浙江省杭州市拱墅区杭十一中2024-2025学年高二上学期期中考物理试题
一、单选题：本大题共13小题，计39分。
1．（2024高二上·拱墅期中）以下关于物理概念的判断正确的是（ ）
A．京东物流“无人配送机器人”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程路程为零
B．2022卡塔尔世界杯于北京时间11月21日凌晨00：00打响揭幕战，比赛开始时间指的是时刻
C．中国自主研发的“复兴号”动车组运行的最高时速可达350公里，这里的时速指平均速率
D．重庆市内环快速路启用的“区间测速”系统，测的是汽车的平均速度
2．（2024高二上·拱墅期中）某质点在一段时间内做曲线运动，则在此时间段内（ ）
A．速度可以不变，加速度一定在不断变化
B．合力一定是变力
C．加速度一定不为零
D．不可能是一种匀变速运动
3．（2024高二上·拱墅期中）如图，关于甲、乙、丙、丁图中的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中站在船上撑竿使船离岸的船夫没有受到摩擦力作用
B．图乙中立定跳远的人脚蹬地起跳瞬间，人受到的重力指向地心且会变小
C．图丙正常行驶中的自行车前轮所受摩擦力向后，后轮所受摩擦力向前
D．图丁中笔对手的弹力是由手的形变引起的
4．（2024高二上·拱墅期中）某同学利用如图所示器材探究“磁生电”，在正确操作的情况下，得到符合实验事实的选项是（ ）
A．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针有偏转
B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转
C．闭合开关瞬间，电流计指针无偏转
D．通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，电流计指针无偏转
5．（2024高二上·拱墅期中）跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示是一位跳水运动员从高台做“翻身翻腾二周半”动作时头部的轨迹曲线，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在这个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．由于a点为最高点，因此在a点时速度为0
B．在c点和d点时，速度的方向相同
C．跳水运动员不可以看成质点
D．运动员入水后就开始作减速运动
6．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，一辆装满石块的货车沿水平路面以大小为的加速度向右做匀减速直线运动，货箱中石块A的质量为。下列说法正确的是（ ）
A．石块A所受所有外力的合力大小为0
B．周围石块对石块A的作用力的合力方向水平向左
C．周围石块对石块A的作用力的合力大小等于
D．周围石块对石块A作用力的合力竖直分量不变
7．（2024高二上·拱墅期中）一般的曲线运动可以分为很多小段，每一小段都可以被看作是圆周运动的一部分。如图所示为一摩托车匀速率运动过程中经过高低不平的一段赛道的示意图，最低点A和最高点B两个位置对应的圆弧半径分别为、，且。下列说法正确的是（ ）
A．在B点摩托车对赛道的压力等于摩托车的重力
B．摩托车在A、B两点的向心加速度
C．摩托车在A、B两点的向心力
D．在A点摩托车处于失重状态
8．（2024高二上·拱墅期中）第二拉格朗日点是地月连线延长线上的一点，处于该位置上的卫星与月球同步绕地球公转，则该卫星的（ ）
A．向心力仅由地球对该卫星的引力提供
B．线速度大于月球的线速度
C．角速度小于月球的角速度
D．向心加速度等于月球的向心加速度
9．（2024高二上·拱墅期中）如图所示某电场等势面分布关于图中虚线上下对称，F点在虚线上。下列说法正确的是（ ）
A．在电场中的A、B两点放置电荷量相等的试探电荷，它们所受静电力FAB．电子在B点电势能小于在A点电势能
C．把电子从b等势面移动到e等势面，静电力做功为15eV
D．在F点给电子一个沿虚线向左的初速度，将做曲线运动
10．（2024高二上·拱墅期中）电吉他的工作原理简化示意图如图所示，琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。则当图中琴弦向左远离线圈时（ ）
A．线圈中不产生感应电流 B．穿过线圈的磁通量减小
C．琴弦受向左的安培力 D．线圈有收缩趋势
11．（2024高二上·拱墅期中）如图甲、乙所示的交流电分别加在两定值电阻R1、R2两端，已知R1=2R2，若两图中的横、纵坐标均为已知量，图甲为正弦曲线。则下列说法正确的是（ ）
A．甲图中交流电压的有效值为
B．乙图中交流电压的有效值为
C．0~时间内两定值电阻R1、R2上产生的热量之比为1：16
D．0~T时间内两定值电阻R1、R2上产生的热量之比为1：5
12．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，质量为m1=2kg的物体系在轻绳MN的某处，悬挂有物体m2的光滑轻滑轮跨在轻绳MN上。系统静止时的几何关系如图。则m2的质量为（ ）
A．1kg B．1.5kg C．2kg D．3kg
13．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，两根相距为d的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为，导轨间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，两导轨左端连接一个电动势为E、内电阻为r的电源，在两导轨间轻放一根长为d、电阻为R的导体棒，导体棒恰能保持平衡，导轨电阻不计，则（ ）
A．若已知磁感应强度为B，则可求得棒的质量
B．若已知棒的质量m，则可求得磁感应强度
C．若电流和磁场同时反向，则导体棒将向上加速
D．若电流和磁场同时反向，则导体棒将向下加速
二、多选题：本大题共2小题，计6分。
14．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，金属板带电量为+Q，质量为m的金属小球带电量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘轻质细线与竖直方向间的夹角为，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。重力加速度为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A．小球受库仑力的大小为
B．小球受库仑力的大小为
C．+Q在小球处产生的场强的大小为
D．+q在O点处产生场强的大小为
15．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环的总电阻为R，其内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO'上，随轴以角速度ω匀速转动，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器。不计其他电阻和摩擦，在金属棒匀速转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为
B．棒产生的电动势为
C．电容器所带的电荷量的最小值为
D．电容器所带的电荷量的最小值为
三、实验题：本大题共3小题，计15分。
16．（2024高二上·拱墅期中）磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：
（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应 ；
A.平行于南北方向，位于小磁针上方
B.平行于东西方向，位于小磁针上方
C.平行于东南方向，位于小磁针上方
D.平行于西南方向，位于小磁针上方
（2）如图（b）所示是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线，要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 。（填选项代号）
A.加一磁场，磁场方向沿轴负方向
B.加一磁场，磁场方向沿轴正方向
C.加一电场，电场方向沿轴负方向
D.加一电场，电场方向沿轴正方向
（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互 （填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互 （填排斥或吸引）；若左侧通电导线的电流大于右侧导线的电流，即，假设此时左右导线受到的安培力大小分别为为和，你认为哪个力大，并说明理由： 。
