浙江省杭州市西湖区绿城育华学校2024-2025学年高二上学期期中物理试卷
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39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．（2024高二上·西湖期中）在单位符号中，属于国际单位制基本单位的符号的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】本题主要考查了单位制，解题关键是熟记国际单位制规定了七个基本物理量。题中焦耳（J）、特斯拉（T）和牛顿（N）都是国际单位制的导出单位；而米（m）是国际单位制的基本单位之一。
故选B。
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，根据基本单位及其符号分析答题。
2．（2024高二上·西湖期中）在北京冬奥会短道速滑2000米混合接力比赛中，由武大靖、曲春宇、范可新、任子威组成的中国队以“2分37秒348”的成绩夺冠，获得中国冬奥会首金，下列说法正确的是（ ）
A．“2分37秒348”是时刻
B．速滑转弯时运动员一定具有加速度
C．根据成绩可以算出中国队的平均速度
D．研究运动员滑行动作时，可以把运动员看成质点
【答案】B
【知识点】质点；时间与时刻；加速度；平均速度
【解析】【解答】解答本题的关键是明确路程和位移的概念，知道时间和时刻的概念，知道瞬时速度的概念，明确物体什么时候能被看成质点。A．时刻是指时间点，可知“2分37秒348”是指一段时间间隔，不是时刻，故A错误；
B．速滑转弯时运动员的速度(方向)发生变化，根据可知，运动员的加速度一定不为零，即运动员一定具有加速度，故B正确；
C．依题意，由于不知道短道速滑2000米混合接力比赛中中国队的位移，所以根据平均速度等于位移与时间的比值，可知不能算出中国队的平均速度，故C错误。
D．研究运动员滑行动作时，运动员的形状及大小对所研究的问题有较大影响，不可以把运动员看成质点，故D错误。
故选B。
【分析】根据时间和时刻的概念分析A选项；圆周运动合外力不为零；根据平均速度的概念分析平均速度；明确物体什么时候能被看成质点。
3．（2024高二上·西湖期中）2023年9月24日，在杭州富阳水上运动中心举行的杭州亚运会女子双人双桨决赛中，中国组合鲁诗雨/沈双美以7分03秒41的成绩夺得冠军，下列说法正确的是（ ）
A．桨对水的作用力和水对桨作用力大小相等
B．先有桨对水的作用力，后有水对桨的作用力
C．桨对水的作用力和水对桨的作用力是两种不同性质的力
D．两人在比赛过程中划行速度越快，惯性越大
【答案】A
【知识点】牛顿第三定律；惯性与质量
【解析】【解答】牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．ABC．根据牛顿第三定律知桨对水的作用力和水对桨作用力大小相等，且同时产生，性质相同，故A正确，BC错误；
D．惯性与物体运动的速度无关，故D错误。
故选A。
【分析】根据牛顿第三定律分析，关系与物体速度无关。
4．（2024高二上·西湖期中）下列表述正确的是（ ）
A．法拉第提出了用电场线描述电场的方法，并用实验测得了元电荷的数值
B．库仑用扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，并测出了静电力常量
C．用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的思想方法
D．电场强度、电势、电容都是用比值法定义的物理量
【答案】D
【知识点】电容器及其应用；物理学史；点电荷
【解析】【解答】A．前半句正确，后半句应该是密立根用油滴实验测量了元电荷的值，故A错误；
B．前半句正确，后半句应该是麦克斯韦通过理论计算得出了静电力常量，麦克斯韦在建立电磁场理论时，发现电场和磁场的传播速度 c光速与 真空介电常数 0 、真空磁导率 μ0 满足关系
故B错误；
C．点电荷并不是用另一个物体去“替代”实际带电体，而是 忽略带电体的形状、大小，只保留其电荷量和位置的影响，例如，一个带电小球在远处产生的电场可以近似看作点电荷，但并没有用另一个东西去“等效”它，而是简化它的物理属性，是采用了理想化物理模型的方法，故C错误；
D．由电场强度、电势和电容的定义可知，电场强度、电势、电容器的电容都是用比值法定义的，故D正确。
故选D。
【分析】（1）需注意物理学史与实验结论的对应关系（如谁提出方法、谁完成测量）；明确物理方法的区别，理想模型法（如点电荷）是忽略次要因素，等效替代法（如合力替代分力）是效果相同；比值定义法的特点是定义式与定义量无关（如E不由F、q决定），类似比值定义还有速度（v=s/t）、电阻（R=U/I）等；库仑定律中的静电力常量并非库仑本人测得，需结合物理学史背景；
（2）关键易错点在于混淆物理方法与概念（如C选项），解题时可先排除绝对错误选项（如A、B的史实错误），再对比核心概念（如D选项的比值定义特征）。
5．（2024高二上·西湖期中）关于平抛运动，下列说法不正确的是（ ）
A．平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B．平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
C．平抛运动的速度大小是时刻变化的
D．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
【答案】B
【知识点】曲线运动；平抛运动
【解析】【解答】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间。A．做平抛运动的物体只受重力作用，重力为恒力，故A正确；
B．平抛运动的速度方向时刻在变，且平抛运动的速度方向与重力方向的夹角逐渐减小，故B错误；
C．平抛运动水平初速度不变，竖直分速度不断增大，则合速度大小时刻变化．故C正确；
D．由于平抛运动的速度方向与重力方向的夹角逐渐减小，而重力方向就是平抛运动的加速度方向，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
【分析】平抛运动是只在重力的作用下水平抛出的物体做的运动，所以平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别对两个方向进行分析即可明确其速度大小以及与水平方向上的夹角的变化。
6．（2024高二上·西湖期中）在学习库仑定律内容时，有下图的演示实验，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带正电的小球N先后挂在横杆上的P1、P2和P3处，通过调整丝线长度使M、N的球心在同一高度，当小球N静止时，观察丝线与竖直方向的夹角。通过观察发现：当小球N挂在P1时，丝线与竖直方向的夹角最大；当小球N挂在P3时N丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果的对比，通过推理和分析，下列说法中正确的是（ ）
A．小球N与球体M间的作用力与球体M的电荷量成正比
B．小球N与球体M间的作用力与M、N的电荷量的乘积成正比
C．小球N与球体M间的作用力与M、N两球心距离成反比
D．距离球体M越远的位置，绝缘丝线对小球N的拉力越小
【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】本题主要是考查库仑力作用下的平衡问题，重点掌握库仑力表达式，其次是正确表示角度，尽量用重力，不要用绳的拉力来表示。
对比三次实验，M、N间的距离不同，对小球N受力分析，如图：
设丝线与竖直方向夹角为θ，由平衡条件得
F库=mgtanθ，Tcosθ=mg
由图可知，距离球体M越远的位置，丝线与竖直方向夹角θ越小，cosθ越大，tanθ越小，则绝缘丝线对小球N的作用力T越小，库仑力越小，但不能判断库仑力与电荷量和距离是否成正比或反比，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】对小球受力分析，其受重力，绳的拉力，库仑力，根据几何关系得到夹角的表达式，由此分析。
7．（2024高二上·西湖期中）电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此（ ）
A．电动势越大，表明电源储存的电能越多
B．电动势的大小是非静电力做功能力的反映
C．电动势与电压的单位都是伏特，故两者本质相同
D．由可知，电动势与非静电力做的功成正比，与所移动的电荷量成反比
【答案】B
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】本题考查对电动势的方向的理解，要注意准确理解电动势的意义，知道电动势大小与通过的电荷量和做功无关。AB．电动势是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大，故A错误，B正确；
C．电动势其中为非静电力做功，电压其中为静电力做功，所以虽然两者单位相同，但本质不同，故C错误；
D．电动势是由W与q之比定义的物理量，可根据计算
电动势，但不能说E与W成正比，与q成反比，故D错误。
故选B。
【分析】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量。
