浙江省2025-2026学年高二下学期期中物理模拟试卷（1）

绝密★启用前 浙江省高二下学期期中模拟试卷（1） 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．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．从科学方法角度来说，物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法 C．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义主要应用了理想模型法 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法 2．某城市“智慧停车楼”的简化模型如图。质量为的汽车静止在升降机的水平托盘上，先以加速度竖直加速上升一段距离，再匀速上升，最后以加速度减速上升至目标楼层。已知重力加速度为，则托盘对汽车的支持力大小（　　） A．在匀速上升阶段为0 B．在加速上升阶段为 C．在减速上升阶段为 D．先小于，再等于，最后大于 3．如图所示，高铁站内的柱子沿直线铁轨等间距排列，高铁启动前小明座位旁边正好有一根柱子，记为第1根，出发后恰好经过第2根。假设高铁做匀加速直线运动，则出发后恰好经过（　　） A．第3根 B．第4根 C．第5根 D．第6根 4．建造一条能通向太空的天梯，是人类长期的梦想。如图所示，直线状天梯是由一种高强度、很轻的纳米碳管制成，图中虚线为同步卫星轨道，天梯在赤道平面内刚好沿卫星轨道半径方向。两物体分别处于天梯上的M、N点，其位置如图所示。整个天梯相对于地球静止不动，忽略大气层的影响，分析可知（　　） A．M处物体处于完全失重状态 B．M处物体的加速度小于N处物体的加速度 C．M处物体的线速度大于地球的第一宇宙速度 D．处于天梯上的同一物体，离地面的高度越高，则物体对天梯的作用力越小 5．辘轳是我国古代类似起重机的装置，如图甲所示，该机构利用差速轮盘实现起重。图乙是其简化模型：大圆盘半径为，小圆盘半径为，两盘都固定在同一根水平中轴上，且都缠有同一根绳子。绳子下端绕过一滑轮，其余段保持竖直，滑轮下端挂货物。某农夫以ω的角速度转动中轴，则货物上升的速度为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，某一绝缘光滑水平面内存在匀强电场，电场强度大小为有限值，方向水平向右。在、两点固定等量同种带正电的点电荷。为两点电荷连线的中点，、、、、、、、是以为圆心的圆周上均匀分布的8个点，其中、两点在、连线上，试探电荷带正电。则下列说法正确的是（　　） A．A点和点电场强度大小相等，方向相同 B．该试探电荷在点的电势能小于在点的电势能 C．在I点由静止释放该试探电荷，其将在水平方向来回振动 D．将该试探电荷从点沿直线移到点，电场力先做正功后做负功 7．如图所示，木板c静置于光滑水平地面上，木块b放置在木板的右端，时刻，木块a以9m/s的初速度从左端沿水平方向滑上木板c，最终木块a、b恰好未发生碰撞，已知木块a、b和木板c的质量分别为，，，木块a、b与木板c之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．木板c的长度为10m B．木块a与木板c之间产生的热量为36J C．时，木块a、b与木板c达到共同速度 D．木板c最终的速度为4m/s 8．一款“转转杯”玩具可简化如图，水平大圆盘绕竖直轴OO′顺时针转动，其上均匀分布五个相同的小圆盘，绕各自圆心逆时针转动，大小圆盘转动的角速度大小均为ω。取图示时刻为计时起点，此时小圆盘边缘两点A、B的位置如图所示，不考虑小圆盘的厚度，下列说法正确的是（   ） A．t = 0时刻A点对地速度大小为(L－r)ω B．t = 0时刻B点对地速度大小为 C．时A点到大圆盘圆心的距离最远 D．时B点到大圆盘圆心的距离最远 9．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 10．卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知。下列说法正确的是（　　） A．P、Q绕行星公转的周期之比为1：2 B．P、Q到行星中心距离的最小值之比为3：2 C．P、Q的质量之比为8：9 D．Q的轨道长轴与短轴之比为 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．