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浙江省建德市寿昌中学2024-2025学年高二下学期第二次检测物理试题
一、单选题
1．下列说法中正确的是（　　）
A．人们把一个电子所带电量的绝对值叫元电荷，也称基本电荷，数值为1C
B．摩擦起电是电荷通过摩擦后被创造出来的，电荷总量要增加
C．当两个带电体的大小及形状对它们的静电力的影响可以忽略时，可以看成点电荷
D．相同电荷量的带电体接触后，电荷量平均分配
2．下列关于动量和冲量的说法正确的是（　　）
A．物体动量变化时动能一定变化
B．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大
C．当力与物体的位移垂直时，一段时间内该力的冲量为零
D．体操运动员落地总要屈腿，是为了延长作用时间以减小地面对运动员的作用力
3．疫情隔离期间，为减少人员接触，采用无人机快递物资。如图所示，载有物资的无人机静止于空中某高度处，某时吊挂的物资突然脱落，空气对无人机的作用力始终不变，则从物资脱落到物资落地前的时间内，脱落的物资和无人机组成的系统（　　）
A．总动量向上 B．总动量向下 C．机械能增大 D．机械能减小
4．如图，在光滑水平面上，一质量为100g的A球，以2m/s的速度向右运动，与质量为200g大小相同的静止B球发生对心碰撞，撞后B球的速度大小为1.2m/s，取A球初速方向为正方向，下列说法正确的是（　　）
A．该碰撞为弹性碰撞
B．该碰撞为完全非弹性碰撞
C．碰撞前后A球的动量变化为
D．碰撞前后A球的动量变化为
5．一门旧式大炮如图所示，炮车和炮弹的质量分别为M和m，炮筒与水平地面的夹角为α，炮弹发射瞬间相对于地面的速度为v0。不计炮车与地面的摩擦，则炮车向后反冲的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图．已知波沿着x轴的正方向传播，关于波上的三个质点K、L、M，下列说法中正确的是（　　）
A．此时质点K和M的运动方向相同
B．此时质点K和M的回复力方向相同
C．此时质点L的速度最大
D．质点K经过一段时间会沿x轴运动到质点M的位置
7．人的眼球可简化为如图所示的模型。折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为，对称地沿轴线方向射入半径为的小球，会聚在轴线上的点，取球体的折射率为1.2，且。则光线的会聚角为（ ）

A． B． C． D．
8．如图所示，三根通电长直导线、、互相平行，垂直纸面放置，其间距均为，电流大小均为，方向垂直纸面向里（已知电流为的长直导线产生的磁场中，距导线处的磁感应强度其中为常数）．某时刻有一电子（质量为、电荷量为）正好经过坐标原点，速度大小为，方向沿轴正方向，则电子此时所受磁场力（　　）
A．方向垂直纸面向里，大小为
B．方向指向轴正方向，大小为
C．方向垂直纸面向里，大小为
D．方向指向轴正方向，大小为
9．如图所示，平行线PQ、MN之间有方向垂直纸面向里的无限长匀强磁场，电子从P点沿平行于PQ且垂直于磁场方向射入磁场，当电子速率为时与MN成60°角射出磁场；当电子速率为时与MN成30°角射出磁场（出射点都没画出），：等于（　　）
A．1：（2-） B．（2-）：1 C．2：1 D．：1
10．如图所示，导体棒AB的长为2R，绕O点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，OB长为R，且O、B、A三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB两端的电势差大小为(　　)
A．2BωR2 B．3BωR2 C．4BωR2 D．5BωR2
11．如图，半径为L的半圆弧轨道PQS固定，电阻忽略不计，O为圆心。OM是可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好，OM金属杆的电阻值是OP金属杆电阻值的一半。空间存在如图的匀强磁场，磁感应强度的大小为B；现使OM从OS位置以恒定的角速度 顺时针转到OQ位置，则该过程中（　　）
A．回路中M点电势高于O点电势
B．回路中电流方向沿
C．MO两点的电压
D．MO两点的电压
12．如图是回旋加速器的示意图，加速电场场强大小恒定，D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，所以粒子在磁场中做匀速圆周运动。经过半个圆周之后，当粒子再次到达两盒间的缝隙时，这时控制两盒间的电势差，使其恰好改变正负，于是粒子经过盒缝时再一次被加速，如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过盒缝，而两盒间的电势差一次一次地改变正负，粒子的速度就能够增加到很大。则下列说法错误的是（　　）
