精品解析：浙江杭州高级中学钱塘学校等校2025-2026学年高二第二学期学业质量阶段调研物理试题

2025学年第二学期高二年级学业质量阶段调研 物理 注意事项： 1．本卷满分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、座位号及准考证号并核对条形码信息； 3．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，在本试卷上的作答一律无效。 4．可能用到的相关参数：除特别说明外，重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 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、错选均不得分） 1. “福建舰”航母搭载我国自主研发的“电磁弹射”装置。如图所示，在匀速前进的“福建舰”上，“歼-35”战斗机从静止到弹射起飞只需要3s时间。以下相关说法正确的是（　　） A. 战斗机从静止弹射起飞，这里的“静止”是以福建舰为参考系的 B. 战斗机从静止到弹射起飞只需要3s时间，这里的“3s”是指时刻 C. 研究战斗机起飞瞬间各部位的受力情况时可以把它看作质点 D. 以海面为参考系，战斗机从起飞到返航降落航母的过程中其位移为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．战斗机从静止弹射起飞，这里的“静止”是以福建舰为参考系的，故A正确； B．战斗机从静止到弹射起飞只需要3s时间，这里的“3s”是指时间间隔，故B错误； C．研究战斗机起飞瞬间各部位的受力情况时，战斗机的大小和形状不可忽略不计，则不可以把它看作质点，故C错误； D．以海面为参考系，战斗机从起飞到返航降落航母的过程中其位移不为零，故D错误。 故选A。 2. 一无人机从静止开始竖直向上运动，如图所示为10s内无人机的“加速度-时间”图像，该过程中无人机的最大速度约为（　　） A. 1m/s B. 5m/s C. 18m/s D. 25m/s 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知无人机先向上做加速度增大的加速运动，然后做加速度减小的加速运动，10s时速度最大，由图像的面积表示速度的变化量可知 则 故选C。 3. 我国在“静电电动机”领域研究取得重大突破，已经用于微型飞行器。如图所示，相比传统的感应式电动机，静电电动机无需磁铁与线圈，大大提高了能量的利用率。以下相关说法中正确的是（　　） A. 静电电动机利用了正负电荷之间的洛伦兹力做功实现能量转化 B. 静电电动机无传统感应式电机的铁损，能量利用效率更高 C. 感应式电动机是利用感应电流所受的安培力驱动转子，安培力的产生与洛伦兹力无关 D. 感应式电动机刚启动时，线圈中的反电动势较小，此时电动机的工作电流较小，产生的安培力也较小 【答案】B 【解析】 【详解】A．洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力，静电电动机依靠的是电场对电荷的静电力做功实现能量转化，A错误； B．传统感应式电动机含有磁铁和铁芯，工作中存在铁芯涡流、磁滞带来的能量损耗（铁损），而静电电动机无需磁铁与线圈，因此不存在这类铁损，能量利用效率更高，B正确； C．安培力的本质是大量定向运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，感应电流的安培力产生和洛伦兹力直接相关，C错误； D．感应电动机转动时会产生与电源电动势反向的反电动势，转速越低反电动势越小；刚启动时转速低，反电动势小，线圈的工作电流更大，产生的安培力也更大，D错误。 故选B。 4. 如图所示，把一只乌龟轻轻地放在位于水平地面上的滑板车上，如果忽略滑板车与地面之间的摩擦，当乌龟在滑板车上向左爬行时（不打滑），下列说法中正确的是（　　） A. 滑板车和乌龟的速度一定等大反向 B. 乌龟对滑板车的压力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力 C. 乌龟消耗的体能转化为乌龟和滑板车的动能和两者之间的“摩擦生热” D. 乌龟对滑板车的摩擦对滑板车做正功，滑板车对乌龟的摩擦对乌龟做正功，滑板车和乌龟组成的系统机械能不守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．对滑板车和乌龟系统水平方向动量守恒，则由可知，滑板车和乌龟的速度一定反向，但由于滑板车和乌龟的质量关系不确定，不能确定速度大小关系，A错误； B．乌龟对滑板车的压力与滑板车的重力之和与地面对滑板车的支持力是平衡力，B错误； CD．乌龟对滑板车的摩擦对滑板车做正功，根据动能定理可知，该正功等于滑板车的动能增量；滑板车对乌龟的摩擦对乌龟也做正功，该正功也等于乌龟的动能增量，可知滑板车和乌龟组成的系统机械能不守恒，乌龟消耗的体能转化为乌龟和滑板车的动能和，即等于系统机械能增量，C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，在干燥环境中将带正电的小球C靠近一对带有绝缘支架的空心枕形导体A和B时，发现导体A和B下方的一对金属箔张开。