浙江省寧波市余姚中學2024-2025學年高二（上）期中物理試卷

一、單選題：本大題共13小題，共39分。

1.關于碰撞的理解正確的是（）

A.碰撞是指相對運動的物體相遇時，在極短時間內它們的運動狀態發生了顯著變化的過程

B.在碰撞現象中，一般內力都遠大于外力，所以可以認為碰撞時系統的動能守恒

C.如果碰撞過程中機械能守恒，這樣的碰撞叫作非彈性碰撞

D.微觀粒子的相互作用由于不發生直接接觸，所以不能稱其為碰撞

2.質量為小的箱子靜止在光滑水平面上，箱子內側的兩壁間距為另一質

量也為a且可視為質點的物體從箱子中央以為=/萬的速度開始運動（g為

當地重力加速度），如圖所示。已知物體與箱壁共發生5次彈性碰撞。則物R

體與箱底間的動摩擦因數〃的取值范圍是（）

12211122

3.A、B兩物體質量不同，原來靜止在平板小車C上，4、B間有一根被壓縮的

IIC

彈簧，地面水平且光滑。當兩物體被同時釋放后，則錯誤的是（）

A.若48與平板車上表面間的動摩擦因數相同，貝以、B組成系統的動量守

恒

B.若4、B與平板車上表面間的動摩擦因數相同，則4B、C組成系統的動量守恒

C.若4、B所受的摩擦力大小相等，則4、B組成系統的動量守恒

D.若力、B所受的摩擦力大小相等，則4、B、C組成系統的動量守恒

4.如圖甲所示，一個單擺做小角度擺動，從某次擺球由左向右通過平衡位置時開始計時，相對平衡位置的

位移x隨時間t變化的圖像如圖乙所示。不計空氣阻力，gmom/s2,對于這個單擺的振動過程，下列說法

A.單擺的位移x隨時間t變化的關系式為久=Ssinfjit）cm

B.單擺的擺長約為1.0機

C.從t=2.5s至Ut=3.0s的過程中，擺球的重力勢能逐漸增大

D.從t=2.5s到t=3.0s的過程中，回復力逐漸減小

5.一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t=0.125s時的波形如圖甲所示，M.N、P、Q是介質中的四個質點，已知

N、Q兩質點平衡位置之間的距離為16a,圖乙為質點P的振動圖像。下列說法正確的是（）

A.該波的波速為240m/s

B.該波沿x軸正方向傳播

C.質點P的平衡位置位于x=3zn處

D.從t=0.125s開始，質點Q比質點N早奈回到平衡位置

6.電磁彈射技術是一種新興的直線推進技術，2022年6月，我國第三艘航空母艦福建艦下水，并配置電磁

彈射。其工作原理可以簡化為如圖所示，光滑固定導軌CD、FE與導電飛翔體MN構成一驅動電流回路，恒

定驅動電流/產生磁場，且磁感應強度B與導軌中的電流/及空間某點到導軌的距離r的關系式為B=K'，磁

r

場對處在磁場中的導電飛翔體產生了安培力凡從而推動飛翔體向右做勻加速直線運動。下列說法正確的

是（）

A.CMNF回路內的磁場方向與驅動電流的方向無關

B.飛翔體MN所受安培力尸的方向與CMNF回路中驅動電流的方向有關

C.驅動電流/變為原來的2倍，飛翔體MN受的安培力將變為原來的4倍

D.如果飛翔體在導軌上滑過的距離保持不變，將驅動電流/變為原來的2倍，飛翔體最終的彈射速度將變為

原來的4倍

7.如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一長為/的絕緣細線，一端固定于。XXXXXX

xxOyxXQX

點，另一端連一質量為小、帶電荷量為+q的小球，將小球與細線拉至右側與磁感線垂xxxxxx

直的水平位置，由靜止釋放，重力加速度為g,則小球第一次通過最低位置時細線上的XXXXXX

XXXXXX

拉力大小為（）XXXXXX

A.3mg+Bqy/~glB.3mg+BqJ2glC.3mg-Bqy/~glD.3mg-BqJ2gl

8.來自宇宙的高速帶電粒子流在地磁場的作用下偏轉進入地球兩極，撞擊空氣分子產生美麗的極光。高速

帶電粒子撞擊空氣分子后動能減小。假如我們在地球北極仰視,發現正上方的極光如圖甲所示，某粒子運

動軌跡如圖乙所示。下列說法正確的是（）

甲乙

A.粒子從M沿逆時針方向射向N

B.高速粒子帶正電

C.粒子受到的磁場力不斷增大

D.若該粒子在赤道正上方垂直射向地面，會向東偏轉

9.如圖所示，邊長為的正方形abed區域內（包括邊界）存在垂直紙面向外的勻強磁bbr---------c

I

I???