无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中为常数）。如图所示，两根相距的无限长直导线分别通有电流和。在两根导线的连线上有、两点，点为两根直导线连线的中点，点距导线的距离为。下列说法正确的是（　　） A．点和点的磁感应强度方向相同 B．点和点的磁感应强度方向相反 C．点和点的磁感应强度大小之比为 D．点和点的磁感应强度大小之比为 12．如图，在平面直角坐标系、区域内存在大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在、区域内存在大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。开始计时时，一质量为、电荷量为的带正电的粒子以速度从坐标原点沿轴正向射入磁场，不计粒子重力，则下列说法正确的是（    ） A．若粒子的速度方向能再次沿轴正向，所经历的时间可能为 B．若粒子的速度方向能再次沿轴正向，此时粒子位置的纵坐标可能为 C．若粒子离开磁场时速度与轴成夹角，所经历的时间可能为 D．若粒子离开磁场时速度与轴成夹角，的大小可能为 13．如图，水平面内有相距为d的足够长的平行金属导轨，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，导轨右端与电感线圈相连，线圈的自感系数为L。一长度略大于d的金属棒以的速度从左端滑上导轨，金属棒质量为m，所有电阻及摩擦均不计，已知简谐运动的周期公式为。则有（　　） A．金属棒刚滑上导轨时刻，回路电流最大 B．金属棒速度减为零的时刻，线圈自感电动势最大 C．金属棒向右运动的最大距离为 D．金属棒从滑上导轨到速度减为零的时间为 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验器材有：带有标尺的竖直杆、光电计时器、直径为的小球、小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时改变光电门的位置并测量出小球挡光时间，从竖直杆上读出小球到光电门间的竖直距离，根据实验数据作出图像如图丙所示，已知当地重力加速度为。 (1)使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球直径_____； (2)丙图中直线斜率为，若_____，则可以验证小球机械能守恒； (3)由于空气阻力的影响，实验结果存在误差，本实验中小球受到的空气阻力大小为_____（用、、表示）。 15．某同学测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。 A．待测干电池一节 B．电流表：量程，内阻 C．电压表1：量程，内阻未知 D．电压表2：量程，内阻未知 E.滑动变阻器1：阻值范围为，允许通过最大电流2A F.滑动变阻器2：阻值范围为，允许通过最大电流1A G.开关、导线若干 (1)伏安法测电池电动势和内阻的实验，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材，电压表选择_________，滑动变阻器选择____________。（填写器材前的字母） (2)实验电路图应选择图___________（填“甲”或“乙”）。 (3)正确选择电路图后，根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则电池的内阻__________（保留三位有效数字），此电路测得的电动势数值___________真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。 16．在“测玻璃的折射率”实验中。 (1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是（　　） A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．选择的入射角应尽量小些 D．大头针和及和之间的距离适当大些 (2)甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率___________； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比___________；乙同学测得的折射率与真实值相比___________。（均选填“偏大”“偏小”或“不变”） 17．