17．（2024高二上·拱墅期中）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。
（1）如图2所示为实验室常用的装置，该装置用的电源是
A.交流220V B.直流220V C.交流8V D.直流8V
（2）关于此实验，下列说法正确的是
A.槽码牵引小车运动时，一定要让细线与水平桌面保持平行
B.槽码的质量要比小车的质量小很多
C.补偿阻力时小车的牵引细线上需要挂上槽码
D.在探究小车加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出图像
（3）如图是某次实验得到的纸带的部分实验数据，电源频率为50Hz，两计数点间还有四个点未画出，则在打D点时，小车的瞬时速度为 m/s，并可求得小车的加速度大小为 （计算结果均保留2位小数）
（4）在某次实验中小王同学测得小车的加速度，请判断小王同学的操作是否正确并说明理由。
18．（2024高二上·拱墅期中）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数应为 mm（该值接近多次测量的平均值）；
（2）用伏安法测金属丝的电阻（约为5 Ω）。实验所用器材为：电源（电压3V，内阻可忽略）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表：
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.60
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由上表数据可知，他们测量是采用下图中的 （选填“甲”或“乙”）图；
（3）如图所示是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据第（2）问所选的电路图，补充完成图中实物间的连线 ；
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点，并描绘出U—I图线：由图线得到金属丝的阻值，根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 （填选项前的符号）。
A.1×10-2 Ω·m
B.2.0×10-3 Ω·m
C.2.5×10-6 Ω·m
D.3.0×10-8 Ω·m
四、计算题：本大题共4小题，计40分。
19．（2024高二上·拱墅期中）质量m=2kg的物块在倾角为θ=37°的斜面上，受一沿斜面向上的拉力F=17.2N的作用，如图从静止开始运动，已知物块与斜面间的动摩擦因数 =0.25，，，求：
（1）物块运动的加速度；
（2）5s内物块的位移多大？（g取10m/s2）
（3）外力F在作用10s后立即被撤去，撤去外力后物块还能沿斜面上滑多大距离？（设斜面足够长）
20．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场．一电子（质量为m、电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动．当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点.已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d．不计电子的重力．求
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
21．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，在光滑水平地面上放置质量的长木板，长木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切，弧形轨道粗糙。一质量的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面的高度。滑块在长木板上滑行后和长木板以共同速度匀速运动，重力加速度g取。求：
（1）小滑块刚滑上长木板M时的速度；
（2）滑块与长木板间的摩擦力大小；
（3）滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功。
22．（2024高二上·拱墅期中）2024年5月8日下午，我国第三艘航空母舰福建舰圆满完成为期8天的首次航行试验任务。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置电磁阻拦装置，其原理是在飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题的方便，我们将其简化为如图所示的模型。在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，两根平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L、轨道端点MP间接有电阻R。一根长为L、质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于MN、PQ静止放在轨道上，与轨道接触良好。质量为M的飞机着舰后立即关闭动力系统，以水平速度v0迅速钩住导体棒ab，并立即与ab获得共同的速度，仅在电磁作用力下很快停下来。不计其他电阻及摩擦阻力，求：
（1）飞机钩住ab棒后获得的共同速度v的大小；
（2）从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中，电阻R产生的焦耳热；
（3）从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中，飞机运动的距离x。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】时间与时刻；位移与路程；速度与速率；平均速度
【解析】【解答】本题考查了基本物理量的理解，掌握物理量的定义和含义是解决此类问题的关键。A．路程是轨迹的长度，位移是起点指向终点的有向线段，京东物流“无人配送机器人”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的位移等于零，但路程不为零，A错误；
B.2022卡塔尔世界杯于北京时间11月21日凌晨00：00打响揭幕战，比赛开始时间对应一个瞬间，指的是时刻，B正确；
C．中国自主研发的“复兴号”动车组运行的最高时速可达350公里，这里的时速指瞬时速率，C错误；
D．“区间测速”测量的是某一过程的平均速率，是路程与时间的比值，不是平均速度，D错误。
故选B。
【分析】根据路程和位移、时刻和时间的定义和区别，结合平均速度和瞬时速度的特点分析求解。
2．【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
【解析】【解答】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。AC．曲线运动的方向为轨迹切线方向，做曲线运动的物体速度方向一定变化，即速度一定变化，加速度一定不为零，但是加速度不一定变化，例如平抛运动，故A错误，C正确；
B．物体做曲线运动时，合力不一定是变力，例如平抛运动，故B错误；
D．曲线运动也可能是一种匀变速运动，例如平抛运动，故D错误。
故选C。
【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论。
3．【答案】C
【知识点】重力与重心；形变与弹力；静摩擦力
【解析】【解答】本题考查对弹力和摩擦力的认识，要注意明确各自产生的条件，同时知道力的作用是相互作的。A．船夫撑竿使船离岸，手对竿有摩擦力作用，由牛顿第三定律知，竿对手有摩擦力作用，同时船面也对船夫有摩擦力作用，故A错误；
B．重力是由于地球吸引而使物体受到的力，与物体的运动状态无关，故人受到的重力不变，故B错误；
C．正常行驶的自行车，后轮为驱动轮，驱动轮提供自行车向前运动的动力，所以后轮受摩擦力向前，前轮是从动轮，受摩擦力向后，故C正确；
D．笔对手的弹力是由笔形变引起的，故D错误。
故选C。
【分析】弹力是指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力，结合弹力的性质、产生的条件以及常见的弹力分析；重力的大小与物体的运动状态无关；摩擦力产生条件：a、相互接触且发生弹性形变；b、接触面粗糙；c、有相对运动或相对运动趋势；按重力、弹力和摩擦力的顺序分析运动员站在弯曲的跳板上的受力情况。
