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浙江杭州第十四中学（康桥）2025-2026学年高二上学期10月阶段性测试物理试卷
1．一代代物理学家在探究客观世界的过程中，创造出了许多科学的思想方法，极大地推动了自然科学的发展，改变了人类的生产和生活方式。下列说法正确的是（　　）
A．用质点代替有质量的物体，采用了微元法
B．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．既是加速度的定义式，也是加速度的决定式
D．“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际中也存在
【答案】B
【知识点】极限法；比值定义法；理想模型法；牛顿第二定律
【解析】【解答】A、质点属于理想化模型法，不是微元法，A 错误。
B、由，当无限趋近于 0 时，平均速度近似等于瞬时速度，采用极限思想，B 正确。
C、是加速度定义式，加速度由合力与质量决定，不是决定式，C 错误。
D、理想化模型是科学抽象，质点、点电荷这类理想化模型在现实中并不存在，D 错误。
故答案为：B；
【分析】A、考查物理研究方法。质点是理想化模型，微元法是分割再累加的处理方式。
B、考查极限思想。取极短时间，用平均速度逼近瞬时速度，是极限法典型应用。
C、考查定义式与决定式区别。定义式用来计算物理量，决定式反映物理量由哪些因素决定。
D、考查理想化模型。理想化模型是简化抽象出来的，现实世界不存在完全对应的实体。
2．近年来，高空抛物、坠物事件不断发生，严重危害公共安全最高人民法院发布的相关意见指出：对于故意高空抛物的，根据具体情形以危险方法危害公共安全罪、故意伤害罪或故意杀人罪论处，特定情形要从重处罚。一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故。物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后0.1s内，下落的高度约为2m。已知每层楼高约为3m。若苹果做自由落体运动，g取10m/s2，根据以上数据推算该苹果最可能来自哪个楼层（　　）
A．4层 B．6层 C．8层 D．10层
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】设苹果下落的总时间为，由自由落体位移公式，总下落高度
落地前0.1s内的下落高度等于总高度减去内的下落高度，即
代入、，解得，代入总高度公式得
每层楼高约3m，因此下落高度对应7层楼的高度，苹果最可能来自第8层住户。
故答案为：C
【分析】本题考查自由落体运动规律的实际应用，利用最后一段位移推算总下落高度。设总下落时间为，通过自由落体位移公式表示出总位移与前的位移，二者差值即为最后0.1s的下落高度，代入数据求解总时间，进而得到总下落高度；结合每层楼的高度推算对应的楼层，需注意楼层计数与下落高度的对应关系。
3．如图所示，质量分别为2m、m的两物块A、B中间用轻弹簧相连，A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，在水平推力F作用下，A、B-起向右做匀加速直线运动，当突然撤去推力F的瞬间，A物块的加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】撤去推力前，对A、B整体由牛顿第二定律，对物块B由牛顿第二定律，联立两式解得弹簧弹力，撤去瞬间，弹簧形变量来不及改变，弹力保持不变。对物块A受力分析，水平方向受弹簧弹力与滑动摩擦力，由牛顿第二定律
代入，解得
故答案为：A
【分析】本题考查牛顿第二定律的瞬时性问题，涉及弹簧弹力的突变特性。先对整体与隔离体分别列牛顿第二定律方程，求出撤去推力前弹簧的弹力大小；撤去推力的瞬间，弹簧弹力不会发生突变，再对A物体重新受力分析，结合滑动摩擦力的方向与大小，由牛顿第二定律计算瞬时加速度。明确弹簧弹力不会瞬时突变，是解决瞬时加速度问题的核心。
4．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片刚被削离时距开水锅的高度为L，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，若将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面片的描述正确的是（　　）
A．空中相邻两个面片飞行过程中水平距离可能逐渐变大
B．掉落位置不相同的小面片，从抛出到落水前瞬间速度的变化量不同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍
D．若初速度为，则
【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．面片飞行过程中水平方向做匀速直线运动，若先飞出的面片初速度较大，则空中相邻两个面片飞行过程中水平距离逐渐变大，故A正确；
B．掉落位置不相同的小面片，下落高度相同，由
可知，下落的时间相等，由
可知，从抛出到落水前瞬间速度的变化量相等，故B错误；
CD．由
可知，下落时间为
水平位移的范围为
则初速度的取值范围为
可得
落入锅中时的竖直分速度为
则落入锅中时，最大速度
最小速度为
可知，落入锅中时，最大速度不是最小速度的3倍，故CD错误。
故选A。
【分析】根据平抛运动分解为水平匀速直线，竖直自由落体运动，高度决定时间；速度的变化量；初速的的大小决定水平位移，水平位移范围，由此可求解初速度的范围；根据最大初速度由平行四边形定则求解最大速度；由于初速度不同，空中相邻两个面片飞行过程中水平距离有可能逐渐变大。
5．“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】假设在地球表面和月球表面上分别放置质量为 和 的两个物体，则在地球和月球表面处，分别有 ，
解得
设嫦娥四号卫星的质量为 ，根据万有引力提供向心力得
解得
故答案为：D。
【分析】卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合卫星的轨道半径，根据向心力公式列方程求解卫星的线速度即可。
6．如图，在位置放置电荷量为的正点电荷，在位置放置电荷量为的负点电荷，在距为的某点处放置正点电荷Q，使得点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为（　　）
A．， B．， C．， D．，
【答案】B
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】 在位置放置电荷量为的正点电荷，在位置放置电荷量为的负点电荷，根据点电荷场强公式，两等量异种点电荷在P点的场强大小为 ，方向如图所示
两等量异种点电荷在P点的合场强为 ，方向与+q点电荷与-q点电荷的连线平行
如上图所示，Q点电荷在p点的场强大小为
三点电荷的合场强为0，则方向如图所示，大小有，解得，由几何关系可知Q的坐标为（0，2a），故B正确，ACD错误。
故选：B。
【分析】根据点电荷的场强公式，结合平行四边形定则计算Q所带电荷量及位置。
7．某静电除尘器的除尘原理示意图如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是（　　）
A．该烟尘颗粒带正电
B．a点电势高于b点电势
C．该烟尘颗粒在a点的加速度大于在b点的加速度
D．该烟尘颗粒在a点的电势能小于在b点的电势能
【答案】C
【知识点】电场及电场力；电场线；电势能；电势；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A、粒子的受力方向永远指向轨迹内侧，由带电烟尘颗粒的运动轨迹可知烟尘颗粒受力方向沿着电场线的切线方向，烟尘颗粒带负电，故A错误；
B、a、b两点所在等势线如图所示
沿着电场线方向电势逐渐降低，a点电势低于b点电势，故B错误；
