浙江省嘉兴市钱塘联盟2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
一、单选题
1.下列各组物理量中,均属于矢量的是( )
A.电势能、电流 B.速度、电势差
C.磁感应强度、加速度 D.电场强度、磁通量
2.2025年9月3日在北京天安门广场举行盛大阅兵仪式,以纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,展示了很多新式的武器装备。下列说法正确的是( )
A.首次公开的100式主战坦克,搭载105毫米火炮,总重量仅为40吨,其中的单位“毫米”和“吨”都是国际制基本单位
B.直升机编队组成“80”的图案飞过天安门广场时,以其中一架直升机为参考系,其他直升机是静止的
C.我国超高音速导弹的突防速度最高可达12马赫(1马赫约等于340m/s)指的是平均速度
D.“歼-20”匀速飞过天安门广场时的惯性大于减速飞行时的惯性
3.如图甲所示,“天工”是纯电驱拟人奔跑全尺寸人形机器人,它可以稳定行走、奔跑、翻越障碍等,最大速度可达12km/h。2025年4月13日“天工”参加了北京举行的全球首个人形机器人半程马拉松赛。时刻,a、b两个机器人并排在同一起跑线上,之后它们沿直道运动的图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.两个机器人同时开始运动 B.2~4s内b的加速度大小为
C.前2s内a的位移大小为2m D.3s末两个机器人相遇
4.下列说法中正确的是( )
A.金属在温度特别高时电阻可以降到0,这种现象叫作超导现象
B.电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C.某充电宝的说明书标明电池容量为10000,其中为能量单位
D.处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面
5.2025年9月29日,长征二号丁运载火箭第100次发射,在西昌成功发射试验三十号卫星01、02星,创下单一型号火箭百发全胜纪录。已知卫星01的质量为m,在轨道上稳定运行时,可视为离地面高度为h的匀速圆周运动,地球表面附近的重力加速度为g,地球半径为R。不考虑地球自转的影响。下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,卫星处于失重状态
B.在轨道上稳定运行时,卫星的线速度将大于地球的第一宇宙速度
C.在轨道上运行时,卫星的动能为
D.在轨道上运行时,卫星的速度大小为
6.避雷针上方有雷雨云时避雷针附近的电场线分布如图所示,图中中央的竖直黑线AB代表了避雷针,CD为水平地面。MN是电场线中两个点,下列说法正确的是( )
A.N点的场强比M点的场强大
B.N点的电势比M点的电势高
C.试探电荷从M点沿直线移动到N点,电场力做功最少
D.CD的电势为零,但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直
7.我国有一传统民俗文化表演——“抡花”,如图,竖直转轴固定在水平地面点,点固定一带有相同“花筒”M、N的水平杆对称分布,快速转动手柄AB,“花筒”随之一同在水平面内转动,筒内烧红的铁屑沿轨迹切线飞出落到地面。若水平杆长为L,离地高h,手摇AB转动的角速度为,重力加速度g,忽略空气阻力且“花筒”可看作质点,则( )
A.手柄转动越快,铁屑飞出后在空中运动时间越短
B.铁屑落地时的速度方向由转动速度和铁片质量决定
C.“花筒”(含铁屑)在水平面内转动时受到重力、水平杆的作用力、向心力
D.若“花筒”(含铁屑)质量为m,其水平杆提供的向心力大小为
8.质子()和氘核()以相同速度分别从同一位置垂直于边界射入匀强磁场,两条运动轨迹如图中a、b所示,a的半径为,b的半径为。设、和、分别是质子、氘核在磁场中所受的洛伦兹力和运动时间,则( )
A.质子就是元电荷,轨迹b是质子的运动轨迹 B.