4．【答案】A
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】本题考查感应电流产生的条件，要注意明确在没有铁芯的情况下，线圈中仍然会存在磁场通过，只不过通过的磁通量将减少。A．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，与电源相连线圈中电流发生变化，穿过与电流计相连线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，故A正确；
B．闭合开关稳定后，与电源相连线圈中电流不变，穿过与电流计相连线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流计指针不偏转，故B错误；
C．闭合开关瞬间，与电源相连线圈中电流从无到有，穿过与电流计相连线圈的磁通量增加，产生感应电流，电流计指针有偏转，故C错误；
D．通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，与电源相连线圈中电流从有到无，穿过与电流计相连线圈的磁通量减小，产生感应电流，电流计指针偏转，故D错误。
故选A。
【分析】根据感应电流的产生条件，只要与电流表相连的线圈中有磁通量的变化即可产生感应电流。
5．【答案】C
【知识点】质点；曲线运动的条件；曲线运动；牛顿第二定律
【解析】【解答】本题涉及曲线运动中的运动合成与分解，了解最高点仅意味着竖直方向的速度为零，注意加速度与速度的方向关系决定了运动员加速减速运动。A．由速度的合成与分解可知，由于a点为最高点，因此在a点时的竖直分速度为0，而水平分速度不为零，故A错误；
B．曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，故在c点和d点时，速度的方向均沿竖直方向，但在c点其速度方向竖直向下，而在d点，其速度方向竖直向上，两位置的速度方向不相同，故B错误；
C．由于该过程研究的是运动员的动作，故不能忽略其大小、形状，故不能将其看成质点，故C正确；
D．运动员入水后，由于在完全入水前受到水的浮力小于其重力，故先做加速运动，完全入水后做减速运动，故D错误。
故选C。
【分析】根据曲线运动中的运动合成与分解的思想分析最高点处水平和竖直两方向的速度大小；曲线运动各点的瞬时速度方向为该点切线的方向；根据把物体看成质点的条件分析；根据物体加速减速的条件分析运动员的过程。
6．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】本题主要考查受力分析以及牛顿第二定律，要注意货车的加速度方向并不等与石块B周围的石块对石块B的力的方向。A．根据牛顿第二定律可知，石块A所受所有外力的合力大小为
故A错误；
B．根据牛顿第二定律的“同向性”可知，A的合力方向水平向左，由于重力方向竖直向下，则周围石块对石块A的作用力的合力方向斜向左上方，故B错误；
C．结合B选项分析可知，周围石块对石块A的作用力的合力大小等于
故C错误；
D．石块A在竖直方向上受力平衡，所以周围石块对石块A作用力的合力竖直分量等于A的重力，保持不变，故D正确。
故选D。
【分析】货车向左做减速运动，加速度方向向左，根据石块的受力情况应用牛顿第二定律求解。
7．【答案】B
【知识点】超重与失重；向心力；向心加速度；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】解答本题的关键要掌握向心加速度、向心力公式，并能用来分析实际问题。运用向心力公式时，要注意分析受力情况，确定向心力来源。A．在B点由牛顿第二定律有
解得
知在B点摩托车对赛道的压力小于摩托车的重力，故A错误；
BC．根据题意，摩托车匀速率运动过程中，由
明显
得
由向心力
得
故B正确，C错误；
D．在A点有
解得
则在A点摩托车处于超重状态，故D错误。
故选B。
【分析】由牛顿第二定律分析向心力大小；根据动能和势能关系，分析机械能的大小；根据牛顿第二定律分析摩托车在A点和B点受到的支持力大小，从而判断摩托车最有可能爆胎的位置。
8．【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】解决本题的关键知道物体做圆周运动，靠地球和月球引力的合力提供向心力。A．该卫星受到地球和月球的引力，二者合力提供该卫星的向心力，故A错误；
BC．该卫星与月球同步绕地球公转，则该卫星的角速度与月球的角速度相等，由v = ωr分析可知，该卫星的线速度大于月球的线速度，故C错误，B正确。
D．根据a = ω2r可知，该卫星的向心加速度大于月球的向心加速度，故D错误。
故选B。
【分析】物体绕地球做圆周运动的轨道周期与月球绕地球做圆周运动的轨道周期相同，结合轨道半径的关系得出线速度、角速度、向心加速度的大小关系。
9．【答案】C
【知识点】电势能；等势面
【解析】【解答】 电场中电势相等的点组成的面（平面或曲面）叫做等势面。解题关键是知道等势面的特点，能根据等势面判断电场强度的大小和方向，电势的高低。A．因A点的等势面较B点密集，可知A处的场强比B处场强大，则在电场中的A、B两点放置电荷量相等的试探电荷，它们所受静电力FA>FB，选项A错误；
B．因AB两点在同一等势面上，则电子在B点电势能等于在A点电势能，选项B错误；
C．把电子从b等势面移动到e等势面，电势升高15V，则电子的电势能减小15eV，则静电力做功为15eV，选项C正确；
D．电场线与等势面正交，则过F点的电场线水平向右，则沿在F点给电子一个沿虚线向左的初速度，将沿虚线做直线运动，选项D错误。
故选C。
【分析】根据等势面的密集程度判断两点场强的大小，根据F=qE判断电荷所受电场力的大小；判断两点电势高低，根据电势能与电势的关系判断电子在两点电势能的大小；根据W=qU求解静电力做功；根据力的方向与运动方向的关系判断电子的运动情况。
10．【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律
【解析】【解答】本题考查了楞次定律，理解“增反减同”、“增缩减扩”、“来拒去留”是解决此类问题的关键。琴弦向左远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，由“来拒去留”可知琴弦受到向右的安培力，由“增缩减扩”可知线圈有扩张趋势。
故选B。
【分析】根据楞次定律“增缩减扩”、“来拒去留”以及产生感应电流的条件分析求解。
11．【答案】C
【知识点】焦耳定律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．根据最大值与有效值的以及周期和频率关系可正确求解．线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，由电压图象读出感应电动势的变化。图甲中交流电电压的有效值为
故A错误；
B．设图乙中交流电电压的有效值为，则有
解得
故B错误；
C.焦耳定律的表达式Q=I2Rt，由此可以计算电流产生的焦耳热。0~时间内，图甲中交流电电压的有效值为
定值电阻R1上产生的热量为
图乙中交流电电压的有效值为
定值电阻R2上产生的热量为
解得
故C正确；
D.0~T时间内，定值电阻R1上产生的热量为
定值电阻R2上产生的热量为
解得
故D错误。
故选C。
【分析】由欧姆定律得知感应电流与感应电动势成正比，由法拉第电磁感应定律得知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，当线圈磁通量最大时，感应电动势为零；而当线圈的磁通量为零时，感应电动势最大。
12．【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题主要考查了共点力的平衡问题，熟悉物体的受力分析，根据几何关系列式即可完成解答。设轻滑轮两侧绳子拉力大小为，以轻滑轮为对象，根据受力平衡可得
以上方绳子结点为对象，设该结点与M点之间绳子拉力大小为，根据受力平衡可得
联立解得
故选C。
【分析】对两个物体进行受力分析，根据几何关系联立等式得出质量的比值关系。
13．【答案】B
【知识点】安培力的计算
【解析】【解答】本题主要考查了通电导线在磁场中受到安培力，利用共点力平衡，关键是受力分析。AB．导体棒受力平衡，有
其中
解得
故A错误，B正确；
CD．若电流和磁场同时反向，安培力不变，导体棒仍受力平衡，故CD错误。
故选B。
【分析】导体棒静止在导轨上，根据共点力平衡求得磁感应强度，电流和磁场同时反向，安培力不变，导体棒仍受力平衡。
14．【答案】C,D
【知识点】库仑定律；电场强度
【解析】【解答】本题以平衡问题为载体，着重考查了电场强度的定义公式和点电荷场强公式，注意它们适用条件、公式中各个量的区别。A．库仑定律适用于点电荷间的作用力，故A错误；