C、电场线越密场强越强，由图可知，由，可知，烟尘颗粒在a点的加速度大于在b点的加速度，故C正确；
D、若烟尘颗粒由a运动到b，由图知电场力做正功，电势能减小，；若烟尘颗粒由b运动到a，电场力做负功，电势能增大，仍有，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查带电粒子轨迹与受力。轨迹向受力方向弯曲，电场力方向与电场线同向为正电荷，反向为负电荷。
B、考查电势变化规律。沿电场线方向电势逐渐降低。
C、考查电场线与场强、加速度。电场线越密电场强度越大，，场强越大加速度越大。
D、考查电势能公式。负电荷在电势越高位置，电势能越小。
8．图为两个质量分别为m、M的A、B小球在光滑水平面上发生对心正碰前后的图像，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B两球的质量比
B．碰撞前后A球动能的减少量大于B球动能的增加量
C．碰撞过程中A对B球的冲量大小是B对A球冲量大小的3倍
D．两小球发生的是弹性碰撞
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象；碰撞模型
【解析】【解答】A、x-t 图像斜率代表速度，碰撞发生在。碰撞前：，M静止；
碰撞后：，。由动量守恒：，代入得，，，A 错误；
B、水平面光滑，系统机械能守恒，A 减少的动能等于 B 增加的动能，B 错误；
C、根据牛顿第三定律，A、B 相互作用力大小相等、作用时间相同，冲量大小相等，C 错误；
D、碰撞前总动能：；碰撞后总动能：；
碰撞前后总动能不变，属于弹性碰撞，D 正确；
故答案为：D；
【分析】A、考查 x-t 图像与动量守恒。图像斜率表示速度，利用动量守恒方程求解质量之比。
B、考查碰撞能量变化。光滑水平面系统只有内力做功，系统总动能守恒。
C、考查冲量与牛顿第三定律。相互作用力冲量等大反向。
D、考查弹性碰撞判定。比较碰撞前后系统总动能，总动能不变即为弹性碰撞。
9．如图甲所示，直导线P、Q分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，且P固定于水平轴正下方，两组绳长也相同，其截面图如图乙所示，导线P通以垂直纸面向里的电流；导线Q电流方向未知，平衡时两导线位于同一水平面，且两组绝缘轻绳与竖直方向夹角均为。已知Q的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．导线Q中电流方向垂直纸面向里
B．导线P、Q间的安培力大小为
C．仅使导线P中电流I缓慢增大且不超过90°，导线Q对悬线的拉力大小逐渐增大
D．当导线P中电流突然消失的瞬间，导线Q受到两绳的拉力大小之和为
【答案】B
【知识点】共点力的平衡；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．对Q进行受力分析可知，P对Q的力为斥力，由安培定则和左手定则可知，则两导线的电流方向相反，即导线中电流方向垂直纸面向外，故A错误；
B．设导线Q受到两绳的拉力之和为T，导线P、Q间的安培力为F，对Q进行受力分析，根据三角形定则，受力如下图所示，由于两组绳长相同，则根据几何知识可得
，
故B正确；
C．由上述分析可知，导线Q受到两绳的拉力之和T始终为mg，与电流I和角度无关，则导线Q对悬线的拉力大小不变，故C错误；
D．当导线P中电流突然消失的瞬间，导线P、Q间的安培力消失，此时沿绳方向上的合力为零，则导线Q受到两绳的拉力大小之和为，故D错误。
故选B。
【分析】考查了安培力、受力分析、几何关系及动态变化等知识点，要求熟练掌握安培定则、左手定则以及力的平衡条件。
1、根据安培定则和左手定则，若导线P对Q的力为斥力，则两导线电流方向相反。
2、导线Q受到两绳的拉力之和T与安培力F满足几何关系，可通过三角形定则分析。
3、导线Q处于平衡状态时，两绳的拉力之和T=mg，与电流I和角度无关。
4、当导线P中电流消失时，安培力F消失，导线Q仅受重力和两绳的拉力，沿绳方向的合力为零。
10．如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g，质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（　　）
A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR
【答案】B
【知识点】竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【解答】由牛顿第三定律可知，轨道对质点的支持力大小为。质点在最低点时，支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律代入，解得
从到的过程中，由动能定理，将代入，可得
解得
故答案为：B
【分析】本题考查圆周运动向心力公式与动能定理的综合应用。先对最低点的质点进行受力分析，结合牛顿第二定律求出质点在最低点的瞬时速度；再对下滑全程应用动能定理，将重力做功、克服摩擦力做功与动能变化建立关联，最终求解克服摩擦力的功。需注意轨道存在摩擦时机械能不守恒，必须结合动力学与动能定理分步计算。
11．如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是速度选择器的原理图，丙是磁流体发电机的原理图，丁是研究自感现象的电路图，下列说法正确的是（　　）
A．甲图可通过增加回旋加速器的半径来增大粒子的最大动能
B．乙图粒子沿直线通过速度选择器的条件是，且可以判断出带电粒子的电性
C．丙图可判断出磁流体发电机B极板电势高，A极板电势低
D．丁图中，开关S断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下
【答案】A,C
【知识点】自感与互感；质谱仪和回旋加速器；磁流体发电机；速度选择器
【解析】【解答】解：A. 粒子在回旋加速器中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，，解得最大速度，最大动能，因此增大回旋加速器的半径，粒子的最大动能会增大，A正确；
B. 粒子沿直线通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力平衡，，解得。若粒子电性反转，电场力与洛伦兹力方向同时反转，仍然保持平衡，因此无法通过直线运动判断粒子电性，B错误；
C. 等离子体进入磁场后，由左手定则，正电荷向B极板偏转，负电荷向A极板偏转，因此B极板积累正电荷，电势更高，A极板电势低，C正确；
D. 开关断开瞬间，线圈与灯泡构成闭合回路，线圈的自感效应会维持电流逐渐减小。若断开前通过线圈的电流小于等于灯泡的电流，断开后灯泡不会闪亮；只有线圈电流大于灯泡电流时，灯泡才会闪亮一下，D错误。
故答案为：AC
【分析】本题综合考查磁场相关的装置原理，涉及回旋加速器、速度选择器、磁流体发电机与自感现象。对于回旋加速器，推导最大动能的表达式，明确其与加速器半径的关联；速度选择器中平衡条件与粒子电性无关，仅与速度大小有关；磁流体发电机利用左手定则判断电荷偏转方向，进而确定极板电势高低；自感现象中灯泡是否闪亮，取决于断开前线圈电流与灯泡电流的大小关系。
12．如图甲所示，一个固定的矩形线圈abcd的匝数n＝500，线圈面积S＝100cm2，线圈的总电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（　　）
A．线圈中的感应电流方向为逆时针方向
B．矩形线圈ad边受到的安培力保持不变
C．前2s内，电阻R产生的热量为0.72J
D．第1s末，R两端的电压为1.5V
【答案】A,C
【知识点】楞次定律；电磁感应中的磁变类问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】面积，。感应电动势 。回路电流 。
A、磁场垂直纸面向里且磁感应强度增大，由楞次定律，感应电流磁场向外，线圈内感应电流为逆时针方向，A 正确。