C. D.
9.计算机键盘为电容式传感器,每个按键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片组成一个平行板电容器,其内部电路如图所示。只有当按键的电容改变量大于或等于原电容的50%时,传感器才有响应。灵敏电流计电阻不计,下列说法正确的是( )
A.按下按键的过程中,电容器的电容减小
B.按下按键的过程中,电流方向从a指向b
C.松开按下的按键后,电容器两端的电压不变
D.按键被按下时,传感器会有响应
10.如图所示,两足够长的通电直导线P、Q(垂直纸面)关于粗糙程度均匀的水平面对称分布,P、Q连线与水平面交点为O,P、Q通以大小相等、方向相反的恒定电流。一带负电的绝缘物块从A点以某一初速度向右运动,恰好运动到O点。下列说法正确的是( )
A.从A到O,磁感应强度方向水平向右
B.从A到O,磁感应强度先增大后减小
C.从A到O,物块做加速度逐渐增大的减速运动
D.从A到O,物块做匀减速直线运动
二、多选题
11.关于下列四幅图的说法中,正确的是( )
A.图甲中,赫兹引入了能量子这一概念,首次提出了能量量子化的思想
B.图乙中,金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向外
C.图丙中,当线框向右匀速运动时,线框中的磁通量减小,线框中产生感应电流
D.图丁中,在真空中紫外线的传播速度比红外线的传播速度大
12.如图所示是有两个量程的电表的原理图,测量时分别接入“A、B”或“A、C”,下列说法正确的是( )
A.此为电压表,接“A、C”时量程更大
B.此为电流表,接“A、B”时量程更大
C.若被短路,接“A、B”时电表测量值仍正确
D.若被短路,接“A、C”时电表测量值仍正确
13.如图所示,均匀带电薄圆板所带电荷量为,质量为m的金属小球所带电荷量为,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.小球受细线拉力的大小为
B.板在小球处产生的电场强度大小为
C.小球在O点处产生的电场强度大小为
D.剪断绝缘细绳后小球做匀变速曲线运动
三、实验题
14.某实验小组用如图所示装置探究向心力大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系,已知A、B、C处挡板的转动半径之比为。
(1)本实验的实验方法是 (选填“等效替代法”或“控制变量法”)。
(2)探究向心力大小F与半径r的关系时,需要将质量相同的小球,分别放在挡板C处和 (选填“A”或“B”)处,将皮带处于半径 (选填“相等”或“不相等”)的左、右塔轮上。
(3)实验时,若将质量之比为的两个小球分别放在挡板B、C处,且皮带处于半径相等的左、右塔轮上,则左、右标尺露出格数之比为 。
15.某同学想把一量程为2mA、内阻未知的毫安表改成量程为3V的电压表,该同学先用多用电表测量此毫安表的内阻,进行了如下操作:
(1)将多用电表挡位调到电阻挡 “×10”,再将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;
(2)将图甲中多用电表的黑表笔和 (填“1”或“2”)端相连,红表笔连接另一端;
(3)测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过大,需要将多用电表挡位调到电阻 (填“×1”或“×100”)挡。
(4)再次将红表笔和黑表笔短接,进行欧姆调零;
(5)测量时,多用电表指针指示的位置如图乙所示,由此可以得到毫安表的内阻为 Ω。
16.为了测定马铃薯电池的电动势和马铃薯的电阻率,物理实验小组设计了如图甲所示的实验。实验操作过程如下:
(1)将电极材料制成长、宽的矩形金属电极,把马铃薯切成厚度为d且接触面积与正负电极面积相等的矩形块。用图乙中游标卡尺的 (填“A”“ B”或“C”)测量马铃薯的厚度如图丙所示,则马铃薯的厚度 cm。
(2)将制成的马铃薯块置于铜片与锌片两电极之间,确保马铃薯与电极的良好接触。改变电阻箱的电阻,记录多组电压传感器的示数U及对应的电流传感器的示数I。在丁图中完成图像 ,并由图线可知马铃薯电池的电动势 V,内阻 Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)马铃薯的电阻率的表达式为 (用题中字母a、b、d、r表示)。
(4)利用5块这样的马铃薯块串联在一起给一个小电珠(3.6V,0.9W)供电,小电珠 (填“能”“不能”)正常发光。
四、解答题
17.当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬间变暗。汽车的电源、理想电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12.5V,内阻为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时,电流表示数为10A;电动机启动的瞬间,电流表示数达到58A。(忽略温度对车灯电阻的影响)问:
(1)车灯的电阻有多大?
(2)电动机启动瞬间,电动机两端电压是多大?
(3)电动机启动前后,车灯的功率减少了多少?
18.如图所示为川藏“新干线”雅康高速公路上对岩枢纽互通工程某段的简化模型。匝道ABCDE由倾角为、长为的倾斜上坡直道AB段、弯曲轨道BCD段(该段可视为同一平面上的圆弧轨道,做匀速圆周运动的等效半径为R)和长为的水平直道DE段组成。一辆质量为m的汽车以的速度进入AB段做减速运动,到达B处速度大小为,保持该速率沿BCD段到达D处,然后以恒定功率P经历时间t加速到达E处时,速度大小也为。DE段阻力恒定,重力加速度为g。求:
(1)汽车在圆弧轨道C点需要的向心力为多大?
(2)汽车在倾斜直道AB段机械能变化了多少?
