资源简介

浙江省杭州市拱墅区源清中学2024-2025学年高二上学期期中物理试题
1．（2024高二上·拱墅期中）以下说法正确的是（　　）
A．“克（g）”是国际单位制中的导出单位
B．“电子伏特（eV）”表示的是电势的单位
C．“毫安时”表示的是能量的单位
D．“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为
2．（2024高二上·拱墅期中）下列描述正确的是（　　）
A．开普勒提出行星轨道是椭圆的
B．法拉第发现了电流的磁效应
C．牛顿通过实验测出万有引力常量
D．安培发现了电流的发热规律
3．（2024高二上·拱墅期中）物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变，则物体可能做（　　）
A．匀速直线运动 B．简谐运动
C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动
4．（2024高二上·拱墅期中）杭州亚运会中，女子决赛时，中国队在第四道，并遥遥领先于其他队获得冠军，关于这次比赛下列说法正确的是（　　）
A．中国队的平均速度最大
B．起跑时，助跑器对脚的力大于于脚蹬助跑器的力
C．接棒时，后面的运动员可以把前面的运动员看成质点
D．运动员以相同大小的线速度转弯时，跑内圈的加速度比跑外圈的加速度大
5．（2024高二上·拱墅期中）小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其图像如图所示，由图可知下列判断正确的是（　　）
A．小球能弹起的最大高度为
B．小球内的位移为
C．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为
D．小球与地面接触过程的加速度是自由落体加速度
6．（2024高二上·拱墅期中）下列说法不正确的是（　　）
A．利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量
B．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的衍射原理
C．普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的观念
D．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在
7．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，链条不打滑，则A、B、C三点（　　）
A．角速度大小关系是
B．线速度大小关系是
C．转速大小关系是
D．加速度大小关系是
8．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接，对接后飞行轨道高度与“天宫二号”圆轨道高度相同。已知万有引力常量为G，地球半径为R。对接前“天宫二号”的轨道半径为r、运行周期为T。由此可知（　　）
A．“天舟一号”货运飞船是从与“天宫二号”空间实验室同一高度轨道上加速追上“天宫二号”完成对接的
B．地球的质量为
C．对接后，“天舟一号”与“天宫二号“组合体的运行周期等于T
D．地球的第一宇宙速度为
9．（2024高二上·拱墅期中）人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。当两手握住脂肪测量仪的两个把手时，就可知道人体脂肪所占的比例。下列说法正确的是（　　）
A．人体内水和脂肪导电性不同，两者相较，脂肪电阻率更小一些
B．由电阻公式可知，个子高的一定比个子矮的电阻大
C．脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例
D．刚沐浴后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会更加准确
10．（2024高二上·拱墅期中）心室纤颤是一种可危及生命的疾病。如图所示为一种叫做心脏除颤器的设备，某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是25μF，充电至6kV电压，如果电容器在3ms时间内完成放电，则下列说法正确的是（　　）
A．电容器放电过程中电流保持不变
B．电容器的击穿电压为6kV
C．电容器充满电的电量是1.5C
D．电容器放电过程中平均电流为50A
11．（2024高二上·拱墅期中）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为cd的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（　　）
A．O点的磁感应强度为0
B．O点的磁感应强度方向由O指向b
C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
12．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为。下列说法正确的是（　　）
A．从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置
B．从图示时刻开始，经时间处质点通过的路程为
C．若该波波源从处沿x轴正方向运动，则在处接收到的波的频率将小于
D．该波传播过程中遇到宽约为的障碍物，不能发生明显的衍射现象
13．（2024高二上·拱墅期中）如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则（　　）
A．升降机停止前在向上运动
B．时间内小球处于失重状态，时间内小球处于超重状态
C．时间内小球向下运动，动能先增加后减少
D．时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量
14．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则（　　）
A．电动机内部发热功率为 B．电动机的机械功率为
C．电源的输出功率为 D．电源的总功率为
15．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E，当把一电量也是q的点电荷A放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷B放在P点时，测得作用于这个点电荷的静电力为F，下列说法正确的是（　　）
A．a比1小得越多，F的数值越接近af
B．a比1小得越多，F的数值越接近aqE
C．将电荷A先与金属球接触，再将其放回P点，则电荷A的电势能一定不变
D．只将电荷B放到P点，稳定后金属球表面的电场线与球面垂直
16．（2024高二上·拱墅期中）在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
（1）下列仪器需要用到的是_____（多选）；
A． B．
C． D．
（2）下列说法正确的是_____（多选）；
A．拉小车的细线应与长木板平行
B．纸带与小车相连一端的点迹较疏
C．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡
D．增加小车质量时，需要重新平衡摩擦力
（3）如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为。（结果均保留3位有效数字）
①D点的瞬时速度大小为　 　；
②运动小车的加速度大小为　 　。
17．（2024高二上·拱墅期中）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，可选用的实验器材如下：
A. 待测干电池（内阻很小）
B. 电流表A1（0~200，内阻）
C. 电流表A2（0~0. 6A，内阻r2约为0. 3）
D. 定值电阻
E. 定值电阻
F. 定值电阻
G. 滑动变阻器R（0~10）
H. 开关、导线若干
(1)为准确测量并使操作过程中电流表的示数变化明显，该小组同学设计如图甲所示实验电路图，电流表a应选　 　，定值电阻应选　 　；（选填器材前的字母）；
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，读出多组电流表a、b的示数Ia、Ib，在坐标纸上描绘出图线如图乙所示。根据描绘出的图线，可得所测干电池的电动势E=　 　，内阻r=　 　。（结果选用“r1、r2、R1、R2、R0、R、m、n表示）