B、感应电流大小恒定，但B随时间增大，安培力随B增大而变大，B 错误；
C、前 2s，电阻R产生热量，C 正确；
D、R两端电压为路端电压，，D 错误；
故答案为：AC；
【分析】A、考查楞次定律。原磁通量增大，判断感应电流磁场方向，再用右手螺旋定则判定电流环绕方向。
B、考查安培力公式。电流不变，但磁感应强度随时间变化，安培力随B改变。
C、考查焦耳定律。先求出恒定感应电流，代入计算外电阻生热。
D、考查闭合电路欧姆定律。路端电压，区别电动势与路端电压。
13．如图所示，半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上，在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为，方向竖直向下的匀强磁场。一根长也为l、电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上，由电动机A带动转轴以角速度匀速旋转。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与宽度为L的水平导轨连接，水平导轨的最右侧用一绝缘点G连接，MX段与NY段平行，XG、YG长度均为L。MN右侧存在垂直于导轨平面，大小为B，方向竖直向下的匀强磁场（两部分磁场不会相互影响）。水平导轨的左侧连接阻值为R的电阻，MN和XY之间某处静止放置一质量为m、电阻为R的导体棒PQ，已知PQ棒到达XY处前已经做匀速运动，且所有导轨电阻不计，不计其余电阻和摩擦等阻力，则以下说法正确的是（　　）
A．开关闭合瞬间，通过PQ棒的电流动
B．开关闭合瞬间，PQ棒的加速度为
C．PQ导体棒做匀速运动时的速度为
D．若PQ棒在到达XY处时因某种原因变成超导体，同时断开开关S，则PQ棒离开导轨的速度为
【答案】A,D
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】解：A. 金属棒匀速旋转切割磁感线，产生的感应电动势由法拉第电磁感应定律得；闭合开关后，电路总电阻为，电路总电流；棒与左侧电阻并联，因此通过棒的电流，该选项正确。
B. 棒受到的安培力；根据牛顿第二定律，解得加速度，并非，该选项错误。
C. 棒匀速运动时，切割磁感线产生的感应电动势与棒的感应电动势分压后抵消，电路中电流为0，此时，解得，并非，该选项错误。
D. 棒变成超导体且断开开关后，仅受安培力作用，由动量定理，其中，联立得；通过微元累加，为正四棱锥的体积，代入匀速速度，解得，该选项正确。
故答案为：AD
【分析】本题主要考查导体棒切割磁感线的电磁感应综合问题，解题时结合法拉第电磁感应定律求感应电动势，利用电路的串并联规律求电流，结合安培力、牛顿第二定律和动量定理分析导体棒的运动和速度变化。分析A选项时，先求旋转导体棒的感应电动势，再分析电路总电阻，结合串并联电流规律求通过棒的电流；分析B选项时，先求棒受到的安培力，再结合牛顿第二定律求加速度，注意安培力的表达式包含两个磁感应强度；分析C选项时，明确匀速运动的临界条件为电路电流为0，结合感应电动势的平衡求解速度；分析D选项时，利用动量定理结合微元法，分析安培力的冲量，结合几何体积求解最终速度。
14．某同学利用如下实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。实验步骤如下：
①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球1、球2与木条的撞击点；
②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，撞击点为；
③将木条平移到图中所示位置，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，撞击点为；
④把球2静止放置在水平轨道的末端，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，确定球1和球2相撞后的撞击点；
⑤测得与、、各点的高度差分别为、、。
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）两小球的质量关系为　 　（填“＞”“=”或“＜”）。
（2）把小球2放在斜轨末端边缘处，让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球1的落点在图中的　 　点。
（3）若再利用天平测量出两小球的质量分别为、，则满足　 　时表示两小球碰撞前后动量守恒；满足　 　时表示两小球碰撞前后的机械能守恒。
【答案】＞；M； ；
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】(1) 为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量必须大于被碰球的质量，因此。
(2) 小球做平抛运动，水平位移相同时，水平速度越小，下落时间越长，下落高度越大。碰撞后入射球1速度减小，因此下落高度更大，对应落点为M点。
(3) 小球做平抛运动，竖直方向，解得运动时间。水平方向匀速运动，水平位移为，因此水平速度，碰撞前入射球速度，碰撞后入射球速度，被碰球速度。动量守恒满足，代入速度表达式并约去公共项，可得
机械能守恒满足，代入速度表达式并约去公共项，可得
【分析】本题考查验证动量守恒定律的实验，采用竖直木条记录落点的变式装置。
（1）考查实验的操作注意事项，为避免入射球碰撞后反弹，必须保证入射球质量大于被碰球质量，这是碰撞实验的基本要求。
（2）结合平抛运动规律，水平位移相同时，速度与下落高度的平方根成反比，速度越小则下落高度越大，据此判断碰撞后入射球的落点位置。
（3）通过平抛运动的分位移公式推导水平速度与下落高度的关系，将速度用高度差表示，分别代入动量守恒与机械能守恒的表达式，约去公共项后得到仅含质量与高度的验证公式.
15．实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。
（1）图1的电路图为下图中的　 　。（选填“A”或“B”）
（2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势　 　V，内阻　 　。
（3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将　 　，与纵坐标轴交点的数值将　 　。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
【答案】B；4.5；1.8；不变；变大
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）通过观察实物图可知由于电流表相对电源是外接法，所以电压表接在电源两端，故电路图为B；
（2）由于电动势等于内外电压之和，根据闭合电路欧姆定律
有
则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E，斜率是电池的内阻r，根据图像可知，纵轴截距为4.5，横轴截距为2.5，结合上述分析可知电池电动势；内阻
（3）分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，会导致干流电流大于电流表的读数，考虑电压表内阻的影响，根据欧姆定律可以得出流过电压表的电流为
根据并联电路的电流规律可知流过电池的电流为
，
因电压表内阻不变，随着电压值减小，电压表电流减小，当电压值趋于0时，I趋于，考虑电压表的内阻时，由于测量出的电动势和内阻偏小，在图2中重新绘制的图线如图所示
故新绘制的图线纵截距变大，斜率变大，则会导致与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。
【分析】（1）通过观察实物图可知由于电流表相对电源是外接法，所以电压表接在电源两端；