体育老师在某次体育课上给足球充气，充气前，足球内气体的压强为，体积为。现用打气筒给足球充气，每次充入体积为、压强为、温度始终等于环境温度的气体。已知外界大气压恒为，忽略足球体积的变化，球内气体的温度始终等于环境的温度。 (1)若在环境温度为的情况下充气，欲使足球内气体压强变为，求充气次数； (2)在第（1）问的条件下充气结束后，将足球拿到的环境中足够长时间，求稳定后足球内气体的压强。 18．如图所示，平行光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成，两导轨由两小段光滑圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连，倾斜部分由长、倾角、间距的导轨、构成，水平部分由两段足够长平行金属导轨、构成，、之间接有阻值的定值电阻。整个导轨处于大小、方向竖直向上的匀强磁场中。一长也为，质量、电阻也为的导体棒以某一初速度水平向右抛出，抛出点与倾斜导轨上端的高度差，恰好无碰撞滑上倾斜轨道，导体棒之后运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计，取。求： (1)导体棒滑上倾斜导轨后瞬间两端的电势差大小； (2)整个过程中电阻产生的焦耳热； (3)求整个过程中流过电阻的电荷量及导体棒在水平导轨上运动的路程。 19．如图1所示为一款打弹珠游戏装置，斜面与水平面的夹角为，斜面上固定有两块圆形挡板（一块半圆挡板、一块四分之一圆挡板）和四块直挡板。斜面俯视图及尺寸如图2所示，底板沿水平方向，两圆形挡板均与直挡板相切，右侧两直挡板间距略大于弹珠尺寸，左侧两直挡板间形成了一块矩形中奖区间。游戏时，弹珠置于右侧两直挡板间紧贴底板，通过拉动拉杆后释放拉杆，拉杆上的顶杆穿过底板小孔与弹珠在底板处碰撞，弹珠获得动能，若弹珠运动过程进入“取胜区”即可赢得游戏。已知弹珠质量为m且可视为质点，重力加速度大小为g，忽略一切摩擦，求： (1)弹珠在斜面上做类平抛运动时的加速度大小a； (2)要使得弹珠与点b（左侧直挡板与半圆挡板的切点）相撞击，内侧圆形轨道最高点a对弹珠的作用力大小N； (3)该游戏若能取胜，弹珠被撞击后的动能需要满足的条件（若存在碰撞，仅考虑与区域直挡板的弹性碰撞）。 20．如图，平面直角坐标系xOy中，y轴右侧存在一系列匀强磁场区域，磁场区域均是半径为R的圆，圆心在x轴上，相邻两磁场区域相切且磁场方向相反，磁感应强度大小均为B，磁场边界不含磁场。y轴右侧第一个磁场磁感应强度方向垂直纸面向里，与y轴相切于原点O，最右侧的磁场区域与一垂直于x轴的荧光屏相切于x轴上A点。虚线MN、PQ分别与圆形磁场区域的最上端、最下端相切，MN上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，PQ下方有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为2E。某粒子源能够向外发射比荷为的带电粒子，不计粒子重力和粒子间的相互作用。 (1)若粒子源在MN上方某处，由静止释放的粒子恰好在（R，R）处进入第一个磁场区域并从（2R，0）处射出，求粒子源位置的坐标； (2)若粒子源在原点O处，且能向xOy平面内各个方向发射粒子，射出粒子的速度大小均为求粒子在第一个磁场中运动的最长时间； (3)若（2）问中粒子源发射粒子的速度大小均变为，其余条件不变，求粒子从被发射至到达荧光屏所用的最短时间。 试卷第6页，共11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（1） 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．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．从科学方法角度来说，物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法 C．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义主要应用了理想模型法 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法 【答案】B 【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误； B．从科学方法角度来说，物理学中引入“加速度”概念运用了比值定义法，故B正确； C．