浙江省杭州地区（含周边）重点中学2025-2026学年高二（上）期中物理试卷（含答案）

2025-2026学年浙江省杭州地区（含周边）重点中学高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”由普朗克常数h来定义。普朗克常数h作为一个自然常数，源自于普朗克提出的能量子概念，即 =hv，其中 表示能量，ν表示频率，则h的单位用国际单位制基本单位表示为（　）
A. J s B. N m/s C. kg m/s D. kg m2/s
2.如图是卡文迪什扭秤实验原理图，利用标尺上光斑位置的变化，巧妙地放大微小形变，以测量物体间的引力，被誉为物理学十大最美实验之一。下列实验设计与扭秤实验“放大”思想异曲同工的是（　　）

A. 观察玻璃瓶的微小形变
B. 探究加速度与力、质量的关系
C. 伽利略理想斜面实验
D. 探究求合力的方法
3.如图是喷泉景观图。若将喷泉喷出的水柱分割成一系列长度相等质量不等的小水柱，以空中的小水柱为研究对象，不计空气阻力，不计小水柱间的相互作用力，下列说法正确的是（　　）

A. 小水柱在空中运动过程中先超重再失重
B. 相等时间内小水柱的速度变化量相同
C. 相等时间内小水柱受到的合力冲量相同
D. 相等时间内质量相等的小水柱动能变化量大小相等
4.如图是研究高压带电体周围绝缘试验的电场分布图，高压带电体A等效为点电荷，B、C、D是其周围的三个金属导体，处于静电平衡状态，M、N是导体C内的两点，P、Q是导体B附近的两点，下列说法正确的是（　　）

A. 电场强度EM＜EN
B. 电势φP＜φQ
C. 若将一试探正电荷从N点移到M点，电场力做正功，电势能增大
D. 把一个电子从P点移动到Q点，电子的电势能增加
5.如图所示的磁性白板板面可任意调整角度，将一宣传纸用一只磁钉吸在白板上（磁钉未与白板接触），进行如下操作：Ⅰ.将白板调成竖直状态，宣传纸静止于白板上；Ⅱ.将白板调成水平状态，用一水平力拉宣传纸，纸未被拉动。下列说法正确的是（　　）

A. 操作Ⅰ中，宣传纸受到6个力
B. 操作Ⅰ中，磁性越强，磁钉受到的摩擦力越大
C. 操作Ⅱ中，宣传纸对磁钉的作用力竖直向上
D. 操作Ⅱ中，增大拉力，磁钉受到的摩擦力将变大
6.在粒子物理研究中，带电粒子在云室等探测装置中的径迹是非常重要的实验证据。如图是1932年安德森利用放在匀强磁场中的云室记录的正电子的径迹，云室中放有6mm厚的铅板，磁场方向垂直纸面，A、B是径迹上的两个点，若不计正电子受到的重力及运动过程的阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 磁场方向垂直纸面向里
B. 正电子的运动方向可能是从B到A
C. 正电子在A、B两点受到的洛伦兹力大小相等
D. 正电子经过铅板后，运动的周期变小
7.“夸父一号”卫星是我国首颗综合性太阳探测卫星，也是首颗在近地轨道观测太阳“一磁两爆”的卫星。如图所示，它和另一颗卫星S分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球逆时针运动（圆半径与椭圆半长轴等长），两轨道相交于A、B两点。已知夸父一号卫星的速度大小为v1，卫星S在椭圆轨道远地点P时速度大小为v2，椭圆轨道的近地点为Q，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法正确的是（　　）
A. 两卫星可能在A点或B点处相遇
B. 两卫星在图示位置的速度v1＞v2
C. 两卫星通过B点时受到的万有引力和加速度都相等
D. 在相等时间内卫星S与地心连线扫过的面积与夸父一号与地心连线扫过的面积相等
8.小明同学在做奥斯特实验时，设想了一个测量地磁场水平分量磁感应强度B地的方法。如图所示，他将小磁针静置于水平地面上，找一足够长的直导线平行固定于小磁针正上方，和小磁针间距为d、给直导线通以电流I，调节电流I的大小，测量静止后小磁针偏转角度θ。已知通电长直导线在空间某处形成的磁场，磁感应强度B大小可表示为B=k，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流强度，不考虑地磁偏角的情况下，下列说法正确的是（　　）