A．两盒间电势差的变化周期只与粒子的比荷有关
B．粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关
C．带电粒子每运动一周被加速两次
D．粒子第一次加速和第二次加速的半径之比为
二、多选题
13．如图甲所示，在水平桌面上，一个面积为、电阻为的圆形金属框置于磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，在内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与一个电阻不计的水平平行金属导轨相连接，水平导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为、电阻为，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度值恒定为，方向垂直导轨平面向下．若导体棒始终保持静止，则流过导体棒的电流i、导体棒所受的安培力及静摩擦力随时间变化的图像正确的是（设由到为电流的正方向，水平向右为力的正方向）（　　）
A．B．C．D．
14．如图所示，一面积为S的N匝圆形金属线圈放置在水平桌面上，大小为B的匀强磁场方向垂直于桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO'，OO'与线圈在同一平面上。从图示位置开始，在线圈以OO'为轴翻转180°的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．刚开始转动时磁通量为NBS
B．电流方向先为A→C→B→A，后为A→B→C→A
C．电流方向始终为A→B→C→A
D．翻转180°时，线圈的磁通量变化了2BS
15．如图所示，间距为L的光滑金属导轨、相互平行，导轨平面与水平面呈θ角，一金属棒垂直于导轨放置并与电源、开关构成回路，金属棒与导轨接触良好，空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，当通过金属棒的电流为I时，金属棒恰好处于静止状态，则（　　）
A．磁场方向垂直于导轨平面向上
B．金属棒受到的安培力的大小为
C．磁场的磁感应强度为
D．增大电流强度，导轨对金属棒的支持力也增大
三、实验题
16．某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中是斜槽，为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在上时恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。

图甲中是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，为未放被碰球B时A球的平均落点，为与B球碰后A球的平均落点，为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于，米尺的零点与点对齐。
（1）入射球A的质量和被碰球B的质量的关系是 （选填“>”“<”或“=”）。
（2）碰撞后B球的水平射程约为 。
（3）下列选项中，属于本次实验必须测量的是 。
A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到点的距离
C．测量A球或B球的直径
D．测量A球和B球的质量
E．测量点相对于水平槽面的高度
（4）若系统动量守恒，则应有关系式： 。
四、解答题
17．如图所示。光滑平面上有一个质量为的“小山”。最高点距地面为h，最高点的曲率半径也为h，被一个弯曲的与“小山”连在一起的光滑曲面挡板罩住形成光滑管道，一个质量为m的小球以某初速度入管道。小球直径比管道内径略小但远小于“小山”的高度，小球恰好能越过“小山”，重力加速度为g。挡板罩质量不计，求：
（1）如果“小山”固定，小球初始速度应该为多大？
（2）如果“小山”可自由移动，小球的初速度为多大？小球到了“小山”的最高点时对“小山”的压力多大？
（3）在小题（2）的前提下，小球离开“小山”后。小球与“小山”的速度分别为多大？
18．如图所示，在坐标系的的区域内分布着沿轴正方向的匀强电场，在的区域内分布着垂直于平面向里的匀强磁场，为电场和磁场的交界面，为磁场的上边界。现从原点处沿轴正方向发射出速率为、比荷（电荷量与质量之比）为的带正电粒子，粒子运动轨迹恰与相切并返回磁场。已知电场强度，不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：