（2）利用闭合电路的欧姆定律结合图像截距和斜率可以求出电动势和内阻的大小；
（3）考虑电压表的内阻，画出真实闭合欧姆定律的图线，进而判别横截距和纵截距的大小。
16．洗车时，水枪喷出的水流射向汽车，会对汽车产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为，喷出水流的流速为，设水流垂直射向汽车车体后，速度变为0。已知水的密度为，不计水流的重力，求：
（1）水枪在时间内喷出水的质量；
（2）汽车受到水流平均冲击力的大小。
【答案】（1）根据公式可得，水枪在时间内喷出水的质量为
（2）以水运动方向为正方向，在与墙壁碰撞过程，对时间内的水，根据动量定理（水平分运动）得
解得
根据牛顿第三定律可得，汽车受到水流平均冲击力为
【知识点】动量定理
【解析】【分析】（1）选取时间内喷出的水柱为研究对象，由体积公式结合密度公式，得到喷出的水的质量。
（2）取时间内的水作为研究对象，规定初速度方向为正方向，应用动量定理求出墙壁对水流的作用力，再利用牛顿第三定律得到汽车受到水流的平均冲击力。
17．如图所示，金属导轨abcd与水平面成θ角固定，导轨各相邻段互相垂直，导轨顶端接有阻值为R的定值电阻。已知宽轨间距为2L，宽轨长为2L，窄轨间距L，窄轨长3L，在导轨所在平面内有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。现有一根质量为m，长度为2L，粗细均匀、阻值均匀分布的金属棒，其总电阻也为R，从宽轨顶端由静止释放，已知金属棒到达宽轨底部和窄轨底部之前都已做匀速直线运动，不计一切摩擦，导轨电阻不计。求：
（1）金属棒在宽轨上做匀速直线运动的速度大小；
（2）金属棒在宽轨上运动的过程中通过电阻R的电荷量；
（3）金属棒从宽轨顶端运动到窄轨底部的整个过程所用的总时间；
（4）金属棒从宽轨顶端运动到窄轨底部的整个过程中金属棒中产生的焦耳热。
【答案】（1）金属棒在宽轨上匀速运动时的受力情况，金属棒产生的感应电动势（为金属棒的速度），金属棒电阻为，定值电阻为，由闭合电路欧姆定律
根据安培力公式
金属棒匀速运动时，沿导轨方向受力平衡，即
即
解得金属棒在宽轨上做匀速直线运动的速度大小为
（2）根据电荷量公式
由闭合电路欧姆定律
再根据法拉第电磁感应定律
可得
其中在宽轨上运动的过程磁通量的变化
所以通过电阻R的电荷量
（3）在宽轨上运动的过程，对金属棒在宽轨上由动量定理
得
代入
解得
在窄轨上运动的过程，对金属棒在宽轨上由动量定理
得
再设金属棒在窄轨上匀速运动的速度为，同理第（1）问可知，
得在窄轨上匀速时
由
解得
在窄轨上运动的过程磁通量的变化
通过电阻R的电荷量
再代入（1），（2）问中的
解得
所以金属棒从宽轨顶端运动到窄轨底部的整个过程所用的总时间
（4）金属棒在宽轨上运动过程中，由能量守恒定律
由（1）问知
所以
而金属棒上产生的焦耳热只占总热量的
故
金属棒在窄轨上运动过程中，由能量守恒定律
由（3）问知
代入得
而金属棒上产生的焦耳热只占总热量的
故
金属棒产生的焦耳热
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）金属棒切割磁感线产生感应电动势，由闭合电路欧姆定律求回路电流，再用安培力公式，匀速时沿导轨受力平衡，联立求解匀速速度。
（2）由法拉第电磁感应定律、电流定义式推导出电荷量公式，计算宽轨运动磁通量变化，代入总电阻求出通过电阻R的电荷量。
（3）分别对宽轨、窄轨两段运动应用动量定理，结合两段过程磁通量变化求出的电荷量；先算出窄轨匀速速度，分别求出两段运动时间、，相加得到总时间。
（4）宽轨、窄轨两段分别用能量守恒，重力势能的减少量等于动能增加量与电路总焦耳热之和；依据串联电路焦耳热分配比例求出每一段金属棒产生的焦耳热，两段相加得到金属棒产生的总焦耳热。
（1）金属棒在宽轨上匀速运动时的受力情况，金属棒产生的感应电动势（为金属棒的速度），金属棒电阻为，定值电阻为，由闭合电路欧姆定律
根据安培力公式
金属棒匀速运动时，沿导轨方向受力平衡，即
即
解得金属棒在宽轨上做匀速直线运动的速度大小为
（2）根据电荷量公式
由闭合电路欧姆定律
再根据法拉第电磁感应定律
可得
其中在宽轨上运动的过程磁通量的变化
所以通过电阻R的电荷量
（3）在宽轨上运动的过程，对金属棒在宽轨上由动量定理
得
代入
解得
在窄轨上运动的过程，对金属棒在宽轨上由动量定理
得
再设金属棒在窄轨上匀速运动的速度为，同理第（1）问可知，
得在窄轨上匀速时
由
解得
在窄轨上运动的过程磁通量的变化
通过电阻R的电荷量
再代入（1），（2）问中的
解得
所以金属棒从宽轨顶端运动到窄轨底部的整个过程所用的总时间
（4）金属棒在宽轨上运动过程中，由能量守恒定律
由（1）问知
所以
而金属棒上产生的焦耳热只占总热量的
故
金属棒在窄轨上运动过程中，由能量守恒定律
由（3）问知
代入得
而金属棒上产生的焦耳热只占总热量的
故
金属棒产生的焦耳热
18．如图所示，在xOy平面内的第一象限内存在一有界匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为B、方向垂直于xOy平面向外，在第四象限内充满范围足够大、方向沿y轴负方向的匀强电场。一束质量为m、电量为+q的粒子以不同的速率从O点沿xOy竖直平面内的OP方向发射，沿直线飞行到P点时进入有界匀强磁场区域，O、P两点间的距离为L，OP连线与x轴正方向的夹角。所有粒子在离开磁场后最终都能从x轴上射出，且射出方向与x轴负方向的夹角均为，若速度最大的粒子从x轴上Q点以速度v（未知）射出，且射出之前都在磁场内运动，匀强电场的电场强度，粒子的重力忽略不计，求：
（1）粒子在匀强磁场中运动的时间；
（2）v的大小；
（3）有界匀强磁场区域的最小面积；
（4）速度为v的粒子经过y轴负半轴上的点与原点O的距离。
【答案】（1）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，有；
；
可得；
可知，所有粒子经过磁场后的偏转角均为150°，则粒子在磁场中运动的时间为
（2）速度为v的粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系可知
即
解得；
（3）由几何关系可知；
则三角形PMQ的面积为
150°圆心角对应的扇形面积
由数理规律可知，磁场区域的最小面积为图中阴影部分面积，其面积
（4）粒子在匀强电场中运动时，在沿x轴负方向有
在沿y轴负方向有
解得
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）由洛伦兹力提供向心力，联立线速度公式推导出周期，根据粒子偏转角确定圆心角，用算出粒子在磁场中的运动时间。
（2）结合题目几何关系列出方程求出轨道半径R，再代入洛伦兹力向心力公式求解粒子速度v。
（3）利用几何关系求出弦长与三角形面积，算出圆心角对应的扇形面积，最小磁场阴影面积等于扇形面积减去三角形面积。
（4）将粒子速度沿 x、y 方向分解，x 方向匀速直线运动列位移方程，y 方向匀变速运动，加速度，结合运动学公式联立求解 y 方向位移。
1 / 1浙江杭州第十四中学（康桥）2025-2026学年高二上学期10月阶段性测试物理试卷
1．一代代物理学家在探究客观世界的过程中，创造出了许多科学的思想方法，极大地推动了自然科学的发展，改变了人类的生产和生活方式。下列说法正确的是（　　）
A．用质点代替有质量的物体，采用了微元法
B．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．既是加速度的定义式，也是加速度的决定式
D．“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际中也存在