A. 通电瞬间，小磁针N极垂直纸面向外偏转
B. 实验时，增大电流I，偏转角θ也变大，则θ与I成正比
C. 若电流I0时，测得偏转角θ0，则B地可表示为B地=
D. 若电流I0时，测得偏转角θ0，则B地可表示为B地=
9.如图所示，同一水平面的M、N点固定两个等量同种负点电荷，绝缘光滑圆环ABCD垂直MN放置，其圆心O在MN的中点，半径为R、AC和BD分别为竖直和水平的直径。质量为m、电荷量为+q、重力不计的轻质小球套在圆环上，从A点沿圆环以初速度v0做完整的圆周运动，则下列说法错误的是（　　）
A. 小球从A到C的过程中电势能不变
B. 可以求出小球在D点的加速度
C. 运动过程中，小球可能全程不受圆环作用力
D. v0越大，小球在C点受到圆环的作用力越大
10.如图，质量m1=2kg的木板静止在光滑水平地面上，右侧竖直墙面固定一劲度系数k=20N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m2=3kg的小物块以初速度v0水平向右滑上木板左端，一段时间后两者共速，速度为v1=2m/s，此时木板未与弹簧接触。之后的运动中，小物块与木板始终保持相对静止，弹簧处在弹性限度内。若小物块与木板间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在弹性限度内弹簧弹性势能Ep与形变量x的关系为Ep=kx2，（g=10m/s2），则（　　）
A. 小物块初速度v0=m/s
B. 小物块与木板间动摩擦因数μ至少为0.4
C. 若μ=0.5，木板长度至少为0.6m
D. 若μ=0.5，木板初始位置与弹簧的距离至少为0.6m
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
11.中国民航局规定旅客携带充电宝乘机应遵守：充电宝额定能量不超过100Wh，无须航空公司批准；额定能量超过100Wh但不超过160Wh，经航空公司批准后方可携带。如表所示为某两款不同型号的充电宝，下列说法正确的是（　　）
产品型号 P11-B A10
电池容量 10000mAh 20000mAh
输入 DC5V/2.5A DC9V/2A
USB输出 DC5V/2A DC4.5V/5A
A. “电池容量”信息中给出的mAh是能量单位
B. 这两款充电宝能量都超过100Wh，须经航空公司批准后方可携带
C. 给“P11-B”型号的充电宝充满电，至少需要4h
D. 用“A10”型号的充电宝通过USB持续输出，理论上可持续充电约4h
12.下列说法正确的是（　　）
A. 图甲是磁流体发电机的结构示意图，图中A板电势较高
B. 图乙是洛伦兹力演示仪的结构简图，减小电子枪的加速电压，电子做圆周运动的周期不变
C. 图丙是电容式话筒的结构示意图，振动膜片向左振动时，电阻R中电流的方向：从右往左
D. 图丁是回旋加速器结构示意图，增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能增加
13.据报道，我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道。图甲为某种霍尔推进器的放电室（两个半径接近的同轴圆筒间的区域）的示意图。为了粗略了解离子在放电室里的运动情况，小明将“放电室”简化为：在长为L的圆筒区域内，存在水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图乙所示），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。某质量为m，电荷量为q的正离子从圆筒中心轴线的O1点进入圆筒区域，其速度平行于磁场方向的分量大小为
v1，垂直于磁场方向的分量大小为v2，圆筒半径R足够大，不计离子重力，则（　　）
A. 若v1=0，v2=0，离子在圆筒里运动的时间为t=
B. 若v1=0，v2=v0，离子在圆筒里运动加速度大小不变
C. 若v1=v0，v2=v0，离子在圆筒里运动洛伦兹力大小为Bqv0
D. 若v1=v0，v2=v0，离子从O2点穿出圆筒，L至少为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
14.下列甲、乙、丙、丁图分别是“探究小车速度随时间变化规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“探究平抛运动规律”、“验证动量守恒”的实验装置图。
（1）下列说法正确的是 ；
A.图甲实验中，悬挂重物的质量须满足远小于实验小车的质量
B.图乙实验中不需要“平衡摩擦力”
C.图丙实验斜槽必须光滑
D.图丁入射小球的质量必须要大于被撞小球的质量
（2）某同学用图丁的实验装置验证动量守恒，已知入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2。
Ⅰ.本实验要求轨道末端切线水平，入射小球和被碰小球半径 （选填“必须相同”或“可以不同”），在同一组实验中，入射小球 （选填“需要”或“不需要”）从同一位置由静止释放。
Ⅱ.在重复同一操作过程中，小球在纸上留下很多个痕迹，图（a）是入射小球碰后多次落在白纸上留下的痕迹点，为了确定该小球平均落点，所画的三个圆中最合理的是 （填“a”“b”或“c”）。
Ⅲ.对上一问中的落点进行测量，将刻度尺0刻度对准O点，测量图片如图b所示，由此可知，实验时M点到O点的距离可记为 cm。
Ⅳ.如果小球碰撞过程中动量守恒，则需要验证的表达式为 （用m1、m2、OM、OP、ON表示）。
Ⅴ.如果小球发生弹性碰撞，则需要验证的表达式为 （用OM、OP、ON表示）。
15.在“练习使用多用电表”实验中，小明同学查询到某一型号多用电表内部结构如图所示：