8．（2024高二上·西湖期中）如图所示，轻弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于粗糙水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B到达最低点。下列有关该过程的分析正确的是（ ）
A．B物体在最低点时速度最大
B．B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与A物体动能增加量之和
C．细线拉力对A做的功大于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量
D．合外力对B物体所做的功不为零
【答案】C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】本题考查功能关系的应用，正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用。A．物体B在最低点时速度减小到零，A错误；
B．由于桌面粗糙，B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量、A物体动能增加量、摩擦产生的热量三者之和，B错误；
C．细线拉力对A做的正功与摩擦力对A做的负功之和等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，C正确；
D．根据动能定理，合外力对B物体所做的功等于B物体动能的变化量，应该为零，D错误。
故选C。
【分析】分析清楚过程中物体受力的变化情况，明确各个力做功情况；根据功能关系明确系统动能、B的重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用。
9．（2024高二上·西湖期中）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（ ）
A．带电粒子在P点时的动能小于在Q点时的动能
B．电场中P点的电势高于Q点的电势
C．带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小
D．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的大，比在P点时的小
【答案】B
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】根据电场线与等势面垂直，作出电场线，得到一些特殊点（电场线与等势面交点以及已知点）的电场力方向，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法。AB．粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，若粒子从P到Q的过程中，要克服电场力做功，因此粒子的动能减小，电势能增大，由于粒子带负电，故其在电势低的地方电势能大，故P点的电势高于Q点的电势，A错误，B正确；
C．根据电场线的分布情况可知，P点的电场强度大于Q点的电场强度，所以粒子在P点时的加速度大小大于在Q点时的加速度大小，C错误；
D．根据能量守恒定律可知，带电粒子只受电场力的作用，在运动过程中，各点的动能与电势能之和保持不变，D错误。
故选B。
【分析】根据轨迹弯曲的方向可知，电场力的方向向下。由于题目没有说明带电粒子的电性，所以不能判断出电场线的方向；根据受力的方向与运动方向之间的关系，判断出电场力做功的正负，从而判断出电荷电势能和动能的变化；只有电场力做功，动能与电势能之和保持不变；由电场线疏密确定出，P点场强大，电场力大，加速度大。
10．（2024高二上·西湖期中）如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10 cm，bc=5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为( )
A．0.5 A B．1 A C．2 A D．4 A
【答案】A
【知识点】电阻定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】本题主要考查电阻定律和欧姆定律的灵活运用。要注意导体的接法不同时，电体的电阻不相同。设厚度为D，根据电阻定律公式，有
①②
故
根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为4：1，故第二次电流为0.5A．
故选A。
【分析】根据电阻定律公式确定两次电阻值之比，然后根据欧姆定律确定电流之比。
11．（2024高二上·西湖期中）激光闪光灯的电路原理如图所示，电压为300V的电源向电容为的电容器C充电完毕后，通过外加高压击穿“火花间隙”间空气，使电容器一次性向激光闪光灯放电，提供所有能量使闪光灯发出强光，则电容器放电过程释放的电量和通过闪光灯的电流方向为（ ）
A．1.8C，向左 B．1.8C，向右
C．2×10-8C，向左 D．2×10-4C，向右
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】此题为信息题目，读懂题目即可，应用的物理知识很简单：Q=CU。根据
可知，电容器电荷量
电容器放电电流与充电电流方向相反，通过闪光灯的电流方向向右。
故选B。
【分析】根据Q=CU，知电容器电荷量，电容器放电电流与充电电流方向相反。
12．（2024高二上·西湖期中）如图所示，在直角三角形ABC的B、C处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中电流的大小相等，方向相反，，D为AB边中点，已知C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小为B0，则D点的磁感应强度大小为（ ）
A．0 B．B0 C． D．2B0
【答案】C
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】本题解题关键是掌握右手定则，确定D点的磁感应强度，并利用平行四边形法则画出合磁场强度。如图
C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小B0，方向与CD垂直；B处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小B1，方向与AB垂直；由于D点到B、C点的距离相等，则B0=B1，由数学知识可知B0与B1的夹角为60°，则D点的磁感应强度大小为
故选C。
【分析】根据右手定则，确定D点的磁感应强度，并画出合磁场强度，根据数学知识，求D点的磁感应强度大小。
13．（2024高二上·西湖期中）东海大桥连接了上海浦东与洋山港，东海大桥海上风电场是目前我国最大的海上风电场。其使用的风力发电机叶片长度约，风力发电机可将通过风扇截面的空气动能的转化为电能，已知空气密度为，当海上风速达到时，其发电功率约为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】本题考查能量转化及守恒定律的应用，要明确能量转化方向，并能熟练掌握密度的计算公式，能够利用效率计算能量间的转换。根据题意可知，时间内通过风扇的空气的质量为
动能为
设发电功率为，由能量守恒定律有
联立代入数据解得
故选B。
【分析】通过风速和风扇面积计算通过的气流体积，再由密度得到流通气体质量，通过风扇能量转化率可求得风扇功率的表达式。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中有多个是符合题目要求的，不选、错选均不得分，漏选得1分。）
14．（2024高二上·西湖期中）下列说法正确的是（ ）
A．赫兹通过实验证实了电磁波的存在
B．普朗克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子化的
C．安培发现了电流的磁效应，并总结出右手螺旋定则以判定电流的磁场方向
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的
【答案】A,B,D
【知识点】物理学史；能量子与量子化现象
【解析】【解答】本题的关键在于对物理学史和基本概念的准确理解。在分析选项时，需要结合物理学史上的重要发现和理论，以及这些理论的基本原理。A．赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A正确；
B．普朗克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子化的，故B正确；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出右手螺旋定则以判定电流的磁场方向，故C错误；
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的，故D正确。
故选ABD。
【分析】根据物理学史和基本概念，涉及电磁波、量子力学、电流的磁效应以及相对论的基本原理，需要对每个选项进行逐一分析，判断其正确性。
15．（2024高二上·西湖期中）半导体薄膜压敏传感器所受压力越大其电阻越小，利用这一特性设计成苹果大小自动分拣装置如图所示。其中R1为压敏电阻，R2为可变电阻，苹果通过放置在压敏电阻正上方的托盘秤时，可将压力传导至压敏电阻，电磁铁的输入电压大于某一个值时，电磁铁工作，将衔铁吸下并保持此状态一小段时间，苹果进入通道2，否则苹果将进入通道1。若要挑选出质量更大的苹果，下列措施可行的是（ ）