以下说法正确的是（　　） A. 静电平衡之前，B中的电子向A定向移动的速度等于光速 B. 待静电平衡时B的电势高于A C. 导体中的感应电荷分布在导体的外部，且导体A的带电量大于导体B的带电量 D. 用导线连接A和地面，数秒后断开连接再移走C，A和B都带上负电 【答案】D 【解析】 【详解】A．静电平衡之前，B中的电子向A定向移动的速度很小，远小于光速，A错误； B．待静电平衡时，导体是等势体，则B的电势等于A，B错误； C．导体中的感应电荷分布在导体的外部，因整个导体的净电荷为零，可知导体A的带电量等于导体B的带电量，C错误； D．用导线连接A和地面，因导体的电势高于大地，则大地中的负电荷移向导体，则数秒后断开连接再移走C，A和B都带上负电，D正确。 故选D。 6. 如图所示为嫦娥五号卫星登月轨迹示意图。图中M点为环地球运行的近地点，N点为环月球运行的近月点。a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在M点进入地月转移轨道时应适当减速 B. 卫星在环地球轨道上M点的速度大于11.2km/s C. 设近地和近月圆形轨道卫星的运行周期分别为和，地球和月球的平均密度分别为和，则 D. 设嫦娥五号在圆轨道a上经过N点时的速度为，在椭圆轨道b上经过N点时的速度为，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星在M点进入地月转移轨道时应适当加速，做离心运动，故A错误； B．地球的第二宇宙速度是11.2km/s，达到此值时，卫星将脱离地球的束缚，绕太阳运动，故嫦娥五号在环地球轨道上的运行速度小于11.2km/s，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 根据 其中 联立可得 则 故满足，故C正确； D．设嫦娥五号在圆轨道a上经过N点时的速度为，在N点加速到，做离心运动，则，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，固定在水平面上的半径为l的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。三根长为l、不计电阻的金属棒一端与圆环接触良好，另一端都固定在竖直导电转轴上，它们互成120°，随轴以角速度ω顺时针匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有3个定值电阻和一个电容为C、板间距为d的平行板电容器，。有一带电小颗粒在电容器两极板中间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小颗粒带负电 B. 增大电阻的阻值，小颗粒将向下运动 C. 小颗粒的比荷为 D. 电容器所带的电荷量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于在圆环内存在磁感应强度为B的匀强磁场，所以金属棒有效切割长度为l，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为 根据右手定则可知，金属棒上的电流方向由A指向电刷，即A为电源的负极，所以电容器上极板带负电，下极板带正电，内部电场方向向上，小颗粒受到向上的电场力，所以小颗粒带正电，故A错误； B．增大电阻的阻值，不改变电容器两极板间的电势差，板间场强不变，小颗粒受到的电场力不变，则小颗粒仍然处于静止状态，故B错误； C．带电小颗粒处于静止状态，由平衡条件得 其中电容器两极板间的电势差为 解得小颗粒的比荷为，故C正确； D．电容器所带的电荷量为，故D错误。 故选C。 8. 把一个阻值为10Ω的定值电阻接入某电路中，如图所示为通过它的电流平方和时间关系的图像，下列说法中正确的是（　　） A. 此电阻的发热功率为1000W B. 此电流的有效值为 C. 一个周期内通过电阻的电荷量为0.1C D. 此电阻两端电压的有效值为50V 【答案】B 【解析】 【详解】AB．该电流在一个周期内产生的热量为 根据可得 电阻的发热功率为，A错误，B正确； C．根据 可得，C错误； D．此电阻两端电压的有效值为，D错误。 故选B。 9. 密绕螺线管可以驱动附近的离子旋转形成电流。如图（a）所示，装有硫酸铜溶液的环形容器中央穿过一个密绕螺线管，环形容器内外两侧有一大一小两个闭合的金属环，当线圈通以如图（b）所示的电流时，以下说法中正确的是（　　） A. 同一时刻，通过大环中的磁通量大于小环中的磁通量 B. 环形容器中同时具有顺时针和逆时针方向的电流 C. 溶液中铜离子和硫酸根离子受到的电场力方向相同 D. 大环中产生的电动势小于小环中产生的电动势 【答案】D 【解析】 【详解】A．通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似，同一时刻，圆环面积越大，穿过圆环在螺线管外部的磁感线越多，穿过整个圆环的磁感线越少，即通过大环中的磁通量小于小环中的磁通量，A错误； B．