B．对小球受力分析，小球受重力、绳的拉力和金属板的电场力，由于小球处于静止状态，则
所以小球受到的静电力为
故B错误；
C．+Q在小球处产生的场强为
故C正确；
D．+q在O处产生的场强为点电荷的场强
故D正确。
故选CD。
【分析】先对金属小球受力分析：受重力、细线的拉力、静电力，根据平衡条件求解出静电力F， 求解+Q在小球处产生的场强。 再根据点电荷场强公式求解+q在O点产生的场强。
15．【答案】A,D
【知识点】含容电路分析；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】本题主要是考查电磁感应现象与电路的结合，对于导体切割磁感应线产生的感应电动势情况有两种：一是导体平动切割产生的感应电动势，可以根据E=BLv来计算；二是导体棒转动切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据E=BL2ω来计算。A B．金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势
A正确，B错误；
C D．导体棒在转动时，转到A的对面时，外电路的最大电阻为
电容器所带的最小电荷量
C错误，D正确。
故选AD。
【分析】根据金属棒转动切割磁感线产生的感应电动势的计算方法求解感应电动势大小；根据电容的定义式求解电容器所带的电荷量。
16．【答案】A；B；吸引；排斥；相等
【知识点】安培定则；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力．负电荷与电场方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断。（1）无通电导线时小磁针S极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，BCD错误，A正确。
故选A；
（2）A．若加一沿轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，不符合题意，A错误；
B．若加一沿轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿轴负方向，亮线向下偏转，符合题意，B正确；
C．若加一沿轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴正方向，亮线不偏转，不符合题意，C错误；
D．若加一沿轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴负方向，亮线不偏转，不符合题意，D错误。
故选B。
（3）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；若左侧通电导线的电流大于右侧导线的电流，即，由于两导线的安培力是相互作用力，则大小相等。
【分析】（1）使小磁针效果明显，应让其向东西方向转，电流应位于南北方向；
（2）电子射线由阴极沿x轴方向射出，形成的亮线向下（z轴负方向）偏转，说明电子受到的洛伦兹力方向向下，将四个选项逐一代入，根据左手定则判断分析，选择可行的磁场方向；
（3）根据安培定则和左手定则，判断两导线之间的作用力性质。
17．【答案】A；B；0.34；0.40；见解析
【知识点】加速度；探究加速度与力、质量的关系；瞬时速度
【解析】【解答】掌握利用纸带计算小车瞬时速度和加速度的方法，要会根据牛顿第二定律分析小车的加速度。（1）如上图所示为实验室常用的电火花打点计时器，该装置用的电源是交流220V，故选A。
（2）A．槽码牵引小车运动时，一定要让细线与木板保持平行，故A错误；
B．槽码的质量要比小车的质量小很多，这样才能认为槽码的重力近似等于小车的牵引力，故B正确；
C．补偿阻力时小车的牵引细线上不要挂槽码，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，故C错误；
D．在探究小车加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出图象，故D错误；
故选B。
（3）电源频率为50Hz，两计数点间还有四个点未画出，两计数点间的时间为
在打D点时，小车的瞬时速度为
结合逐差法可知小车加速度大小
（4）设平衡摩擦力之后，小车在槽码的牵引下做匀加速直线运动的过程中绳子拉力大小为T，以小车为研究对象，有
T=Ma
以槽码为研究对象，有
mg T=ma
当
解得
不满足槽码的质量要远小于小车的质量的要求，小王同学的操作不正确。
【分析】（1）根据图片可知该打点计时器是电火花计时器，据此分析；
（2）要保证在小车运动过程中细线上的拉力不变；根据认为槽码的重力等于小车所受拉力分析；补偿阻力时，是不需要挂槽码的；应该作出图象。
（3）根据平均速度计算D点的速度；根据逐差法计算加速度；
（4）根据牛顿第二定律分析。
18．【答案】0.600；甲；；C
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】本题考查测定金属的电阻率实验，要求掌握实验原理、实验电路、实验步骤和数据处理。（1）螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为
所以最终读数为
（2）从给出的数据可知，电流表和电压表的读数从零开始且变化范围较大，所以滑动变阻器采用的应是分压式接法，即采用的是甲图。
（3）根据原理图得出对应的实物图如图所示
（4）由图线得到金属丝的阻
根据得
解得
故选C。
【分析】（1）先读固定刻度再读可动刻度读数，相加为螺旋测微器读数；
（2）根据实验数据判断滑动变阻器的接法，选择电路；
（3）根据原理图连接对应的实物图；
（4）根据图像、电阻定律、几何知识推导求解。
19．【答案】解：（1）有拉力F作用时，对物块受力分析，如下图所示
则根据牛第二定律有
在垂直于斜面方向上有
又
联立解得，物块的加速度为
（2）则5s内物块的位移为
（3）撤去外力瞬间，物块的速度为
撤去外力后对物块受力分析，如下图所示
根据牛顿第二定律有
在垂直于斜面方向上有
又
联立解得，物块的加速度为
则撤去外力后物块还能沿斜面上滑的距离为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出物块的加速度，
（2）通过位移—时间公式求出物块的位移大小．
（3）撤去拉力后，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，结合速度—位移公式求出物块还能上滑的距离．
20．【答案】解：电子的运动轨迹如图所示：
（1）电子在电场中做类平抛运动，设电子从A到C的时间为t1，则， ，
解得
（2）设电子进入磁场时速度为v，v与x轴的夹角为，则
解得
解得
电子进入磁场后做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，得
由图可知
解得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据类平抛运动在不同方向的运动特点结合牛顿第二定律列式计算出场强的大小；
（2）根据圆周运动的向心力来源结合几何关系列式计算出磁感应强度的大小。
21．【答案】解：（1）对滑块和木板，由动量守恒
解得
（2）设木板受到的摩擦力为f，对木板，根据牛顿第二定律
则
解得
即滑块与木板间的摩擦力大小为2N。
（3）滑块沿弧面下滑过程中，根据动能定理可得
解得克服摩擦力做的功为
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；碰撞模型
【解析】【分析】（1）滑块滑上木板后，滑块与木板系统动量守恒，利用动量守恒定律计算木板初速度；
（2）木板的加速度由摩擦力提供，结合牛顿第二定律和运动学公式计算摩擦力的大小；
（3）利用动能定理计算克服摩擦力做功。
22．【答案】（1）飞机迅速钩住导体棒ab的过程，系统动量守恒，有
解得
（2）从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中，根据能量守恒可得回路产生的总焦耳热为
设电阻R产生的焦耳热为QR，由
得
解得
（3）从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中，规定速度方向为正方向，由动量定理得
根据法拉第电磁感应定律，回路中的平均感应电动势为
故平均感应电流为
得
联立解得飞机运动的距离为
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）飞机迅速钩住导体棒ab的过程，根据动量守恒定律求解共同速度v的大小；
（2）根据能量守恒结合电路求解整个过程中R上产生的焦耳热；