2．近年来，高空抛物、坠物事件不断发生，严重危害公共安全最高人民法院发布的相关意见指出：对于故意高空抛物的，根据具体情形以危险方法危害公共安全罪、故意伤害罪或故意杀人罪论处，特定情形要从重处罚。一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故。物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后0.1s内，下落的高度约为2m。已知每层楼高约为3m。若苹果做自由落体运动，g取10m/s2，根据以上数据推算该苹果最可能来自哪个楼层（　　）
A．4层 B．6层 C．8层 D．10层
3．如图所示，质量分别为2m、m的两物块A、B中间用轻弹簧相连，A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，在水平推力F作用下，A、B-起向右做匀加速直线运动，当突然撤去推力F的瞬间，A物块的加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
4．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片刚被削离时距开水锅的高度为L，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，若将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面片的描述正确的是（　　）
A．空中相邻两个面片飞行过程中水平距离可能逐渐变大
B．掉落位置不相同的小面片，从抛出到落水前瞬间速度的变化量不同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍
D．若初速度为，则
5．“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（　　）
A． B． C． D．
6．如图，在位置放置电荷量为的正点电荷，在位置放置电荷量为的负点电荷，在距为的某点处放置正点电荷Q，使得点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为（　　）
A．， B．， C．， D．，
7．某静电除尘器的除尘原理示意图如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是（　　）
A．该烟尘颗粒带正电
B．a点电势高于b点电势
C．该烟尘颗粒在a点的加速度大于在b点的加速度
D．该烟尘颗粒在a点的电势能小于在b点的电势能
8．图为两个质量分别为m、M的A、B小球在光滑水平面上发生对心正碰前后的图像，则下列说法正确的是（　　）
A．A、B两球的质量比
B．碰撞前后A球动能的减少量大于B球动能的增加量
C．碰撞过程中A对B球的冲量大小是B对A球冲量大小的3倍
D．两小球发生的是弹性碰撞
9．如图甲所示，直导线P、Q分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上，且P固定于水平轴正下方，两组绳长也相同，其截面图如图乙所示，导线P通以垂直纸面向里的电流；导线Q电流方向未知，平衡时两导线位于同一水平面，且两组绝缘轻绳与竖直方向夹角均为。已知Q的质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．导线Q中电流方向垂直纸面向里
B．导线P、Q间的安培力大小为
C．仅使导线P中电流I缓慢增大且不超过90°，导线Q对悬线的拉力大小逐渐增大
D．当导线P中电流突然消失的瞬间，导线Q受到两绳的拉力大小之和为
10．如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g，质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（　　）
A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR
11．如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是速度选择器的原理图，丙是磁流体发电机的原理图，丁是研究自感现象的电路图，下列说法正确的是（　　）
A．甲图可通过增加回旋加速器的半径来增大粒子的最大动能
B．乙图粒子沿直线通过速度选择器的条件是，且可以判断出带电粒子的电性
C．丙图可判断出磁流体发电机B极板电势高，A极板电势低
D．丁图中，开关S断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下
12．如图甲所示，一个固定的矩形线圈abcd的匝数n＝500，线圈面积S＝100cm2，线圈的总电阻r＝1Ω，线圈外接一个阻值R＝4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示．则下列说法正确的是（　　）
A．线圈中的感应电流方向为逆时针方向
B．矩形线圈ad边受到的安培力保持不变
C．前2s内，电阻R产生的热量为0.72J
D．第1s末，R两端的电压为1.5V
13．如图所示，半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上，在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面，大小为，方向竖直向下的匀强磁场。一根长也为l、电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上，由电动机A带动转轴以角速度匀速旋转。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与宽度为L的水平导轨连接，水平导轨的最右侧用一绝缘点G连接，MX段与NY段平行，XG、YG长度均为L。MN右侧存在垂直于导轨平面，大小为B，方向竖直向下的匀强磁场（两部分磁场不会相互影响）。水平导轨的左侧连接阻值为R的电阻，MN和XY之间某处静止放置一质量为m、电阻为R的导体棒PQ，已知PQ棒到达XY处前已经做匀速运动，且所有导轨电阻不计，不计其余电阻和摩擦等阻力，则以下说法正确的是（　　）
A．开关闭合瞬间，通过PQ棒的电流动
B．开关闭合瞬间，PQ棒的加速度为
C．PQ导体棒做匀速运动时的速度为
D．若PQ棒在到达XY处时因某种原因变成超导体，同时断开开关S，则PQ棒离开导轨的速度为
14．某同学利用如下实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。实验步骤如下：
①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球1、球2与木条的撞击点；
②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，撞击点为；
③将木条平移到图中所示位置，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，撞击点为；
④把球2静止放置在水平轨道的末端，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，确定球1和球2相撞后的撞击点；
⑤测得与、、各点的高度差分别为、、。
根据该同学的实验，回答下列问题：
（1）两小球的质量关系为　 　（填“＞”“=”或“＜”）。
（2）把小球2放在斜轨末端边缘处，让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球1的落点在图中的　 　点。
（3）若再利用天平测量出两小球的质量分别为、，则满足　 　时表示两小球碰撞前后动量守恒；满足　 　时表示两小球碰撞前后的机械能守恒。
15．实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。
（1）图1的电路图为下图中的　 　。（选填“A”或“B”）
（2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势　 　V，内阻　 　。