(3)汽车在直道DE段所受的阻力大小。
19.“电磁炮”是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速,使其达到打击目标所需的动能。如图是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计,轨道宽为;在导轨间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度;“电磁炮”弹体总质量,其中弹体在轨道间的电阻;可控电源是恒流源,内阻,以保证“电磁炮”匀加速发射;在某次试验发射时,电源为加速弹体提供的电流是,不计空气阻力。求:
(1)弹体所受安培力大小和方向;
(2)弹体从静止加速到4km/s,轨道至少要多长;
(3)弹体从静止加速到4km/s过程中,该系统消耗的总能量。
(4)实际上炮弹在轨道上运动时会受到空气阻力和摩擦阻力,若其受到的阻力与速度的关系为,其中阻力系数k为常量、炮弹离开轨道前做匀速运动,炮弹离开轨道时的速度大小为,求阻力系数k的大小。
20.如图所示电路,电源内阻,定值电阻,,平行板电容器两板间距,板长。两极板左端正中间有一不断向板间水平发射带电微粒的装置,微粒初速度。当S闭合,并在平行板间加入垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度,带电微粒恰好可沿板中线做匀速直线运动(已知带电微粒质量为,电量,不计粒子间的相互作用,重力不计)。
(1)微粒能否带负电?平行板间的电压为多大?
(2)电源电动势E为多大?电源的输出功率多大?
(3)若撤去磁场,带电微粒能否飞出极板?若能,求出粒子飞出极板时速度的大小及偏转位移大小。该过程中电势能变化了多少?
参考答案
1.C
2.B
3.B
4.D
5.C
6.A
7.D
8.B
9.C
10.D
11.BC
12.AC
13.BC
14.(1)控制变量法
(2) B 相等
(3)
【详解】(1)探究向心力大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系,采用的实验方法是控制变量法。
(2)[1][2]探究向心力大小F与半径r的关系时,需要控制质量和角速度相同;需要将质量相同的小球,分别放在挡板C处和B处;将皮带处于半径相等的左、右塔轮上。
(3)实验时,若将质量之比为的两个小球分别放在挡板B、C处,可知两球做圆周运动的半径之比为;且皮带处于半径相等的左、右塔轮上,可知两球做圆周运动的角速度相等,根据可知,左、右标尺露出格数之比为
15. 1 ×1 16
【详解】(2)[1]电流从多用电表红表笔流入、黑表笔流出,从待测毫安表正接线柱流入、负接线柱流出,所以应将图甲中多用电表的黑表笔和1端相连,红表笔与2端相连。
(3)[2]测量电阻时发现多用电表指针偏转角度过大,说明待测电阻阻值较小,需要将多用电表挡位调到电阻“×1” 挡。
(5)[3]测量时,多用电表指针指示的位置如图乙所示,由此可以得到毫安表的内阻
16.(1) B 2.01
(2) 见解析 0.72(0.70~0.74)
(3)
(4)不能
【详解】(1)[1][2]用图乙中游标卡尺的B测量马铃薯的厚度如图丙所示,10分度游标卡尺的精确值为,则马铃薯的厚度为
(2)[1]根据图中描出的点作图像如图所示
[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得
由作出的图像可得马铃薯电池的电动势为
内阻为
(3)根据电阻定律可得
解得马铃薯的电阻率为
(4)利用5块这样的马铃薯块串联在一起给一个小电珠(3.6V,0.9W)供电,总电动势为
总内阻为
小电珠正常工作时的电阻为
可知小电珠正常工作时的电阻远小于总内阻,则小电珠分到的电压非常小,远小于3.6V,所以小电珠不能正常发光。
17.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)车灯接通电动机未起动时,电流表示数为10A,根据闭合电路欧姆定律可得
可得车灯的电阻为
(2)电动机启动瞬间,车灯与电动机并联,两端电压为
(3)电动机启动前,车灯的功率为
电动机启动后,车灯的功率为
则电动机启动前后,车灯的功率减少了
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)在BCD段,根据牛顿第二定律有
(2)在AB段根据动能定理有
根据功能关系有
解得
(3)在DE段根据动能定理有
解得
19.(1),方向水平向右
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)弹体所受安培力大小为
由左手定则可知安培力方向水平向右。
(2)弹体从静止加速到4km/s,根据动能定理可得
代入数据解得
(3)弹体从静止加速到4km/s过程中,根据动量定理可得
解得
发射弹体过程产生的焦耳热为
则系统消耗的总能量为
(4)炮弹离开轨道前做匀速运动,根据受力平衡可得
代入数据解得
20.(1)可以带负电,
(2),
(3)能,,;减少了
【详解】(1)带电微粒恰好可沿板中线做匀速直线运动,且重力不计,可知电场力与洛伦兹力平衡,微粒可以带负电;设两板间电场强度为,则有
又
联立可得,
(2)电容器的电压即为电阻两端的电压,则有
根据闭合电路欧姆定律有
解得
电源的输出功率为
(3)由(1)可知两板间电场强度为,撤去磁场后,粒子在电场中做类平抛运动,假若能够飞出电场,有
由牛顿第二定律可知
沿垂直于极板方向的偏转位移大小为
联立可得
即粒子恰好能够飞出电场。带电微粒飞出电场时沿竖直方向的速度大小
此时速度大小为
电场力做功为
可知电势能减少了。