根据速度定义式 当非常非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，故C错误； D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误。 故选B。 2．某城市“智慧停车楼”的简化模型如图。质量为的汽车静止在升降机的水平托盘上，先以加速度竖直加速上升一段距离，再匀速上升，最后以加速度减速上升至目标楼层。已知重力加速度为，则托盘对汽车的支持力大小（　　） A．在匀速上升阶段为0 B．在加速上升阶段为 C．在减速上升阶段为 D．先小于，再等于，最后大于 【答案】B 【详解】A．在匀速上升阶段汽车受力平衡，则托盘对汽车的支持力大小等于汽车重力大小，A错误； B．在加速上升阶段，根据 可得，B正确； C．在减速上升阶段，根据 可得为，C错误； D．由以上分析可知整个过程中托盘对汽车的支持力大小先大于，再等于，最后小于，D错误。 故选B。 3．如图所示，高铁站内的柱子沿直线铁轨等间距排列，高铁启动前小明座位旁边正好有一根柱子，记为第1根，出发后恰好经过第2根。假设高铁做匀加速直线运动，则出发后恰好经过（　　） A．第3根 B．第4根 C．第5根 D．第6根 【答案】C 【详解】高铁做初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内通过的位移之比为1:3:5:7，由此可知前4s与后4s经过的位移之比为1:3，所以出发后恰好经过第5根。 故选C。 4．建造一条能通向太空的天梯，是人类长期的梦想。如图所示，直线状天梯是由一种高强度、很轻的纳米碳管制成，图中虚线为同步卫星轨道，天梯在赤道平面内刚好沿卫星轨道半径方向。两物体分别处于天梯上的M、N点，其位置如图所示。整个天梯相对于地球静止不动，忽略大气层的影响，分析可知（　　） A．M处物体处于完全失重状态 B．M处物体的加速度小于N处物体的加速度 C．M处物体的线速度大于地球的第一宇宙速度 D．处于天梯上的同一物体，离地面的高度越高，则物体对天梯的作用力越小 【答案】B 【详解】A．图中虚线为同步卫星轨道，在同步卫星轨道，万有引力刚好提供所需的向心力，则有 对于M处物体，角速度与同步轨道的角速度相同，但轨道半径小于同步轨道半径，所以M处物体所受万有引力大于所需的向心力，则M处物体所受天梯的作用力方向背离地球，M处物体不是处于完全失重状态，故A错误； B．M处物体的角速度等于N处物体的角速度，根据 由于M处轨道半径小于N处轨道半径，则M处物体的加速度小于N处物体的加速度，故B正确； C．结合上分析，根据 可知M点线速度小于同步卫星的线速度，根据万有引力提供向心力，有 解得 可知同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，所以M处物体的线速度小于地球的第一宇宙速度，故C错误； D．根据A选项分析可知，处于天梯上的同一物体，当物体处于同步轨道（图中虚线）时，天梯对物体的作用力为0；当物体处于同步轨道下方时，天梯对物体的作用力方向背离地球；当物体处于同步轨道上方时，天梯对物体的作用力方向指向地球；所以并不是离地面的高度越高，物体对天梯的作用力越小，故D错误。 故选B。 5．辘轳是我国古代类似起重机的装置，如图甲所示，该机构利用差速轮盘实现起重。图乙是其简化模型：大圆盘半径为，小圆盘半径为，两盘都固定在同一根水平中轴上，且都缠有同一根绳子。绳子下端绕过一滑轮，其余段保持竖直，滑轮下端挂货物。某农夫以ω的角速度转动中轴，则货物上升的速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】大小圆盘固定同轴转动，角速度均为，根据线速度与角速度的关系，可得大圆盘边缘线速度 小圆盘边缘线速度 中轴转动时，大圆盘收拢绳子，小圆盘放出绳子，时间内绳子的净缩短量为 下方挂货物的是动滑轮，绳子总净缩短量等于动滑轮两侧绳子缩短量之和，若货物上升速度为，时间内总缩短量满足 整理得 故选A 。 6．如图所示，某一绝缘光滑水平面内存在匀强电场，电场强度大小为有限值，方向水平向右。在、两点固定等量同种带正电的点电荷。为两点电荷连线的中点，、、、、、、、是以为圆心的圆周上均匀分布的8个点，其中、两点在、连线上，试探电荷带正电。则下列说法正确的是（　　） A．A点和点电场强度大小相等，方向相同 B．该试探电荷在点的电势能小于在点的电势能 C．在I点由静止释放该试探电荷，其将在水平方向来回振动 D．将该试探电荷从点沿直线移到点，电场力先做正功后做负功 【答案】C 【详解】A．