浙江省宁波市某中学2024-2025学年高二（上）期中物理试卷（含答案）

浙江省宁波市余姚中学2024-2025学年高二（上）期中物理试卷

一、单选题：本大题共13小题，共39分。

1.关于碰撞的理解正确的是（）

A.碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生了显著变化的过程

B.在碰撞现象中，一般内力都远大于外力，所以可以认为碰撞时系统的动能守恒

C.如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫作非弹性碰撞

D.微观粒子的相互作用由于不发生直接接触，所以不能称其为碰撞

2.质量为小的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为另一质

量也为a且可视为质点的物体从箱子中央以为=/万的速度开始运动（g为

当地重力加速度），如图所示。已知物体与箱壁共发生5次弹性碰撞。则物R

体与箱底间的动摩擦因数〃的取值范围是（）

12211122

3.A、B两物体质量不同，原来静止在平板小车C上，4、B间有一根被压缩的

IIC

弹簧，地面水平且光滑。当两物体被同时释放后，则错误的是（）

A.若48与平板车上表面间的动摩擦因数相同，贝以、B组成系统的动量守

恒

B.若4、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则4B、C组成系统的动量守恒

C.若4、B所受的摩擦力大小相等，则4、B组成系统的动量守恒

D.若力、B所受的摩擦力大小相等，则4、B、C组成系统的动量守恒

4.如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的

位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，gmom/s2,对于这个单摆的振动过程，下列说法

A.单摆的位移x随时间t变化的关系式为久=Ssinfjit）cm

B.单摆的摆长约为1.0机

C.从t=2.5s至Ut=3.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大

D.从t=2.5s到t=3.0s的过程中，回复力逐渐减小

5.一列简谐横波沿x轴传播，在t=0.125s时的波形如图甲所示，M.N、P、Q是介质中的四个质点，已知

N、Q两质点平衡位置之间的距离为16a,图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（）

A.该波的波速为240m/s

B.该波沿x轴正方向传播

C.质点P的平衡位置位于x=3zn处

D.从t=0.125s开始，质点Q比质点N早奈回到平衡位置

6.电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，2022年6月，我国第三艘航空母舰福建舰下水，并配置电磁

弹射。其工作原理可以简化为如图所示，光滑固定导轨CD、FE与导电飞翔体MN构成一驱动电流回路，恒

定驱动电流/产生磁场，且磁感应强度B与导轨中的电流/及空间某点到导轨的距离r的关系式为B=K'，磁

r

场对处在磁场中的导电飞翔体产生了安培力凡从而推动飞翔体向右做匀加速直线运动。下列说法正确的

是（）

A.CMNF回路内的磁场方向与驱动电流的方向无关

B.飞翔体MN所受安培力尸的方向与CMNF回路中驱动电流的方向有关

C.驱动电流/变为原来的2倍，飞翔体MN受的安培力将变为原来的4倍

D.如果飞翔体在导轨上滑过的距离保持不变，将驱动电流/变为原来的2倍，飞翔体最终的弹射速度将变为

原来的4倍

7.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长为/的绝缘细线，一端固定于。XXXXXX

xxOyxXQX

点，另一端连一质量为小、带电荷量为+q的小球，将小球与细线拉至右侧与磁感线垂xxxxxx

直的水平位置，由静止释放，重力加速度为g,则小球第一次通过最低位置时细线上的XXXXXX

XXXXXX

拉力大小为（）XXXXXX

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

8.来自宇宙的高速带电粒子流在地磁场的作用下偏转进入地球两极，撞击空气分子产生美丽的极光。高速

带电粒子撞击空气分子后动能减小。假如我们在地球北极仰视,发现正上方的极光如图甲所示，某粒子运

动轨迹如图乙所示。下列说法正确的是（）

甲乙

A.粒子从M沿逆时针方向射向N

B.高速粒子带正电

C.粒子受到的磁场力不断增大

D.若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转

9.如图所示，边长为的正方形abed区域内（包括边界）存在垂直纸面向外的匀强磁bbr---------c

I

I«♦♦

场，磁感应强度大小为在a点处有一粒子源，能够沿ab方向发射质量为小、电荷：I***：

I

I

量为+q的粒子，粒子射出的速率大小不同.粒子的重力忽略不计，也不考虑粒子之个A•♦.♦•♦

•♦•I

间的相互作用.则（）:

a“d

A.轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同

B.从c点射出的粒子入射速度大小为凸典

C.从d点射出的粒子在磁场中运动的时间嘴

D.粒子在边界上出射点距a点越远，在磁场中运动的时间越短

10.如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、

方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直。丝平面进入磁场，并穿过两个磁

场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（）

Z

质子

11.如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差U=100乙带电粒

子以初速度％=300?n/s沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿

%

过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，粒子射入磁一：二二二一

_________****«.

场和射出磁场的M、N两点间的距离d=20cm,则（）

A.当为=600m/s,U=50y时，d=20cm

B.当外=600m/s,U=100V1时，d=40cm

C.当%=300m/s,U=50U时，d<20cm

D.当I?。=600m/s,U=100U时，d.<40cm

图中曲线所示，力为乙粒子第一次到达轨迹最低点的位置，乙粒子全程速率在评吟之间变化。研究一般的

曲线运动时，可将曲线分割成许多很短的小段，这样质点在每一小段的运动都可以看作圆周运动的一部

分，采用圆周运动的分析方法来处理。不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）

A.两板间电场强度的大小为巨

V

B.乙粒子从进入板间运动至a位置的过程中，在水平方向上做匀速运动

c.乙粒子偏离中轴线的最远距离为军

qB

D.乙粒子的运动轨迹在4处对应圆周的半径为碧

13.如图甲所示，为某种透明新材料制成的半径为R的半圆柱体，其折射率n=2。SS，是与轴线平行的线光

源，S点位于。点正下方年R处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄膜，射向平面PQMN的光线将全

部反射。若只考虑首次射向曲面PQMN的光线，则曲面PQMN无光线射出的面积和有光线射出的面积之比

为（）

A.1：5B.1：1C.2：1D.5：1

二、多选题：本大题共3小题，共9分。

14.如图所示，甲、乙中半径为R的圆弧轨道与水平面相切，其对应的圆心角8均很小（小于5。，图中没有按

比例画出），圆弧轨道光滑，水平面粗糙且均匀，在图甲中，质量为m的物体（可视为质点）放在顶端由静止

开始沿圆弧轨道自由滑下，在水平面上滑行了s的距离停下来。图乙中，同样的物体从静止开始沿固定光

滑板滑下，不考虑拐角处机械能的损失，物体在水平面上同样滑行了s的距离停下。两图中物体的初始高

度均为h,贝！1（）

/家/支

*（/

汇............

