支持力与斜面不垂直 4．如图所示，光滑圆形轨道处在竖直平面内，OA是水平半径，OB与OA成30°角，一小球从轨道内侧的A处由静止释放，小球运动到B点时的加速度为（　　） A． B． C．g D．2g 5．一个质点做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，经过时间t到达A点，这段时间的位移为x，又经过时间运动到B点，此时速度为v，则质点运动的加速度为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，空间中存在范围足够大，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为足够长的离子接收板，到MN垂直距离为h的O点有一离子源，连续不断地向平面内各方向均匀放出质量为m、带电量为+q的粒子，粒子速率均为，则（　　） A．接收板接收到离子的区域长度为2h B．能被接收的离子占总离子的 C．被接收的粒子运动最短时间为 D．被接收的粒子运动最长时间为 7．如图所示，水平地面上固定一倾角为且足够长的光滑斜面，斜面底部固定安装一轻弹簧，弹簧上端拴接一小滑块，小滑块处于静止状态。另有一质量为的小滑块，从斜面上处由静止开始下滑，滑块与滑块碰撞后粘连在一起向下运动。已知弹簧的形变量始终在弹性限度内，弹簧形变量为时，弹性势能。如果以位置为坐标原点，沿斜面向下为的正方向建立坐标系，则滑块的动能与位移的关系图像如图乙所示。不计空气阻力。下列判断正确的是（　　） A．滑块位移为时，弹簧的弹性势能最大 B．滑块的质量为 C．弹簧的劲度系数为 D．由滑块、滑块和弹簧组成的系统，从位置到弹性势能最大的过程中，系统的机械能守恒 8．如图所示，宽度为的匀强磁场垂直于水平桌面，水平放置的等腰梯形金属框的上底和下底长度分别为L和2L，腰长为L，用相同材料粗细均匀的金属丝制成。现使其在外力的作用下，匀速向右穿过磁场区域，速度垂直梯形底边。将右侧上底刚到达磁场左边界的位置记为，以逆时针方向为电流的正方向，下列四幅图中线框中电流I和上底两端的电势差随金属框向右移动距离x关系图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上、下极板开有一小孔，四个质量与带电荷量均相同的带电小球，其间用长为的绝缘轻杆相连，处于竖直状态。现使下端小球恰好位于小孔中，且由静止释放，让四球竖直下落；当下端第二个小球到达下极板时，速度恰好为零。重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A．从开始至上端第二个小球进入平行板电容器前，小球的速度先增后减 B．当最上端的小球进入平行板电容器前，小球的加速度一直减小 C．一个小球所受重力与其在电场中受到的电场力之比为20∶13 D．从释放到速度减为零的过程中，小球最大速度为 10．如图所示，倾角为的传送带以恒定的速率逆时针转动，将一可视为质点的工件轻放在传送带上端，经时间从下端以速率滑出且，传送带上留下了一段长度为的划痕。现清除划痕，将传送带逆时针匀速转动的速率增大为，再次将该工件轻放在传送带上端，经时间从下端以速率滑出，传送带上留下的划痕长度为。已知工件与传送带间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A．一定大于 B．一定小于 C．一定小于 D．一定大于 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．如图所示，质量为的木块在质量为的长木板上，受到水平向右的拉力作用而向右匀速滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．木板受到木块的摩擦力的大小是，方向向右 B．木板受到地面的摩擦力大小是，方向向左 C．木板受到地面的摩擦力的大小是，方向向右 D．增大木块的运动速度，木板可能运动起来 12．如下左图所示，劲度系数为k 的轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为m的小球从A点自由下落，至B点时开始压缩弹簧，下落的最低位置为C点。以A点为坐标原点O。沿竖直向下建立x轴，定性画出小球从A到C过程中加速度a与位移x的关系，如下右图所示，重力加速度为g。对于小球、弹簧和地球组成的系统，下列说法正确的是（　　） A．小球在B点时的速度最大 B．小球从B到C的运动为简谐运动的一部分，振幅为 C．小球从B到C，系统的动能与弹性势能之和增大 D．图中阴影部分1和2的面积关系为： 13．