等量正点电荷的电场在圆周上具有对称性，A点和F点的点电荷电场强度大小相等、方向相反，再叠加方向相同的匀强电场（水平向右），合场强大小不相等，A错误； B．匀强电场中，H点电势高于C点电势（沿电场线方向电势降低）；等量正点电荷的电场中，H、C两点电势相等；总电场中，正试探电荷电势能，则，B错误； C．等量正点电荷的电场，O点场强为0，向两侧（I、D 方向）场强逐渐增大，方向分别向左、向右；匀强电场方向始终水平向右，则合场强在I与O之间存在一个平衡位置（合场强为0），正试探电荷在I点释放后，会在平衡位置左右做往复运动，C正确。 D．等量正点电荷的电场力对正试探电荷先向下、后向上；匀强电场力始终水平向右，与竖直方向位移垂直，不做功，则合电场力先做负功后做正功，D错误。 故选C。 7．如图所示，木板c静置于光滑水平地面上，木块b放置在木板的右端，时刻，木块a以9m/s的初速度从左端沿水平方向滑上木板c，最终木块a、b恰好未发生碰撞，已知木块a、b和木板c的质量分别为，，，木块a、b与木板c之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．木板c的长度为10m B．木块a与木板c之间产生的热量为36J C．时，木块a、b与木板c达到共同速度 D．木板c最终的速度为4m/s 【答案】B 【详解】ACD．由牛顿第二定律可知，木块a滑上木板c后的加速度 木块b的加速度 木板c的加速度为 设经过时间木块a与木板c达到共同速度，根据运动学规律可得 代入数据解得， 木块a的位移 木板c的位移 相对位移 此时木块b的速度为 位移为 与木板c的相对位移为 之后木块a与木板c将共同运动，它们的加速度 木块b的加速度不变，依然为 设经过时间木块b与a、c达到共速，则有 解得， 即经过时间木块a、b与木板c达到共同速度，木板c的速度为4.8m/s，这段时间内木块b与木板c的相对位移为 则木板c的长度为，故ACD错误； B．根据功能关系可知，木块a与木板c之间产生的热量为，故B正确。 故选B。 8．一款“转转杯”玩具可简化如图，水平大圆盘绕竖直轴OO′顺时针转动，其上均匀分布五个相同的小圆盘，绕各自圆心逆时针转动，大小圆盘转动的角速度大小均为ω。取图示时刻为计时起点，此时小圆盘边缘两点A、B的位置如图所示，不考虑小圆盘的厚度，下列说法正确的是（   ） A．t = 0时刻A点对地速度大小为(L－r)ω B．t = 0时刻B点对地速度大小为 C．时A点到大圆盘圆心的距离最远 D．时B点到大圆盘圆心的距离最远 【答案】B 【详解】AB．以地面为参照系，记有A、B点的小圆盘的圆心为C，则C相对于地面的速度为ωL，方向顺时针，t = 0时水平向右，而A点相对于C点的速度为ωr，在t = 0时方向水平向右，则A点在t = 0时相对地面的速度大小为(L＋r)ω，同理B点相对于C点的速度为ωr，在t = 0时方向竖直向上，则B点在t = 0时相对地面的速度大小为，故A错误、B正确； CD．以大圆盘为参照系，小圆盘以2ω的角速度逆时针转动，则在时，A点转动了2π此时A点到大圆盘圆心的距离最近，在时，B点转动了π，此时B点到大圆盘圆心的距离为，非最远距离，故CD错误。 故选B。 9．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。 10．卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知。下列说法正确的是（　　） A．P、Q绕行星公转的周期之比为1：2 B．P、Q到行星中心距离的最小值之比为3：2 C．P、Q的质量之比为8：9 D．Q的轨道长轴与短轴之比为 【答案】D 【详解】A．由图可知，故A错误； B．当离行星最近时，当离行星最远时，当离行星最近时，当离行星最远时，由开普勒第三定律可知，联立解得，故B错误； C．由可知，解得，故C错误； D．设卫星的轨迹半长轴为，半短轴为，焦距为，则有，联立解得，所以的轨道长轴与短轴之比为，故D正确。 故选D。 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．无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中为常数）。如图所示，两根相距的无限长直导线分别通有电流和。在两根导线的连线上有、两点，点为两根直导线连线的中点，点距导线的距离为。下列说法正确的是（　　） A．点和点的磁感应强度方向相同 B．点和点的磁感应强度方向相反 C．点和点的磁感应强度大小之比为 D．