（1）图中1、2两个挡位用于测电流，其中 （填“1”或“2”）的量程较大。
（2）下列说法正确的是 。
A.A表笔是黑表笔
B.选择“3、4”用于测电压
C.用作电压表时，量程越大表内阻越小
D.用欧姆挡测二极管的正向电阻时，应让B表笔接二极管的正极
（3）小明同学继续用该多用表的欧姆挡测小电动机（图甲所示）内阻，发现电动机竟然转了起来。他将电动机拆开，结构如图乙所示。再用多用表欧姆挡测铜线圈的电阻（如丙图所示），此时线圈不再转动。
Ⅰ.若两次测量指针偏转情况如图A、B所示，欧姆表的倍率都是“×1”，则电动机转动时欧姆表示数对应于如图 。（填“A”或“B”）
Ⅱ.从A、B图中，读出电动机的内阻r= Ω。
Ⅲ.若要进一步估算小电动机中缠绕的铜丝的总长度，除了已知铜丝的电阻率ρ，还需要测量的物理量是 （用“文字+字母”表示）；铜线圈的总长度L可表示为 （用题中字母和上一问物理量的字母表示）。
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
16.如图是浙江某公路上的避险车道，通常设在长陡下坡路段行车道外，车道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的货车在刹车失灵的情况下避险。一辆m=6.0×103kg货车在倾角α=14.5°的连续长直下坡路上以v0=36km/h的速度在刹车状态下匀速行驶，突然货车刹车失灵同时失去动力，货车加速前进了
x1=100m后，货车以v=72km/h的速度冲上了避险车道，sin14.5°≈0.25，cos14.5°≈0.97，g=10m/s2。求：
（1）求货车在下坡过程中所受的阻力；
（2）若“避险车道”与水平面间的夹角为θ，且sinθ≈0.2，货车在“避险车道”受到的阻力是货车总重力的0.3倍，为保证货车不与“避险车道”尽头的防撞设施发生碰撞，“避险车道”的最小长度为多少？
（3）货车从刹车失灵到最后停在避险车道上总共经历的时间？
17.近日，一段歼35战机在福建舰航母弹射起飞的视频在网络爆火，舰载机与航母弹射技术的“双向赋能”，标志着我国海军进入大航母时代。受此启发，某同学设计了一个如图所示的电磁弹射的模型。图中，电源电动势为E=6V，内阻为r=0.5Ω，MN与PQ为水平放置的足够长的金属导轨，间距为L=0.5m。战斗机简化为导体棒ab,垂直放置在金属导轨上，与阻值为1Ω的定值电阻R并联在电源两端。整个导轨平面处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。闭合开关S，导体棒ab在安培力的作用下向右加速运动，达到电磁弹射的效果。若运动过程中，导体棒ab始终与导轨垂直，导体棒接入电路部分的阻值为1Ω，不计其他电阻。
（1）求开关S闭合瞬间，流过导体棒的电流I1；
（2）若导体棒ab运动过程中受到的阻力恒定，当导体棒运动稳定时，流过电源的电流为5A，求：
Ⅰ.导体棒ab运动过程中受到的阻力Ff；
Ⅱ.导体棒运动的最大速度vm；
Ⅲ.运动过程中，导体棒ab可等效为一直流“电动机”，求稳定时“电动机”的效率。
18.图甲是某沙场运沙船卸沙时的场景，大货车开上运沙船有一定的安全隐患，为此小明同学设计了图乙所示的自动化运沙装置。挖掘机将沙子倒在传送带上，经水平传送带A、倾角θ=30°的倾斜传送带B往河岸运输。在传送带B上端固定圆心分别为O1、O2，半径均为R=1m的两段四分之一圆弧轨道，O1与O2在同一水平面上，圆弧轨道最高点E紧挨着传送带B的最高点。沙子到达传送带B的顶端后，滑向圆弧EF的上表面，再经圆弧FG落在大货车上。现将沙子简化质量为m=1kg的小物块P，被轻放在传送带A的左端，传送带A、B均顺时针转运，传送带A缓慢运行，运行速度忽略不计，传送带B的运行速度恒为v。物体与传送带间的动摩擦因数为μ=，不计其他摩擦，倾斜传送带B长l=5m，不计物块P经过衔接点的能量损失。求：
（1）要使物体P在最短时间内到达E点，传送带B的运行速度v至少是多少？
（2）若v=6m/s，求传送带B运输小物体P过程中电动机多做的功；
（3）若传送带B在运输过程中突然停止，物体P恰好能通过E点，求物体P在圆弧EF上滑行部分对应的圆心角（角度可用三角函数值表示）；
（4）若运沙过程中，单位时间内有5kg的沙子以5m/s的速度从G点滑出，落入下方的货车车厢中。落入车厢的沙子速度立即减为0，货车停在水平地面不动，求地面对大货车的摩擦力。
19.某粒子分析器的工作原理如图甲所示，离子源产生的A离子，经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，以v0（v0未知）的速度进入偏转系统，最后打在荧光屏上。若速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为E，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为R1=3R和R2=5R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统中可同时或单独存在电场和磁场。电场分布区域为一棱长为L的正方体，其底面与荧光屏所在水平面平行，间距也为L，磁场分布区域为一直径为L的球体，球心位于NO连线上，球体与正方体内切。整个系统置于真空中，不计离子重力及离子间的相互作用，当偏转系统不加电场和磁场时，A离子恰好打在荧光屏上的O点（即图中坐标原点，x轴垂直纸面向外）；当偏转系统加上电场或磁场时，打在荧光屏上的A离子，在偏转系统中偏转角度都很小，且当α很小时，有sinα≈tanα≈α。
（1）判断A离子的电性，并求A离子的比荷；
（2）若加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次同轴排列而成，其结构如图乙所示，交变电源电压为u,变化周期为T，变化规律如图丙所示。从0号圆板中央进入加速器的A离子初速度不计，若之后一直被加速，不计离子穿过圆筒间隙的时间，求6号圆筒的长度l6；
（3）若偏转系统中只加匀强磁场，求A离子打在荧光屏上的坐标；
（4）若偏转系统中只加匀强电场，A离子打在荧光屏上的P点（P点图中未画出）。
Ⅰ.求P点的坐标；
Ⅱ.实际工作时，A离子进入偏转电场时速度会有一个微小波动，即速度v=v0±Δv，Δv＜v0，若要A离子实际打在荧光屏上的位置与P点的距离不大于d，求Δv的值。已知n很小时，可近似认为（1±x）n=1±nx。
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】D
10.【答案】B
11.【答案】CD
12.【答案】AB
13.【答案】AB
14.【答案】D
必须相同
需要
c
53.9
m1 OP=m1 OM+m2 ON
OP+OM=ON