A．将R2的电阻调小 B．将R2的电阻调大
C．增大电源E1的电动势 D．增大电源E1的内阻
【答案】A,D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的应用，根据题意结合闭合电路欧姆定律即可完成分析。AB．质量大的苹果对压敏传感器R1的压力大，压敏传感器R1的阻值小，电路中的电流大，则电阻R2的电压大，即放大电路的输入电压大于某一个值，电磁铁工作将衔铁吸下，苹果将进入通道2，将R2的电阻调大，根据串联电路电压分配规律可得电阻R2的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故A正确，B错误；
C．电源E1电动势变大，则电阻R2的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故C错误；
D．电源E1内阻变大，则电阻R2的电压变小，要达到某一临界值，则需要减小压敏传感器R1的阻值，增大电路中的电流，从而使电阻R2的电压达到临界值，则需要增大对压敏传感器R1的压力，即将挑选出质量更大的苹果，故D正确。
故选AD。
【分析】根据装置的原理结合闭合电路欧姆定律分析出挑出较大苹果的方法。
16．（2024高二上·西湖期中）如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球，将质量为带电荷量为的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在的正上方处，丝线长度为两点间的距离为。当小球B静止时，丝线与竖直方向的夹角，带电小球可视为质点，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A．丝线对小球B的拉力为
B．小球的带电荷量为
C．如果小球漏电导致电量缓慢减少少许，则之间的库仑力增大
D．如果小球漏电导致电量缓慢减少少许，则丝线拉力大小不变
【答案】B,D
【知识点】库仑定律；共点力的平衡
【解析】【解答】本题考查带电体在库仑力作用下的受力平衡，在分析受力时，需要结合几何关系和已知角度、长度，得到三个力之间的比例关系。A．由题意可知
所以AB与BC垂直，两小球之间的距离为
对小球B进行受力分析如图
由平衡条件得，丝线对小球B的拉力为
故A错误；
B．两小球之间的库仑斥力为
由
可得，小球A的带电荷量为
故B正确；
CD．由相似三角形可知
根据题意可知，不变，比值不变，若A缓慢漏电，由库仑定律可知两球间的库仑力减小，距离减小，但比值不变；如果小球A漏电导致电量减少少许，由于不变，则丝线的拉力大小不变，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】根据对小球受力分析，结合几何关系即可计算其拉力大小、库仑力大小；由库仑定律可得库仑力与电荷量的关系式，从而计算小球A的电荷量；根据力三角形和几何三角形的相似特点，即可得到力的大小与长度之间的关系，根据长度的变化得到库仑力和拉力的变化特点。
三、实验题（每空2分，共20分）
17．（2024高二上·西湖期中）以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作：
①如图甲，两细绳套栓在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板，橡皮条的原长为GE；
②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力F1、F2的共同作用下，位于O点，橡皮条伸长的长度为EO；
③撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于O点，如图丙。
（1）本实验采用的科学方法是 。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，如图丁，此图形应该是 ；
（3）若是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是 （选填“F”或“”）。
【答案】（1）B
（2）平行四边形
（3）F
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】主要考查了探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验，要明确实验的原理，理解力的平行四边形定则作图法。
（1）实验中用两根弹簧测力计拉橡皮条与用一根弹簧测力计拉橡皮条的末端位置相同，可知，实验采用了等效替代法。
故选B。
（2）拉力F单独作用的效果与F1、F2共同作用的效果相同，F1、F2是分力，F是合力，则用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，如图丁，此图形应该是平行四边形。
（3）F是用一根弹簧测力计拉橡皮条时的合力，其方向一定沿橡皮条拉伸方向，即一定沿GO方向的是F。
【分析】（1）探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验原理为等效替代法；
（2）根据图形观察分析得出结论；
（3）合力的实际值一定沿橡皮条方向；
（1）实验中用两根弹簧测力计拉橡皮条与用一根弹簧测力计拉橡皮条的末端位置相同，可知，实验采用了等效替代法。
故选B。
（2）拉力F单独作用的效果与F1、F2共同作用的效果相同，F1、F2是分力，F是合力，则用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，如图丁，此图形应该是平行四边形。
（3）F是用一根弹簧测力计拉橡皮条时的合力，其方向一定沿橡皮条拉伸方向，即一定沿GO方向的是F。
18．（2024高二上·西湖期中）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
（1）本实验中，下列说法正确的是 （多选）。
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一直线上
C．可以根据v=gt来计算重物在t时刻的瞬时速度
D．先接通电源，后释放重物
（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 （多选）
A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度
（3）实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验 多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2-h图像如右图所示，对比图像分析可知选重物 （选填“P”或“Q”）进行实验误差更小。
【答案】（1）A；B；D
（2）B；C
（3）P
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】本题考查了验证机械能守恒定律的实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。实验原理：自由下落的物体只有重力做功，若减小的势能等于增加的动能，即：-△Ep=△Ek，则物体机械能守恒。
（1）A．实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确；
B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一直线上，以减小纸带和限位孔间的摩擦力，选项B正确；
C．用v=gt计算重物在t时刻的瞬时速度，相当间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的意义，选项C错误；
D．先接通电源，后释放重物，选项D正确。
故选ABD。
（2）根据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度，结合动能与重力势能表达式；
A．当OA、AD和EG的长度时，只有求得F点与BC的中点的瞬时速度，从而确定两者的动能变化，却无法求解重力势能的变化，故A错误；
B．当OC、BC和CD的长度时，同理，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确；
C．当BD、CF和EG的长度时，依据BD和EG的长度，可分别求得C点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，再由CF确定重力势能的变化，进而得以验证机械能守恒，故C正确；
D．当AC、BD和EG的长度时，依据AC和EG长度，只能求得B点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，而BF间距不知道，则无法验证机械能守恒，故D错误。
故选BC。
（3）设重物下落过程中受到的阻力为f，根据动能定理可得
化简整理可得
因此v2-h图像的斜率
由于重物P、Q质量相同，结合题目图丙可知重物Q对应的斜率较小，则所受阻力较大，因此选重物P进行实验误差更小。
【分析】（1）根据实验器材的需要和步骤分析求解；
（2）根据验证机械能守恒定律所需的条件，结合已知的长度分析求解；
（3）根据动能定理，结合v2 h图像的斜率分析求解。
（1）A．实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确；