根据右手螺旋定则可知，当螺线管中通以如图所示的电流时，穿过线圈的磁通量向下减小后向上增加，根据楞次定律可知，环形容器总是产生具有顺时针方向的电流，B错误； C．溶液中铜离子和硫酸根离子分别带正电荷和负电荷，则受到的电场力方向相反，C错误； D．因穿过大圆环的磁通量小于小圆环的磁通量，则穿过大圆环的磁通量变化率小于小圆环的磁通量变化率，根据法拉第电磁感应定律可知，大环中产生的电动势小于小环中产生的电动势，D正确。 故选D。 10. 如图所示，将一挡板竖直放置于某匀强电场中，电场方向竖直向下。甲、乙两个比荷均为k的带电粒子在电场中运动，甲经过A点时的速度的方向与竖直方向的夹角为53°；乙经过B点时的速度的方向与竖直方向的夹角为37°，A点和B点在同一竖直线上，C点和D点也在同一竖直线上。两粒子均垂直撞击在挡板上的P点，甲通过C点时速度方向与水平面的夹角为α，乙通过D点时速度方向与水平面的夹角为β。两粒子从A、B出发到点P的过程中，它们的水平位移为。不计空气阻力和重力，已知sin53°=0.8，sin37°=0.6，对两粒子从A、B出发到点P的过程中，下列说法中不正确的是（　　） A. 甲、乙上升的最大高度的比值为9:16 B. 电场强度 C. D. 甲、乙从A、B出发到点P的运动时间比为3:4 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示 根据做平抛运动的物体任意时刻速度的反向延长线过水平位移的中点，所以有， 联立可得甲、乙上升的最大高度的比值为，故A正确； B．对甲粒子有 竖直方向的速度为 根据速度-位移公式，有 根据牛顿第二定律，有 联立解得，故B正确； D．根据 可得甲、乙从A、B出发到点P的运动时间比为，故D正确； C．C、D在同一竖直线上，P点也在同一竖直线上（挡板竖直），说明从C到P和从D到P的水平位移相等，设为 ， 采用逆向思维，从P点向左看，粒子做类平抛运动，对甲粒子有 又有 联立可得 对乙粒子有 联立可得 即，故C错误。 本题选错误的，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. 下列说法中正确的是（　　） A. 若图甲中霍尔元件的自由电荷为正电荷，则图中a端的电势高于b端 B. 图乙中手摩擦盆耳的频率越高水花飞溅越剧烈 C. 图丙中为了观察到清晰的干涉图样，人眼应该和火焰位于薄膜同侧 D. 图丁中电容器两端的电压达到最高值时通过线圈中的电流为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．若图甲中霍尔元件的自由电荷为正电荷，由左手定则可知，正电荷向上偏转，则图中a端的电势低于b，A错误； B．图乙中手摩擦盆耳的频率等于盆的固有频率时产生共振，此时水花飞溅越剧烈，则手摩擦盆耳的频率越高，则不一定产生共振，水花飞溅不一定越剧烈，B错误； C．图丙中的干涉图样由射向薄膜的前后表面的光线叠加产生，则为了观察到清晰的干涉图样，人眼应该和火焰位于薄膜同侧，C正确； D．图丁中电容器两端的电压达到最高值时，电容器充电完毕，此时通过线圈中的电流为零，D正确。 故选CD。 12. 把一束激光由空气射向盛满水的量筒中，发现激光束并没有从量筒的侧壁射出，由此可判定（　　） A. 激光由玻璃射向空气时发生了全反射 B. 激光由水射向玻璃时发生了全反射 C. 适当增大入射激光束与水面的夹角，激光可能从量筒的侧壁射出 D. 适当增大入射激光束与水面的夹角，可以让水中激光束看起来更明亮 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．激光的传播路径是从空气到水，再到玻璃，最后再次射向空气。要从侧壁射出，需要经过水到玻璃、玻璃到空气两次折射。由于水的折射率，玻璃的折射率，空气。所以水到玻璃是光从光疏介质传向光密介质，不可能发生全反射；玻璃到空气是光从光密介质射向光疏介质，满足全反射的介质条件，当入射角≥临界角时，会发生全反射，因此激光不会从侧壁射出，故A正确，B错误。 C．入射激光束与水面的夹角增大，即入射角减小，光在水中折射角也减小，则激光射到量筒侧壁的入射角增大，更难满足“入射角临界角”的折射条件，更不可能从侧壁射出，故C错误。 D．入射激光束与水面的夹角增大，可知入射角减小，则反射光强度减小、折射光强度增大，所以水中的激光束会更亮。故D正确。 故选AD。 13. 均匀介质中，处于坐标原点的两个波源分别产生沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为2cm，波速均为1m/s，M、N、P和Q为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、P的位移均为1cm，Q、N的位移均为。下列说法正确的是（　　） A. 甲波的波长为4m，乙波的波长为5m B. 时，质点N向y轴负方向运动 C. 质点P和Q在时刻位移相同 D. 由于波速相同，所以这两列波属于相干波 【答案】BC 【解析】 【详解】A．