18．（2024高二上·拱墅期中）为使疫情防控更安全，一些小区利用无人机开展“非接触式”物资运输工作。某次无人机沿竖直方向从地面静止起飞，在内做匀加速运动，加速度大小为，末调节发动机转速改变升力，开始向上做匀减速运动，末刚好减速到零并到达指定平台。已知无人机及快递总质量为，求：
（1）平台离地高度；
（2）在内空气对无人机（包括快递）作用力大小。
19．（2024高二上·拱墅期中）如图，在高处的光滑水平平台上，质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住，储存了弹性势能。若打开锁扣，物块将以一定的水平速度向右滑下平台，做平抛运动，经过恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道。该圆弧圆心角为37°，半径，圆轨道右侧DE是长为的粗糙水平轨道，EF为一半径的光滑竖直圆轨道，各轨道间平滑连接，g取。求：
（1）小球过C点时的速度；
（2）弹簧储存的弹性势能；
（3）物体在D点对轨道的压力；
（4）要使物体在运动过程中不与轨道脱离，DE段动摩擦因数μ应满足什么要求？
20．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，光滑绝缘斜面高度，斜面底端与光滑绝缘水平轨道用小圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线。正对的平行板电容器和电阻及恒压源，构成如图所示电路，S1、S2为电路开关，平行板板长为，板间距离，定值电阻未知。可视作质点的带电小球电量C、质量，从斜面项端静止下滑。当闭合开关S1，断开开关S2时，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动。不考虑电容器边缘效应。
（1）求恒压源电压U；
（2）闭合开关S1，断开开关S2，电容器充电完成后再断开开关S1，不考虑空气导电性。将下极板向上平移0.1m，试求小球离开电场的位置；
（3）保持S1闭合，再闭合S2，调节滑动变阻器，使其接入电阻，小球恰好从极板边缘离开。当滑动变阻器接入电阻时，求小球在电场中偏转位移。
21．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求：
（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】本题考查单位制的性质以及常见单位的推导，要注意明确常见基本物理量，同时明确物理单位与物理公式间的对应关系。A．“克（g）”不是国际单位制中的单位，“千克（kg）”才是国际单位制中的单位，故A错误；
B．“电子伏特（eV）”表示的是能量的单位，故B错误；
C．“毫安时”表示的是电荷量的单位，故C错误；
D．根据，
可知“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为，故D正确。
故选D。
【分析】基本单位采用基本物理常量来定义可以保证单位的稳定性，同时能根据公式推导常见单位。
2．【答案】A
【知识点】物理学史
【解析】【解答】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆。A．开普勒提出行星轨道是椭圆的，故A正确；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误；
C．卡文迪许通过实验测出万有引力常量，故C错误；
D．焦耳发现了电流的发热规律，故D错误。
故选A。
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
3．【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；匀速圆周运动；简谐运动
【解析】【解答】本题中利用了平衡条件的推论，得到撤去一个力后物体的合力是恒力，关键要分情况讨论合力与速度方向间的关系，分析物体的运动性质。物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变，则其他力的合力保持不变，物体的加速度保持不变，如果加速度方向与物体的速度方向在同一直线上，则物体可能做匀变速直线运动；如果加速度方向与物体的速度方向不在同一直线上，则物体可能做匀变速曲线运动。
故选C。
【分析】物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线，根据其方向与速度方向的关系，判断物体的运动情况。
4．【答案】D
【知识点】牛顿第三定律；质点；平均速度；向心加速度
【解析】【解答】A．平均速率等于路程除以时间，接力赛各队的路程是相同的，中国队的用时最短，则平均速率最大；而各队的位移不相同，则无法比较平均速度，故A错误；
B．起跑时助跑器对脚的力和脚蹬助跑器的力是一对作用力和反作用力， 根据牛顿第三定律， 二者总是等大反向，故B错误；
C． 研究接棒时要考虑动作，因此动作和形状对所研究的问题不可忽略，则后面的运动员不能把前面的运动员看成质点，故C错误；
D．向心加速度为，运动员以相同大小的线速度转弯时，跑内圈的半径小，跑外圈的半径大，则跑内圈的加速度比跑外圈的加速度大，故D正确。
故选D。
【分析】根据平均速度定义判断；根据牛顿第三定律进行分析；根据质点定义进行分析；根据向心加速度计算公式进行分析。
5．【答案】B
【知识点】自由落体运动；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB．v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移，且t轴上方面积表示位移沿正方向，t轴下方面积表示位移沿负方向，易知0~0.5s时间内小球下落，0.5~0.8s时间内小球上升，所以小球能弹起的最大高度为
小球内的位移为
故A错误，B正确；
C．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为3m/s，故C错误；
D．小球与地面接触的过程速度变化量方向竖直向上，所以加速度竖直向上，不可能等于自由落体加速度，故D错误。
故选B。
【分析】
6．【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生；能量子与量子化现象
【解析】【解答】A．根据单摆周期公式可得，可知利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量，故A正确；
B． 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，属于声呐定位，用的是波的直线传播与反射原理， 故B错误；
C．普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的观念，故C正确；
D．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D正确。
本题选错误的，故选：B。
【分析】应用单摆测重力加速度实验的原理是单摆周期公式； 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，属于声呐定位，利用了波的传播与反射。根据物理学史分析。
7．【答案】B
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】若属于皮带传动或齿轮传动，则轮子边缘各点线速度的大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相等。AB．A、B通过链条传动，线速度相等，角速度与半径成反比，故A角速度小于B角速度，B、C同轴传动，角速度相等，线速度与半径成正比，故B线速度小于C线速度，可得
A错误，B正确；
C．转速与角速度成正比，故
C错误；
D．向心加速度为
结合AB的解析可得
D错误。
故选B。
【分析】共轴传动时，各点的角速度相同；同缘传动时，边缘点线速度大小相等，结合圆周运动的公式进行分析即可。
8．【答案】C
【知识点】万有引力定律；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】本题考查了万有引力的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式牛顿第二定律可以解题，要理解卫星、航天器变轨的原理。A．根据
当卫星加速，则向心力大于万有引力，卫星做离心运动，则“天舟一号”货运飞船是从比“天宫二号”空间实验室轨道低的轨道上加速追上“天宫二号”完成对接的，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