B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一直线上，以减小纸带和限位孔间的摩擦力，选项B正确；
C．用v=gt计算重物在t时刻的瞬时速度，相当间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的意义，选项C错误；
D．先接通电源，后释放重物，选项D正确。
故选ABD。
（2）根据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度，结合动能与重力势能表达式；
A．当OA、AD和EG的长度时，只有求得F点与BC的中点的瞬时速度，从而确定两者的动能变化，却无法求解重力势能的变化，故A错误；
B．当OC、BC和CD的长度时，同理，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确；
C．当BD、CF和EG的长度时，依据BD和EG的长度，可分别求得C点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，再由CF确定重力势能的变化，进而得以验证机械能守恒，故C正确；
D．当AC、BD和EG的长度时，依据AC和EG长度，只能求得B点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，而BF间距不知道，则无法验证机械能守恒，故D错误。
故选BC。
（3）设重物下落过程中受到的阻力为f，根据动能定理可得
化简整理可得
因此v2-h图像的斜率
由于重物P、Q质量相同，结合题目图丙可知重物Q对应的斜率较小，则所受阻力较大，因此选重物P进行实验误差更小。
19．（2024高二上·西湖期中）在做“测定干电池电动势和内阻”的实验时，实验室给出下列器材：
A.一节待测干电池
B.电流表，量程0.6A，内阻左右
C.电压表，量程3.0V，内阻左右
D.滑动变阻器a，最大阻值为
E.滑动变阻器b，最大阻值为
F.电键一只、导线若干
（1）选择哪个滑动变阻器更加合理？ （填器材前面字母）；
（2）图甲为某同学连接好的电路照片，请在右边虚线框中画出该同学的实验电路图 。
（3）该同学测出的实验数据，并绘制出图线如图丙所示，根据图线计算被测电池的电动势为 V，内阻为 。（结果保留两位小数）
【答案】（1）E
（2）
（3）1.45；0.67
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）当滑动变阻器阻值（）与待测电阻（ ）接近时，调节 滑 能显著改变总电阻，从而使电流/电压表示数变化明显。若 远大于 （如选1000Ω），调节时总电阻变化比例小，电表示数变化不明显。由于干电池的内阻较小，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的E。
（2）根据图甲中的实物连接图，电路图如图所示
（3）根据闭合电路欧姆定律可得
则有
可知图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值等于内阻，则有
【分析】优先选择较小阻值的滑动变阻器（如20Ω），以确保：电表示数变化明显，提高实验精度；
调节范围宽，避免“灵敏度不足”问题。
U I 图像（路端电压 vs 电流，函数关系：，图像特点：纵轴截距（）：即电动势。横轴截距（）：短路电流 。斜率：，即内阻的绝对值。
（1）由于干电池的内阻较小，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的E。
（2）根据图甲中的实物连接图，电路图如图所示
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
则有
可知图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值等于内阻，则有
四、解答题（共35分）
20．（2024高二上·西湖期中）巴黎奥运会女子10米跳水决赛上，我国运动员全红婵再现“水花消失术”，惊艳了全世界。如图所示，对运动员的跳水过程进行简化研究，全程将运动员视为质点。运动员离开跳台后达到最高点，最高点离水面有11.25米，之后开始做自由落体运动，入水后立即做匀减速直线运动，直至速度减为零，入水后所受水的作用力（包括阻力和浮力）约为运动员本身重力的3.25倍。
（1）求运动员入水的速度大小；
（2）求运动员入水后的加速度大小；
（3）求运动员入水后至速度减为零时在水中下降的高度。
【答案】（1）解：对自由落体运动阶段分析，有
得
（2）解：入水后，对运动员分析，根据牛顿第二定律，有
得
（3）解：入水后，对运动员分析，有
得
【知识点】自由落体运动；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的速度—位移关系求解；
（2）入水后，对运动员分析，根据牛顿第二定律求解加速度大小；
（3）入水后，对运动员分析，根据自由落体运动的速度—位移关系求解。
（1）对自由落体运动阶段分析，有
得
（2）入水后，对运动员分析，根据牛顿第二定律，有
得
（3）入水后，对运动员分析，有
得
21．（2024高二上·西湖期中）如图所示，水平面上竖直固定一个粗糙圆弧轨道BC。圆弧轨道C端切线水平，长木板静止在光滑的水平面上，木板左端紧靠轨道右端且与轨道点等高但不粘连（长木板厚度不计）。从B的左上方A点以某一初速度水平抛出一质量m=2kg的物块（可视为质点），物块恰好能从B点沿切线方向无碰撞进入圆心角θ=53°的圆弧轨道BC，物块滑到圆弧轨道C点时速度大小为vC=4m/s，经圆弧轨道后滑上长木板。已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=1.2m、h=0.4m、R=1m，物块与长木板间的动摩擦因数。物块始终未滑出长木板，空气阻力不计，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）物块被抛出时的初速度大小；
（2）物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功；
（3）物块和长木板最终的速度；
（4）在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能。
【答案】（1）解：从A到B做平抛运动，则
物块被抛出时的初速度大小
（2）解：从B到C由动能定理
其中
解得
物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功17J；
（3）解：对物块和木板由动量守恒定律
解得
（4）解：在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能
【知识点】功能关系；平抛运动；动能定理的综合应用；碰撞模型
【解析】【分析】（1）根据平抛运动的规律求物块被抛出时的初速度大小；
（2）根据动能定理求物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功；
（3）对物块和木板由动量守恒定律求解 物块和长木板最终的速度；
（4）产生的内能等于摩擦力乘以相对位移。
（1）从A到B做平抛运动，则
物块被抛出时的初速度大小
（2）从B到C由动能定理
其中
解得
物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功17J；
（3）对物块和木板由动量守恒定律
解得
（4）在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能
22．（2024高二上·西湖期中）现代科技仪器可以利用电场、磁场对带电粒子的作用来控制其运动轨迹，让其到达所需的位置。如图甲所示是此种仪器离子注入式工作原理的示意图，M处的正离子初速度可忽略不计的飘入加速电场，经电场加速后从N点沿半径方向进入半径为R的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在水平放置的标靶上。已知加速器的两极板间电压为U，磁场方向垂直纸面向外，正离子的质量为m、电荷量为q，不考虑离子的重力及离子间的相互作用。
（1）求离子从加速器飞出进入圆形匀强磁场区域时的速度v的大小。
（2）离子从磁场边缘上某点出磁场时垂直打到标靶上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。
（3）如图乙所示，在距O点为2R的标靶左端与磁场中心O在同一竖直线上，标靶长为，要求所有离子都打到标靶上，求磁感应强度B的大小取值范围。
【答案】解：（1）根据动能定理
解得
（2）离子出磁场时垂直打到标靶上，则根据几何关系知离子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
根据
解得
（3）当离子垂直打到标靶上，轨迹半径最小为R，对应磁场最大为
当离子沿如图所示方向打到标靶上，轨迹半径最大，对应磁场最小，有几何关系
则，则
又由
解得
所有离子都打到标靶上，求磁感应强度B的大小取值范围为
【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）根据动能定理求加速器后粒子进入磁场的速度；
（2）带电粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动，由题可知，轨迹半径等于R，根据洛伦兹力提供向心力列式，从而求得磁感应强度的大小；