题图可知甲波波长为，乙波波长满足 解得，故A错误； B．同侧法可知，t=0时刻质点N沿y轴正方向运动，且乙波传播周期 3s恰好为二分之一个周期，则t=3s时，质点N在平衡位置上方且沿y轴负方向运动，故B正确； C．甲波的传播周期 分析可知要让PQ位移相同，甲波需向左平移四分之一个周期或四分之一个周期的奇数倍，即质点P和Q位移相同时刻为，故C正确； D．综上可知甲乙周期不同，可知频率也不同，不满足相干波条件，故D错误。 故选BC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题： （1）如图所示甲、乙两种打点计时器，其中__________是电火花计时器（选填“甲”或“乙”），图中的墨粉纸与复写纸__________（选填“能”或“不能”）互换。 （2）某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10s，圆盘半径R=0.10m。纸带__________（选填“是”或“不是”）近似匀加速通过打点计时器；打点计时器打B点时圆盘角速度为__________rad/s。（忽略纸带的厚度，保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 甲 ②. 不能 （2） ①. 是 ②. 4.0 【解析】 【小问1详解】 [1][2]如图所示甲、乙两种打点计时器，其中甲是电火花计时器，因两者构造不同，则图中的墨粉纸与复写纸不能互换。 【小问2详解】 [1]因，，，即，可知纸带是近似匀加速通过打点计时器； [2]打点计时器打B点时的速度 则圆盘角速度为 15. （1）如图所示，小张正在研究楞次定律，他把一个磁体从金属线圈上方下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的感应电流i随时间t的图像应该是下图中的（　　） A. B. C. D. （2）楞次定律是 在电磁感应现象中的具体体现。 A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律 （3）如图所示，实验结束后，小张同学又对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器，再按教材要求，断开电路并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①开关断开之前通过线圈的电流为____A； ②断开开关瞬间，通过小灯泡的电流突然变__（选填“大”或“小”）。 【答案】（1）B （2）D （3） ①. 0.5 ②. 大 【解析】 【小问1详解】 在磁体穿过整个线圈的过程中，进入时电流方向与离开时电流方向相反，且离开时速度更大，磁通量的变化率更大，产生的感应电流更大。 故选B。 【小问2详解】 楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化，这种阻碍作用做功将其他形式的能转化为感应电流的电能，所以楞次定律的阻碍过程实际上就是能量转化的过程，遵循能量守恒定律。 故选D。 【小问3详解】 [1]由于开关断开前后，通过灯泡A的电流方向相反，而通过线圈的电流方向不变，由此可知，图中上面图线为通过线圈的电流随时间变化的图线，下面图线为通过灯泡的电流随时间变化的图线，所以开关断开之前通过线圈的电流为0.5A； [2]由于断开开关前通过线圈的电流大于通过灯泡的电流，所以断开开关瞬间，线圈给小灯泡供电，通过小灯泡的电流突然变大。 16. （1）小夏同学分别用数字电压表和指针式直流电压表测量一节干电池正负极之间的电压，其测量值均接近1.50V。如图（1）所示，用这两只电表测量一个自制的土豆电池，数字电压表的示数为0.911V，指针式电压表的示数为______；土豆电池的电动势更接近_____。 A．指针式电压表的示数 B．数字电压表的示数 C．两只电表示数的平均值 （2）小李同学在练习使用指针式多用电表时，意外地发现一个“奇怪”的现象。他用指针式多用电表的欧姆挡的“1k”挡去测量一只直流电压表的电阻，结果发现两个电表的指针都发生了正向偏转，此时电压表的示数为2.60V，欧姆表的示数如图所示，被测电压表的内阻约______Ω。小李同学肯定把多用电表的红表笔与电压表的______（正极或负极）相连，欧姆表1k挡内部连接的电源的电动势约为______V。 （3）小胡同学在使用指针式多用电表欧姆档时，把转换开关旋转至1k挡，把电表的两只表笔分别与一只电容器的两极相连，发现电表的指针迅速向右发生大角度偏转，然后缓慢回转至表盘的“”处，通过分析小胡认为自己的操作损坏了电容器，他的分析__________________（选填正确、不正确）。 【答案】（1） ①. 0.64V##0.63V ②. B （2） ①. 16000 ②. 负极 ③. 9.1 （3）不正确 【解析】 【小问1详解】 [1]由图可知，分度值为，则示数为 [2]关于电动势的测量：土豆电池内阻较大。 A．