可得
故B错误；
C．根据
解得
对接后飞行轨道高度与“天宫二号”圆轨道高度相同，则对接后，“天舟一号”与“天宫二号“组合体的运行周期仍等于T，故C正确；
D．根据
可得
把
代入解得
故D错误。
故选C。
【分析】根据卫星变轨的原理分析判断如何对接。根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出地球的质量。根据万有引力提供向心力得出周期的表达式，结合轨道半径之比得出周期关系。
9．【答案】C
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】本题考查了电阻定律的掌握，知道脂肪测量仪的原理是解题的基础。A． 水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电 ，根据电阻定律由
因此相同条件下，脂肪的电阻率更大，故A项错误；
B．由电阻公式可知
即影响电阻的因素有电阻率，导体的横截面积以及电阻率。而个子高的人其与个子矮的人其电阻率的关系未知，所以不一定个子高的人电阻大，故B项错误；
C．利用脂肪导电性和人体内其他成分不同，可以用测量人体电阻的方法来计算人体的脂肪率，故C项正确；
D．人在沐浴后，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，即人体的电阻大小变化，所以测量数据会不准确，故D项错误。
故选C。
【分析】脂肪不容易导电；不同的人电阻率不同；脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例的；刚沐浴后，因为人体含有的水分比较多，据此分析即可。
10．【答案】D
【知识点】电容器及其应用；电流、电源的概念
【解析】【解答】A．电容器放电过程中电流随着电容器电量的减少而减小，故A错误；
B．电容器的额定电压为6kV，而击穿电压要比6kV高得多，故B错误；
CD． 电容器电容是25μF，充电至6kV电压， 根据电容公式可得电容器充满电的电量为
平均电流为
故C错误，D正确；
故选D。
【分析】电容器放电过程中电流减小；击穿电压略大于额定电压；根据Q=CU可求电容器储存的电量；根据电流的定义式求放电平均电流大小。
11．【答案】D
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据右手螺旋定则判断导线周围磁场方向是解题的前提。AB．根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示
由题知，四条导线中的电流大小相等，且到O点的距离相等，故四条导线在O点的磁感应强度大小相等，由图可知，与相互抵消，与合成，根据平行四边形定则，可知O点的磁感应强度方向由O指向c，其大小不为零，故A，B错误；
CD．由题知，四条导线中的电流大小相等，a、b到e点的距离相等，故a、b在e点的磁感应强度大小相等，c、d到e点的距离相等，故c、d在e点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在e点产生的磁感应强度方向，如图所示
由图可知与大小相等，方向相反，互相抵消；而与大小相等，方向如图所示，根据平行四边形定则，可知两个磁感应强度的合磁感应强度沿y轴负方向，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】用右手螺旋定则，判断磁感应强度方向，并通过磁感应强度的叠加求解各选项。
12．【答案】B
【知识点】多普勒效应；横波的图象；波的衍射现象
【解析】【解答】解决该题需要掌握用同侧法分析判断质点的振动方向，熟记波速与周期、波长的关系，知道波发生明显的衍射现象的条件。A．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，题图示时刻质点b向y轴负方向振动，故质点a比质点b先回到平衡位置，故A错误；
B．根据题图知波长为4m，则周期为
由于
可知从图示时刻开始，经时间处质点通过的路程为
故B正确；
C．波的频率为
由于波源从处沿x轴正方向运动，在靠近接收者，根据多普勒效应可知在处接收到的波的频率将大于50Hz，故C错误；
D．波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸接近或小于波长，该波的波长为4m，则该波传播过程中遇到宽约为的障碍物，能发生明显的衍射现象，故D错误。
故选B。
【分析】根据同侧法分析质点b的运动方向，以此分析a、b两质点回到平衡位置的时间关系；根据分析波的周期，根据所给时间与周期的关系分析质点的路程；波源靠近接收者，则接收者接收到的波的频率大于波的频率；当障碍物的尺寸和波长差不多，或者比波的波长小，则该波能发生明显的衍射现象。
13．【答案】A,C
【知识点】超重与失重；机械能守恒定律
【解析】【解答】本题要根据图象分析小球的运动状态，根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态。根据系统机械能守恒分析能量如何变化。A．由题图乙看出，升降机停止运动后弹簧的拉力先变小，则小球先向上运动，小球的运动是由于惯性，所以升降机停止前小球是向上运动的，则升降机停止前在向上运动，故A正确；
B．时间内拉力小于重力，小球处于失重状态，时间内拉力也小于重力，小球也处于失重状态，故B错误；
C．时刻弹簧的拉力是0，说明时刻弹簧处于原长状态，时刻之后弹簧的拉力又开始增大，说明弹簧开始变长，所以时间内小球向下运动，时间内，弹簧对小球的弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后减速，动能先增加后减少，故C正确；
D．时间内，小球向上运动，重力势能增加，弹簧弹性势能减少，动能增加，根据系统机械能守恒知，弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量，故D错误。
故选AC。
【分析】由图象看出，升降机停止后弹簧的拉力变小，小球向上运动，说明升降机停止前在向上运动；根据拉力与重力的大小关系，来确定小球处于失重状态还是超重状态。拉力小于重力，小球处于失重状态；拉力大于重力，小球处于超重状态；t1～t3时间，小球向上运动，t3时刻小球到达最高点，弹簧处于压缩状态，速率减小，动能减小，t3时刻动能为0；t3～t4时间，小球向下运动，重力势能减小，动能增大，弹性势能减小，根据系统机械能守恒可分析弹簧弹性势能变化量与小球动能变化量的关系。
14．【答案】A,C
【知识点】焦耳定律；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】本题中当电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，求电功率只能用P=UI，求热功率只能用P=I2r.而输出的机械功率只能根据能量守恒求解，而且电功率大于热功率。A．根据题意，由热功率公式可得，电动机内部发热功率为
故A错误；
B．根据题意，由电功率公式可得，电动机的电功率为
则电动机的机械功率为
故B错误；
C．根据题意可知，电源的输出功率等于电动机电功率，即电源的输出功率为
故C正确；
D．根据题意，由闭合回路欧姆定律可得，电源的电动势为
则电源的总功率为
故D错误。
故选AC。
【分析】当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，输入的功率是电功率，根据P=UI求解，发热功率由P=I2r求解，输出功率由能量守恒定律研究；电源输出功率即是电动机的电功率，电源总功率等于其电源的输出功率和内电阻的热功率之和。
15．【答案】B,D
【知识点】电场强度；电场强度的叠加
【解析】【解答】本题考查带电体产生的电场，电场中放入点电荷时，电场会发生变化。本题产生错误的原因是把导体球看成了点电荷，认为有点电荷放在P点和无点电荷放在P点时的电场是一样的。AB．本题中的场源电荷为金属球体而不是固定的点电荷，在P点未放点电荷时，电荷量均匀分布在球体的外表面，金属球体可以等效成电量集中于球心的点电荷；但是当有电荷放在P时，由于电荷的相互作用，使得金属球上的电荷分布不再均匀，等效的中心偏离球心，放在P点的带电量越大，偏离的越厉害，如果放在P点的电荷量非常小，也就是a比1小得多，金属球带电等效中心偏离中心就可以忽略不计，在P点激发的场强就约等于E，F的数值接近aqE，故A错误B正确；