（3）找到垂直打在靶板上和最右端的临界位置，由几何关系求出半径的范围，再由牛顿第二定律求磁感应强度B的范围。
1 / 1浙江省杭州市西湖区绿城育华学校2024-2025学年高二上学期期中物理试卷
一、单项选择题（本题共13小题，每小题3分，共39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．（2024高二上·西湖期中）在单位符号中，属于国际单位制基本单位的符号的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2024高二上·西湖期中）在北京冬奥会短道速滑2000米混合接力比赛中，由武大靖、曲春宇、范可新、任子威组成的中国队以“2分37秒348”的成绩夺冠，获得中国冬奥会首金，下列说法正确的是（ ）
A．“2分37秒348”是时刻
B．速滑转弯时运动员一定具有加速度
C．根据成绩可以算出中国队的平均速度
D．研究运动员滑行动作时，可以把运动员看成质点
3．（2024高二上·西湖期中）2023年9月24日，在杭州富阳水上运动中心举行的杭州亚运会女子双人双桨决赛中，中国组合鲁诗雨/沈双美以7分03秒41的成绩夺得冠军，下列说法正确的是（ ）
A．桨对水的作用力和水对桨作用力大小相等
B．先有桨对水的作用力，后有水对桨的作用力
C．桨对水的作用力和水对桨的作用力是两种不同性质的力
D．两人在比赛过程中划行速度越快，惯性越大
4．（2024高二上·西湖期中）下列表述正确的是（ ）
A．法拉第提出了用电场线描述电场的方法，并用实验测得了元电荷的数值
B．库仑用扭秤实验研究了电荷间的相互作用规律，并测出了静电力常量
C．用点电荷来代替实际带电体是采用了等效替代的思想方法
D．电场强度、电势、电容都是用比值法定义的物理量
5．（2024高二上·西湖期中）关于平抛运动，下列说法不正确的是（ ）
A．平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B．平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
C．平抛运动的速度大小是时刻变化的
D．平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
6．（2024高二上·西湖期中）在学习库仑定律内容时，有下图的演示实验，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带正电的小球N先后挂在横杆上的P1、P2和P3处，通过调整丝线长度使M、N的球心在同一高度，当小球N静止时，观察丝线与竖直方向的夹角。通过观察发现：当小球N挂在P1时，丝线与竖直方向的夹角最大；当小球N挂在P3时N丝线与竖直方向的夹角最小。根据三次实验结果的对比，通过推理和分析，下列说法中正确的是（ ）
A．小球N与球体M间的作用力与球体M的电荷量成正比
B．小球N与球体M间的作用力与M、N的电荷量的乘积成正比
C．小球N与球体M间的作用力与M、N两球心距离成反比
D．距离球体M越远的位置，绝缘丝线对小球N的拉力越小
7．（2024高二上·西湖期中）电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此（ ）
A．电动势越大，表明电源储存的电能越多
B．电动势的大小是非静电力做功能力的反映
C．电动势与电压的单位都是伏特，故两者本质相同
D．由可知，电动势与非静电力做的功成正比，与所移动的电荷量成反比
8．（2024高二上·西湖期中）如图所示，轻弹簧的一端与固定的竖直板P拴接，另一端与物体A相连，物体A静止于粗糙水平桌面上，右端接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时用手托住B，让细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B到达最低点。下列有关该过程的分析正确的是（ ）
A．B物体在最低点时速度最大
B．B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与A物体动能增加量之和
C．细线拉力对A做的功大于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量
D．合外力对B物体所做的功不为零
9．（2024高二上·西湖期中）如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（ ）
A．带电粒子在P点时的动能小于在Q点时的动能
B．电场中P点的电势高于Q点的电势
C．带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小
D．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的大，比在P点时的小
10．（2024高二上·西湖期中）如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab=10 cm，bc=5 cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2 A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为( )
A．0.5 A B．1 A C．2 A D．4 A
11．（2024高二上·西湖期中）激光闪光灯的电路原理如图所示，电压为300V的电源向电容为的电容器C充电完毕后，通过外加高压击穿“火花间隙”间空气，使电容器一次性向激光闪光灯放电，提供所有能量使闪光灯发出强光，则电容器放电过程释放的电量和通过闪光灯的电流方向为（ ）
A．1.8C，向左 B．1.8C，向右
C．2×10-8C，向左 D．2×10-4C，向右
12．（2024高二上·西湖期中）如图所示，在直角三角形ABC的B、C处分别有垂直于三角形平面的通电长直导线，导线中电流的大小相等，方向相反，，D为AB边中点，已知C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小为B0，则D点的磁感应强度大小为（ ）
A．0 B．B0 C． D．2B0
13．（2024高二上·西湖期中）东海大桥连接了上海浦东与洋山港，东海大桥海上风电场是目前我国最大的海上风电场。其使用的风力发电机叶片长度约，风力发电机可将通过风扇截面的空气动能的转化为电能，已知空气密度为，当海上风速达到时，其发电功率约为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中有多个是符合题目要求的，不选、错选均不得分，漏选得1分。）
14．（2024高二上·西湖期中）下列说法正确的是（ ）
A．赫兹通过实验证实了电磁波的存在
B．普朗克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子化的
C．安培发现了电流的磁效应，并总结出右手螺旋定则以判定电流的磁场方向
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的
15．（2024高二上·西湖期中）半导体薄膜压敏传感器所受压力越大其电阻越小，利用这一特性设计成苹果大小自动分拣装置如图所示。其中R1为压敏电阻，R2为可变电阻，苹果通过放置在压敏电阻正上方的托盘秤时，可将压力传导至压敏电阻，电磁铁的输入电压大于某一个值时，电磁铁工作，将衔铁吸下并保持此状态一小段时间，苹果进入通道2，否则苹果将进入通道1。若要挑选出质量更大的苹果，下列措施可行的是（ ）
A．将R2的电阻调小 B．将R2的电阻调大
C．增大电源E1的电动势 D．增大电源E1的内阻
16．（2024高二上·西湖期中）如图所示，竖直绝缘墙上固定一带电小球，将质量为带电荷量为的小球B用轻质绝缘丝线悬挂在的正上方处，丝线长度为两点间的距离为。当小球B静止时，丝线与竖直方向的夹角，带电小球可视为质点，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A．丝线对小球B的拉力为
B．小球的带电荷量为
C．如果小球漏电导致电量缓慢减少少许，则之间的库仑力增大
D．如果小球漏电导致电量缓慢减少少许，则丝线拉力大小不变
三、实验题（每空2分，共20分）
17．（2024高二上·西湖期中）以下是某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”的过程。首先进行如下操作：
①如图甲，两细绳套栓在橡皮条的一端，另一端固定在水平木板，橡皮条的原长为GE；
②如图乙，用手通过两个弹簧测力计共同拉动橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力F1、F2的共同作用下，位于O点，橡皮条伸长的长度为EO；
③撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住其中一根细绳套，仍使其位于O点，如图丙。
（1）本实验采用的科学方法是 。
A．理想实验法 B．等效替代法
C．控制变量法 D．建立物理模型法
（2）用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，如图丁，此图形应该是 ；
（3）若是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线，一定沿GO方向的是 （选填“F”或“”）。