指针式电压表内阻较小，根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电动势偏差较大，故A错误； B．数字电压表内阻很大，远大于土豆电池内阻，此时，测量值更接近电动势，故B正确； C．平均值不能消除系统误差，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]选择开关置于挡，由图可知，被测电压表内阻 [2]多用电表欧姆挡内部电源负极接红表笔，正极接黑表笔，电流从黑表笔流出，经被测元件从红表笔流回。电压表指针正向偏转，说明电流从电压表正接线柱流入，负接线柱流出。因此，多用电表黑表笔接电压表正极，红表笔接电压表负极。 [3]此时电压表两端电压，流过电路的电流 根据闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电源电动势 其中为欧姆表内阻，大小等于中值电阻，即 解得 【小问3详解】 使用欧姆挡测电容器时，多用电表内部电源给电容器充电。初始时刻电容器两端电压为零，充电电流最大，欧姆表指针向右偏转角度最大。随着充电进行，电容器两端电压升高，充电电流减小，指针向左回转。当电容器充满电后，电路断路，电流为零，指针指在处。这是电容器完好的正常现象。故小胡的分析不正确。 17. 一个质量为m、带电量为的小球，从O点以速度v射入水平方向的匀强电场中，小球运动轨迹的最高点P正好在O点的正上方。已知v与水平方向的夹角为θ，规定O点为零电势点和零重力势能点，求： （1）小球从O点运动到P点的时间t； （2）小球从O点运动到P点的过程中具有的最大重力势能和途经位置的最高电势； （3）电场强度大小E。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从O点运动到P点在竖直方向有 由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 小球从O点运动到P点，竖直方向由运动学公式 该过程中重力做的功为 根据重力做功与重力势能的关系 可得小球从O点运动到P点的过程中具有的最大重力势能为 由题意可知，小球从O点运动到P点的过程中电势能先增大后减小，则当小球运动到离O点的水平位移最大时，电势能最大，电势最高，有 规定O点为零电势点，根据 可得最大的电势能为 则途经位置的最高电势为 【小问3详解】 水平方向有 水平方向由牛顿第二定律 联立可得 方向水平向右。 18. 如图所示，匀强磁场的宽度，磁感应强度大小，方向竖直向下。两个相同的轻质弹簧一端固定，弹簧原长，右侧弹簧的左端恰与磁场右边界平齐。一宽度、长度大于的闭合硬质矩形金属线圈右端ab边与磁场边缘平行，线圈的匝数n=10、质量m=4kg、电阻R=8Ω。用水平向左的力F缓慢压缩弹簧，当弹簧具有的弹性势能时撤去F，线圈被弹簧弹开后沿光滑水平面向右匀速运动至磁场区域。线圈经过磁场后被弹簧反弹，且弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。求： （1）设线框刚进入磁场左边界时的速度为v0，请证明此时线圈所受安培力的大小 （2）当时，线圈运动过程中，右侧弹簧的最大弹性势能EP； （3）当时，线圈第二次从左向右运动时产生的焦耳热Q2。 【答案】（1）由安培力为 而， 可得 （2）32J （3）0.5J 【解析】 【小问1详解】 略； 【小问2详解】 由得 设ab边刚到磁场右边界时的速度大小为v，根据动量定理有 解得 右侧弹簧的最大弹性势能 【小问3详解】 由，得 设每次线圈速度的减小量为，由 得： 可得线圈第一次到磁场外时的速度为，可知第二次进入磁场时末速度 产生的焦耳热 19. 某兴趣小组设计了一传送装置，其竖直截面如图所示。足够长的传送带倾角为37°，以恒定速率v0顺时针转动，下端与水平面BD连接。水平面上固定一半径为R1的圆形轨道，轨道下端C、略微错开。圆轨道右侧放置一个半径为R2、质量为M的光滑圆弧轨道。现有一质量为m的物块，从传送带上与B相距L的A点由静止下滑，经传送带末端B点滑入水平轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为μ，其余接触面均光滑，物块经轨道各连接处时不损失机械能。已知，，L=4m，m=0.2kg，M=1.8kg，μ=0.5。不计空气阻力，物块可视为质点。 （1）若v0=0，物块到达B点的速度大小； （2）若v0=0，物块能否到达圆轨道的顶点？ （3）若v0=4 m/s，物块从距离B点处由静止下滑，求物块与传送带之间因摩擦而产生的热量Q； （4）在第（3）问条件下，物块到达圆弧轨道最高点的瞬间，若以圆弧轨道为参考系，求物块的向心加速度大小an。 【答案】（1） （2）能到达圆轨道的顶点 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 下滑时由牛顿第二定律 可得加速度 根据 解得 【小问2详解】 从B点假设能到圆顶点，则由动能定理 得 在圆弧顶端时因满足，可知物块能到达圆轨道的顶点。 