如图所示，质量均为m、带电荷量均为+q的三个带电小球A、B、C放置在绝缘光滑水平面上，它们的连线所构成的等边三角形边长为l，同时由静止释放这三个小球，在运动过程中它们彼此间的连线始终与刚释放时保持平行，小球看成质点，小球之间始终遵守库仑定律。已知以无限远处为电势零点，距离电荷量为Q的点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时该点电势的代数和。下列说法正确的是（　　） A．当三角形面积变为初态的4倍时，A球的加速度大小变为初态的 B．释放瞬间A、B、C系统所具有的电势能为 C．释放后A、B、C系统的动量不守恒 D．当三角形边长变为初态的2倍时，B球的速度大小为 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．在如图甲所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中： （1）本实验选用了如图乙所示的打点计时器，它的工作电源是___________； A．交流    B．直流    C．交流约为    D．直流约为 （2）下列操作中正确的有___________ A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应放在长木板的有滑轮一端 C．应先接通电源，后释放小车 （3）小姜同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况：在纸带上确定出共5个计数点。测得计数点间的距离如图1所示，每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出，频率为。 ①试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下点时小车的瞬时速度，___________；（结果保留三位有效数字） ②选择合适的单位长度，在图2所示的坐标系中作出了小车的图线，根据图线求出______；（结果保留三位有效数字） 15．电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组制作一简易电子体温计，其原理图如图2所示。 (1)兴趣小组测出某种热敏电阻Rt的I—U图像如图3所示，那么他们选用的器材应该是_________（填写器材前面的字母） A．电压表V1（量程为5V，内阻RV=5kΩ） B．电压表V2（量程为15V，内阻RV=15kΩ） C．电流表A1（量程为60mA，内阻RA1约为1Ω） D．电流表A2（量程为1A，内阻RA2约为5Ω） E.滑动变阻器R1（最大阻值为30Ω） F.滑动变阻器R2（最大阻值为15kΩ） G.定值电阻R0（R0=2kΩ） H.电源E（电动势E=10V，内阻不计），开关S，导线若干 (2)在虚线框内设计实验电路图。 (3)热敏电阻的阻值随温度的变化如图4所示，在设计的电路中（如图2所示），已知电源电动势为5.0V（内阻不计），电路中二极管为红色发光二极管，红色发光二极管的启动（导通）电压为3.0V，即发光二极管两端电压U≥3.0V时点亮，同时电铃发声，红色发光二极管启动后对电路电阻的影响不计。实验要求当热敏电阻的温度高于38.5℃时红灯亮且铃响发出警报，其中电阻_________（填“R3”或“R4”）为定值电阻，其阻值应调为__________Ω（结果保留2位有效数字）。 16．我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。 (1)关于该实验，下列说法正确的是______。 A．A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间 B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间 C．调节单缝与双缝的位置，并使单缝与双缝相互平行 D．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的某一侧边缘对齐 (2)关于实验现象，下列说法正确的是______。 A．如果将光源换成激光光源，去掉单缝，该实验照样可以完成 B．若仅挡住双缝中的一条缝，屏上的条纹就会全部消失 C．若只将滤光片去掉，屏上出现彩色衍射条纹，中央是白色亮纹 D．