（3）应用动量定理、法拉第电磁感应定律以及欧姆定律可以求出运动距离x。
1 / 1浙江省杭州市拱墅区杭十一中2024-2025学年高二上学期期中考物理试题
一、单选题：本大题共13小题，计39分。
1．（2024高二上·拱墅期中）以下关于物理概念的判断正确的是（ ）
A．京东物流“无人配送机器人”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程路程为零
B．2022卡塔尔世界杯于北京时间11月21日凌晨00：00打响揭幕战，比赛开始时间指的是时刻
C．中国自主研发的“复兴号”动车组运行的最高时速可达350公里，这里的时速指平均速率
D．重庆市内环快速路启用的“区间测速”系统，测的是汽车的平均速度
【答案】B
【知识点】时间与时刻；位移与路程；速度与速率；平均速度
【解析】【解答】本题考查了基本物理量的理解，掌握物理量的定义和含义是解决此类问题的关键。A．路程是轨迹的长度，位移是起点指向终点的有向线段，京东物流“无人配送机器人”完成一次快件投递回到出发点，此运动过程的位移等于零，但路程不为零，A错误；
B.2022卡塔尔世界杯于北京时间11月21日凌晨00：00打响揭幕战，比赛开始时间对应一个瞬间，指的是时刻，B正确；
C．中国自主研发的“复兴号”动车组运行的最高时速可达350公里，这里的时速指瞬时速率，C错误；
D．“区间测速”测量的是某一过程的平均速率，是路程与时间的比值，不是平均速度，D错误。
故选B。
【分析】根据路程和位移、时刻和时间的定义和区别，结合平均速度和瞬时速度的特点分析求解。
2．（2024高二上·拱墅期中）某质点在一段时间内做曲线运动，则在此时间段内（ ）
A．速度可以不变，加速度一定在不断变化
B．合力一定是变力
C．加速度一定不为零
D．不可能是一种匀变速运动
【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；曲线运动
【解析】【解答】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。AC．曲线运动的方向为轨迹切线方向，做曲线运动的物体速度方向一定变化，即速度一定变化，加速度一定不为零，但是加速度不一定变化，例如平抛运动，故A错误，C正确；
B．物体做曲线运动时，合力不一定是变力，例如平抛运动，故B错误；
D．曲线运动也可能是一种匀变速运动，例如平抛运动，故D错误。
故选C。
【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论。
3．（2024高二上·拱墅期中）如图，关于甲、乙、丙、丁图中的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中站在船上撑竿使船离岸的船夫没有受到摩擦力作用
B．图乙中立定跳远的人脚蹬地起跳瞬间，人受到的重力指向地心且会变小
C．图丙正常行驶中的自行车前轮所受摩擦力向后，后轮所受摩擦力向前
D．图丁中笔对手的弹力是由手的形变引起的
【答案】C
【知识点】重力与重心；形变与弹力；静摩擦力
【解析】【解答】本题考查对弹力和摩擦力的认识，要注意明确各自产生的条件，同时知道力的作用是相互作的。A．船夫撑竿使船离岸，手对竿有摩擦力作用，由牛顿第三定律知，竿对手有摩擦力作用，同时船面也对船夫有摩擦力作用，故A错误；
B．重力是由于地球吸引而使物体受到的力，与物体的运动状态无关，故人受到的重力不变，故B错误；
C．正常行驶的自行车，后轮为驱动轮，驱动轮提供自行车向前运动的动力，所以后轮受摩擦力向前，前轮是从动轮，受摩擦力向后，故C正确；
D．笔对手的弹力是由笔形变引起的，故D错误。
故选C。
【分析】弹力是指发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体产生的力，结合弹力的性质、产生的条件以及常见的弹力分析；重力的大小与物体的运动状态无关；摩擦力产生条件：a、相互接触且发生弹性形变；b、接触面粗糙；c、有相对运动或相对运动趋势；按重力、弹力和摩擦力的顺序分析运动员站在弯曲的跳板上的受力情况。
4．（2024高二上·拱墅期中）某同学利用如图所示器材探究“磁生电”，在正确操作的情况下，得到符合实验事实的选项是（ ）
A．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，电流计指针有偏转
B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转
C．闭合开关瞬间，电流计指针无偏转
D．通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，电流计指针无偏转
【答案】A
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】本题考查感应电流产生的条件，要注意明确在没有铁芯的情况下，线圈中仍然会存在磁场通过，只不过通过的磁通量将减少。A．将绕线的铁环换成木环后，闭合或断开开关瞬间，与电源相连线圈中电流发生变化，穿过与电流计相连线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计指针偏转，故A正确；
B．闭合开关稳定后，与电源相连线圈中电流不变，穿过与电流计相连线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流计指针不偏转，故B错误；
C．闭合开关瞬间，与电源相连线圈中电流从无到有，穿过与电流计相连线圈的磁通量增加，产生感应电流，电流计指针有偏转，故C错误；
D．通电状态下，拆开与电池相连线圈的瞬间，与电源相连线圈中电流从有到无，穿过与电流计相连线圈的磁通量减小，产生感应电流，电流计指针偏转，故D错误。
故选A。
【分析】根据感应电流的产生条件，只要与电流表相连的线圈中有磁通量的变化即可产生感应电流。
5．（2024高二上·拱墅期中）跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。如图所示是一位跳水运动员从高台做“翻身翻腾二周半”动作时头部的轨迹曲线，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。在这个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．由于a点为最高点，因此在a点时速度为0
B．在c点和d点时，速度的方向相同
C．跳水运动员不可以看成质点
D．运动员入水后就开始作减速运动
【答案】C
【知识点】质点；曲线运动的条件；曲线运动；牛顿第二定律
【解析】【解答】本题涉及曲线运动中的运动合成与分解，了解最高点仅意味着竖直方向的速度为零，注意加速度与速度的方向关系决定了运动员加速减速运动。A．由速度的合成与分解可知，由于a点为最高点，因此在a点时的竖直分速度为0，而水平分速度不为零，故A错误；
B．曲线运动各点的速度方向为该点切线的方向，故在c点和d点时，速度的方向均沿竖直方向，但在c点其速度方向竖直向下，而在d点，其速度方向竖直向上，两位置的速度方向不相同，故B错误；
C．由于该过程研究的是运动员的动作，故不能忽略其大小、形状，故不能将其看成质点，故C正确；
D．运动员入水后，由于在完全入水前受到水的浮力小于其重力，故先做加速运动，完全入水后做减速运动，故D错误。
故选C。
【分析】根据曲线运动中的运动合成与分解的思想分析最高点处水平和竖直两方向的速度大小；曲线运动各点的瞬时速度方向为该点切线的方向；根据把物体看成质点的条件分析；根据物体加速减速的条件分析运动员的过程。
6．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，一辆装满石块的货车沿水平路面以大小为的加速度向右做匀减速直线运动，货箱中石块A的质量为。下列说法正确的是（ ）
A．石块A所受所有外力的合力大小为0
B．周围石块对石块A的作用力的合力方向水平向左
C．周围石块对石块A的作用力的合力大小等于
D．周围石块对石块A作用力的合力竖直分量不变
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】本题主要考查受力分析以及牛顿第二定律，要注意货车的加速度方向并不等与石块B周围的石块对石块B的力的方向。A．根据牛顿第二定律可知，石块A所受所有外力的合力大小为
故A错误；
B．根据牛顿第二定律的“同向性”可知，A的合力方向水平向左，由于重力方向竖直向下，则周围石块对石块A的作用力的合力方向斜向左上方，故B错误；
C．结合B选项分析可知，周围石块对石块A的作用力的合力大小等于
故C错误；
D．石块A在竖直方向上受力平衡，所以周围石块对石块A作用力的合力竖直分量等于A的重力，保持不变，故D正确。
故选D。
【分析】货车向左做减速运动，加速度方向向左，根据石块的受力情况应用牛顿第二定律求解。