【小问3详解】 物块刚放上传送带上时，由牛顿第二定律 解得 物块与传送带共速需要的时间为 位移 共速后位移，则到达底端时 解得 用时间 共速前 共速后 产生的热量 【小问4详解】 设物块到达圆弧轨道最高点的瞬间速度的水平分量为，速度的竖直分量为，则由动量守恒和能量关系， 解得 向心加速度 20. 如图，在xOy平面第一象限内存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带正电的粒子从x轴上的P点射入磁场，速度方向与x轴正方向的夹角θ=60°，粒子恰好从N点垂直y轴射出磁场。已知粒子的电荷量为q，质量为m，，忽略粒子重力及磁场边缘效应。 （1）求粒子射入磁场时的速度大小v0和在磁场中运动的时间t1； （2）粒子质量（k为静电力常量），若在xOy平面内某点固定一负点电荷，粒子射入磁场的速度，粒子仍能沿圆弧轨迹从P点运动到N点，求所固定的点电荷所带电荷量的绝对值Q； （3）在第（2）问条件下，粒子恰好到达N点时撤去磁场，粒子仅在库仑力的作用下经时间t2首次返回N点，它的运动轨迹是一个椭圆，运动规律与行星绕太阳的运动类似，求t2。（提示：取无限远处的电势为0时，与题中的固定点电荷距离为r处的电势） 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 画出带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹，如图 根据几何关系 解得 由洛伦兹力提供向心力 解得粒子射入磁场时的速度大小 带电粒子在磁场中运动的周期为 由题意可知带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角 则粒子在磁场中运动的时间为 【小问2详解】 由牛顿第二定律可得 代入数据解得所固定的点电荷所带电荷量的绝对值为 【小问3详解】 根据小问1可知 设粒子离焦点的最远距离为，此时的速度为，由开普勒第二定律可知 由能量守恒定律 联立解得 设粒子的运动周期为，由库仑力提供向心力 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期高二年级学业质量阶段调研 物理 注意事项： 1．本卷满分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、座位号及准考证号并核对条形码信息； 3．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，在本试卷上的作答一律无效。 4．可能用到的相关参数：除特别说明外，重力加速度g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 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、错选均不得分） 1. “福建舰”航母搭载我国自主研发的“电磁弹射”装置。如图所示，在匀速前进的“福建舰”上，“歼-35”战斗机从静止到弹射起飞只需要3s时间。以下相关说法正确的是（　　） A. 战斗机从静止弹射起飞，这里的“静止”是以福建舰为参考系的 B. 战斗机从静止到弹射起飞只需要3s时间，这里的“3s”是指时刻 C. 研究战斗机起飞瞬间各部位的受力情况时可以把它看作质点 D. 以海面为参考系，战斗机从起飞到返航降落航母的过程中其位移为零 2. 一无人机从静止开始竖直向上运动，如图所示为10s内无人机的“加速度-时间”图像，该过程中无人机的最大速度约为（　　） A. 1m/s B. 5m/s C. 18m/s D. 25m/s 3. 我国在“静电电动机”领域研究取得重大突破，已经用于微型飞行器。如图所示，相比传统的感应式电动机，静电电动机无需磁铁与线圈，大大提高了能量的利用率。以下相关说法中正确的是（　　） A. 静电电动机利用了正负电荷之间的洛伦兹力做功实现能量转化 B. 静电电动机无传统感应式电机的铁损，能量利用效率更高 C. 感应式电动机是利用感应电流所受的安培力驱动转子，安培力的产生与洛伦兹力无关 D. 感应式电动机刚启动时，线圈中的反电动势较小，此时电动机的工作电流较小，产生的安培力也较小 4. 如图所示，把一只乌龟轻轻地放在位于水平地面上的滑板车上，如果忽略滑板车与地面之间的摩擦，当乌龟在滑板车上向左爬行时（不打滑），下列说法中正确的是（　　） A. 滑板车和乌龟的速度一定等大反向 B. 乌龟对滑板车的压力和地面对滑板车的支持力是一对平衡力 C. 乌龟消耗的体能转化为乌龟和滑板车的动能和两者之间的“摩擦生热” D. 乌龟对滑板车的摩擦对滑板车做正功，滑板车对乌龟的摩擦对乌龟做正功，滑板车和乌龟组成的系统机械能不守恒 5. 如图所示，在干燥环境中将带正电的小球C靠近一对带有绝缘支架的空心枕形导体A和B时，发现导体A和B下方的一对金属箔张开。以下说法正确的是（　　） A. 静电平衡之前，B中的电子向A定向移动的速度等于光速 B. 待静电平衡时B的电势高于A C. 导体中的感应电荷分布在导体的外部，且导体A的带电量大于导体B的带电量 D. 用导线连接A和地面，数秒后断开连接再移走C，A和B都带上负电 6. 如图所示为嫦娥五号卫星登月轨迹示意图。