（1）粒子第一次穿过时的速度大小和水平位移的大小；
（2）磁场的磁感应强度的大小；
（3）交界线上坐标为处有一粒子接收器，若某一粒子从原点处发射时开始计时，什么时刻粒子接收器能将该粒子捕获？（粒子接收器开启即可捕获粒子，不计捕获所需时间）

参考答案
1．C【详解】A．人们把一个电子所带电量的绝对值叫元电荷，也称基本电荷，数值约为，故A错误；
B．摩擦起电的本质是电子在物体之间转移，使得失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，而不是创造了电荷，电荷总量不变，故B错误；
C．当两个带电体的大小及形状对它们的静电力的影响可以忽略时，可以看成点电荷，故C正确；
D．带电体接触后的电荷量分配与带电体的材料、形状有关，所以相同电荷量的带电体接触后，电荷量不一定平均分配，故D错误。故选C。
2．D【详解】A．物体动量变化时，动能可能不变，比如匀速圆周运动。故A错误；
B．物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故B错误；
C．力的冲量：I=Ft，当力与物体的位移垂直时，该力的冲量不为零，故C错误；
D．体操运动员在落地的过程中，屈腿是延长时间，可以减小运动员所受到的平均冲击力，动量变化量是一定的，故D正确。故选D。
3．C【详解】AB．从物资脱落到物资落地前的时间内，物资和无人机组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统的初状态动量为零，从物资脱落到物资落地前的时间内，脱落的物资和无人机组成的系统总动量为零，故AB错误；
CD．物资下落过程中，无人机上升，浮力对无人机做正功，系统的机械能增加，故D错误C正确。故选C。
4．D
【详解】CD．以A球初速方向为正方向，碰撞过程根据动量守恒可得
解得A球碰后的速度为
碰撞前后A球的动量变化为
故C错误，D正确；
AB．碰撞前系统的机械能为
碰撞后系统的机械能为
由于，且碰后A、B速度并不相同，则该碰撞不是弹性碰撞，也不是完全非弹性碰撞，故AB错误。
故选D。
5．A【详解】根据题意可知，炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向上受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向上动量守恒。取炮车后退的方向为正，对炮弹和炮车组成系统为研究，在水平方向上，由动量守恒定律有解得故选A。
6．B【详解】A．因为该波沿着x轴的正方向传播，根据波的传播方向与质点的运动方向的关系，可得质点K向下运动，M向上运动，质点K和M的运动方向相反，A错误；
B．根据回复力与平衡位置的关系，可知此时质点K和M的回复力方向相同，B正确；
C．由波形图可知，此时质点L处于波谷，其速度最小，C错误；
D．质点不会沿波运动，故质点K经过一段时间不会运动到质点M的位置，D错误。
故选B。7．A【详解】设入射角为i，折射角为r，由几何关系得

由折射定律有由几何关系有联立解得α=14°故A正确，BCD错误。故选A。
8．A【详解】、两根导线距离点的距离相等，根据安培定则，在点产生的磁感应强度方向相反，大小相等，合磁感应强度为零，所以点实际磁感应强度等于在点产生的磁感应强度，根据安培定则，点的磁感应强度方向沿轴负方向
磁感应强度的大小
根据左手定则，电子所受洛伦兹力方向垂直纸面向里，大小为故选A。
9．B
【详解】设带电粒子射出磁场时速度方向与MN之间的夹角为θ，做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系可知
解得带电粒子做匀速圆周运动 ；联立可得：=(2-):1故B正确。
10．C【详解】AB两端的电势差大小等于金属棒AB中感应电动势的大小，为ABD错误，C正确。故选C。
11．A【详解】AB．由右手定则可知，回路中电流方向沿，回路中M点电势高于O点电势，选项A正确，B错误；
CD． 感应电动势设MO电阻为R，则PO电阻为2R，MO两点的电压
选项CD错误。故选A。
12．A【详解】A．回旋加速器正常工作时，电势差的变化周期等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，即有
可知，两盒间电势差的变化周期与粒子的比荷、磁感应强度有关，A错误，符合题意；
B．令D形盒的半径为R，则有，解得