7．（2024高二上·拱墅期中）一般的曲线运动可以分为很多小段，每一小段都可以被看作是圆周运动的一部分。如图所示为一摩托车匀速率运动过程中经过高低不平的一段赛道的示意图，最低点A和最高点B两个位置对应的圆弧半径分别为、，且。下列说法正确的是（ ）
A．在B点摩托车对赛道的压力等于摩托车的重力
B．摩托车在A、B两点的向心加速度
C．摩托车在A、B两点的向心力
D．在A点摩托车处于失重状态
【答案】B
【知识点】超重与失重；向心力；向心加速度；竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】解答本题的关键要掌握向心加速度、向心力公式，并能用来分析实际问题。运用向心力公式时，要注意分析受力情况，确定向心力来源。A．在B点由牛顿第二定律有
解得
知在B点摩托车对赛道的压力小于摩托车的重力，故A错误；
BC．根据题意，摩托车匀速率运动过程中，由
明显
得
由向心力
得
故B正确，C错误；
D．在A点有
解得
则在A点摩托车处于超重状态，故D错误。
故选B。
【分析】由牛顿第二定律分析向心力大小；根据动能和势能关系，分析机械能的大小；根据牛顿第二定律分析摩托车在A点和B点受到的支持力大小，从而判断摩托车最有可能爆胎的位置。
8．（2024高二上·拱墅期中）第二拉格朗日点是地月连线延长线上的一点，处于该位置上的卫星与月球同步绕地球公转，则该卫星的（ ）
A．向心力仅由地球对该卫星的引力提供
B．线速度大于月球的线速度
C．角速度小于月球的角速度
D．向心加速度等于月球的向心加速度
【答案】B
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】解决本题的关键知道物体做圆周运动，靠地球和月球引力的合力提供向心力。A．该卫星受到地球和月球的引力，二者合力提供该卫星的向心力，故A错误；
BC．该卫星与月球同步绕地球公转，则该卫星的角速度与月球的角速度相等，由v = ωr分析可知，该卫星的线速度大于月球的线速度，故C错误，B正确。
D．根据a = ω2r可知，该卫星的向心加速度大于月球的向心加速度，故D错误。
故选B。
【分析】物体绕地球做圆周运动的轨道周期与月球绕地球做圆周运动的轨道周期相同，结合轨道半径的关系得出线速度、角速度、向心加速度的大小关系。
9．（2024高二上·拱墅期中）如图所示某电场等势面分布关于图中虚线上下对称，F点在虚线上。下列说法正确的是（ ）
A．在电场中的A、B两点放置电荷量相等的试探电荷，它们所受静电力FAB．电子在B点电势能小于在A点电势能
C．把电子从b等势面移动到e等势面，静电力做功为15eV
D．在F点给电子一个沿虚线向左的初速度，将做曲线运动
【答案】C
【知识点】电势能；等势面
【解析】【解答】 电场中电势相等的点组成的面（平面或曲面）叫做等势面。解题关键是知道等势面的特点，能根据等势面判断电场强度的大小和方向，电势的高低。A．因A点的等势面较B点密集，可知A处的场强比B处场强大，则在电场中的A、B两点放置电荷量相等的试探电荷，它们所受静电力FA>FB，选项A错误；
B．因AB两点在同一等势面上，则电子在B点电势能等于在A点电势能，选项B错误；
C．把电子从b等势面移动到e等势面，电势升高15V，则电子的电势能减小15eV，则静电力做功为15eV，选项C正确；
D．电场线与等势面正交，则过F点的电场线水平向右，则沿在F点给电子一个沿虚线向左的初速度，将沿虚线做直线运动，选项D错误。
故选C。
【分析】根据等势面的密集程度判断两点场强的大小，根据F=qE判断电荷所受电场力的大小；判断两点电势高低，根据电势能与电势的关系判断电子在两点电势能的大小；根据W=qU求解静电力做功；根据力的方向与运动方向的关系判断电子的运动情况。
10．（2024高二上·拱墅期中）电吉他的工作原理简化示意图如图所示，琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。则当图中琴弦向左远离线圈时（ ）
A．线圈中不产生感应电流 B．穿过线圈的磁通量减小
C．琴弦受向左的安培力 D．线圈有收缩趋势
【答案】B
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律
【解析】【解答】本题考查了楞次定律，理解“增反减同”、“增缩减扩”、“来拒去留”是解决此类问题的关键。琴弦向左远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，由“来拒去留”可知琴弦受到向右的安培力，由“增缩减扩”可知线圈有扩张趋势。
故选B。
【分析】根据楞次定律“增缩减扩”、“来拒去留”以及产生感应电流的条件分析求解。
11．（2024高二上·拱墅期中）如图甲、乙所示的交流电分别加在两定值电阻R1、R2两端，已知R1=2R2，若两图中的横、纵坐标均为已知量，图甲为正弦曲线。则下列说法正确的是（ ）
A．甲图中交流电压的有效值为
B．乙图中交流电压的有效值为
C．0~时间内两定值电阻R1、R2上产生的热量之比为1：16
D．0~T时间内两定值电阻R1、R2上产生的热量之比为1：5
【答案】C
【知识点】焦耳定律；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．根据最大值与有效值的以及周期和频率关系可正确求解．线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交变电流，由电压图象读出感应电动势的变化。图甲中交流电电压的有效值为
故A错误；
B．设图乙中交流电电压的有效值为，则有
解得
故B错误；
C.焦耳定律的表达式Q=I2Rt，由此可以计算电流产生的焦耳热。0~时间内，图甲中交流电电压的有效值为
定值电阻R1上产生的热量为
图乙中交流电电压的有效值为
定值电阻R2上产生的热量为
解得
故C正确；
D.0~T时间内，定值电阻R1上产生的热量为
定值电阻R2上产生的热量为
解得
故D错误。
故选C。
【分析】由欧姆定律得知感应电流与感应电动势成正比，由法拉第电磁感应定律得知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，当线圈磁通量最大时，感应电动势为零；而当线圈的磁通量为零时，感应电动势最大。
12．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，质量为m1=2kg的物体系在轻绳MN的某处，悬挂有物体m2的光滑轻滑轮跨在轻绳MN上。系统静止时的几何关系如图。则m2的质量为（ ）
A．1kg B．1.5kg C．2kg D．3kg
【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题主要考查了共点力的平衡问题，熟悉物体的受力分析，根据几何关系列式即可完成解答。设轻滑轮两侧绳子拉力大小为，以轻滑轮为对象，根据受力平衡可得
以上方绳子结点为对象，设该结点与M点之间绳子拉力大小为，根据受力平衡可得
联立解得
故选C。
【分析】对两个物体进行受力分析，根据几何关系联立等式得出质量的比值关系。
13．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，两根相距为d的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为，导轨间存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场，两导轨左端连接一个电动势为E、内电阻为r的电源，在两导轨间轻放一根长为d、电阻为R的导体棒，导体棒恰能保持平衡，导轨电阻不计，则（ ）
A．若已知磁感应强度为B，则可求得棒的质量
B．若已知棒的质量m，则可求得磁感应强度
C．若电流和磁场同时反向，则导体棒将向上加速
D．若电流和磁场同时反向，则导体棒将向下加速
【答案】B
【知识点】安培力的计算
【解析】【解答】本题主要考查了通电导线在磁场中受到安培力，利用共点力平衡，关键是受力分析。AB．导体棒受力平衡，有
其中
解得
故A错误，B正确；
CD．若电流和磁场同时反向，安培力不变，导体棒仍受力平衡，故CD错误。
故选B。
【分析】导体棒静止在导轨上，根据共点力平衡求得磁感应强度，电流和磁场同时反向，安培力不变，导体棒仍受力平衡。
二、多选题：本大题共2小题，计6分。
14．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，金属板带电量为+Q，质量为m的金属小球带电量为+q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘轻质细线与竖直方向间的夹角为，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。重力加速度为g，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A．小球受库仑力的大小为