点和点的磁感应强度大小之比为 【答案】AD 【详解】根据右手螺旋定则可知，导线与导线在a处的磁感应强度方向都向下，则点的磁感应强度方向向下，大小为 同理可知点的磁感应强度方向向下，大小为 可知点和点的磁感应强度方向相同，大小之比为 故选AD。 12．如图，在平面直角坐标系、区域内存在大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在、区域内存在大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。开始计时时，一质量为、电荷量为的带正电的粒子以速度从坐标原点沿轴正向射入磁场，不计粒子重力，则下列说法正确的是（    ） A．若粒子的速度方向能再次沿轴正向，所经历的时间可能为 B．若粒子的速度方向能再次沿轴正向，此时粒子位置的纵坐标可能为 C．若粒子离开磁场时速度与轴成夹角，所经历的时间可能为 D．若粒子离开磁场时速度与轴成夹角，的大小可能为 【答案】AD 【详解】根据可知，粒子在右侧磁场中运动的半径，周期 在左侧磁场中运动的半径，周期 A．若粒子的速度方向能再次沿轴正向，所经历的时间 当n=3时，A正确； B．若粒子的速度方向能再次沿轴正向，此时粒子位置的纵坐标 则不可能为，B错误； CD．若粒子沿类似轨迹a的形式从磁场中沿与y轴成30°角方向射出，根据几何关系可知， 所以 故粒子离开磁场时不可能沿着轨迹a；若粒子沿类似轨迹b的形式从磁场中沿与y轴成30°角方向射出，则 当n=3时 粒子所经历的时间 则，故C错误，D正确。 故选AD。 13．如图，水平面内有相距为d的足够长的平行金属导轨，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，导轨右端与电感线圈相连，线圈的自感系数为L。一长度略大于d的金属棒以的速度从左端滑上导轨，金属棒质量为m，所有电阻及摩擦均不计，已知简谐运动的周期公式为。则有（　　） A．金属棒刚滑上导轨时刻，回路电流最大 B．金属棒速度减为零的时刻，线圈自感电动势最大 C．金属棒向右运动的最大距离为 D．金属棒从滑上导轨到速度减为零的时间为 【答案】CD 【详解】A．金属棒刚滑上导轨时，自感电动势最大，回路电流强度为零，故A错误； B．金属棒速度为零时，回路电流最大，自感电动势为零，故B错误； C．由自感电动势与动生电动势等大反向可知， 在时间内        ， 金属棒所受安培力为， 设金属棒向右最大位移为S，则有：， 得，故C正确； D．金属棒所受安培力为， 故金属棒所受合外力与位移x成正比，且方向与位移方向相反，则金属棒做简谐运动， 由简谐运动周期公式可得，故D正确 故选CD。 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验器材有：带有标尺的竖直杆、光电计时器、直径为的小球、小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时改变光电门的位置并测量出小球挡光时间，从竖直杆上读出小球到光电门间的竖直距离，根据实验数据作出图像如图丙所示，已知当地重力加速度为。 (1)使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球直径_____； (2)丙图中直线斜率为，若_____，则可以验证小球机械能守恒； (3)由于空气阻力的影响，实验结果存在误差，本实验中小球受到的空气阻力大小为_____（用、、表示）。 【答案】(1)0.80 (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知，小球直径。 （2）若小球机械能守恒，有 又 可得 则图像的斜率 所以，若，则可以验证小球机械能守恒。 （3）设空气阻力大小为，根据能量守恒有 又 可得 则 解得 15．某同学测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。 A．待测干电池一节 B．电流表：量程，内阻 C．电压表1：量程，内阻未知 D．电压表2：量程，内阻未知 E.滑动变阻器1：阻值范围为，允许通过最大电流2A F.滑动变阻器2：阻值范围为，允许通过最大电流1A G.开关、导线若干 (1)伏安法测电池电动势和内阻的实验，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材，电压表选择_________，滑动变阻器选择____________。（填写器材前的字母） (2)实验电路图应选择图___________（填“甲”或“乙”）。 (3)正确选择电路图后，根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则电池的内阻__________（保留三位有效数字），此电路测得的电动势数值___________真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】(1) D E (2)甲 (3) 1.15 等于 【详解】（1）[1]一节干电池电动势约为，因此选量程的电压表，即D； [2]干电池内阻较小，为方便调节，选阻值范围的滑动变阻器，即E。 （2）因为电流表的内阻已知，把它接入干路中，可以准确测出流过电源的干路电流，把它的内阻等效为电源内阻，电压表的示数即可看作路端电压，则应选甲图。 （3）[1]由闭合电路欧姆定律有 结合图像可得 解得 [2]由等效电源法可知电源电动势的测量值等于真实值。 16．在“测玻璃的折射率”实验中。 (1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是（　　） A．必须选用上下表面平行的玻璃砖 B．大头针应垂直地插在纸面上 C．选择的入射角应尽量小些 D．大头针和及和之间的距离适当大些 (2)甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率___________； (3)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖，他们的其他操作均正确，且均以、为界面画光路图，则甲同学测得的折射率与真实值相比___________；乙同学测得的折射率与真实值相比___________。（均选填“偏大”“偏小”或“不变”） 【答案】(1)BD (2)1.6 (3) 偏小 不变 【详解】（1）A．玻璃上下表面不平行也能测出折射率，故A错误； B．为了减小误差，大头针应垂直地插在纸面上，故B正确； C．选择的入射角应尽量大一些，以减小测量误差，故C错误； D．大头针P₁和P₂及P₃和P₄之间的距离适当大些，可减小确定光线时产生的误差，故D正确。 故选BD。 （2）根据几何关系可得玻璃的折射率为 （3）[1]如图为在①图中分别作出的实际光路图（图中实线）和以ab、cd为界面、以大头针留的痕迹作为出射光线画的实验光路图（图中虚线） 比较实际光路图的折射角与实验光路图的折射角关系可知：折射角测量值偏大，则甲同学测得的折射率与真实值相比偏小； [2]②图中对折射率的测量无影响，即乙同学测得的折射率与真实值相比不变。 17．体育老师在某次体育课上给足球充气，充气前，足球内气体的压强为，体积为。现用打气筒给足球充气，每次充入体积为、压强为、温度始终等于环境温度的气体。已知外界大气压恒为，忽略足球体积的变化，球内气体的温度始终等于环境的温度。 (1)若在环境温度为的情况下充气，欲使足球内气体压强变为，求充气次数； (2)在第（1）问的条件下充气结束后，将足球拿到的环境中足够长时间，求稳定后足球内气体的压强。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设充气次数为，以充气后足球内的气体为研究对象，基于理想玻意耳定律正确推导，根据气体摩尔数变化得 解得 （2）第（1）问中足球内气体的温度为 将足球拿到的环境时，足球内气体的温度为 该过程足球内气体做等容变化，由查理定律得 解得 18．如图所示，平行光滑金属导轨由倾斜和水平两部分组成，两导轨由两小段光滑圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连，倾斜部分由长、倾角、间距的导轨、构成，水平部分由两段足够长平行金属导轨、构成，、之间接有阻值的定值电阻。整个导轨处于大小、方向竖直向上的匀强磁场中。一长也为，质量、电阻也为的导体棒以某一初速度水平向右抛出，抛出点与倾斜导轨上端的高度差，恰好无碰撞滑上倾斜轨道，导体棒之后运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计，取。求： (1)导体棒滑上倾斜导轨后瞬间两端的电势差大小； (2)整个过程中电阻产生的焦耳热； (3)求整个过程中流过电阻的电荷量及导体棒在水平导轨上运动的路程。 【答案】(1)2V (2) (3)， 【详解】（1）导体棒做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有 解得 由，解得 导体棒滑上倾斜导轨后瞬间感应电流 两端的电势差大小 由以上各式，解得 （2）由能量守恒，电路中产生的总热量 电阻上产生的热量 （3）进入倾斜导轨后根据计算可得 因此导体棒在倾斜轨道做匀速运动，合速度 运动时间 电荷量 进入水平轨道受安培力减速，以速度方向为正方向，根据动量定理 电荷量 总电荷量 又，，，所以 代入数据，解得 19．