若仅换成长度更小的遮光筒可以增加从目镜中观察到的条纹个数 (3)已知双缝间距离d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏间的距离为l=75.0cm，如图乙所示，实验时先转动测量头上的手轮，使与游标卡尺相连的分划线对准图丙所示的第1条明条纹，此时卡尺的主尺和游标的位置如图丁所示，然后再转动手轮，使与游标卡尺相连的分划线向右边移动，直到对准第5条明条纹，如图丙所示，此时卡尺的主尺和游标的位置如图戊所示，则戊图游标卡尺上的读数______mm。由以上已知数据和测量数据，则该单色光的波长是______m（此计算结果保留3位有效数字）。 17．某充气式座椅简化模型如图所示，质量相等且导热良好的两个汽缸C、D，通过活塞a、b封闭质量相等的两部分同种气体A、B，两活塞通过轻弹簧相连。整个装置静置在水平面上，已知C汽缸质量为M，封闭气体的初始高度均为L，初始环境温度为，大气压强为，重力加速度为g，活塞的横截面积为S、质量和厚度不计，活塞光滑且活塞与汽缸不漏气。 （1）若环境温度缓慢升至，求稳定后A气体的高度。 （2）若环境温度缓慢升至，此过程中A气体内能增加量为U，求A气体从外界吸收的热量Q。 18．游乐园里的儿童过山车深受小朋友的喜爱，小朋友坐到轨道车中，利用电磁弹射的原理将车弹射出去，上升到一定的高度。现将电磁弹射车的原理简化为如图所示。和为两块磁场区域，其宽度均为的水平光滑平行金属导轨，间有一段绝缘轨道连接（图中阴影区域），和右侧缓冲斜面有导线连接，间为足够长的“加速区”，存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为，且大小可以调节，绝缘轨道右侧有个“减速区”，“减速区”有个连续匀强磁场（磁场间距离为），磁场的宽度逐渐变大，且后一个磁场的宽度是前一个磁场宽度的两倍，即第一个磁场的宽度为，第二个磁场的宽度为，第三个磁场的宽度为，依次类推，磁感应强度均为。轨道的左端分别连有电动势为的电源，内阻忽略不计，电容，弹射车的下端连有一根导体棒（弹射车未画出），当单刀双掷开关拨至“1”时，电源对电容充电，充满电后将开关拨至“2”，在导体棒的推动下弹射车的速度达到稳定后进入绝缘轨道右侧，经过若干磁场区域后速度减小为，冲上右侧斜面才能保证小朋友的安全；已知弹射车和导体棒的总质量为，电路中有效总电阻为“减速区”右侧斜面顶端的电阻阻值为，其他电阻忽略不计，重力加速度取，不考虑磁场间的相互影响。求： (1)电容器储存的最大电荷量； (2)调节磁感应强度的大小，闭合开关“2”，使得弹射车弹出加速区时获得最大速度，求最大速度； (3)“减速区”的磁场最少的个数。 19．如图所示，AB为足够大的光滑圆弧轨道，BC、EF均为光滑水平平台，CD是半径为R上端切线水平的光滑圆弧轨道。质量为m的滑块甲从AB不同高度H处自由释放，与静止在水平面上质量为nm（，且为定值）的滑块乙发生弹性正碰，两平台间高度差h可调，重力加速度为g。已知时，碰撞后乙恰能过C点做平抛运动。 (1)求n的值； (2)若、，求甲、乙在EF上落点间的水平距离；（结果用分式及根号表示） (3)若、h已知，甲带正电、电量为q，不加电场时甲落点在乙左侧，欲使甲落点在乙右侧，在C点右侧空间加一竖直向上的匀强电场，甲仅受重力和电场力，乙除受重力外还受始终与运动方向相反的空气阻力（k为常数）。已知在右侧空间运动时甲乙均不与轨道CDE相碰，乙刚过C点时，落到EF上时，乙速度大小为、方向斜向右下，求场强E的取值范围。（结果用m、g、q、h、R表示） 20．中国航天科技集团自主研制的300瓦霍尔电推进系统已经顺利完成地轨卫星的机动变轨任务，整个卫星的运行轨道被抬升了300公里。我国现阶段霍尔推进器，在地面实验中，其推力达到了牛顿量级，处于国际领先水平。某同学受到启发设计了如图所示装置研究电荷运动及作用力。三束比荷为、速度为、相邻间距的平行带正电粒子流（重力可忽略不计）a、b、c沿垂直连线方向持续均匀射入一半径的圆形匀强磁场区域，偏转后会聚于点，磁场方向垂直于纸面向外。粒子流随后进入右侧间距、边界为M、N的区域中，该区域有磁感应强度的水平向右的匀强磁场。在边界N处放置一个足够大荧光屏，圆形磁场圆心与点及荧光屏上坐标原点连线共轴且与荧光屏垂直。 (1)求圆形磁场区域的磁感应强度的大小； (2)考虑粒子流a在MN区域中的运动： ①根据粒子沿轴线方向的分运动，计算a束粒子从点运动到屏上的时间； ②如图建立坐标系，求a束粒子打在屏上的位置坐标； (3)若在MN的区域中再加上水平向右，电场强度的匀强电场，将整个装置安装在一个飞船模型上，移除荧光屏变为粒子喷射出口。已知粒子质量，每束粒子在单位时间内有个沿轴正方向进入圆形磁场中，求该装置为飞船模型提供的沿轴线方向的冲力的大小。 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 $