B．小球受库仑力的大小为
C．+Q在小球处产生的场强的大小为
D．+q在O点处产生场强的大小为
【答案】C,D
【知识点】库仑定律；电场强度
【解析】【解答】本题以平衡问题为载体，着重考查了电场强度的定义公式和点电荷场强公式，注意它们适用条件、公式中各个量的区别。A．库仑定律适用于点电荷间的作用力，故A错误；
B．对小球受力分析，小球受重力、绳的拉力和金属板的电场力，由于小球处于静止状态，则
所以小球受到的静电力为
故B错误；
C．+Q在小球处产生的场强为
故C正确；
D．+q在O处产生的场强为点电荷的场强
故D正确。
故选CD。
【分析】先对金属小球受力分析：受重力、细线的拉力、静电力，根据平衡条件求解出静电力F， 求解+Q在小球处产生的场强。 再根据点电荷场强公式求解+q在O点产生的场强。
15．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环的总电阻为R，其内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO'上，随轴以角速度ω匀速转动，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C的电容器。不计其他电阻和摩擦，在金属棒匀速转动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为
B．棒产生的电动势为
C．电容器所带的电荷量的最小值为
D．电容器所带的电荷量的最小值为
【答案】A,D
【知识点】含容电路分析；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】本题主要是考查电磁感应现象与电路的结合，对于导体切割磁感应线产生的感应电动势情况有两种：一是导体平动切割产生的感应电动势，可以根据E=BLv来计算；二是导体棒转动切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据E=BL2ω来计算。A B．金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势
A正确，B错误；
C D．导体棒在转动时，转到A的对面时，外电路的最大电阻为
电容器所带的最小电荷量
C错误，D正确。
故选AD。
【分析】根据金属棒转动切割磁感线产生的感应电动势的计算方法求解感应电动势大小；根据电容的定义式求解电容器所带的电荷量。
三、实验题：本大题共3小题，计15分。
16．（2024高二上·拱墅期中）磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明：
（1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应 ；
A.平行于南北方向，位于小磁针上方
B.平行于东西方向，位于小磁针上方
C.平行于东南方向，位于小磁针上方
D.平行于西南方向，位于小磁针上方
（2）如图（b）所示是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线，要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是 。（填选项代号）
A.加一磁场，磁场方向沿轴负方向
B.加一磁场，磁场方向沿轴正方向
C.加一电场，电场方向沿轴负方向
D.加一电场，电场方向沿轴正方向
（3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互 （填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互 （填排斥或吸引）；若左侧通电导线的电流大于右侧导线的电流，即，假设此时左右导线受到的安培力大小分别为为和，你认为哪个力大，并说明理由： 。
【答案】A；B；吸引；排斥；相等
【知识点】安培定则；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力．负电荷与电场方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断。（1）无通电导线时小磁针S极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，BCD错误，A正确。
故选A；
（2）A．若加一沿轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，不符合题意，A错误；
B．若加一沿轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿轴负方向，亮线向下偏转，符合题意，B正确；
C．若加一沿轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴正方向，亮线不偏转，不符合题意，C错误；
D．若加一沿轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴负方向，亮线不偏转，不符合题意，D错误。
故选B。
（3）由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；若左侧通电导线的电流大于右侧导线的电流，即，由于两导线的安培力是相互作用力，则大小相等。
【分析】（1）使小磁针效果明显，应让其向东西方向转，电流应位于南北方向；
（2）电子射线由阴极沿x轴方向射出，形成的亮线向下（z轴负方向）偏转，说明电子受到的洛伦兹力方向向下，将四个选项逐一代入，根据左手定则判断分析，选择可行的磁场方向；
（3）根据安培定则和左手定则，判断两导线之间的作用力性质。
17．（2024高二上·拱墅期中）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。
（1）如图2所示为实验室常用的装置，该装置用的电源是
A.交流220V B.直流220V C.交流8V D.直流8V
（2）关于此实验，下列说法正确的是
A.槽码牵引小车运动时，一定要让细线与水平桌面保持平行
B.槽码的质量要比小车的质量小很多
C.补偿阻力时小车的牵引细线上需要挂上槽码
D.在探究小车加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出图像
（3）如图是某次实验得到的纸带的部分实验数据，电源频率为50Hz，两计数点间还有四个点未画出，则在打D点时，小车的瞬时速度为 m/s，并可求得小车的加速度大小为 （计算结果均保留2位小数）
（4）在某次实验中小王同学测得小车的加速度，请判断小王同学的操作是否正确并说明理由。
【答案】A；B；0.34；0.40；见解析
【知识点】加速度；探究加速度与力、质量的关系；瞬时速度
【解析】【解答】掌握利用纸带计算小车瞬时速度和加速度的方法，要会根据牛顿第二定律分析小车的加速度。（1）如上图所示为实验室常用的电火花打点计时器，该装置用的电源是交流220V，故选A。
（2）A．槽码牵引小车运动时，一定要让细线与木板保持平行，故A错误；
B．槽码的质量要比小车的质量小很多，这样才能认为槽码的重力近似等于小车的牵引力，故B正确；
C．补偿阻力时小车的牵引细线上不要挂槽码，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，故C错误；
D．在探究小车加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出图象，故D错误；
故选B。
（3）电源频率为50Hz，两计数点间还有四个点未画出，两计数点间的时间为
在打D点时，小车的瞬时速度为
结合逐差法可知小车加速度大小
（4）设平衡摩擦力之后，小车在槽码的牵引下做匀加速直线运动的过程中绳子拉力大小为T，以小车为研究对象，有
T=Ma
以槽码为研究对象，有
mg T=ma
当
解得
不满足槽码的质量要远小于小车的质量的要求，小王同学的操作不正确。
【分析】（1）根据图片可知该打点计时器是电火花计时器，据此分析；
（2）要保证在小车运动过程中细线上的拉力不变；根据认为槽码的重力等于小车所受拉力分析；补偿阻力时，是不需要挂槽码的；应该作出图象。
（3）根据平均速度计算D点的速度；根据逐差法计算加速度；
（4）根据牛顿第二定律分析。
18．（2024高二上·拱墅期中）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图所示，其读数应为 mm（该值接近多次测量的平均值）；