C．由于A可以看成点电荷，也就是A的大小相对于金属球来说，可以忽略不计，当A与金属球接触时，由于电荷要分布在金属的外表面，A上的电荷几乎都要转移到金属球上面，当A分离时，A上电荷量近似为零，故重新放回P点时，电势能也接近零，一定发生了改变，故C错误；
D．在P点放电荷B，稳定后，金属球仍然是一个等势体，电场线在金属球的表面就要与金属球的表面垂直，故D正确。
故选BD。
【分析】场源电荷为金属球体，P点放入点电荷时，金属球体表面的电荷分布会发生变化，点电荷电荷量越小，对金属球体电荷的分布影响越小；两物体接触会发生接触起电，电荷量发生变化；处于静电平衡状态的导体是等势体，表面是等势面，等势面与电场线垂直。
16．【答案】（1）A；D
（2）A；C
（3）1.58；3.53
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解决本题的关键知道实验的原理和误差的来源，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用。
（1）做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，需要测加速度与质量，所以需要打点计时器打出纸带，利用纸带数据计算加速度，需要用天平测质量；不需要弹簧测力计和秒表。
故选AD。
（2）A．为了保证小车运动过程受到的细线拉力恒定不变，拉小车的细线应与长木板平行，故A正确；
B．纸带与小车相连端的点迹分布较密，因为小车开始速度较小，故B错误；
C．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡，故C正确；
D．平衡摩擦力时，有
可得
可知增加小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选AC。
（3）①D点的瞬时速度大小为
②根据逐差法可得，运动小车的加速度大小为
【分析】 （1）根据实验的原理确定所需的测量的物理量，从而确定所需的测量器材。
（2）根据实验原理和实验注意事项即可判断
（3）根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即可求解速度，根据逐差法求解加速度大小。
（1）做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，需要测加速度与质量，所以需要打点计时器打出纸带，利用纸带数据计算加速度，需要用天平测质量；不需要弹簧测力计和秒表。
故选AD。
（2）A．为了保证小车运动过程受到的细线拉力恒定不变，拉小车的细线应与长木板平行，故A正确；
B．纸带与小车相连端的点迹分布较密，因为小车开始速度较小，故B错误；
C．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡，故C正确；
D．平衡摩擦力时，有
可得
可知增加小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选AC。
（3）①[1]D点的瞬时速度大小为
②[2]根据逐差法可得，运动小车的加速度大小为
17．【答案】B；D；；
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】本题应注意电阻可以用来与电流表结合实验得出电压；再利用图线进行数据处理时，只要写出纵横坐标所代表物理量之间的函数关系及可明确斜率以及截距的物理意义。
(1)改装电压表时应选用内阻已知的电流表，故电流表a选用B；
一节干电池的电动势约为1.5V，根据改装原理可知
所以故定值电阻应选D；
(2)根据电路图和闭合电路欧姆定律可得
整理可得
根据图象可知
解得
【分析】（1）根据改装原理进行分析，从而确定应选用的电流表和电阻的阻值；
（2）根据闭合电路欧姆定律进行分析，结合图象即可求得电动势和内电阻。
18．【答案】（1）末无人机速度大小为
全程平均速度大小为
则总高度
（2）内无人机加速度大小为
方向为竖直向下；对无人机有
则空气对无人机作用力大小为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）根据速度—时间关系求解4s末无人机速度大小，再求出全程平均速度大小，根据平均速度乘以时间得到总高度；
（2）根据加速度定义式求解4s～6s内无人机加速度大小，对无人机根据牛顿第二定律求解作用力大小。
19．【答案】解：（1）经过恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道，如图由几何关系知
解得，方向沿该点切线方向（如图）
（2）由几何关系知
解得
弹簧储存的弹性势能
（3）如图由几何关系得
由C到D根据动能定理
解得
物体在D点对轨道的压力
解得
由牛顿第三定律知，物体在D点对轨道的压力为16.5N，方向垂直于该点轨道向下。
（4）要使物体在运动过程中不与轨道脱离，物体恰能运动到圆周处时，由动能定理
解得
恰能做完整的圆周运动时，在最高点重力提供向心力
解得
由动能定理
解得
要使物体在运动过程中不与轨道脱离，DE段动摩擦因数μ应满足或
【知识点】匀速圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）在C点进行运动的合成与分解求解物块过C点时的速度；
（2）根据运动的合成与分解求解物块离开平台的初速度，根据功能关系可得弹簧储存的弹性势能；
（3）由C到D根据动能定理求解物块达到D点的速度大小，物块在D点，根据牛顿第二定律、牛顿第三定律求解物块在D点对轨道的压力大小；
（4）要使物块在运动过程中不与轨道脱离，一种情况是：物块恰能运动到圆周处时，由动能定理求解动摩擦因数；另一种情况是：物块恰能做完整的圆周运动时，在最高点重力提供向心力求解在最高点的速度大小，从D点到圆周最高点，由动能定理列方程求解动摩擦因数，由此分析。
20．【答案】（1）小球下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
代入数据得
当S断开时，极板电势差即为电源电压U，由平衡条件得
代入数据得
（2）闭合开关S1，断开开关S2，电容器充电完成后再断开开关S1，极板间电压仍为18V，极板间电荷量不变，根据
联立可得
可知将下极板向上平移0.1m，极板间电场强度不变，小球在极板间仍做匀速直线运动，距离下极板的距离为0.2m。
（3）当接入电阻时，极板间的电压
小球在极板中做类平抛运动，水平方向
竖直方向
根据牛顿第二定律可得
联立解得
当滑动变阻器接入电阻时，极板间电压
根据牛顿第二定律
竖直方向
水平方向
联立解得
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）球刚好沿平行板中心轴线做直线运动证明重力与电场力平衡，根据二力平衡求解；
（2）断开开关电容器的带电量不变，移动下极板对电容器动态分析，求出电场强度的变化，再对小球受力分析，确定离开电场位置；
（3）保持S1闭合，再闭合S2时，板间电压等于R1两端的电压，先根据接入电阻R1=6Ω从极板边缘离开计算R0的阻值，再将R1=8Ω代入，求新的电场强度，根据类平抛的公式求解。
21．【答案】（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有
解得
滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有
mAv1=(mA+mB)v2
解得
（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，则
由动量守恒定律有
mAv1=(mA+mB+mC)v3
解得
由机械能守恒定律有
解得
（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有
(mA+mB) v2=(mA+mB)v4+mCv5
解得
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动
解得
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】（1）研究滑块A下滑的过程，由机械能守恒定律求出A滑到曲面底端时的速度；碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出A、B碰撞结束瞬间的速度；
（2）当滑块A、B、C速度相等时，被压缩弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律和机械能守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能；