即粒子的最大速度与D形盒的尺寸有关，B正确，不符合题意；
C．由于回旋加速器正常工作时，电势差的变化周期等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，则带电粒子每运动一周被加速两次，C正确，不符合题意；
D．粒子第一次加速有，
粒子第二次加速有，解得D正确，不符合题意。故选A。
13．BC【详解】在0~1s内磁感应强度B1随时间t均匀增大，由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势恒定不变，则感应电流也不变，由楞次定律可得，感应电流沿逆时针方向（b→a），根据左手定则可得，导体棒受到的安培力的方向向左（负方向），大小恒定，所以导体棒受的静摩擦力方向向右，即为正方向，且大小也恒定；
在1~2s内磁感应强度B1大小不变，则金属框中没有感应电动势，所以没有感应电流，则也没有安培力，因此导体棒不受静摩擦力；
在2~3s内磁感应强度B1随时间t均匀减小，由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势恒定不变，则感应电流也不变，由楞次定律可得，感应电流沿顺时针方向（a→b），根据左手定则可得，导体棒受到的安培力的方向向右（正方向），大小恒定，所以导体棒所受的静摩擦力方向向左，即为负方向，且大小也恒定；
在3~4s内磁感应强度B1随时间t向外均匀增加，由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势恒定不变，则感应电流也不变，由楞次定律可得，感应电流沿顺时针方向（a→b），根据左手定则可得，导体棒受到的安培力的方向向右（正方向），大小恒定，所以导体棒所受的静摩擦力方向向左，即为负方向，且大小也恒定。故选BC。
14．CD【详解】A．刚开始转动时磁通量为
故A错误；D．图中的情况是磁场与线圈垂直，所以开始时的磁通量最大，转过90°时的磁通量最小。所以在线圈由图示位置绕转轴转动180°的过程中，向里穿过线圈的磁通量先减小，后增大。设向外为正，翻转180°时，线圈的磁通量变化了故D正确；
BC．向里穿过线圈的磁通量减小时，根据楞次定律可知，产生的感应电流的方向是A→B→C→A，转过角度大于90°后，向里的磁通量增大，楞次定律可知，产生的感应电流的方向仍然是A→B→C→A，故B错误，C正确。
故选CD。
15．AB【详解】A．金属棒处于静止状态，则所受安培力方向沿导轨平面向上，由左手定则判断，磁场方向垂直于导轨平面向上，A正确；
B．将重力正交分解，安培力与重力沿斜面向下的分力平衡，即有
故B正确；
C．由可得故C错误；
D．由于安培力与支持力垂直，电流变化引起安培力大小变化，但支持力不变始终等于重力垂直斜面的分力
故D错误。故选AB。
16． > 64.7 ABD
【详解】（1）[1]要使两球碰后都向右运动，球质量应大于球质量，即
（2）[2]将10个点圈在圆内的最小圆的圆心为平均落点，可由米尺测得碰撞后球的水平射程约为64.7cm。
（3）[3]小球从同一高度做平抛运动，飞行的时间相同，水平方向为匀速直线运动，故水平位移
只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移的测量值代替平抛初速度。故需测出未放球时球飞行的水平距离和碰后、球飞行的水平距离和，及、两球的质量。故选ABD。
（4）[4]若动量守恒，需验证的关系式为将，，
代入上式得
17．（1）；（2），mg；（3）
【详解】（1）此时小球恰好能越过最高点的临界条件是到达最高点，小球的速度为零，根据动能定理有
解得
（2）此时小球能恰好越过“小山”的临界条件是当小球到达峰顶是，两者的相对速度为零，达到共同速度，分析可得，到达峰顶的过程中，两者组成的系统在水平方向上动量守恒且系统的机械能守恒，故有
解得
由于小球到达峰顶时与“小山”相对静止，故小球在峰顶对“小山”的压力为mg。
（3）分析可得，到达峰顶再到离开小山的过程中，两者组成的系统在水平方向上动量守恒且机械能守恒，故有
解得
18．（1），；（2）；（3）或者
【详解】（1）根据动能定理可知解得
粒子在电场中做类平抛运动，有；两方程联立解得；
（2）粒子的运动轨迹如图所示

设粒子以与轴正方向成角进入磁场，则解得
根据几何关系解得
由牛顿第二定律可得解得
（3）粒子将以上图的轨迹周期性运动，第一次在磁场中运动的时间为
一个完整周期的时间为
坐标为为粒子运动轨迹中第三个周期或第四周期上的点，即从原点处发射时开始计时，需要经过
或粒子接收器能将该粒子捕获。

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