場，磁感應強度大小為在a點處有一粒子源，能夠沿ab方向發射質量為小、電荷：I***：

I

I

量為+q的粒子，粒子射出的速率大小不同.粒子的重力忽略不計，也不考慮粒子之個A??.???

???I

間的相互作用.則（）:

a“d

A.軌跡不同的粒子，在磁場中運動時間一定不同

B.從c點射出的粒子入射速度大小為凸典

C.從d點射出的粒子在磁場中運動的時間嘴

D.粒子在邊界上出射點距a點越遠，在磁場中運動的時間越短

10.如圖所示，一個立方體空間被對角平面MNPQ劃分成兩個區域，兩區域分布有磁感應強度大小相等、

方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質子以某一速度從立方體左側垂直。絲平面進入磁場，并穿過兩個磁

場區域。下列關于質子運動軌跡在不同坐標平面的投影中，可能正確的是（）

Z

質子

11.如圖所示，兩導體板水平放置，兩板間電勢差U=100乙帶電粒

子以初速度％=300?n/s沿平行于兩板的方向從兩板正中間射入，穿

%

過兩板后又垂直于磁場方向射入邊界線豎直的勻強磁場，粒子射入磁一：二二二一

_________****?.

場和射出磁場的M、N兩點間的距離d=20cm,則（）

A.當為=600m/s,U=50y時，d=20cm

B.當外=600m/s,U=100V1時，d=40cm

C.當%=300m/s,U=50U時，d<20cm

D.當I?。=600m/s,U=100U時，d.<40cm

圖中曲線所示，力為乙粒子第一次到達軌跡最低點的位置，乙粒子全程速率在評吟之間變化。研究一般的

曲線運動時，可將曲線分割成許多很短的小段，這樣質點在每一小段的運動都可以看作圓周運動的一部

分，采用圓周運動的分析方法來處理。不計粒子受到的重力及粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）

A.兩板間電場強度的大小為巨

V

B.乙粒子從進入板間運動至a位置的過程中，在水平方向上做勻速運動

c.乙粒子偏離中軸線的最遠距離為軍

qB

D.乙粒子的運動軌跡在4處對應圓周的半徑為碧

13.如圖甲所示，為某種透明新材料制成的半徑為R的半圓柱體，其折射率n=2。SS，是與軸線平行的線光

源，S點位于。點正下方年R處，圖乙為其截面圖。平面PQMN鍍有反光薄膜，射向平面PQMN的光線將全

部反射。若只考慮首次射向曲面PQMN的光線，則曲面PQMN無光線射出的面積和有光線射出的面積之比

為（）

A.1：5B.1：1C.2：1D.5：1

二、多選題：本大題共3小題，共9分。

14.如圖所示，甲、乙中半徑為R的圓弧軌道與水平面相切，其對應的圓心角8均很?。ㄐ∮?。，圖中沒有按

比例畫出），圓弧軌道光滑，水平面粗糙且均勻，在圖甲中，質量為m的物體（可視為質點）放在頂端由靜止

開始沿圓弧軌道自由滑下，在水平面上滑行了s的距離停下來。圖乙中，同樣的物體從靜止開始沿固定光

滑板滑下，不考慮拐角處機械能的損失，物體在水平面上同樣滑行了s的距離停下。兩圖中物體的初始高

度均為h,貝！1（）

/家/支

*（/

匯............

一^777777777m777r/////////////////

甲乙

A.圖甲、乙中水平面與物體的動摩擦因數相同，且均為〃

B.在圖甲、乙中，物體下滑的過程中重力做功的平均功率相同

C.從開始下滑到停止的過程中，圖甲中重力的沖量比圖乙的小

D.從開始下滑到停止的過程中，除重力外的其他力的合力對物體的功圖乙中的大

15.如圖所示為一個質量為小、帶電荷量為+q的圓環，可在水平放置的足夠長Xm.+qX?xBx

的粗糙絕緣細桿上滑動，細桿處于磁感應強度為B的勻強磁場中，不計空氣阻IC?

xXXX

力，現給圓環向右的初速度％,在以后的運動過程中，圓環運動的速度一時間

圖像可能是下列選項中的（）

16.磁流體發電機可簡化為如圖所示模型：兩塊長、寬分別為a、6的平行

板，彼此相距3板間通入己電離的速度為"的氣流，兩板間存在一磁感

應強度大小為B的勻強磁場，磁場方向與兩板平行，并與氣流速度方向

垂直，如圖所示。把兩板與阻值為R的外電阻連接起來，在洛倫茲力作用

下，氣流中的正、負離子分別向兩板移動形成電流。設該氣流的導電率（

電阻率的倒數）為。，貝式）

A.該磁流體發電機模型的內阻為r=A

B.產生的電動勢為E=Bav

BLv

C.流過外電阻的電流為

R+焉

BLvR

D.該磁流體發電機模型的路端電壓為

三、實驗題：本大題共3小題，共10分。

17.某班級的學生利用單擺裝置測量當地的重力加速度。

(1)一小組同學利用游標卡尺測量擺球直徑如圖甲所示，擺球直徑為mmo

(2)實驗中，四組同學以單擺周期T的平方為縱軸，擺長L為橫軸，作出廠―L圖像，分別如乙圖中的心

b、c、d所示，其中a、c、d三條線平行，b和c都過原點，圖線c對應的g值最接近當地重力加速度的值。

關于圖線a、6和d,下列分析正確的是(選填選項前的字母)。

4出現圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長L

A出現圖線b的原因可能是誤將51次全振動記為50次

C.出現圖線d的原因可能是誤將懸點到小球上端的距離記為擺長L

D圖線b對應的g值大于圖線c對應的g值

18.如圖(甲)所示，某同學利用方形不透光水槽和刻度尺測量水的折射率。主要實驗步驟如下：

(1)首先用刻度尺測量出水槽的高度“和底邊力B的長度L；

(2)把刻度尺固定在水槽底，與底邊4B平行，且零刻度線一端緊抵邊；

(3)水槽內無水時，在右上方調整視線，從觀察點E恰好能通過當看到水槽底面邊緣的4點，如圖(乙)所

示；

(4)保持觀察點E的位置不變，往水槽內加滿水，此時剛好能看到刺度尺上的P點，測量出從點到

點的距離，并記為山

(5)水的折射率的表達式n=(用“、L、d表示)；

(6)由于刻度尺的零刻度線不在邊緣，導致水的折射率的測量值與真實值相比(選填“偏大”或“偏

小”)。

m<H,>

19.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，將雙縫干涉實驗儀器按要求安裝在光具座上，如圖1所示。

(1)M、N、P三個光學元件依次為

A濾光片、單縫、雙縫

A濾光片、雙縫、單縫

C.偏振片、單縫、雙縫

D雙縫、偏振片、單縫

(2)某同學測出記錄的第1條亮條紋中心到第5條亮條紋中心的距離為若雙縫間距為d,像屏與雙縫間距

離為3計算該單色光波長的表達式為2=(用題中字母表示)。

(3)在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣

中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法有;

A.改用紅色激光

A改用藍色激光

C.減小雙縫間距

D將屏幕向遠離雙縫的位置移動

E將光源向遠離雙縫的位置移動

(4)有位同學通過測量頭觀察到如圖2所示清晰的干涉圖樣，出現這種現象的原因是。

A單縫和雙縫沒有調平行

A光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏沒有調共軸

C.測量頭過于左偏，應調節測量頭上的手輪，使它適當右移

D測量頭過于右偏，應調節測量頭上的手輪，使它適當左移

四、計算題：本大題共4小題，共42分。

20.如圖所示，一長度為a的豎直薄擋板MN處在垂直于紙面的勻強磁場中，磁感應

強度為B。。點有一粒子源在紙面內向各方向均勻發射電荷量為+q、質量為ni的帶

電粒子，所有粒子的初速度"(未知)大小相同。ON是。點到MN的垂線。已知初速度.......N

與。N夾角為60。的粒子恰好經過N點(不被擋板吸收)，粒子與擋板碰撞則會被吸v

收，ON=0不計粒子重力，不考慮粒子間的相互作用，求：

(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑；

(2)擋板左側能被粒子擊中的豎直長度；

(3)能擊中擋板右側的粒子數量占粒子總數的比例。

21.由美國物理學家恩奈斯特?勞倫斯發明的回旋加速器，其核心部分如圖

所示，D形盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小，垂直。形盒底面的勻強磁場

的磁感應強度為B,兩盒與交流電源相連。4處粒子源產生質量為機、電

荷量為+q的粒子，在加速器中被加速，加速電壓為U。加速過程中不考

慮相對論效應和重力作用。

(1)求加速電場的頻率；

接交流電源

(2)求粒子射出加速器的動能；

(3)在(1)的基礎上，若兩盒間狹縫間距為d,求粒子從靜止到加速到出口處所需要的時間。

22.航空公司裝卸貨物時常因拋擲而造成物品損壞，為解決這個問題，某同學設計了如圖所示的緩沖轉運

裝置。裝置4上表面由光滑曲面和粗糙水平面組成，裝置2緊靠飛機，轉運車8緊靠4。已知包裹與裝置4

轉運車B表面的動摩擦因數均為%=0.2,裝置力與水平地面間的動摩擦因數%=02，最大靜摩擦力大小

等于滑動摩擦力，不計轉運車B與水平地面間的摩擦。4、B的質量均為M=40kg,4、B水平上表面的長

度均為L=4m。包裹可視為質點，將其由裝置力的光滑曲面某高度八處靜止釋放，包裹與B的右擋板碰撞損

失的機械能可忽略。重力加速度g取10爪/52。

(1)要使包裹在裝置4上運動時4不動，則包裹的質量最大不超過多少；

(2)在某次測試中，將質量加1=50kg的包裹，從高度h=0.2租處靜止釋放，包裹最終沒有滑出裝置4求

轉運車B最終勻速運動時的動量；

(3)若包裹質量力2=10kg，為使包裹能停在轉運車B上，則該包裹靜止釋放時的高度%應滿足的條件。

23.如圖所示，質量為2機的小車靜止在水平面上，將質量為小、帶正電的小球(可視為質點)從如圖位置由

靜止釋放，小球豎直下降距離r后從4點進入左側半徑為r的半圓弧軌道，之后從8點飛出，接著緊貼右側的

半圓弧軌道的C點進入圓弧槽內(小球恰好與C點不接觸)，并落在圓弧的最低點。已知在小車上的8點、C

點固定著豎直放置的帶縫隙的平行板電容器(足夠高)，其兩板之間電壓為U,其間有水平向右的勻強電

場，電容器外的電場均可忽略不計，小球可從電容器縫隙間無障礙通過，且小球在勻強電場中所受電場力

的大小等于其所受重力的大小。不計一切摩擦，重力加速度大小為g,求：

(1)小球經過8點時的速度外的大小；

(2)平行板間電場強度E的大??；

(3)右側半圓弧軌道的半徑R。

77/7//////////7777/77/77/

1.【答案】A

2.【答案】C

3.【答案】A

4.【答案】C

5.【答案】D

6.【答案】C

7.【答案】B

8.【答案】A

9.【答案】C

10.【答案】A

1L【答案】B

12.【答案】C

13.【答案】A

14.【答案】AC

15.【答案】AD

16.【答案】AC

17.【答案】20.50B

18.【答案】PB可+,偏大

djH2+L2

19.【答案】4等ACDD

20.【答案】解：（1）由左手定則可知，勻強磁場的方向垂直紙面向里，粒子軌跡如圖1所示

3

設半徑為R,由幾何關系可知

2Rsin60°=y/~3a

解得

R=a

(3)當軌跡剛好與MN相切時，粒子能打到板上最大長度，如圖軌跡2,設速度方向與。N夾角為凡由幾何

關系

Rsind+R=y/~3a

解得

sind=V_3—1

由此可得

Rcosd-ciV1—sin20=aj2-\/-3-3

所以擋板左側能被粒子擊中的豎直長度為

s=aJ2V3-3

(4)要使粒子打到右側，則有兩個臨界條件，如圖軌跡1、3,其中軌跡3的初速度方向與。N夾角為120。兩

臨界軌跡時初速度夾角為60。則比例為

60°_1

360°-6

答：(1)粒子在磁場中做圓周運動的半徑為a；

(2)擋板左側能被粒子擊中的豎直長度為不后—a；

(3)能擊中擋板右側的粒子數量占粒子總數的比例為),

21.【答案】解：(1)由粒子在回旋加速器中持續加速的條件，可知加速電場的頻率與粒子在磁場中做圓周

運動的頻率相等；

由粒子在磁場中做勻速圓周運動時洛倫茲力提供向心力作8=my,T=子可粒子圓周運動的頻率/=

p即可知加速電場的頻率/=黑；

(2)由粒子離開加速器時，洛倫茲力提供向心力=機?，可知粒子的速度叫,=等，即可知粒子的動

7

的l_(qBR)

目匕石所n-在

(3)由動能定理，可知加速次數滿足：nqU=Ekm,由粒子在磁場中做勻速圓周運動的特點，可計算粒子在

磁場中運動的時間ti=5x7,解得：力1=嗡；

由粒子在電場中做勻變速運動，a=總得粒子在電場中運動的時間為nd=；a&,可計算粒子在電場中運

動的時間為：t2=等，

即可知粒子從靜止到出口所需的時間為：t=t1+t2,解得：t=^+等。

答：(1)加速電場的頻率為普；

2

(2)粒子射出加速器的動能嗎M；

(3)粒子從靜止到加速到出口處所需的時間為穿+等。

22.【答案】解：(1)要求4不動時需滿足

解得

m<40kg

即包裹C的質量不能超過40的。

(2)由于包裹質量m=50kg大于40kg,則裝置4帶動B車運動，加速度為

的=2M

解得

1/2

a1=-