（3）应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出滑块C脱离弹簧时的速度；滑块C离开桌面后做平抛运动，根据分运动的规律求C落地点与桌面边缘的水平距离。
1 / 1浙江省杭州市拱墅区源清中学2024-2025学年高二上学期期中物理试题
1．（2024高二上·拱墅期中）以下说法正确的是（　　）
A．“克（g）”是国际单位制中的导出单位
B．“电子伏特（eV）”表示的是电势的单位
C．“毫安时”表示的是能量的单位
D．“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为
【答案】D
【知识点】力学单位制
【解析】【解答】本题考查单位制的性质以及常见单位的推导，要注意明确常见基本物理量，同时明确物理单位与物理公式间的对应关系。A．“克（g）”不是国际单位制中的单位，“千克（kg）”才是国际单位制中的单位，故A错误；
B．“电子伏特（eV）”表示的是能量的单位，故B错误；
C．“毫安时”表示的是电荷量的单位，故C错误；
D．根据，
可知“引力常量（G）”用国际单位制中的基本单位表示为，故D正确。
故选D。
【分析】基本单位采用基本物理常量来定义可以保证单位的稳定性，同时能根据公式推导常见单位。
2．（2024高二上·拱墅期中）下列描述正确的是（　　）
A．开普勒提出行星轨道是椭圆的
B．法拉第发现了电流的磁效应
C．牛顿通过实验测出万有引力常量
D．安培发现了电流的发热规律
【答案】A
【知识点】物理学史
【解析】【解答】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆。A．开普勒提出行星轨道是椭圆的，故A正确；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误；
C．卡文迪许通过实验测出万有引力常量，故C错误；
D．焦耳发现了电流的发热规律，故D错误。
故选A。
【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
3．（2024高二上·拱墅期中）物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变，则物体可能做（　　）
A．匀速直线运动 B．简谐运动
C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动
【答案】C
【知识点】曲线运动的条件；匀速圆周运动；简谐运动
【解析】【解答】本题中利用了平衡条件的推论，得到撤去一个力后物体的合力是恒力，关键要分情况讨论合力与速度方向间的关系，分析物体的运动性质。物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤去其中的一个力而保持其余的力的大小方向都不变，则其他力的合力保持不变，物体的加速度保持不变，如果加速度方向与物体的速度方向在同一直线上，则物体可能做匀变速直线运动；如果加速度方向与物体的速度方向不在同一直线上，则物体可能做匀变速曲线运动。
故选C。
【分析】物体原来处于平衡状态，撤去一个力后，其余的力的合力与撤去的力等值、反向、共线，根据其方向与速度方向的关系，判断物体的运动情况。
4．（2024高二上·拱墅期中）杭州亚运会中，女子决赛时，中国队在第四道，并遥遥领先于其他队获得冠军，关于这次比赛下列说法正确的是（　　）
A．中国队的平均速度最大
B．起跑时，助跑器对脚的力大于于脚蹬助跑器的力
C．接棒时，后面的运动员可以把前面的运动员看成质点
D．运动员以相同大小的线速度转弯时，跑内圈的加速度比跑外圈的加速度大
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律；质点；平均速度；向心加速度
【解析】【解答】A．平均速率等于路程除以时间，接力赛各队的路程是相同的，中国队的用时最短，则平均速率最大；而各队的位移不相同，则无法比较平均速度，故A错误；
B．起跑时助跑器对脚的力和脚蹬助跑器的力是一对作用力和反作用力， 根据牛顿第三定律， 二者总是等大反向，故B错误；
C． 研究接棒时要考虑动作，因此动作和形状对所研究的问题不可忽略，则后面的运动员不能把前面的运动员看成质点，故C错误；
D．向心加速度为，运动员以相同大小的线速度转弯时，跑内圈的半径小，跑外圈的半径大，则跑内圈的加速度比跑外圈的加速度大，故D正确。
故选D。
【分析】根据平均速度定义判断；根据牛顿第三定律进行分析；根据质点定义进行分析；根据向心加速度计算公式进行分析。
5．（2024高二上·拱墅期中）小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其图像如图所示，由图可知下列判断正确的是（　　）
A．小球能弹起的最大高度为
B．小球内的位移为
C．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为
D．小球与地面接触过程的加速度是自由落体加速度
【答案】B
【知识点】自由落体运动；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB．v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移，且t轴上方面积表示位移沿正方向，t轴下方面积表示位移沿负方向，易知0~0.5s时间内小球下落，0.5~0.8s时间内小球上升，所以小球能弹起的最大高度为
小球内的位移为
故A错误，B正确；
C．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为3m/s，故C错误；
D．小球与地面接触的过程速度变化量方向竖直向上，所以加速度竖直向上，不可能等于自由落体加速度，故D错误。
故选B。
【分析】
6．（2024高二上·拱墅期中）下列说法不正确的是（　　）
A．利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量
B．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的衍射原理
C．普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的观念
D．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在
【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生；能量子与量子化现象
【解析】【解答】A．根据单摆周期公式可得，可知利用单摆测重力加速度实验中，小球的质量不需要测量，故A正确；
B． 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，属于声呐定位，用的是波的直线传播与反射原理， 故B错误；
C．普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的观念，故C正确；
D．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D正确。
本题选错误的，故选：B。
【分析】应用单摆测重力加速度实验的原理是单摆周期公式； 潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，属于声呐定位，利用了波的传播与反射。根据物理学史分析。
7．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和10r。支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，链条不打滑，则A、B、C三点（　　）
A．角速度大小关系是
B．线速度大小关系是
C．转速大小关系是
D．加速度大小关系是
【答案】B
【知识点】向心加速度
【解析】【解答】若属于皮带传动或齿轮传动，则轮子边缘各点线速度的大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相等。AB．A、B通过链条传动，线速度相等，角速度与半径成反比，故A角速度小于B角速度，B、C同轴传动，角速度相等，线速度与半径成正比，故B线速度小于C线速度，可得
A错误，B正确；
C．转速与角速度成正比，故
C错误；
D．向心加速度为
结合AB的解析可得
D错误。
故选B。
【分析】共轴传动时，各点的角速度相同；同缘传动时，边缘点线速度大小相等，结合圆周运动的公式进行分析即可。