一^777777777m777r/////////////////

甲乙

A.图甲、乙中水平面与物体的动摩擦因数相同，且均为〃

B.在图甲、乙中，物体下滑的过程中重力做功的平均功率相同

C.从开始下滑到停止的过程中，图甲中重力的冲量比图乙的小

D.从开始下滑到停止的过程中，除重力外的其他力的合力对物体的功图乙中的大

15.如图所示为一个质量为小、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长Xm.+qX?xBx

的粗糙绝缘细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻IC।

xXXX

力，现给圆环向右的初速度％,在以后的运动过程中，圆环运动的速度一时间

图像可能是下列选项中的（）

16.磁流体发电机可简化为如图所示模型：两块长、宽分别为a、6的平行

板，彼此相距3板间通入己电离的速度为"的气流，两板间存在一磁感

应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向

垂直，如图所示。把两板与阻值为R的外电阻连接起来，在洛伦兹力作用

下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率（

电阻率的倒数）为。，贝式）

A.该磁流体发电机模型的内阻为r=A

B.产生的电动势为E=Bav

BLv

C.流过外电阻的电流为

R+焉

BLvR

D.该磁流体发电机模型的路端电压为

三、实验题：本大题共3小题，共10分。

17.某班级的学生利用单摆装置测量当地的重力加速度。

(1)一小组同学利用游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为mmo

(2)实验中，四组同学以单摆周期T的平方为纵轴，摆长L为横轴，作出厂―L图像，分别如乙图中的心

b、c、d所示，其中a、c、d三条线平行，b和c都过原点，图线c对应的g值最接近当地重力加速度的值。

关于图线a、6和d,下列分析正确的是(选填选项前的字母)。

4出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

A出现图线b的原因可能是误将51次全振动记为50次

C.出现图线d的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L

D图线b对应的g值大于图线c对应的g值

18.如图(甲)所示，某同学利用方形不透光水槽和刻度尺测量水的折射率。主要实验步骤如下：

(1)首先用刻度尺测量出水槽的高度“和底边力B的长度L；

(2)把刻度尺固定在水槽底，与底边4B平行，且零刻度线一端紧抵边；

(3)水槽内无水时，在右上方调整视线，从观察点E恰好能通过当看到水槽底面边缘的4点，如图(乙)所

示；

(4)保持观察点E的位置不变，往水槽内加满水，此时刚好能看到刺度尺上的P点，测量出从点到

点的距离，并记为山

(5)水的折射率的表达式n=(用“、L、d表示)；

(6)由于刻度尺的零刻度线不在边缘，导致水的折射率的测量值与真实值相比(选填“偏大”或“偏

小”)。

m<H,>

19.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图1所示。

(1)M、N、P三个光学元件依次为

A滤光片、单缝、双缝

A滤光片、双缝、单缝

C.偏振片、单缝、双缝

D双缝、偏振片、单缝

(2)某同学测出记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为若双缝间距为d,像屏与双缝间距

离为3计算该单色光波长的表达式为2=(用题中字母表示)。

(3)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样

中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法有;