（3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将　 　，与纵坐标轴交点的数值将　 　。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
16．洗车时，水枪喷出的水流射向汽车，会对汽车产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为，喷出水流的流速为，设水流垂直射向汽车车体后，速度变为0。已知水的密度为，不计水流的重力，求：
（1）水枪在时间内喷出水的质量；
（2）汽车受到水流平均冲击力的大小。
17．如图所示，金属导轨abcd与水平面成θ角固定，导轨各相邻段互相垂直，导轨顶端接有阻值为R的定值电阻。已知宽轨间距为2L，宽轨长为2L，窄轨间距L，窄轨长3L，在导轨所在平面内有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。现有一根质量为m，长度为2L，粗细均匀、阻值均匀分布的金属棒，其总电阻也为R，从宽轨顶端由静止释放，已知金属棒到达宽轨底部和窄轨底部之前都已做匀速直线运动，不计一切摩擦，导轨电阻不计。求：
（1）金属棒在宽轨上做匀速直线运动的速度大小；
（2）金属棒在宽轨上运动的过程中通过电阻R的电荷量；
（3）金属棒从宽轨顶端运动到窄轨底部的整个过程所用的总时间；
（4）金属棒从宽轨顶端运动到窄轨底部的整个过程中金属棒中产生的焦耳热。
18．如图所示，在xOy平面内的第一象限内存在一有界匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为B、方向垂直于xOy平面向外，在第四象限内充满范围足够大、方向沿y轴负方向的匀强电场。一束质量为m、电量为+q的粒子以不同的速率从O点沿xOy竖直平面内的OP方向发射，沿直线飞行到P点时进入有界匀强磁场区域，O、P两点间的距离为L，OP连线与x轴正方向的夹角。所有粒子在离开磁场后最终都能从x轴上射出，且射出方向与x轴负方向的夹角均为，若速度最大的粒子从x轴上Q点以速度v（未知）射出，且射出之前都在磁场内运动，匀强电场的电场强度，粒子的重力忽略不计，求：
（1）粒子在匀强磁场中运动的时间；
（2）v的大小；
（3）有界匀强磁场区域的最小面积；
（4）速度为v的粒子经过y轴负半轴上的点与原点O的距离。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】极限法；比值定义法；理想模型法；牛顿第二定律
【解析】【解答】A、质点属于理想化模型法，不是微元法，A 错误。
B、由，当无限趋近于 0 时，平均速度近似等于瞬时速度，采用极限思想，B 正确。
C、是加速度定义式，加速度由合力与质量决定，不是决定式，C 错误。
D、理想化模型是科学抽象，质点、点电荷这类理想化模型在现实中并不存在，D 错误。
故答案为：B；
【分析】A、考查物理研究方法。质点是理想化模型，微元法是分割再累加的处理方式。
B、考查极限思想。取极短时间，用平均速度逼近瞬时速度，是极限法典型应用。
C、考查定义式与决定式区别。定义式用来计算物理量，决定式反映物理量由哪些因素决定。
D、考查理想化模型。理想化模型是简化抽象出来的，现实世界不存在完全对应的实体。
2．【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】设苹果下落的总时间为，由自由落体位移公式，总下落高度
落地前0.1s内的下落高度等于总高度减去内的下落高度，即
代入、，解得，代入总高度公式得
每层楼高约3m，因此下落高度对应7层楼的高度，苹果最可能来自第8层住户。
故答案为：C
【分析】本题考查自由落体运动规律的实际应用，利用最后一段位移推算总下落高度。设总下落时间为，通过自由落体位移公式表示出总位移与前的位移，二者差值即为最后0.1s的下落高度，代入数据求解总时间，进而得到总下落高度；结合每层楼的高度推算对应的楼层，需注意楼层计数与下落高度的对应关系。
3．【答案】A
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】撤去推力前，对A、B整体由牛顿第二定律，对物块B由牛顿第二定律，联立两式解得弹簧弹力，撤去瞬间，弹簧形变量来不及改变，弹力保持不变。对物块A受力分析，水平方向受弹簧弹力与滑动摩擦力，由牛顿第二定律
代入，解得
故答案为：A
【分析】本题考查牛顿第二定律的瞬时性问题，涉及弹簧弹力的突变特性。先对整体与隔离体分别列牛顿第二定律方程，求出撤去推力前弹簧的弹力大小；撤去推力的瞬间，弹簧弹力不会发生突变，再对A物体重新受力分析，结合滑动摩擦力的方向与大小，由牛顿第二定律计算瞬时加速度。明确弹簧弹力不会瞬时突变，是解决瞬时加速度问题的核心。
4．【答案】A
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A．面片飞行过程中水平方向做匀速直线运动，若先飞出的面片初速度较大，则空中相邻两个面片飞行过程中水平距离逐渐变大，故A正确；
B．掉落位置不相同的小面片，下落高度相同，由
可知，下落的时间相等，由
可知，从抛出到落水前瞬间速度的变化量相等，故B错误；
CD．由
可知，下落时间为
水平位移的范围为
则初速度的取值范围为
可得
落入锅中时的竖直分速度为
则落入锅中时，最大速度
最小速度为
可知，落入锅中时，最大速度不是最小速度的3倍，故CD错误。
故选A。
【分析】根据平抛运动分解为水平匀速直线，竖直自由落体运动，高度决定时间；速度的变化量；初速的的大小决定水平位移，水平位移范围，由此可求解初速度的范围；根据最大初速度由平行四边形定则求解最大速度；由于初速度不同，空中相邻两个面片飞行过程中水平距离有可能逐渐变大。
5．【答案】D
【知识点】万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】假设在地球表面和月球表面上分别放置质量为 和 的两个物体，则在地球和月球表面处，分别有 ，
解得
设嫦娥四号卫星的质量为 ，根据万有引力提供向心力得
解得
故答案为：D。
【分析】卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，结合卫星的轨道半径，根据向心力公式列方程求解卫星的线速度即可。
6．【答案】B
【知识点】点电荷的电场；电场强度的叠加
【解析】【解答】 在位置放置电荷量为的正点电荷，在位置放置电荷量为的负点电荷，根据点电荷场强公式，两等量异种点电荷在P点的场强大小为 ，方向如图所示
两等量异种点电荷在P点的合场强为 ，方向与+q点电荷与-q点电荷的连线平行
如上图所示，Q点电荷在p点的场强大小为
三点电荷的合场强为0，则方向如图所示，大小有，解得，由几何关系可知Q的坐标为（0，2a），故B正确，ACD错误。
故选：B。
【分析】根据点电荷的场强公式，结合平行四边形定则计算Q所带电荷量及位置。
7．【答案】C
【知识点】电场及电场力；电场线；电势能；电势；带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A、粒子的受力方向永远指向轨迹内侧，由带电烟尘颗粒的运动轨迹可知烟尘颗粒受力方向沿着电场线的切线方向，烟尘颗粒带负电，故A错误；
B、a、b两点所在等势线如图所示
沿着电场线方向电势逐渐降低，a点电势低于b点电势，故B错误；
C、电场线越密场强越强，由图可知，由，可知，烟尘颗粒在a点的加速度大于在b点的加速度，故C正确；
D、若烟尘颗粒由a运动到b，由图知电场力做正功，电势能减小，；若烟尘颗粒由b运动到a，电场力做负功，电势能增大，仍有，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、考查带电粒子轨迹与受力。轨迹向受力方向弯曲，电场力方向与电场线同向为正电荷，反向为负电荷。
B、考查电势变化规律。沿电场线方向电势逐渐降低。
C、考查电场线与场强、加速度。电场线越密电场强度越大，，场强越大加速度越大。
D、考查电势能公式。负电荷在电势越高位置，电势能越小。