图中M点为环地球运行的近地点，N点为环月球运行的近月点。a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，下列说法中正确的是（　　） A. 卫星在M点进入地月转移轨道时应适当减速 B. 卫星在环地球轨道上M点的速度大于11.2km/s C. 设近地和近月圆形轨道卫星的运行周期分别为和，地球和月球的平均密度分别为和，则 D. 设嫦娥五号在圆轨道a上经过N点时的速度为，在椭圆轨道b上经过N点时的速度为，则 7. 如图所示，固定在水平面上的半径为l的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。三根长为l、不计电阻的金属棒一端与圆环接触良好，另一端都固定在竖直导电转轴上，它们互成120°，随轴以角速度ω顺时针匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有3个定值电阻和一个电容为C、板间距为d的平行板电容器，。有一带电小颗粒在电容器两极板中间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 小颗粒带负电 B. 增大电阻的阻值，小颗粒将向下运动 C. 小颗粒的比荷为 D. 电容器所带的电荷量为 8. 把一个阻值为10Ω的定值电阻接入某电路中，如图所示为通过它的电流平方和时间关系的图像，下列说法中正确的是（　　） A. 此电阻的发热功率为1000W B. 此电流的有效值为 C. 一个周期内通过电阻的电荷量为0.1C D. 此电阻两端电压的有效值为50V 9. 密绕螺线管可以驱动附近的离子旋转形成电流。如图（a）所示，装有硫酸铜溶液的环形容器中央穿过一个密绕螺线管，环形容器内外两侧有一大一小两个闭合的金属环，当线圈通以如图（b）所示的电流时，以下说法中正确的是（　　） A. 同一时刻，通过大环中的磁通量大于小环中的磁通量 B. 环形容器中同时具有顺时针和逆时针方向的电流 C. 溶液中铜离子和硫酸根离子受到的电场力方向相同 D. 大环中产生的电动势小于小环中产生的电动势 10. 如图所示，将一挡板竖直放置于某匀强电场中，电场方向竖直向下。甲、乙两个比荷均为k的带电粒子在电场中运动，甲经过A点时的速度的方向与竖直方向的夹角为53°；乙经过B点时的速度的方向与竖直方向的夹角为37°，A点和B点在同一竖直线上，C点和D点也在同一竖直线上。两粒子均垂直撞击在挡板上的P点，甲通过C点时速度方向与水平面的夹角为α，乙通过D点时速度方向与水平面的夹角为β。两粒子从A、B出发到点P的过程中，它们的水平位移为。不计空气阻力和重力，已知sin53°=0.8，sin37°=0.6，对两粒子从A、B出发到点P的过程中，下列说法中不正确的是（　　） A. 甲、乙上升的最大高度的比值为9:16 B. 电场强度 C. D. 甲、乙从A、B出发到点P的运动时间比为3:4 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. 下列说法中正确的是（　　） A. 若图甲中霍尔元件的自由电荷为正电荷，则图中a端的电势高于b端 B. 图乙中手摩擦盆耳的频率越高水花飞溅越剧烈 C. 图丙中为了观察到清晰的干涉图样，人眼应该和火焰位于薄膜同侧 D. 图丁中电容器两端的电压达到最高值时通过线圈中的电流为零 12. 把一束激光由空气射向盛满水的量筒中，发现激光束并没有从量筒的侧壁射出，由此可判定（　　） A. 激光由玻璃射向空气时发生了全反射 B. 激光由水射向玻璃时发生了全反射 C. 适当增大入射激光束与水面的夹角，激光可能从量筒的侧壁射出 D. 适当增大入射激光束与水面的夹角，可以让水中激光束看起来更明亮 13. 均匀介质中，处于坐标原点的两个波源分别产生沿x轴负向和正向传播的甲、乙两列简谐横波，振幅均为2cm，波速均为1m/s，M、N、P和Q为介质中的质点。时刻的波形图如图所示，M、P的位移均为1cm，Q、N的位移均为。下列说法正确的是（　　） A. 甲波的波长为4m，乙波的波长为5m B. 时，质点N向y轴负方向运动 C. 质点P和Q在时刻位移相同 D. 由于波速相同，所以这两列波属于相干波 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题： （1）如图所示甲、乙两种打点计时器，其中__________是电火花计时器（选填“甲”或“乙”），图中的墨粉纸与复写纸__________（选填“能”或“不能”）互换。 （2）某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10s，圆盘半径R=0.10m。纸带__________（选填“是”或“不是”）近似匀加速通过打点计时器；打点计时器打B点时圆盘角速度为__________rad/s。（忽略纸带的厚度，保留两位有效数字） 15. （1）如图所示，小张正在研究楞次定律，他把一个磁体从金属线圈上方下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的感应电流i随时间t的图像应该是下图中的（　　） A. B. C. D. （2）楞次定律是 在电磁感应现象中的具体体现。 