8．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室对接，对接后飞行轨道高度与“天宫二号”圆轨道高度相同。已知万有引力常量为G，地球半径为R。对接前“天宫二号”的轨道半径为r、运行周期为T。由此可知（　　）
A．“天舟一号”货运飞船是从与“天宫二号”空间实验室同一高度轨道上加速追上“天宫二号”完成对接的
B．地球的质量为
C．对接后，“天舟一号”与“天宫二号“组合体的运行周期等于T
D．地球的第一宇宙速度为
【答案】C
【知识点】万有引力定律；第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】本题考查了万有引力的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式牛顿第二定律可以解题，要理解卫星、航天器变轨的原理。A．根据
当卫星加速，则向心力大于万有引力，卫星做离心运动，则“天舟一号”货运飞船是从比“天宫二号”空间实验室轨道低的轨道上加速追上“天宫二号”完成对接的，故A错误；
B．根据万有引力提供向心力
可得
故B错误；
C．根据
解得
对接后飞行轨道高度与“天宫二号”圆轨道高度相同，则对接后，“天舟一号”与“天宫二号“组合体的运行周期仍等于T，故C正确；
D．根据
可得
把
代入解得
故D错误。
故选C。
【分析】根据卫星变轨的原理分析判断如何对接。根据万有引力提供向心力，结合轨道半径和周期求出地球的质量。根据万有引力提供向心力得出周期的表达式，结合轨道半径之比得出周期关系。
9．（2024高二上·拱墅期中）人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。当两手握住脂肪测量仪的两个把手时，就可知道人体脂肪所占的比例。下列说法正确的是（　　）
A．人体内水和脂肪导电性不同，两者相较，脂肪电阻率更小一些
B．由电阻公式可知，个子高的一定比个子矮的电阻大
C．脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例
D．刚沐浴后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会更加准确
【答案】C
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】本题考查了电阻定律的掌握，知道脂肪测量仪的原理是解题的基础。A． 水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电 ，根据电阻定律由
因此相同条件下，脂肪的电阻率更大，故A项错误；
B．由电阻公式可知
即影响电阻的因素有电阻率，导体的横截面积以及电阻率。而个子高的人其与个子矮的人其电阻率的关系未知，所以不一定个子高的人电阻大，故B项错误；
C．利用脂肪导电性和人体内其他成分不同，可以用测量人体电阻的方法来计算人体的脂肪率，故C项正确；
D．人在沐浴后，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，即人体的电阻大小变化，所以测量数据会不准确，故D项错误。
故选C。
【分析】脂肪不容易导电；不同的人电阻率不同；脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例的；刚沐浴后，因为人体含有的水分比较多，据此分析即可。
10．（2024高二上·拱墅期中）心室纤颤是一种可危及生命的疾病。如图所示为一种叫做心脏除颤器的设备，某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是25μF，充电至6kV电压，如果电容器在3ms时间内完成放电，则下列说法正确的是（　　）
A．电容器放电过程中电流保持不变
B．电容器的击穿电压为6kV
C．电容器充满电的电量是1.5C
D．电容器放电过程中平均电流为50A
【答案】D
【知识点】电容器及其应用；电流、电源的概念
【解析】【解答】A．电容器放电过程中电流随着电容器电量的减少而减小，故A错误；
B．电容器的额定电压为6kV，而击穿电压要比6kV高得多，故B错误；
CD． 电容器电容是25μF，充电至6kV电压， 根据电容公式可得电容器充满电的电量为
平均电流为
故C错误，D正确；
故选D。
【分析】电容器放电过程中电流减小；击穿电压略大于额定电压；根据Q=CU可求电容器储存的电量；根据电流的定义式求放电平均电流大小。
11．（2024高二上·拱墅期中）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为cd的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（　　）
A．O点的磁感应强度为0
B．O点的磁感应强度方向由O指向b
C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向
D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向
【答案】D
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据右手螺旋定则判断导线周围磁场方向是解题的前提。AB．根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示
由题知，四条导线中的电流大小相等，且到O点的距离相等，故四条导线在O点的磁感应强度大小相等，由图可知，与相互抵消，与合成，根据平行四边形定则，可知O点的磁感应强度方向由O指向c，其大小不为零，故A，B错误；
CD．由题知，四条导线中的电流大小相等，a、b到e点的距离相等，故a、b在e点的磁感应强度大小相等，c、d到e点的距离相等，故c、d在e点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在e点产生的磁感应强度方向，如图所示
由图可知与大小相等，方向相反，互相抵消；而与大小相等，方向如图所示，根据平行四边形定则，可知两个磁感应强度的合磁感应强度沿y轴负方向，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】用右手螺旋定则，判断磁感应强度方向，并通过磁感应强度的叠加求解各选项。
12．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为。下列说法正确的是（　　）
A．从图示时刻开始，质点b比质点a先回到平衡位置
B．从图示时刻开始，经时间处质点通过的路程为
C．若该波波源从处沿x轴正方向运动，则在处接收到的波的频率将小于
D．该波传播过程中遇到宽约为的障碍物，不能发生明显的衍射现象
【答案】B
【知识点】多普勒效应；横波的图象；波的衍射现象
【解析】【解答】解决该题需要掌握用同侧法分析判断质点的振动方向，熟记波速与周期、波长的关系，知道波发生明显的衍射现象的条件。A．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，题图示时刻质点b向y轴负方向振动，故质点a比质点b先回到平衡位置，故A错误；
B．根据题图知波长为4m，则周期为
由于
可知从图示时刻开始，经时间处质点通过的路程为
故B正确；
C．波的频率为
由于波源从处沿x轴正方向运动，在靠近接收者，根据多普勒效应可知在处接收到的波的频率将大于50Hz，故C错误；
D．波发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸接近或小于波长，该波的波长为4m，则该波传播过程中遇到宽约为的障碍物，能发生明显的衍射现象，故D错误。
故选B。
【分析】根据同侧法分析质点b的运动方向，以此分析a、b两质点回到平衡位置的时间关系；根据分析波的周期，根据所给时间与周期的关系分析质点的路程；波源靠近接收者，则接收者接收到的波的频率大于波的频率；当障碍物的尺寸和波长差不多，或者比波的波长小，则该波能发生明显的衍射现象。
13．（2024高二上·拱墅期中）如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则（　　）
A．升降机停止前在向上运动
B．时间内小球处于失重状态，时间内小球处于超重状态
C．时间内小球向下运动，动能先增加后减少
D．时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量
【答案】A,C
【知识点】超重与失重；机械能守恒定律