8．【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象；碰撞模型
【解析】【解答】A、x-t 图像斜率代表速度，碰撞发生在。碰撞前：，M静止；
碰撞后：，。由动量守恒：，代入得，，，A 错误；
B、水平面光滑，系统机械能守恒，A 减少的动能等于 B 增加的动能，B 错误；
C、根据牛顿第三定律，A、B 相互作用力大小相等、作用时间相同，冲量大小相等，C 错误；
D、碰撞前总动能：；碰撞后总动能：；
碰撞前后总动能不变，属于弹性碰撞，D 正确；
故答案为：D；
【分析】A、考查 x-t 图像与动量守恒。图像斜率表示速度，利用动量守恒方程求解质量之比。
B、考查碰撞能量变化。光滑水平面系统只有内力做功，系统总动能守恒。
C、考查冲量与牛顿第三定律。相互作用力冲量等大反向。
D、考查弹性碰撞判定。比较碰撞前后系统总动能，总动能不变即为弹性碰撞。
9．【答案】B
【知识点】共点力的平衡；左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A．对Q进行受力分析可知，P对Q的力为斥力，由安培定则和左手定则可知，则两导线的电流方向相反，即导线中电流方向垂直纸面向外，故A错误；
B．设导线Q受到两绳的拉力之和为T，导线P、Q间的安培力为F，对Q进行受力分析，根据三角形定则，受力如下图所示，由于两组绳长相同，则根据几何知识可得
，
故B正确；
C．由上述分析可知，导线Q受到两绳的拉力之和T始终为mg，与电流I和角度无关，则导线Q对悬线的拉力大小不变，故C错误；
D．当导线P中电流突然消失的瞬间，导线P、Q间的安培力消失，此时沿绳方向上的合力为零，则导线Q受到两绳的拉力大小之和为，故D错误。
故选B。
【分析】考查了安培力、受力分析、几何关系及动态变化等知识点，要求熟练掌握安培定则、左手定则以及力的平衡条件。
1、根据安培定则和左手定则，若导线P对Q的力为斥力，则两导线电流方向相反。
2、导线Q受到两绳的拉力之和T与安培力F满足几何关系，可通过三角形定则分析。
3、导线Q处于平衡状态时，两绳的拉力之和T=mg，与电流I和角度无关。
4、当导线P中电流消失时，安培力F消失，导线Q仅受重力和两绳的拉力，沿绳方向的合力为零。
10．【答案】B
【知识点】竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【解答】由牛顿第三定律可知，轨道对质点的支持力大小为。质点在最低点时，支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律代入，解得
从到的过程中，由动能定理，将代入，可得
解得
故答案为：B
【分析】本题考查圆周运动向心力公式与动能定理的综合应用。先对最低点的质点进行受力分析，结合牛顿第二定律求出质点在最低点的瞬时速度；再对下滑全程应用动能定理，将重力做功、克服摩擦力做功与动能变化建立关联，最终求解克服摩擦力的功。需注意轨道存在摩擦时机械能不守恒，必须结合动力学与动能定理分步计算。
11．【答案】A,C
【知识点】自感与互感；质谱仪和回旋加速器；磁流体发电机；速度选择器
【解析】【解答】解：A. 粒子在回旋加速器中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，，解得最大速度，最大动能，因此增大回旋加速器的半径，粒子的最大动能会增大，A正确；
B. 粒子沿直线通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力平衡，，解得。若粒子电性反转，电场力与洛伦兹力方向同时反转，仍然保持平衡，因此无法通过直线运动判断粒子电性，B错误；
C. 等离子体进入磁场后，由左手定则，正电荷向B极板偏转，负电荷向A极板偏转，因此B极板积累正电荷，电势更高，A极板电势低，C正确；
D. 开关断开瞬间，线圈与灯泡构成闭合回路，线圈的自感效应会维持电流逐渐减小。若断开前通过线圈的电流小于等于灯泡的电流，断开后灯泡不会闪亮；只有线圈电流大于灯泡电流时，灯泡才会闪亮一下，D错误。
故答案为：AC
【分析】本题综合考查磁场相关的装置原理，涉及回旋加速器、速度选择器、磁流体发电机与自感现象。对于回旋加速器，推导最大动能的表达式，明确其与加速器半径的关联；速度选择器中平衡条件与粒子电性无关，仅与速度大小有关；磁流体发电机利用左手定则判断电荷偏转方向，进而确定极板电势高低；自感现象中灯泡是否闪亮，取决于断开前线圈电流与灯泡电流的大小关系。
12．【答案】A,C
【知识点】楞次定律；电磁感应中的磁变类问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】面积，。感应电动势 。回路电流 。
A、磁场垂直纸面向里且磁感应强度增大，由楞次定律，感应电流磁场向外，线圈内感应电流为逆时针方向，A 正确。
B、感应电流大小恒定，但B随时间增大，安培力随B增大而变大，B 错误；
C、前 2s，电阻R产生热量，C 正确；
D、R两端电压为路端电压，，D 错误；
故答案为：AC；
【分析】A、考查楞次定律。原磁通量增大，判断感应电流磁场方向，再用右手螺旋定则判定电流环绕方向。
B、考查安培力公式。电流不变，但磁感应强度随时间变化，安培力随B改变。
C、考查焦耳定律。先求出恒定感应电流，代入计算外电阻生热。
D、考查闭合电路欧姆定律。路端电压，区别电动势与路端电压。
13．【答案】A,D
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】解：A. 金属棒匀速旋转切割磁感线，产生的感应电动势由法拉第电磁感应定律得；闭合开关后，电路总电阻为，电路总电流；棒与左侧电阻并联，因此通过棒的电流，该选项正确。
B. 棒受到的安培力；根据牛顿第二定律，解得加速度，并非，该选项错误。
C. 棒匀速运动时，切割磁感线产生的感应电动势与棒的感应电动势分压后抵消，电路中电流为0，此时，解得，并非，该选项错误。
D. 棒变成超导体且断开开关后，仅受安培力作用，由动量定理，其中，联立得；通过微元累加，为正四棱锥的体积，代入匀速速度，解得，该选项正确。
故答案为：AD
【分析】本题主要考查导体棒切割磁感线的电磁感应综合问题，解题时结合法拉第电磁感应定律求感应电动势，利用电路的串并联规律求电流，结合安培力、牛顿第二定律和动量定理分析导体棒的运动和速度变化。分析A选项时，先求旋转导体棒的感应电动势，再分析电路总电阻，结合串并联电流规律求通过棒的电流；分析B选项时，先求棒受到的安培力，再结合牛顿第二定律求加速度，注意安培力的表达式包含两个磁感应强度；分析C选项时，明确匀速运动的临界条件为电路电流为0，结合感应电动势的平衡求解速度；分析D选项时，利用动量定理结合微元法，分析安培力的冲量，结合几何体积求解最终速度。
14．【答案】＞；M； ；
【知识点】验证动量守恒定律
【解析】【解答】(1) 为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量必须大于被碰球的质量，因此。
(2) 小球做平抛运动，水平位移相同时，水平速度越小，下落时间越长，下落高度越大。碰撞后入射球1速度减小，因此下落高度更大，对应落点为M点。
(3) 小球做平抛运动，竖直方向，解得运动时间。水平方向匀速运动，水平位移为，因此水平速度，碰撞前入射球速度，碰撞后入射球速度，被碰球速度。动量守恒满足，代入速度表达式并约去公共项，可得
机械能守恒满足，代入速度表达式并约去公共项，可得
【分析】本题考查验证动量守恒定律的实验，采用竖直木条记录落点的变式装置。
（1）考查实验的操作注意事项，为避免入射球碰撞后反弹，必须保证入射球质量大于被碰球质量，这是碰撞实验的基本要求。
（2）结合平抛运动规律，水平位移相同时，速度与下落高度的平方根成反比，速度越小则下落高度越大，据此判断碰撞后入射球的落点位置。
（3）通过平抛运动的分位移公式推导水平速度与下落高度的关系，将速度用高度差表示，分别代入动量守恒与机械能守恒的表达式，约去公共项后得到仅含质量与高度的验证公式.