A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律 （3）如图所示，实验结束后，小张同学又对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器，再按教材要求，断开电路并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①开关断开之前通过线圈的电流为____A； ②断开开关瞬间，通过小灯泡的电流突然变__（选填“大”或“小”）。 16. （1）小夏同学分别用数字电压表和指针式直流电压表测量一节干电池正负极之间的电压，其测量值均接近1.50V。如图（1）所示，用这两只电表测量一个自制的土豆电池，数字电压表的示数为0.911V，指针式电压表的示数为______；土豆电池的电动势更接近_____。 A．指针式电压表的示数 B．数字电压表的示数 C．两只电表示数的平均值 （2）小李同学在练习使用指针式多用电表时，意外地发现一个“奇怪”的现象。他用指针式多用电表的欧姆挡的“1k”挡去测量一只直流电压表的电阻，结果发现两个电表的指针都发生了正向偏转，此时电压表的示数为2.60V，欧姆表的示数如图所示，被测电压表的内阻约______Ω。小李同学肯定把多用电表的红表笔与电压表的______（正极或负极）相连，欧姆表1k挡内部连接的电源的电动势约为______V。 （3）小胡同学在使用指针式多用电表欧姆档时，把转换开关旋转至1k挡，把电表的两只表笔分别与一只电容器的两极相连，发现电表的指针迅速向右发生大角度偏转，然后缓慢回转至表盘的“”处，通过分析小胡认为自己的操作损坏了电容器，他的分析__________________（选填正确、不正确）。 17. 一个质量为m、带电量为的小球，从O点以速度v射入水平方向的匀强电场中，小球运动轨迹的最高点P正好在O点的正上方。已知v与水平方向的夹角为θ，规定O点为零电势点和零重力势能点，求： （1）小球从O点运动到P点的时间t； （2）小球从O点运动到P点的过程中具有的最大重力势能和途经位置的最高电势； （3）电场强度大小E。 18. 如图所示，匀强磁场的宽度，磁感应强度大小，方向竖直向下。两个相同的轻质弹簧一端固定，弹簧原长，右侧弹簧的左端恰与磁场右边界平齐。一宽度、长度大于的闭合硬质矩形金属线圈右端ab边与磁场边缘平行，线圈的匝数n=10、质量m=4kg、电阻R=8Ω。用水平向左的力F缓慢压缩弹簧，当弹簧具有的弹性势能时撤去F，线圈被弹簧弹开后沿光滑水平面向右匀速运动至磁场区域。线圈经过磁场后被弹簧反弹，且弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。求： （1）设线框刚进入磁场左边界时的速度为v0，请证明此时线圈所受安培力的大小 （2）当时，线圈运动过程中，右侧弹簧的最大弹性势能EP； （3）当时，线圈第二次从左向右运动时产生的焦耳热Q2。 19. 某兴趣小组设计了一传送装置，其竖直截面如图所示。足够长的传送带倾角为37°，以恒定速率v0顺时针转动，下端与水平面BD连接。水平面上固定一半径为R1的圆形轨道，轨道下端C、略微错开。圆轨道右侧放置一个半径为R2、质量为M的光滑圆弧轨道。现有一质量为m的物块，从传送带上与B相距L的A点由静止下滑，经传送带末端B点滑入水平轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为μ，其余接触面均光滑，物块经轨道各连接处时不损失机械能。已知，，L=4m，m=0.2kg，M=1.8kg，μ=0.5。不计空气阻力，物块可视为质点。 （1）若v0=0，物块到达B点的速度大小； （2）若v0=0，物块能否到达圆轨道的顶点？ （3）若v0=4 m/s，物块从距离B点处由静止下滑，求物块与传送带之间因摩擦而产生的热量Q； （4）在第（3）问条件下，物块到达圆弧轨道最高点的瞬间，若以圆弧轨道为参考系，求物块的向心加速度大小an。 20. 如图，在xOy平面第一象限内存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带正电的粒子从x轴上的P点射入磁场，速度方向与x轴正方向的夹角θ=60°，粒子恰好从N点垂直y轴射出磁场。已知粒子的电荷量为q，质量为m，，忽略粒子重力及磁场边缘效应。 （1）求粒子射入磁场时的速度大小v0和在磁场中运动的时间t1； （2）粒子质量（k为静电力常量），若在xOy平面内某点固定一负点电荷，粒子射入磁场的速度，粒子仍能沿圆弧轨迹从P点运动到N点，求所固定的点电荷所带电荷量的绝对值Q； （3）在第（2）问条件下，粒子恰好到达N点时撤去磁场，粒子仅在库仑力的作用下经时间t2首次返回N点，它的运动轨迹是一个椭圆，运动规律与行星绕太阳的运动类似，求t2。（提示：取无限远处的电势为0时，与题中的固定点电荷距离为r处的电势） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $