2025-2026学年浙江省北斗联盟高二（上）期中物理试卷（11月）（含答案）

这是一份2025-2026学年浙江省北斗联盟高二（上）期中物理试卷（11月）（含答案），共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.中国科学院物理研究所陈立泉院士带领团队研发出某新能源固态电池，该电池在能量密度、功率密度和安全性等均达到世界第一，能量密度指的是电池单位质量储存的能量，能量密度用国际单位制的基本单位符号表示正确的是( )
A. m2/s2B. J/kgC. W/kgD. N·s/kg
2.物理学发展过程中，许多物理学家的科学研究克服了当时研究条件的局限性，取得了辉煌成果，推动了人类文明发展的进程。下列有关物理学史说法正确的是( )
A. 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因
B. 牛顿通过扭秤实验装置在实验室中测出万有引力常数，是运用了微小量放大法
C. 麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，并在此基础上最终建立了经典电磁场理论
D. 密立根通过油滴实验比较准确地测出了质子的电荷量
3.日常生活中常常需要利用话筒和功率放大器将声音进行放大。如图所示为有线话筒线的内部结构，两根信号线外面包一层金属网起到的作用是( )
A. 感应起电B. 静电吸附C. 静电屏蔽D. 绝缘防触
4.如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有( )
A. 三条绳中的张力都相等
B. 杆对地面的压力大于自身重力
C. 绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零
D. 绳子拉力的作用力与杆的重力是一对平衡力
5.如图所示，生活中，常见密绕在轴上的卷纸用两条轻绳拴着悬挂在竖直墙壁的A、A′点，方便取用。卷纸静止时受到重力G、竖直墙壁给卷纸的支持力FN和轻绳给卷纸轴的拉力FT，不计一切摩擦，则随着卷纸的缓慢使用( )
A. FN不断减小，FT不断增大B. FN一定比重力小
C. FN和FT的合力大小始终不变D. 卷纸所受合力大小始终不变
6.司马迁在《史记·天官书》中首次系统记载了“天赤道”的概念，并描述其与黄道的关系。如图所示，静置在地球黄道面和赤道面上的a、b两物体( )
A. 线速度相等B. 重力加速度相等
C. b所需的向心力更大D. b的向心加速度更大
7.普通集装箱的宽度设定为3米，高度设定为2.5米。在小猎正前方，集装箱呈堆叠状态，共三层，从下往上每层分别堆叠3个、2个和1个集装箱。小猎于距离最近集装箱水平距离1.5米处开展射箭操作，射出的箭与最上方一个集装箱的左右两点恰好均未发生触碰。在此情形下，小猎射出的箭在达到最高点时的速度大小为( )
A. 3 102B. 63C. 4 63D. 5 63
8.如图，某压力传感器中平行板电容器内的绝缘弹性结构是模仿犰狳设计的，逐渐增大施加于两极板压力F的过程中，F较小时弹性结构易被压缩，极板间距d容易减小；F较大时弹性结构闭合，d难以减小。将该电容器充电后断开电源，极板间电势差U与F的关系曲线可能正确的是
A. B.
C. D.
9.在工业生产中，静电喷漆技术可用于汽车、家电、仪表等金属外壳的喷涂。带负电的油漆微粒运动轨迹如图所示，图中a、b、c三点位于同一直线上，且ab=bc。假设油漆微粒只受静电力作用，则下列说法正确的是( )
A. 同一油漆微粒在a点的加速度比在c点的加速度小
B. 喷枪与工件之间的电场线与油漆微粒运动的轨迹重合
C. a、b之间的电势差Uab与b、c之间的电势差Ubc相等
D. 油漆微粒在c点的电势能比在a点的电势能小
10.恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变。如图所示，电路中电流表、电压表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时。电压表示数的变化量大小为ΔU，电流表示数的变化量大小为ΔI，下列说法正确的是
A. 当电源为恒流源时，电压表示数U变小B. 当电源为恒压源时，电流表示数I变大
C. 当电源为恒流源时，ΔUΔI不变D. 当电源为恒压源时，电源的输出功率增大
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
11.如图，氕 11H、氘 12H、氚 13H和氦 24He的原子核由静止开始经同一加速电场U1加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上。不计粒子重力，下列说法正确的是( )
A. 荧光屏上只有1个亮点
B. 四种原子核全程运动时间相同
C. 四种原子核在偏转电场中的偏移距离y相同
D. 氕、氘、氚3种原子核飞出偏转电场时的动能相同
12.如图所示，我国东海大桥两侧将建成海上风力发电场。每台风力发电机的叶片转动时可形成半径为r的圆面，当地风向可视为与叶片转动的圆面垂直，发电机将此圆面内气流动能转化为输出电能的效率为η=10%。风速在10∼20m/s范围内，η可视为不变。已知风速v=10m/s时每台发电机输出电功率为500kW，空气的密度为ρ=1.3kg/m3，则( )
A. 单位时间内经过每台发电机叶片圆面的气流动能为12ρπr2v2
B. 每台发电机叶片转动时形成的圆面半径r约为50m
C. 当风速为20m/s时每台发电机的输出电功率约为2000kW
D. 若每年有4000h风速在10∼20m/s，则每台发电机年发电量至少为2×106kW⋅h
13.我国是世界上首个飞往月球背面采集土壤并返回地球的国家，鹊桥卫星是探月活动中的“传话筒”，能够保证探测器和地面指挥系统的实时联系。图中的L点为地—月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置不变，以和月球相同的角速度绕地球做匀速圆周运动。鹊桥一号围绕L点做圆周运动，同时与月球以相同的周期绕地球做圆周运动。已知地球质量为M，月球质量为m，地球球心与月球球心距离为d，万有引力常量为G，不考虑其它天体对该系统的影响，下列说法正确的是( )
A. 鹊桥一号卫星在地球上发射的速度大于地球的第二宇宙速度
B. 鹊桥一号卫星是地球和月球对其引力的合力提供其围绕L点做圆周运动的向心力
C. 月球绕地球做匀速圆周运动周期T=2π d3GM
D. L点距月球球心的距离x满足关系式GM(d+x)2+Gmx2=GMd3d+x
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
14.验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，将气垫导轨(简化图)固定在水平桌面上，调节旋钮使其水平，在气垫导轨的右端固定一光滑的定滑轮。将质量为M的滑块a放在气垫导轨上，质量为m的物块b(含遮光片)通过轻质细线与滑块a相连，遮光片正下方固定一光电门。打开气源，将物块b由静止释放，记录遮光片的挡光时间为Δt。已知遮光片的宽度为d，物块b释放时遮光片距离光电门的高度为h(d≪h)，重力加速度为g。回答下列问题：
(1)将a、b(含遮光片)作为一个系统，从物块b由静止释放到遮光片通过光电门的过程中，系统减少的重力势能ΔEp=_____，系统增加的动能ΔEk=_____。比较ΔEk与ΔEp的大小，判断系统机械能是否守恒。(均用题中所给相关物理量的字母表示)
(2)改变高度h，重复上述实验步骤，某同学根据记录的数据描绘出h−1Δt2图像，若考虑到b所受阻力作用不可忽略且大小不变，则画出的图像应为图乙中的图线_____(填“①”“②”或“③”)。
15.某实验小组“测量电源的电动势和内阻”
(1)该学习小组按照如图(1)甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U−I坐标纸上描点，如图(1)乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是 。
A.电压表分流 B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小 D.电流表内阻较小
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的下列器材改进了实验方案。
A.干电池1节(电动势约1.5V，内阻约1Ω)；
B.电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)；
C.电流表A(量程0.6A，内阻为0.5Ω)；
D.滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)；
E.定值电阻R1(阻值1Ω)；
F.定值电阻R2(阻值5Ω)；
G.开关一个，导线若干。
在现有的实验器材下，为消除系统误差，尽可能精准测量电池电动势和内阻，则下列电路图正确的是
A. B．
C. D．
(3)根据新的实验方案重新测量得到的数据并绘出新的U−I图像如图(2)所示，可得电池的电动势为 V，内阻为 Ω(结果均保留3位有效数字)。
四、计算题：本大题共4小题，共44分。
16.如图所示，一倾角为37 ∘的光滑绝缘斜面体稳固地固定于水平面上，带有电荷量为q的负点电荷A被固定于斜面底端，将质量为m的带电小球B放置在斜面上距离负点电荷A为L的M点处，小球恰好保持静止。已知重力加速度为g，静电力常量为k，sin37 ∘=0.6，cs37 ∘=0.8，求：
(1)判定小球B所带电荷的电性；
(2)计算小球B所带的电荷量qB；
(3)若在A、M两点的中点N处再固定一个电荷量为q的正点电荷，求带电小球B的加速度大小。
17.诗句“辘轳金井梧桐晚，几树惊秋”中的“辘轳”是一种井上汲水的起重装置，由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成，如图甲所示。图乙为古代辘轳的工作原理简化图，某位物理老师用电动机改装辘轳后实现了取水自动化，已知电动辘轳用质量为m0=2kg的水桶将质量为m=18kg的水竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=2.5m/s2由静止开始竖直向上匀加速提升，当电动辘轳输出功率达到其允许的最大值1000W时，保持该功率直到水桶做匀速直线运动。不计额外功，忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：
(1)水桶所能达到的最大速度；
(2)电动机在第1s末的输出功率；
(3)若3s后水桶达到最大速度，求3s内水桶上升的高度。
18.如图所示，竖直面内固定有一半径R=0.5m、圆心为O的光滑绝缘圆轨道，A、C点分别为轨道的最高点、最低点，B、D两点为轨道上与圆心等高的两点。竖直面内存在如图所示，与水平方向成37 ∘的匀强电场，已知B、D点的电势差UBD=800V。将电荷量q=+5×10−3C，质量m=0.3kg的小球(视为点电荷)从轨道上C点由静止释放。取重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小；
(2)小球经过D点时轨道对小球的压力F；
(3)若在C点给小球一个初速度，使小球能做完整的圆周运动，小球初速度的最小值vm。
19.利用电场可以实现对带电粒子运动的控制。如图所示，区域Ⅰ是14圆弧形均匀辐向电场，半径为R的中心线O1O2处的场强大小处处相等，且可调，方向指向圆心O；区域Ⅱ和Ⅲ是范围足够大的有界匀强电场，宽度分别为d和2d，场强大小均为E，方向相互垂直；一足够大的粒子接收板与区域Ⅲ的右边界重合，板上沿两电场方向分别建立x、y轴，坐标原点为O3，O2O3连线垂直于坐标系x轴。一群比荷为qm的带正电的粒子，沿切线从O1进入电场，改变辐向电场的场强大小，可使不同速度的粒子通过区域Ⅰ，沿O2O3连线方向进入区域Ⅱ，最终打在板上，不计带电粒子所受重力和粒子之间的相互作用。
(1)初速度为v0的带电粒子能通过该区域Ⅰ，求区域Ⅰ的场强大小E0；
(2)在第(1)问的条件下，区域Ⅱ、Ⅲ的场强大小E=E0，d=R，求带电粒子在电场中运动的总时间t及打在板上的速度大小v；
(3)所有带电粒子落在接收板上位置的轨迹方程。
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.B
5.D
6.D
7.A
8.D
9.D
10.C
11.ACD
12.BD
13.CD
14.(1) mgh 12M+mdΔt2
(2)②