15．【答案】B；4.5；1.8；不变；变大
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）通过观察实物图可知由于电流表相对电源是外接法，所以电压表接在电源两端，故电路图为B；
（2）由于电动势等于内外电压之和，根据闭合电路欧姆定律
有
则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E，斜率是电池的内阻r，根据图像可知，纵轴截距为4.5，横轴截距为2.5，结合上述分析可知电池电动势；内阻
（3）分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，会导致干流电流大于电流表的读数，考虑电压表内阻的影响，根据欧姆定律可以得出流过电压表的电流为
根据并联电路的电流规律可知流过电池的电流为
，
因电压表内阻不变，随着电压值减小，电压表电流减小，当电压值趋于0时，I趋于，考虑电压表的内阻时，由于测量出的电动势和内阻偏小，在图2中重新绘制的图线如图所示
故新绘制的图线纵截距变大，斜率变大，则会导致与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。
【分析】（1）通过观察实物图可知由于电流表相对电源是外接法，所以电压表接在电源两端；
（2）利用闭合电路的欧姆定律结合图像截距和斜率可以求出电动势和内阻的大小；
（3）考虑电压表的内阻，画出真实闭合欧姆定律的图线，进而判别横截距和纵截距的大小。
16．【答案】（1）根据公式可得，水枪在时间内喷出水的质量为
（2）以水运动方向为正方向，在与墙壁碰撞过程，对时间内的水，根据动量定理（水平分运动）得
解得
根据牛顿第三定律可得，汽车受到水流平均冲击力为
【知识点】动量定理
【解析】【分析】（1）选取时间内喷出的水柱为研究对象，由体积公式结合密度公式，得到喷出的水的质量。
（2）取时间内的水作为研究对象，规定初速度方向为正方向，应用动量定理求出墙壁对水流的作用力，再利用牛顿第三定律得到汽车受到水流的平均冲击力。
17．【答案】（1）金属棒在宽轨上匀速运动时的受力情况，金属棒产生的感应电动势（为金属棒的速度），金属棒电阻为，定值电阻为，由闭合电路欧姆定律
根据安培力公式
金属棒匀速运动时，沿导轨方向受力平衡，即
即
解得金属棒在宽轨上做匀速直线运动的速度大小为
（2）根据电荷量公式
由闭合电路欧姆定律
再根据法拉第电磁感应定律
可得
其中在宽轨上运动的过程磁通量的变化
所以通过电阻R的电荷量
（3）在宽轨上运动的过程，对金属棒在宽轨上由动量定理
得
代入
解得
在窄轨上运动的过程，对金属棒在宽轨上由动量定理
得
再设金属棒在窄轨上匀速运动的速度为，同理第（1）问可知，
得在窄轨上匀速时
由
解得
在窄轨上运动的过程磁通量的变化
通过电阻R的电荷量
再代入（1），（2）问中的
解得
所以金属棒从宽轨顶端运动到窄轨底部的整个过程所用的总时间
（4）金属棒在宽轨上运动过程中，由能量守恒定律
由（1）问知
所以
而金属棒上产生的焦耳热只占总热量的
故
金属棒在窄轨上运动过程中，由能量守恒定律
由（3）问知
代入得
而金属棒上产生的焦耳热只占总热量的
故
金属棒产生的焦耳热
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）金属棒切割磁感线产生感应电动势，由闭合电路欧姆定律求回路电流，再用安培力公式，匀速时沿导轨受力平衡，联立求解匀速速度。
（2）由法拉第电磁感应定律、电流定义式推导出电荷量公式，计算宽轨运动磁通量变化，代入总电阻求出通过电阻R的电荷量。
（3）分别对宽轨、窄轨两段运动应用动量定理，结合两段过程磁通量变化求出的电荷量；先算出窄轨匀速速度，分别求出两段运动时间、，相加得到总时间。
（4）宽轨、窄轨两段分别用能量守恒，重力势能的减少量等于动能增加量与电路总焦耳热之和；依据串联电路焦耳热分配比例求出每一段金属棒产生的焦耳热，两段相加得到金属棒产生的总焦耳热。
（1）金属棒在宽轨上匀速运动时的受力情况，金属棒产生的感应电动势（为金属棒的速度），金属棒电阻为，定值电阻为，由闭合电路欧姆定律
根据安培力公式
金属棒匀速运动时，沿导轨方向受力平衡，即
即
解得金属棒在宽轨上做匀速直线运动的速度大小为
（2）根据电荷量公式
由闭合电路欧姆定律
再根据法拉第电磁感应定律
可得
其中在宽轨上运动的过程磁通量的变化
所以通过电阻R的电荷量
（3）在宽轨上运动的过程，对金属棒在宽轨上由动量定理
得
代入
解得
在窄轨上运动的过程，对金属棒在宽轨上由动量定理
得
再设金属棒在窄轨上匀速运动的速度为，同理第（1）问可知，
得在窄轨上匀速时
由
解得
在窄轨上运动的过程磁通量的变化
通过电阻R的电荷量
再代入（1），（2）问中的
解得
所以金属棒从宽轨顶端运动到窄轨底部的整个过程所用的总时间
（4）金属棒在宽轨上运动过程中，由能量守恒定律
由（1）问知
所以
而金属棒上产生的焦耳热只占总热量的
故
金属棒在窄轨上运动过程中，由能量守恒定律
由（3）问知
代入得
而金属棒上产生的焦耳热只占总热量的
故
金属棒产生的焦耳热
18．【答案】（1）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，有；
；
可得；
可知，所有粒子经过磁场后的偏转角均为150°，则粒子在磁场中运动的时间为
（2）速度为v的粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系可知
即
解得；
（3）由几何关系可知；
则三角形PMQ的面积为
150°圆心角对应的扇形面积
由数理规律可知，磁场区域的最小面积为图中阴影部分面积，其面积
（4）粒子在匀强电场中运动时，在沿x轴负方向有
在沿y轴负方向有
解得
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）由洛伦兹力提供向心力，联立线速度公式推导出周期，根据粒子偏转角确定圆心角，用算出粒子在磁场中的运动时间。
（2）结合题目几何关系列出方程求出轨道半径R，再代入洛伦兹力向心力公式求解粒子速度v。
（3）利用几何关系求出弦长与三角形面积，算出圆心角对应的扇形面积，最小磁场阴影面积等于扇形面积减去三角形面积。
（4）将粒子速度沿 x、y 方向分解，x 方向匀速直线运动列位移方程，y 方向匀变速运动，加速度，结合运动学公式联立求解 y 方向位移。
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