如图1所示为一款打弹珠游戏装置，斜面与水平面的夹角为，斜面上固定有两块圆形挡板（一块半圆挡板、一块四分之一圆挡板）和四块直挡板。斜面俯视图及尺寸如图2所示，底板沿水平方向，两圆形挡板均与直挡板相切，右侧两直挡板间距略大于弹珠尺寸，左侧两直挡板间形成了一块矩形中奖区间。游戏时，弹珠置于右侧两直挡板间紧贴底板，通过拉动拉杆后释放拉杆，拉杆上的顶杆穿过底板小孔与弹珠在底板处碰撞，弹珠获得动能，若弹珠运动过程进入“中奖区”即可赢得游戏。已知弹珠质量为m且可视为质点，重力加速度大小为g，忽略一切摩擦，求： (1)弹珠在斜面上做类平抛运动时的加速度大小a； (2)要使得弹珠与点b（左侧直挡板与半圆挡板的切点）相撞击，内侧圆形轨道最高点a对弹珠的作用力大小N； (3)该游戏若能取胜，弹珠被撞击后的动能需要满足的条件（若存在碰撞，仅考虑与区域直挡板的弹性碰撞）。 【答案】(1) (2) (3)或 【详解】（1）对于弹珠在斜面上的类平抛运动由牛顿第二定律有 解得 （2）设离开a点的速度大小为，沿底板方向有 垂直于底板方向有 解得 在a点，由圆周运动动力学方程有 解得 （3）由于弹珠与间的碰撞为弹性碰撞，可将碰撞后的运动轨迹沿着轴对称折叠，碰撞前后的运动可以合并成类平抛运动。现分析弹珠经碰撞后恰好撞击点的情况，设过a的速度为，轨迹如下 水平方向有 垂直于底板方向有 解得 对离开圆轨道后类平抛运动恰好过f点的情况，设其过a的速度为，水平方向有 垂直于底板方向有 联立解得 若弹珠过a点后恰不脱轨，其刚过a点速度满足 弹珠从底板到a点的过程，解得 弹珠从底板到a点的过程，由动能定理可得 因要取胜，过a点的速度需满足或，故解得弹珠被撞击后的动能需要满足的条件 或 20．如图，平面直角坐标系xOy中，y轴右侧存在一系列匀强磁场区域，磁场区域均是半径为R的圆，圆心在x轴上，相邻两磁场区域相切且磁场方向相反，磁感应强度大小均为B，磁场边界不含磁场。y轴右侧第一个磁场磁感应强度方向垂直纸面向里，与y轴相切于原点O，最右侧的磁场区域与一垂直于x轴的荧光屏相切于x轴上A点。虚线MN、PQ分别与圆形磁场区域的最上端、最下端相切，MN上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，PQ下方有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为2E。某粒子源能够向外发射比荷为的带电粒子，不计粒子重力和粒子间的相互作用。 (1)若粒子源在MN上方某处，由静止释放的粒子恰好在（R，R）处进入第一个磁场区域并从（2R，0）处射出，求粒子源位置的坐标； (2)若粒子源在原点O处，且能向xOy平面内各个方向发射粒子，射出粒子的速度大小均为求粒子在第一个磁场中运动的最长时间； (3)若（2）问中粒子源发射粒子的速度大小均变为，其余条件不变，求粒子从被发射至到达荧光屏所用的最短时间。 【答案】(1)（R，2R） (2) (3)当磁场区域为偶数个时， 【详解】（1）由题意和几何知识可知，带电粒子在第一个磁场区域中运动周期，轨迹半径为 在磁场中由洛伦兹力提供向心力 解得 带电粒子在上方电场中做匀加速直线运动，可知粒子源的横坐标为R，设粒子源的纵坐标为y₁ 根据匀加速直线运动规律，其中 解得 即粒子源的位置坐标为（R，2R） （2）根据洛伦兹力提供向心力 轨迹半径为 由几何关系可知，当粒子从第一个磁场区域与x轴右交点处离开磁场时，带电粒子的偏转角最大如图1所示 则有，即 可知带电粒子的最大偏转角为60° 运动时间 （3）由第一小问的解析可知，粒子在磁场中运动的轨迹半径为R 分析可知，当粒子从磁场区域最上方离开磁场时，整个运动过程粒子不会进入磁场和电场外的区域，粒子的运动时间最短，部分运动轨迹如图2所示 粒子在每个磁场中运动轨迹所对圆心角之和为180° 又粒子在磁场中运动的周期 则粒子在每个磁场中运动的时间均为 粒子每次在x轴上方电场中运动的时间为 同理可知，粒子每次在x轴下方电场中运动的时间为 当磁场区域为偶数个时，粒子从被发射至到达荧光屏所用的最短时间为 当磁场区域为奇数个时，粒子从被发射至到达荧光屏所用的最短时间为 试卷第2页，共24页 试卷第1页，共1页 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