18．（2024高二上·西湖期中）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。
（1）本实验中，下列说法正确的是 （多选）。
A．重物选用质量和密度较大的金属锤
B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一直线上
C．可以根据v=gt来计算重物在t时刻的瞬时速度
D．先接通电源，后释放重物
（2）某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有 （多选）
A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度
C．BD、CF和EG的长度 D．AC、BD和EG的长度
（3）实验小组选用两个质量相同、材料不同的重物P和Q分别进行实验 多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的v2-h图像如右图所示，对比图像分析可知选重物 （选填“P”或“Q”）进行实验误差更小。
19．（2024高二上·西湖期中）在做“测定干电池电动势和内阻”的实验时，实验室给出下列器材：
A.一节待测干电池
B.电流表，量程0.6A，内阻左右
C.电压表，量程3.0V，内阻左右
D.滑动变阻器a，最大阻值为
E.滑动变阻器b，最大阻值为
F.电键一只、导线若干
（1）选择哪个滑动变阻器更加合理？ （填器材前面字母）；
（2）图甲为某同学连接好的电路照片，请在右边虚线框中画出该同学的实验电路图 。
（3）该同学测出的实验数据，并绘制出图线如图丙所示，根据图线计算被测电池的电动势为 V，内阻为 。（结果保留两位小数）
四、解答题（共35分）
20．（2024高二上·西湖期中）巴黎奥运会女子10米跳水决赛上，我国运动员全红婵再现“水花消失术”，惊艳了全世界。如图所示，对运动员的跳水过程进行简化研究，全程将运动员视为质点。运动员离开跳台后达到最高点，最高点离水面有11.25米，之后开始做自由落体运动，入水后立即做匀减速直线运动，直至速度减为零，入水后所受水的作用力（包括阻力和浮力）约为运动员本身重力的3.25倍。
（1）求运动员入水的速度大小；
（2）求运动员入水后的加速度大小；
（3）求运动员入水后至速度减为零时在水中下降的高度。
21．（2024高二上·西湖期中）如图所示，水平面上竖直固定一个粗糙圆弧轨道BC。圆弧轨道C端切线水平，长木板静止在光滑的水平面上，木板左端紧靠轨道右端且与轨道点等高但不粘连（长木板厚度不计）。从B的左上方A点以某一初速度水平抛出一质量m=2kg的物块（可视为质点），物块恰好能从B点沿切线方向无碰撞进入圆心角θ=53°的圆弧轨道BC，物块滑到圆弧轨道C点时速度大小为vC=4m/s，经圆弧轨道后滑上长木板。已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=1.2m、h=0.4m、R=1m，物块与长木板间的动摩擦因数。物块始终未滑出长木板，空气阻力不计，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）物块被抛出时的初速度大小；
（2）物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功；
（3）物块和长木板最终的速度；
（4）在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能。
22．（2024高二上·西湖期中）现代科技仪器可以利用电场、磁场对带电粒子的作用来控制其运动轨迹，让其到达所需的位置。如图甲所示是此种仪器离子注入式工作原理的示意图，M处的正离子初速度可忽略不计的飘入加速电场，经电场加速后从N点沿半径方向进入半径为R的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在水平放置的标靶上。已知加速器的两极板间电压为U，磁场方向垂直纸面向外，正离子的质量为m、电荷量为q，不考虑离子的重力及离子间的相互作用。
（1）求离子从加速器飞出进入圆形匀强磁场区域时的速度v的大小。
（2）离子从磁场边缘上某点出磁场时垂直打到标靶上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。
（3）如图乙所示，在距O点为2R的标靶左端与磁场中心O在同一竖直线上，标靶长为，要求所有离子都打到标靶上，求磁感应强度B的大小取值范围。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】本题主要考查了单位制，解题关键是熟记国际单位制规定了七个基本物理量。题中焦耳（J）、特斯拉（T）和牛顿（N）都是国际单位制的导出单位；而米（m）是国际单位制的基本单位之一。
故选B。
【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，根据基本单位及其符号分析答题。
2．【答案】B
【知识点】质点；时间与时刻；加速度；平均速度
【解析】【解答】解答本题的关键是明确路程和位移的概念，知道时间和时刻的概念，知道瞬时速度的概念，明确物体什么时候能被看成质点。A．时刻是指时间点，可知“2分37秒348”是指一段时间间隔，不是时刻，故A错误；
B．速滑转弯时运动员的速度(方向)发生变化，根据可知，运动员的加速度一定不为零，即运动员一定具有加速度，故B正确；
C．依题意，由于不知道短道速滑2000米混合接力比赛中中国队的位移，所以根据平均速度等于位移与时间的比值，可知不能算出中国队的平均速度，故C错误。
D．研究运动员滑行动作时，运动员的形状及大小对所研究的问题有较大影响，不可以把运动员看成质点，故D错误。
故选B。
【分析】根据时间和时刻的概念分析A选项；圆周运动合外力不为零；根据平均速度的概念分析平均速度；明确物体什么时候能被看成质点。
3．【答案】A
【知识点】牛顿第三定律；惯性与质量
【解析】【解答】牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上．ABC．根据牛顿第三定律知桨对水的作用力和水对桨作用力大小相等，且同时产生，性质相同，故A正确，BC错误；
D．惯性与物体运动的速度无关，故D错误。
故选A。
【分析】根据牛顿第三定律分析，关系与物体速度无关。
4．【答案】D
【知识点】电容器及其应用；物理学史；点电荷
【解析】【解答】A．前半句正确，后半句应该是密立根用油滴实验测量了元电荷的值，故A错误；
B．前半句正确，后半句应该是麦克斯韦通过理论计算得出了静电力常量，麦克斯韦在建立电磁场理论时，发现电场和磁场的传播速度 c光速与 真空介电常数 0 、真空磁导率 μ0 满足关系
故B错误；
C．点电荷并不是用另一个物体去“替代”实际带电体，而是 忽略带电体的形状、大小，只保留其电荷量和位置的影响，例如，一个带电小球在远处产生的电场可以近似看作点电荷，但并没有用另一个东西去“等效”它，而是简化它的物理属性，是采用了理想化物理模型的方法，故C错误；
D．由电场强度、电势和电容的定义可知，电场强度、电势、电容器的电容都是用比值法定义的，故D正确。
故选D。
【分析】（1）需注意物理学史与实验结论的对应关系（如谁提出方法、谁完成测量）；明确物理方法的区别，理想模型法（如点电荷）是忽略次要因素，等效替代法（如合力替代分力）是效果相同；比值定义法的特点是定义式与定义量无关（如E不由F、q决定），类似比值定义还有速度（v=s/t）、电阻（R=U/I）等；库仑定律中的静电力常量并非库仑本人测得，需结合物理学史背景；
（2）关键易错点在于混淆物理方法与概念（如C选项），解题时可先排除绝对错误选项（如A、B的史实错误），再对比核心概念（如D选项的比值定义特征）。
5．【答案】B
【知识点】曲线运动；平抛运动
【解析】【解答】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间。A．做平抛运动的物体只受重力作用，重力为恒力，故A正确；
B．平抛运动的速度方向时刻在变，且平抛运动的速度方向与重力方向的夹角逐渐减小，故B错误；
C．平抛运动水平初速度不变，竖直分速度不断增大，则合速度大小时刻变化．故C正确；
D．由于平抛运动的速度方向与重力方向的夹角逐渐减小，而重力方向就是平抛运动的加速度方向，故D正确。
本题选不正确的，故选B。
【分析】平抛运动是只在重力的作用下水平抛出的物体做的运动，所以平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别对两个方向进行分析即可明确其速度大小以及与水平方向上的夹角的变化。
6．【答案】D
【知识点】库仑定律
【解析】【解答】本题主要是考查库仑力作用下的平衡问题，重点掌握库仑力表达式，其次是正确表示角度，尽量用重力，不要用绳的拉力来表示。
对比三次实验，M、N间的距离不同，对小球N受力分析，如图：
设丝线与竖直方向夹角为θ，由平衡条件得
F库=mgtanθ，Tcosθ=mg
由图可知，距离球体M越远的位置，丝线与竖直方向夹角θ越小，cosθ越大，tanθ越小，则绝缘丝线对小球N的作用力T越小，库仑力越小，但不能判断库仑力与电荷量和距离是否成正比或反比，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】对小球受力分析，其受重力，绳的拉力，库仑力，根据几何关系得到夹角的表达式，由此分析。
7．【答案】B
【知识点】电源电动势及内阻