（2）用伏安法测金属丝的电阻（约为5 Ω）。实验所用器材为：电源（电压3V，内阻可忽略）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流2A）、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下表：
次数 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.60
I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由上表数据可知，他们测量是采用下图中的 （选填“甲”或“乙”）图；
（3）如图所示是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据第（2）问所选的电路图，补充完成图中实物间的连线 ；
（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图所示，图中已标出了测量数据对应的4个坐标点，并描绘出U—I图线：由图线得到金属丝的阻值，根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 （填选项前的符号）。
A.1×10-2 Ω·m
B.2.0×10-3 Ω·m
C.2.5×10-6 Ω·m
D.3.0×10-8 Ω·m
【答案】0.600；甲；；C
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】本题考查测定金属的电阻率实验，要求掌握实验原理、实验电路、实验步骤和数据处理。（1）螺旋测微器固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为
所以最终读数为
（2）从给出的数据可知，电流表和电压表的读数从零开始且变化范围较大，所以滑动变阻器采用的应是分压式接法，即采用的是甲图。
（3）根据原理图得出对应的实物图如图所示
（4）由图线得到金属丝的阻
根据得
解得
故选C。
【分析】（1）先读固定刻度再读可动刻度读数，相加为螺旋测微器读数；
（2）根据实验数据判断滑动变阻器的接法，选择电路；
（3）根据原理图连接对应的实物图；
（4）根据图像、电阻定律、几何知识推导求解。
四、计算题：本大题共4小题，计40分。
19．（2024高二上·拱墅期中）质量m=2kg的物块在倾角为θ=37°的斜面上，受一沿斜面向上的拉力F=17.2N的作用，如图从静止开始运动，已知物块与斜面间的动摩擦因数 =0.25，，，求：
（1）物块运动的加速度；
（2）5s内物块的位移多大？（g取10m/s2）
（3）外力F在作用10s后立即被撤去，撤去外力后物块还能沿斜面上滑多大距离？（设斜面足够长）
【答案】解：（1）有拉力F作用时，对物块受力分析，如下图所示
则根据牛第二定律有
在垂直于斜面方向上有
又
联立解得，物块的加速度为
（2）则5s内物块的位移为
（3）撤去外力瞬间，物块的速度为
撤去外力后对物块受力分析，如下图所示
根据牛顿第二定律有
在垂直于斜面方向上有
又
联立解得，物块的加速度为
则撤去外力后物块还能沿斜面上滑的距离为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出物块的加速度，
（2）通过位移—时间公式求出物块的位移大小．
（3）撤去拉力后，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，结合速度—位移公式求出物块还能上滑的距离．
20．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场．一电子（质量为m、电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动．当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点.已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d．不计电子的重力．求
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
【答案】解：电子的运动轨迹如图所示：
（1）电子在电场中做类平抛运动，设电子从A到C的时间为t1，则， ，
解得
（2）设电子进入磁场时速度为v，v与x轴的夹角为，则
解得
解得
电子进入磁场后做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，得
由图可知
解得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）根据类平抛运动在不同方向的运动特点结合牛顿第二定律列式计算出场强的大小；
（2）根据圆周运动的向心力来源结合几何关系列式计算出磁感应强度的大小。
21．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，在光滑水平地面上放置质量的长木板，长木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切，弧形轨道粗糙。一质量的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，A点距离长木板上表面的高度。滑块在长木板上滑行后和长木板以共同速度匀速运动，重力加速度g取。求：
（1）小滑块刚滑上长木板M时的速度；
（2）滑块与长木板间的摩擦力大小；
（3）滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功。
【答案】解：（1）对滑块和木板，由动量守恒
解得
（2）设木板受到的摩擦力为f，对木板，根据牛顿第二定律
则
解得
即滑块与木板间的摩擦力大小为2N。
（3）滑块沿弧面下滑过程中，根据动能定理可得
解得克服摩擦力做的功为
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；碰撞模型
【解析】【分析】（1）滑块滑上木板后，滑块与木板系统动量守恒，利用动量守恒定律计算木板初速度；
（2）木板的加速度由摩擦力提供，结合牛顿第二定律和运动学公式计算摩擦力的大小；
（3）利用动能定理计算克服摩擦力做功。
22．（2024高二上·拱墅期中）2024年5月8日下午，我国第三艘航空母舰福建舰圆满完成为期8天的首次航行试验任务。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置电磁阻拦装置，其原理是在飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题的方便，我们将其简化为如图所示的模型。在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，两根平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L、轨道端点MP间接有电阻R。一根长为L、质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于MN、PQ静止放在轨道上，与轨道接触良好。质量为M的飞机着舰后立即关闭动力系统，以水平速度v0迅速钩住导体棒ab，并立即与ab获得共同的速度，仅在电磁作用力下很快停下来。不计其他电阻及摩擦阻力，求：
（1）飞机钩住ab棒后获得的共同速度v的大小；
（2）从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中，电阻R产生的焦耳热；
（3）从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中，飞机运动的距离x。
【答案】（1）飞机迅速钩住导体棒ab的过程，系统动量守恒，有
解得
（2）从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中，根据能量守恒可得回路产生的总焦耳热为
设电阻R产生的焦耳热为QR，由
得
解得
（3）从飞机与ab棒共速到它们停下来的过程中，规定速度方向为正方向，由动量定理得
根据法拉第电磁感应定律，回路中的平均感应电动势为
故平均感应电流为
得
联立解得飞机运动的距离为
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）飞机迅速钩住导体棒ab的过程，根据动量守恒定律求解共同速度v的大小；
（2）根据能量守恒结合电路求解整个过程中R上产生的焦耳热；
（3）应用动量定理、法拉第电磁感应定律以及欧姆定律可以求出运动距离x。
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