【解析】【解答】本题要根据图象分析小球的运动状态，根据拉力与重力的大小关系确定小球处于失重状态还是超重状态。根据系统机械能守恒分析能量如何变化。A．由题图乙看出，升降机停止运动后弹簧的拉力先变小，则小球先向上运动，小球的运动是由于惯性，所以升降机停止前小球是向上运动的，则升降机停止前在向上运动，故A正确；
B．时间内拉力小于重力，小球处于失重状态，时间内拉力也小于重力，小球也处于失重状态，故B错误；
C．时刻弹簧的拉力是0，说明时刻弹簧处于原长状态，时刻之后弹簧的拉力又开始增大，说明弹簧开始变长，所以时间内小球向下运动，时间内，弹簧对小球的弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后减速，动能先增加后减少，故C正确；
D．时间内，小球向上运动，重力势能增加，弹簧弹性势能减少，动能增加，根据系统机械能守恒知，弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量，故D错误。
故选AC。
【分析】由图象看出，升降机停止后弹簧的拉力变小，小球向上运动，说明升降机停止前在向上运动；根据拉力与重力的大小关系，来确定小球处于失重状态还是超重状态。拉力小于重力，小球处于失重状态；拉力大于重力，小球处于超重状态；t1～t3时间，小球向上运动，t3时刻小球到达最高点，弹簧处于压缩状态，速率减小，动能减小，t3时刻动能为0；t3～t4时间，小球向下运动，重力势能减小，动能增大，弹性势能减小，根据系统机械能守恒可分析弹簧弹性势能变化量与小球动能变化量的关系。
14．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则（　　）
A．电动机内部发热功率为 B．电动机的机械功率为
C．电源的输出功率为 D．电源的总功率为
【答案】A,C
【知识点】焦耳定律；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】本题中当电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，求电功率只能用P=UI，求热功率只能用P=I2r.而输出的机械功率只能根据能量守恒求解，而且电功率大于热功率。A．根据题意，由热功率公式可得，电动机内部发热功率为
故A错误；
B．根据题意，由电功率公式可得，电动机的电功率为
则电动机的机械功率为
故B错误；
C．根据题意可知，电源的输出功率等于电动机电功率，即电源的输出功率为
故C正确；
D．根据题意，由闭合回路欧姆定律可得，电源的电动势为
则电源的总功率为
故D错误。
故选AC。
【分析】当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，输入的功率是电功率，根据P=UI求解，发热功率由P=I2r求解，输出功率由能量守恒定律研究；电源输出功率即是电动机的电功率，电源总功率等于其电源的输出功率和内电阻的热功率之和。
15．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E，当把一电量也是q的点电荷A放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷B放在P点时，测得作用于这个点电荷的静电力为F，下列说法正确的是（　　）
A．a比1小得越多，F的数值越接近af
B．a比1小得越多，F的数值越接近aqE
C．将电荷A先与金属球接触，再将其放回P点，则电荷A的电势能一定不变
D．只将电荷B放到P点，稳定后金属球表面的电场线与球面垂直
【答案】B,D
【知识点】电场强度；电场强度的叠加
【解析】【解答】本题考查带电体产生的电场，电场中放入点电荷时，电场会发生变化。本题产生错误的原因是把导体球看成了点电荷，认为有点电荷放在P点和无点电荷放在P点时的电场是一样的。AB．本题中的场源电荷为金属球体而不是固定的点电荷，在P点未放点电荷时，电荷量均匀分布在球体的外表面，金属球体可以等效成电量集中于球心的点电荷；但是当有电荷放在P时，由于电荷的相互作用，使得金属球上的电荷分布不再均匀，等效的中心偏离球心，放在P点的带电量越大，偏离的越厉害，如果放在P点的电荷量非常小，也就是a比1小得多，金属球带电等效中心偏离中心就可以忽略不计，在P点激发的场强就约等于E，F的数值接近aqE，故A错误B正确；
C．由于A可以看成点电荷，也就是A的大小相对于金属球来说，可以忽略不计，当A与金属球接触时，由于电荷要分布在金属的外表面，A上的电荷几乎都要转移到金属球上面，当A分离时，A上电荷量近似为零，故重新放回P点时，电势能也接近零，一定发生了改变，故C错误；
D．在P点放电荷B，稳定后，金属球仍然是一个等势体，电场线在金属球的表面就要与金属球的表面垂直，故D正确。
故选BD。
【分析】场源电荷为金属球体，P点放入点电荷时，金属球体表面的电荷分布会发生变化，点电荷电荷量越小，对金属球体电荷的分布影响越小；两物体接触会发生接触起电，电荷量发生变化；处于静电平衡状态的导体是等势体，表面是等势面，等势面与电场线垂直。
16．（2024高二上·拱墅期中）在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
（1）下列仪器需要用到的是_____（多选）；
A． B．
C． D．
（2）下列说法正确的是_____（多选）；
A．拉小车的细线应与长木板平行
B．纸带与小车相连一端的点迹较疏
C．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡
D．增加小车质量时，需要重新平衡摩擦力
（3）如图所示为一次记录小车运动情况的纸带。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为。（结果均保留3位有效数字）
①D点的瞬时速度大小为　 　；
②运动小车的加速度大小为　 　。
【答案】（1）A；D
（2）A；C
（3）1.58；3.53
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】解决本题的关键知道实验的原理和误差的来源，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动推论的运用。
（1）做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，需要测加速度与质量，所以需要打点计时器打出纸带，利用纸带数据计算加速度，需要用天平测质量；不需要弹簧测力计和秒表。
故选AD。
（2）A．为了保证小车运动过程受到的细线拉力恒定不变，拉小车的细线应与长木板平行，故A正确；
B．纸带与小车相连端的点迹分布较密，因为小车开始速度较小，故B错误；
C．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡，故C正确；
D．平衡摩擦力时，有
可得
可知增加小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选AC。
（3）①D点的瞬时速度大小为
②根据逐差法可得，运动小车的加速度大小为
【分析】 （1）根据实验的原理确定所需的测量的物理量，从而确定所需的测量器材。
（2）根据实验原理和实验注意事项即可判断
（3）根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即可求解速度，根据逐差法求解加速度大小。
（1）做“探究加速度与力、质量的关系”实验中，需要测加速度与质量，所以需要打点计时器打出纸带，利用纸带数据计算加速度，需要用天平测质量；不需要弹簧测力计和秒表。
故选AD。
（2）A．为了保证小车运动过程受到的细线拉力恒定不变，拉小车的细线应与长木板平行，故A正确；
B．纸带与小车相连端的点迹分布较密，因为小车开始速度较小，故B错误；
C．轻推小车，拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡，故C正确；
D．平衡摩擦力时，有
可得
可知增加小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故D错误。
故选AC。
（3）①[1]D点的瞬时速度大小为
②[2]根据逐差法可得，运动小车的加速度大小为
17．（2024高二上·拱墅期中）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，可选用的实验器材如下：
A. 待测干电池（内阻很小）
B. 电流表A1（0~200，内阻）
C. 电流表A2（0~0. 6A，内阻r2约为0. 3）