【解析】【解答】本题考查对电动势的方向的理解，要注意准确理解电动势的意义，知道电动势大小与通过的电荷量和做功无关。AB．电动势是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大，故A错误，B正确；
C．电动势其中为非静电力做功，电压其中为静电力做功，所以虽然两者单位相同，但本质不同，故C错误；
D．电动势是由W与q之比定义的物理量，可根据计算
电动势，但不能说E与W成正比，与q成反比，故D错误。
故选B。
【分析】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量。
8．【答案】C
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】本题考查功能关系的应用，正确受力分析，明确各种功能关系，是解答这类问题的关键，这类问题对于提高学生的分析综合能力起着很重要的作用。A．物体B在最低点时速度减小到零，A错误；
B．由于桌面粗糙，B物体机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量、A物体动能增加量、摩擦产生的热量三者之和，B错误；
C．细线拉力对A做的正功与摩擦力对A做的负功之和等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量，C正确；
D．根据动能定理，合外力对B物体所做的功等于B物体动能的变化量，应该为零，D错误。
故选C。
【分析】分析清楚过程中物体受力的变化情况，明确各个力做功情况；根据功能关系明确系统动能、B的重力势能、弹簧弹性势能等能量的变化情况，注意各种功能关系的应用。
9．【答案】B
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】根据电场线与等势面垂直，作出电场线，得到一些特殊点（电场线与等势面交点以及已知点）的电场力方向，同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法。AB．粒子做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，若粒子从P到Q的过程中，要克服电场力做功，因此粒子的动能减小，电势能增大，由于粒子带负电，故其在电势低的地方电势能大，故P点的电势高于Q点的电势，A错误，B正确；
C．根据电场线的分布情况可知，P点的电场强度大于Q点的电场强度，所以粒子在P点时的加速度大小大于在Q点时的加速度大小，C错误；
D．根据能量守恒定律可知，带电粒子只受电场力的作用，在运动过程中，各点的动能与电势能之和保持不变，D错误。
故选B。
【分析】根据轨迹弯曲的方向可知，电场力的方向向下。由于题目没有说明带电粒子的电性，所以不能判断出电场线的方向；根据受力的方向与运动方向之间的关系，判断出电场力做功的正负，从而判断出电荷电势能和动能的变化；只有电场力做功，动能与电势能之和保持不变；由电场线疏密确定出，P点场强大，电场力大，加速度大。
10．【答案】A
【知识点】电阻定律；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】本题主要考查电阻定律和欧姆定律的灵活运用。要注意导体的接法不同时，电体的电阻不相同。设厚度为D，根据电阻定律公式，有
①②
故
根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比．故两次电流之比为4：1，故第二次电流为0.5A．
故选A。
【分析】根据电阻定律公式确定两次电阻值之比，然后根据欧姆定律确定电流之比。
11．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】此题为信息题目，读懂题目即可，应用的物理知识很简单：Q=CU。根据
可知，电容器电荷量
电容器放电电流与充电电流方向相反，通过闪光灯的电流方向向右。
故选B。
【分析】根据Q=CU，知电容器电荷量，电容器放电电流与充电电流方向相反。
12．【答案】C
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】本题解题关键是掌握右手定则，确定D点的磁感应强度，并利用平行四边形法则画出合磁场强度。如图
C处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小B0，方向与CD垂直；B处的电流在D点产生的磁场磁感应强度大小B1，方向与AB垂直；由于D点到B、C点的距离相等，则B0=B1，由数学知识可知B0与B1的夹角为60°，则D点的磁感应强度大小为
故选C。
【分析】根据右手定则，确定D点的磁感应强度，并画出合磁场强度，根据数学知识，求D点的磁感应强度大小。
13．【答案】B
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】本题考查能量转化及守恒定律的应用，要明确能量转化方向，并能熟练掌握密度的计算公式，能够利用效率计算能量间的转换。根据题意可知，时间内通过风扇的空气的质量为
动能为
设发电功率为，由能量守恒定律有
联立代入数据解得
故选B。
【分析】通过风速和风扇面积计算通过的气流体积，再由密度得到流通气体质量，通过风扇能量转化率可求得风扇功率的表达式。
14．【答案】A,B,D
【知识点】物理学史；能量子与量子化现象
【解析】【解答】本题的关键在于对物理学史和基本概念的准确理解。在分析选项时，需要结合物理学史上的重要发现和理论，以及这些理论的基本原理。A．赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A正确；
B．普朗克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子化的，故B正确；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出右手螺旋定则以判定电流的磁场方向，故C错误；
D．真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都是相同的，故D正确。
故选ABD。
【分析】根据物理学史和基本概念，涉及电磁波、量子力学、电流的磁效应以及相对论的基本原理，需要对每个选项进行逐一分析，判断其正确性。
15．【答案】A,D
【知识点】电路动态分析
【解析】【解答】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的应用，根据题意结合闭合电路欧姆定律即可完成分析。AB．质量大的苹果对压敏传感器R1的压力大，压敏传感器R1的阻值小，电路中的电流大，则电阻R2的电压大，即放大电路的输入电压大于某一个值，电磁铁工作将衔铁吸下，苹果将进入通道2，将R2的电阻调大，根据串联电路电压分配规律可得电阻R2的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故A正确，B错误；
C．电源E1电动势变大，则电阻R2的电压变大，则质量较小的苹果更容易使放大电路的输入电压大于某一个值，从而进入通道2，即将挑选出质量更小的苹果，故C错误；
D．电源E1内阻变大，则电阻R2的电压变小，要达到某一临界值，则需要减小压敏传感器R1的阻值，增大电路中的电流，从而使电阻R2的电压达到临界值，则需要增大对压敏传感器R1的压力，即将挑选出质量更大的苹果，故D正确。
故选AD。
【分析】根据装置的原理结合闭合电路欧姆定律分析出挑出较大苹果的方法。
16．【答案】B,D
【知识点】库仑定律；共点力的平衡
【解析】【解答】本题考查带电体在库仑力作用下的受力平衡，在分析受力时，需要结合几何关系和已知角度、长度，得到三个力之间的比例关系。A．由题意可知
所以AB与BC垂直，两小球之间的距离为
对小球B进行受力分析如图
由平衡条件得，丝线对小球B的拉力为
故A错误；
B．两小球之间的库仑斥力为
由
可得，小球A的带电荷量为
故B正确；
CD．由相似三角形可知
根据题意可知，不变，比值不变，若A缓慢漏电，由库仑定律可知两球间的库仑力减小，距离减小，但比值不变；如果小球A漏电导致电量减少少许，由于不变，则丝线的拉力大小不变，故C错误，D正确。
故选BD。
【分析】根据对小球受力分析，结合几何关系即可计算其拉力大小、库仑力大小；由库仑定律可得库仑力与电荷量的关系式，从而计算小球A的电荷量；根据力三角形和几何三角形的相似特点，即可得到力的大小与长度之间的关系，根据长度的变化得到库仑力和拉力的变化特点。
17．【答案】（1）B
（2）平行四边形
（3）F
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】主要考查了探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验，要明确实验的原理，理解力的平行四边形定则作图法。
（1）实验中用两根弹簧测力计拉橡皮条与用一根弹簧测力计拉橡皮条的末端位置相同，可知，实验采用了等效替代法。
故选B。
（2）拉力F单独作用的效果与F1、F2共同作用的效果相同，F1、F2是分力，F是合力，则用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，如图丁，此图形应该是平行四边形。
（3）F是用一根弹簧测力计拉橡皮条时的合力，其方向一定沿橡皮条拉伸方向，即一定沿GO方向的是F。
【分析】（1）探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验原理为等效替代法；