15.B
D
1.58
1.18

16.解：(1)由于小球 B 保持静止，则负点电荷A对小球B的力为斥力，故小球 B 也带负电。
(2)根据小球B受力平衡可得 mgsin37 ∘=kqqBL2
解得 qB=3mgL25kq
(3)对小球B，根据牛顿第二定律可得 kqqBL22+mgsin37 ∘−kqqBL2=ma
解得 a=125g

17.解：(1)当水桶匀速上升时， T1=m+m0g=200N
则水桶能达到的最大速度为 vm=PT1=5m/s
(2)当水桶匀加速运动 v1=at1=2.5m/s
绳的拉力 T2=m+m0g+m+m0a=250N
根据 P=T2v1
解得输出功率为 P=625W
(3)恒定加速度阶段，水桶上升的最大速度为 v2=PT2=4m/s ， t2=v2a=1.6s
高度为 h1=v222a=3.2m
根据动能定理可得 Pt−t2−m+m0gh−h1=12m+m0vm2−12m+m0v22
解得 h=9.75m

18.解：(1)根据匀强电场特点，可知 UBD=EdBDcs37 ∘
可解得 E=1000V/m
(2)设小球经过 D 点时的速度大小为 v0 ，小球从 C 点运动到 D 点的过程中有
−mgR+qERsin37 ∘+cs37 ∘=12mv02−0
小球经过 D 点时，根据牛顿第二定律可得 F−qEcs37 ∘=mv 02R
解得 F=12N
(3)如图所示，小球在重力场和电场所受合力为 F等效 ，则小球在 F等效 的方向上位移最大时，
F等效 所做正功最多，由动能定理可知此时小球动能最大，也即速度最大，由图可知
g′=gtan37 ∘=43g
小球做完整圆周运动的临界条件为在B点取到最小速度 vB= g′R ，
从 C 点到 B 点，根据动能定理有 −mg′R=12mvB2−12mvm2
可解得 vm=2 5m/s 。

19.解：(1)粒子在电场中做圆周运动，则 qE0=mv02R ，
解得场强E0=mv02qR
(2)粒子进入右边两电场中，水平方向匀速运动，则运动的总时间为 t=πR2v0+3dv0=π2+3Rv0
打在屏上时沿 x 方向的速度 vx=at=qEmdv0
沿 y 方向的速度 vy=at=qEm⋅2dv0
合速度 v= v02+vx2+vy2= 6v0
(3)设粒子速度为 v ，区域Ⅱ内
d=vt2 ， x2=12qEmt22
区域Ⅲ内： 2d=vt3
x 方向： 52d12d=xx2
y 方向： y=12qEmt32 ，
解得 x=5qEd22mv2 ， y=4qEd22mv2 ，
故所有带电粒子在接收板的落点位置的轨迹方程为 y=45x 。