D. 定值电阻
E. 定值电阻
F. 定值电阻
G. 滑动变阻器R（0~10）
H. 开关、导线若干
(1)为准确测量并使操作过程中电流表的示数变化明显，该小组同学设计如图甲所示实验电路图，电流表a应选　 　，定值电阻应选　 　；（选填器材前的字母）；
(2)闭合开关，调节滑动变阻器，读出多组电流表a、b的示数Ia、Ib，在坐标纸上描绘出图线如图乙所示。根据描绘出的图线，可得所测干电池的电动势E=　 　，内阻r=　 　。（结果选用“r1、r2、R1、R2、R0、R、m、n表示）
【答案】B；D；；
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】本题应注意电阻可以用来与电流表结合实验得出电压；再利用图线进行数据处理时，只要写出纵横坐标所代表物理量之间的函数关系及可明确斜率以及截距的物理意义。
(1)改装电压表时应选用内阻已知的电流表，故电流表a选用B；
一节干电池的电动势约为1.5V，根据改装原理可知
所以故定值电阻应选D；
(2)根据电路图和闭合电路欧姆定律可得
整理可得
根据图象可知
解得
【分析】（1）根据改装原理进行分析，从而确定应选用的电流表和电阻的阻值；
（2）根据闭合电路欧姆定律进行分析，结合图象即可求得电动势和内电阻。
18．（2024高二上·拱墅期中）为使疫情防控更安全，一些小区利用无人机开展“非接触式”物资运输工作。某次无人机沿竖直方向从地面静止起飞，在内做匀加速运动，加速度大小为，末调节发动机转速改变升力，开始向上做匀减速运动，末刚好减速到零并到达指定平台。已知无人机及快递总质量为，求：
（1）平台离地高度；
（2）在内空气对无人机（包括快递）作用力大小。
【答案】（1）末无人机速度大小为
全程平均速度大小为
则总高度
（2）内无人机加速度大小为
方向为竖直向下；对无人机有
则空气对无人机作用力大小为
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】（1）根据速度—时间关系求解4s末无人机速度大小，再求出全程平均速度大小，根据平均速度乘以时间得到总高度；
（2）根据加速度定义式求解4s～6s内无人机加速度大小，对无人机根据牛顿第二定律求解作用力大小。
19．（2024高二上·拱墅期中）如图，在高处的光滑水平平台上，质量的小物块压缩弹簧后被锁扣锁住，储存了弹性势能。若打开锁扣，物块将以一定的水平速度向右滑下平台，做平抛运动，经过恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道。该圆弧圆心角为37°，半径，圆轨道右侧DE是长为的粗糙水平轨道，EF为一半径的光滑竖直圆轨道，各轨道间平滑连接，g取。求：
（1）小球过C点时的速度；
（2）弹簧储存的弹性势能；
（3）物体在D点对轨道的压力；
（4）要使物体在运动过程中不与轨道脱离，DE段动摩擦因数μ应满足什么要求？
【答案】解：（1）经过恰好能从光滑圆弧形轨道CD的C点沿切线方向进入圆弧形轨道，如图由几何关系知
解得，方向沿该点切线方向（如图）
（2）由几何关系知
解得
弹簧储存的弹性势能
（3）如图由几何关系得
由C到D根据动能定理
解得
物体在D点对轨道的压力
解得
由牛顿第三定律知，物体在D点对轨道的压力为16.5N，方向垂直于该点轨道向下。
（4）要使物体在运动过程中不与轨道脱离，物体恰能运动到圆周处时，由动能定理
解得
恰能做完整的圆周运动时，在最高点重力提供向心力
解得
由动能定理
解得
要使物体在运动过程中不与轨道脱离，DE段动摩擦因数μ应满足或
【知识点】匀速圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）在C点进行运动的合成与分解求解物块过C点时的速度；
（2）根据运动的合成与分解求解物块离开平台的初速度，根据功能关系可得弹簧储存的弹性势能；
（3）由C到D根据动能定理求解物块达到D点的速度大小，物块在D点，根据牛顿第二定律、牛顿第三定律求解物块在D点对轨道的压力大小；
（4）要使物块在运动过程中不与轨道脱离，一种情况是：物块恰能运动到圆周处时，由动能定理求解动摩擦因数；另一种情况是：物块恰能做完整的圆周运动时，在最高点重力提供向心力求解在最高点的速度大小，从D点到圆周最高点，由动能定理列方程求解动摩擦因数，由此分析。
20．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，光滑绝缘斜面高度，斜面底端与光滑绝缘水平轨道用小圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线。正对的平行板电容器和电阻及恒压源，构成如图所示电路，S1、S2为电路开关，平行板板长为，板间距离，定值电阻未知。可视作质点的带电小球电量C、质量，从斜面项端静止下滑。当闭合开关S1，断开开关S2时，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动。不考虑电容器边缘效应。
（1）求恒压源电压U；
（2）闭合开关S1，断开开关S2，电容器充电完成后再断开开关S1，不考虑空气导电性。将下极板向上平移0.1m，试求小球离开电场的位置；
（3）保持S1闭合，再闭合S2，调节滑动变阻器，使其接入电阻，小球恰好从极板边缘离开。当滑动变阻器接入电阻时，求小球在电场中偏转位移。
【答案】（1）小球下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
代入数据得
当S断开时，极板电势差即为电源电压U，由平衡条件得
代入数据得
（2）闭合开关S1，断开开关S2，电容器充电完成后再断开开关S1，极板间电压仍为18V，极板间电荷量不变，根据
联立可得
可知将下极板向上平移0.1m，极板间电场强度不变，小球在极板间仍做匀速直线运动，距离下极板的距离为0.2m。
（3）当接入电阻时，极板间的电压
小球在极板中做类平抛运动，水平方向
竖直方向
根据牛顿第二定律可得
联立解得
当滑动变阻器接入电阻时，极板间电压
根据牛顿第二定律
竖直方向
水平方向
联立解得
【知识点】含容电路分析；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【分析】（1）球刚好沿平行板中心轴线做直线运动证明重力与电场力平衡，根据二力平衡求解；
（2）断开开关电容器的带电量不变，移动下极板对电容器动态分析，求出电场强度的变化，再对小球受力分析，确定离开电场位置；
（3）保持S1闭合，再闭合S2时，板间电压等于R1两端的电压，先根据接入电阻R1=6Ω从极板边缘离开计算R0的阻值，再将R1=8Ω代入，求新的电场强度，根据类平抛的公式求解。
21．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，g=10m/s2，求：
（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离
【答案】（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有
解得
滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有
mAv1=(mA+mB)v2
解得
（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，则
由动量守恒定律有
mAv1=(mA+mB+mC)v3
解得
由机械能守恒定律有
解得
（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有
(mA+mB) v2=(mA+mB)v4+mCv5
解得
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动
解得
【知识点】碰撞模型
【解析】【分析】（1）研究滑块A下滑的过程，由机械能守恒定律求出A滑到曲面底端时的速度；碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出A、B碰撞结束瞬间的速度；
（2）当滑块A、B、C速度相等时，被压缩弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律和机械能守恒定律可以求出弹簧的最大弹性势能；
（3）应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出滑块C脱离弹簧时的速度；滑块C离开桌面后做平抛运动，根据分运动的规律求C落地点与桌面边缘的水平距离。
1 / 1

展开更多......

收起↑