（2）根据图形观察分析得出结论；
（3）合力的实际值一定沿橡皮条方向；
（1）实验中用两根弹簧测力计拉橡皮条与用一根弹簧测力计拉橡皮条的末端位置相同，可知，实验采用了等效替代法。
故选B。
（2）拉力F单独作用的效果与F1、F2共同作用的效果相同，F1、F2是分力，F是合力，则用虚线将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接，如图丁，此图形应该是平行四边形。
（3）F是用一根弹簧测力计拉橡皮条时的合力，其方向一定沿橡皮条拉伸方向，即一定沿GO方向的是F。
18．【答案】（1）A；B；D
（2）B；C
（3）P
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】本题考查了验证机械能守恒定律的实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。实验原理：自由下落的物体只有重力做功，若减小的势能等于增加的动能，即：-△Ep=△Ek，则物体机械能守恒。
（1）A．实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确；
B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一直线上，以减小纸带和限位孔间的摩擦力，选项B正确；
C．用v=gt计算重物在t时刻的瞬时速度，相当间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的意义，选项C错误；
D．先接通电源，后释放重物，选项D正确。
故选ABD。
（2）根据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度，结合动能与重力势能表达式；
A．当OA、AD和EG的长度时，只有求得F点与BC的中点的瞬时速度，从而确定两者的动能变化，却无法求解重力势能的变化，故A错误；
B．当OC、BC和CD的长度时，同理，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确；
C．当BD、CF和EG的长度时，依据BD和EG的长度，可分别求得C点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，再由CF确定重力势能的变化，进而得以验证机械能守恒，故C正确；
D．当AC、BD和EG的长度时，依据AC和EG长度，只能求得B点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，而BF间距不知道，则无法验证机械能守恒，故D错误。
故选BC。
（3）设重物下落过程中受到的阻力为f，根据动能定理可得
化简整理可得
因此v2-h图像的斜率
由于重物P、Q质量相同，结合题目图丙可知重物Q对应的斜率较小，则所受阻力较大，因此选重物P进行实验误差更小。
【分析】（1）根据实验器材的需要和步骤分析求解；
（2）根据验证机械能守恒定律所需的条件，结合已知的长度分析求解；
（3）根据动能定理，结合v2 h图像的斜率分析求解。
（1）A．实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，从而减小实验误差，故A正确；
B．安装打点计时器时，应使两个限位孔处于同一直线上，以减小纸带和限位孔间的摩擦力，选项B正确；
C．用v=gt计算重物在t时刻的瞬时速度，相当间接使用了机械能守恒定律，这样就失去了验证的意义，选项C错误；
D．先接通电源，后释放重物，选项D正确。
故选ABD。
（2）根据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度，结合动能与重力势能表达式；
A．当OA、AD和EG的长度时，只有求得F点与BC的中点的瞬时速度，从而确定两者的动能变化，却无法求解重力势能的变化，故A错误；
B．当OC、BC和CD的长度时，同理，依据BC和CD的长度，可求得C点的瞬时速度，从而求得O到C点的动能变化，因知道OC间距，则可求得重力势能的变化，可以验证机械能守恒，故B正确；
C．当BD、CF和EG的长度时，依据BD和EG的长度，可分别求得C点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，再由CF确定重力势能的变化，进而得以验证机械能守恒，故C正确；
D．当AC、BD和EG的长度时，依据AC和EG长度，只能求得B点与F点的瞬时速度，从而求得动能的变化，而BF间距不知道，则无法验证机械能守恒，故D错误。
故选BC。
（3）设重物下落过程中受到的阻力为f，根据动能定理可得
化简整理可得
因此v2-h图像的斜率
由于重物P、Q质量相同，结合题目图丙可知重物Q对应的斜率较小，则所受阻力较大，因此选重物P进行实验误差更小。
19．【答案】（1）E
（2）
（3）1.45；0.67
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）当滑动变阻器阻值（）与待测电阻（ ）接近时，调节 滑 能显著改变总电阻，从而使电流/电压表示数变化明显。若 远大于 （如选1000Ω），调节时总电阻变化比例小，电表示数变化不明显。由于干电池的内阻较小，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的E。
（2）根据图甲中的实物连接图，电路图如图所示
（3）根据闭合电路欧姆定律可得
则有
可知图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值等于内阻，则有
【分析】优先选择较小阻值的滑动变阻器（如20Ω），以确保：电表示数变化明显，提高实验精度；
调节范围宽，避免“灵敏度不足”问题。
U I 图像（路端电压 vs 电流，函数关系：，图像特点：纵轴截距（）：即电动势。横轴截距（）：短路电流 。斜率：，即内阻的绝对值。
（1）由于干电池的内阻较小，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的E。
（2）根据图甲中的实物连接图，电路图如图所示
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
则有
可知图像的纵轴截距等于电动势，则有
图像的斜率绝对值等于内阻，则有
20．【答案】（1）解：对自由落体运动阶段分析，有
得
（2）解：入水后，对运动员分析，根据牛顿第二定律，有
得
（3）解：入水后，对运动员分析，有
得
【知识点】自由落体运动；牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的速度—位移关系求解；
（2）入水后，对运动员分析，根据牛顿第二定律求解加速度大小；
（3）入水后，对运动员分析，根据自由落体运动的速度—位移关系求解。
（1）对自由落体运动阶段分析，有
得
（2）入水后，对运动员分析，根据牛顿第二定律，有
得
（3）入水后，对运动员分析，有
得
21．【答案】（1）解：从A到B做平抛运动，则
物块被抛出时的初速度大小
（2）解：从B到C由动能定理
其中
解得
物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功17J；
（3）解：对物块和木板由动量守恒定律
解得
（4）解：在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能
【知识点】功能关系；平抛运动；动能定理的综合应用；碰撞模型
【解析】【分析】（1）根据平抛运动的规律求物块被抛出时的初速度大小；
（2）根据动能定理求物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功；
（3）对物块和木板由动量守恒定律求解 物块和长木板最终的速度；
（4）产生的内能等于摩擦力乘以相对位移。
（1）从A到B做平抛运动，则
物块被抛出时的初速度大小
（2）从B到C由动能定理
其中
解得
物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功17J；
（3）对物块和木板由动量守恒定律
解得
（4）在物块相对长木板运动的过程中，物块与长木板之间产生的内能
22．【答案】解：（1）根据动能定理
解得
（2）离子出磁场时垂直打到标靶上，则根据几何关系知离子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
根据
解得
（3）当离子垂直打到标靶上，轨迹半径最小为R，对应磁场最大为
当离子沿如图所示方向打到标靶上，轨迹半径最大，对应磁场最小，有几何关系
则，则
又由
解得
所有离子都打到标靶上，求磁感应强度B的大小取值范围为
【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）根据动能定理求加速器后粒子进入磁场的速度；
（2）带电粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动，由题可知，轨迹半径等于R，根据洛伦兹力提供向心力列式，从而求得磁感应强度的大小；
（3）找到垂直打在靶板上和最右端的临界位置，由几何关系求出半径的范围，再由牛顿第二定律求磁感应强度B的范围。
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