A.改用红色激光

A改用蓝色激光

C.减小双缝间距

D将屏幕向远离双缝的位置移动

E将光源向远离双缝的位置移动

(4)有位同学通过测量头观察到如图2所示清晰的干涉图样，出现这种现象的原因是。

A单缝和双缝没有调平行

A光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴

C.测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移

D测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移

四、计算题：本大题共4小题，共42分。

20.如图所示，一长度为a的竖直薄挡板MN处在垂直于纸面的匀强磁场中，磁感应

强度为B。。点有一粒子源在纸面内向各方向均匀发射电荷量为+q、质量为ni的带

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

与。N夹角为60。的粒子恰好经过N点(不被挡板吸收)，粒子与挡板碰撞则会被吸v

收，ON=0不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用，求：

(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径；

(2)挡板左侧能被粒子击中的竖直长度；

(3)能击中挡板右侧的粒子数量占粒子总数的比例。

21.由美国物理学家恩奈斯特・劳伦斯发明的回旋加速器，其核心部分如图

所示，D形盒半径为R,两盒间的狭缝很小，垂直。形盒底面的匀强磁场

的磁感应强度为B,两盒与交流电源相连。4处粒子源产生质量为机、电

荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考

虑相对论效应和重力作用。

(1)求加速电场的频率；

接交流电源

(2)求粒子射出加速器的动能；

(3)在(1)的基础上，若两盒间狭缝间距为d,求粒子从静止到加速到出口处所需要的时间。

22.航空公司装卸货物时常因抛掷而造成物品损坏，为解决这个问题，某同学设计了如图所示的缓冲转运

装置。装置4上表面由光滑曲面和粗糙水平面组成，装置2紧靠飞机，转运车8紧靠4。已知包裹与装置4

转运车B表面的动摩擦因数均为%=0.2,装置力与水平地面间的动摩擦因数%=02，最大静摩擦力大小

等于滑动摩擦力，不计转运车B与水平地面间的摩擦。4、B的质量均为M=40kg,4、B水平上表面的长

度均为L=4m。包裹可视为质点，将其由装置力的光滑曲面某高度八处静止释放，包裹与B的右挡板碰撞损

失的机械能可忽略。重力加速度g取10爪/52。

(1)要使包裹在装置4上运动时4不动，则包裹的质量最大不超过多少；

(2)在某次测试中，将质量加1=50kg的包裹，从高度h=0.2租处静止释放，包裹最终没有滑出装置4求

转运车B最终匀速运动时的动量；

(3)若包裹质量力2=10kg，为使包裹能停在转运车B上，则该包裹静止释放时的高度%应满足的条件。

23.如图所示，质量为2机的小车静止在水平面上，将质量为小、带正电的小球(可视为质点)从如图位置由

静止释放，小球竖直下降距离r后从4点进入左侧半径为r的半圆弧轨道，之后从8点飞出，接着紧贴右侧的

半圆弧轨道的C点进入圆弧槽内(小球恰好与C点不接触)，并落在圆弧的最低点。已知在小车上的8点、C

点固定着竖直放置的带缝隙的平行板电容器(足够高)，其两板之间电压为U,其间有水平向右的匀强电

场，电容器外的电场均可忽略不计，小球可从电容器缝隙间无障碍通过，且小球在匀强电场中所受电场力

的大小等于其所受重力的大小。不计一切摩擦，重力加速度大小为g,求：

(1)小球经过8点时的速度外的大小；

(2)平行板间电场强度E的大小；

(3)右侧半圆弧轨道的半径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）由左手定则可知，匀强磁场的方向垂直纸面向里，粒子轨迹如图1所示

3

设半径为R,由几何关系可知

2Rsin60°=y/~3a

解得

R=a

(3)当轨迹刚好与MN相切时，粒子能打到板上最大长度，如图轨迹2,设速度方向与。N夹角为凡由几何

关系

Rsind+R=y/~3a

解得

sind=V_3—1

由此可得

Rcosd-ciV1—sin20=aj2-\/-3-3

所以挡板左侧能被粒子击中的竖直长度为

s=aJ2V3-3

(4)要使粒子打到右侧，则有两个临界条件，如图轨迹1、3,其中轨迹3的初速度方向与。N夹角为120。两

临界轨迹时初速度夹角为60。则比例为

60°_1

360°-6

答：(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径为a；

(2)挡板左侧能被粒子击中的竖直长度为不后—a；

(3)能击中挡板右侧的粒子数量占粒子总数的比例为),

21.【答案】解：(1)由粒子在回旋加速器中持续加速的条件，可知加速电场的频率与粒子在磁场中做圆周

运动的频率相等；

由粒子在磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力作8=my,T=子可粒子圆周运动的频率/=

p即可知加速电场的频率/=黑；

(2)由粒子离开加速器时，洛伦兹力提供向心力=机?，可知粒子的速度叫,=等，即可知粒子的动

7

的l_(qBR)

目匕石所n-在

(3)由动能定理，可知加速次数满足：nqU=Ekm,由粒子在磁场中做匀速圆周运动的特点，可计算粒子在

磁场中运动的时间ti=5x7,解得：力1=嗡；

由粒子在电场中做匀变速运动，a=总得粒子在电场中运动的时间为nd=；a&,可计算粒子在电场中运

动的时间为：t2=等，

即可知粒子从静止到出口所需的时间为：t=t1+t2,解得：t=^+等。

答：(1)加速电场的频率为普；

2

(2)粒子射出加速器的动能吗M；

(3)粒子从静止到加速到出口处所需的时间为穿+等。

22.【答案】解：(1)要求4不动时需满足

解得

m<40kg

即包裹C的质量不能超过40的。

(2)由于包裹质量m=50kg大于40kg,则装置4带动B车运动，加速度为

的=2M

解得

1/2

a1=-