15.【答案】1
D
B
6
铜丝的直径d


16.【答案】（1）货车在下坡过程加速运动的初速度大小为：v0=36km/h=10m/s，末速度大小为：v=72km/h=20m/s
由
可得加速度a=1.5m/s2
下坡过程由牛顿第二定律有：mgsinα-f=ma
代入数据可得货车在下坡过程中所受的阻力大小为：f=6.0×103N，方向沿着下坡路面向上。
（2）货车在避险车道上，由牛顿第二定律有：mgsinθ+0.3mg=ma1
设避险车道的最小长度为x2，则有：
代入数据可得：，x2=40m；
（3）货车刹车失灵在上坡加速所用时间：
货车在避险车道所用时间：
则车从刹车失灵到最后停在避险车道上总共经历的时间为t=。
答：（1）货车在下坡过程中所受的阻力大小为6.0×103N，方向沿着下坡路面向上；
（2）若“避险车道”与水平面间的夹角为θ，且sinθ≈0.2，货车在“避险车道”受到的阻力是货车总重力的0.3倍，为保证货车不与“避险车道”尽头的防撞设施发生碰撞，“避险车道”的最小长度为40m；
（3）货车从刹车失灵到最后停在避险车道上总共经历的时间为。
17.【答案】（1）
根据
解得I总=6A
由电路的连接特点可得流过导体棒的电流
解得I1=3A；
（2）Ⅰ.由闭合电路欧姆定律有U=E-Ir
解得U=3.5V
根据欧姆定律有
解得IR=3.5A
则Iab=I-IR，解得Iab=1.5A
根据平衡关系可得Ff=BIabL
解得Ff=0.75N；
Ⅱ.由
可知vm=4m/s；
Ⅲ.“电动机”效率
解得η≈57.1%。
答：（1）开关S闭合瞬间，流过导体棒的电流为3A；
（2）Ⅰ.导体棒ab运动过程中受到的阻力为0.75N；
Ⅱ.导体棒运动的最大速度为4m/s；
Ⅲ.运动过程中，导体棒ab可等效为一直流“电动机”，稳定时“电动机”的效率为57.1%。
18.【答案】（1）根据摩擦力
则根据牛顿第二定律有：
由
可得最小速度为vmin=5m/s；
（2）v＞5m/s，物体在传送带上全程加速，由vmin=at
可得t=2s
此过程传送带的位移x=vt=6×2m=12m
则电动机多做的功W=fx
解得W=90J；
（3）O1最高点时，v1=0m/s，设脱离轨道瞬间物体速度为v，有
且
可知；
（4）沙子落在车厢里速度减为0，以水平向右为正方向，由水平方向动量定理可得ft=m0tv0
解得f=25N，则地面摩擦力为25N。
答：（1）要使物体P在最短时间内到达E点，传送带B的运行速度v至少是5m/s；
（2）若v=6m/s，传送带B运输小物体P过程中电动机多做的功为90J；
（3）若传送带B在运输过程中突然停止，物体P恰好能通过E点，物体P在圆弧EF上滑行部分对应的圆心角满足；
（4）若运沙过程中，单位时间内有5kg的沙子以5m/s的速度从G点滑出，落入下方的货车车厢中。落入车厢的沙子速度立即减为0，货车停在水平地面不动，地面对大货车的摩擦力为25N。
19.【答案】（1）A离子通过速度选择器时，有qE=qvB
解得速度为
离子在磁分析器中，由左手定则可以判断出离子带正电，根据牛顿第二定律有
且
联立解得
即；
（2）设粒子进入第n个筒时的速度为vn，由动能定理可得
解得
电子进入第6个圆简的速度大小为
故第6个筒的长度为；
（3）离子沿径向射入磁场，则也沿径向射出磁场，打在y轴上，如图所示
由几何关系，偏转半径为R2，有
解得R2=4R
且，
由于α角较小，则tanα=α
可得，
则坐标为；
（4）Ⅰ.A离子在匀强电场中做类平抛运动，打在x轴上的P点，其出电场时的瞬时速度的反向延长线一定通过场区水平宽度的中点A点，如图
由，
可得
则P点坐标为；
Ⅱ.当A离子以速度v0进入偏转电场时，打在x轴上，有
当以v=v0±Δv，进入偏转电场时，
则当d=|x-x'|时，
可得。
答：（1）A离子的电性为，A离子的比荷为；
（2）6号圆筒的长度为；
（3）若偏转系统中只加匀强磁场，A离子打在荧光屏上的坐标为；
（4）Ⅰ.P点的坐标为；
Ⅱ.Δv的值为。
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