浙江杭州市八县区2025-2026学年高二上学期2月期末物理试题甲卷（试卷+解析）

这是一份浙江杭州市八县区2025-2026学年高二上学期2月期末物理试题甲卷（试卷+解析），共32页。试卷主要包含了可能用到的相关公式或参数等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1、本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2、答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。
3、非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4、可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取。
选择题部分
一、选择题I（本题共11小题，每小题3分，共33分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 能量子，式中v是电磁波的频率，h是普朗克常量。h的单位是（ ）
A. J·sB. N·sC. D.
2. 汽车自动驾驶技术发展迅速，下列情况可以把汽车视为质点的是（ ）
A. 自动泊车时B. 规划行驶路线时
C. 避让行人时D. 判断是否满足超车条件时
3. 小王同学在游乐场倾斜滑梯上加速下滑，下列说法正确的是（ ）
A. 滑梯对小王的作用力是竖直向上的
B. 小王受到滑梯的摩擦力方向沿滑梯斜向下
C. 滑梯对小王的弹力是因为滑梯发生形变引起的
D. 小王受到的摩擦力与小王对滑梯的摩擦力是一对平衡力
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体受合外力越大，则动量变化越快
B. 为防止漏电，高压设备中导体的表面应尽量粗糙
C. 空间某处的电场或磁场发生变化，会在其周围产生电磁波
D. 在高速微观领域，牛顿运动定律不适用，动量守恒定律也不适用
5. 黑陶（如图甲）制作过程中有一道工序叫利坯，对应的简化模型如图乙所示。工匠将粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。粗坯的对称轴与转台转轴重合，转台转速恒定。粗坯上有两点P、Q，Q点距转轴距离为r，打磨过程中，假设刀与粗坯之间摩擦力大小恒为F。则（ ）
A. P与Q的线速度相同
B. P与Q的向心加速度相同
C. 打磨Q点所在高度，转台转一圈，刀对粗坯的摩擦力做功为
D. 粗坯随转台绕轴转动时，坯上各点所需向心力均由转台提供
6. 在太阳光照射下，卫星搭载的太阳能电池板将光能转化为电能，为卫星的正常运行提供能量。由于太阳与月球间距离遥远，太阳光可视为平行光照射到月球及其周围空间。某一人造月球卫星绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径的倍，运行周期为T。则卫星（ ）
A. 发射速度大于第二宇宙速度
B. 运行速度约为月球第一宇宙速度的倍
C. 运行周期T约为绕月表面卫星运行周期的倍
D. 运行一周，太阳能板收集光能的时间约为
7. 如图所示，到达目的地的无人机悬停在空中通过轻绳竖直向下运送货物，在货物减速下降的过程中，若轻绳对货物做功的功率保持不变，不计空气对货物的阻力。则（ ）
A. 货物处于失重状态
B. 货物运动的速度变化率减小
C. 无人机受到空气的升力大于无人机和货物的总重力
D. 货物减少机械能等于无人机螺旋桨增加的动能
8. 图甲是实验室中常用的双量程电压表（量程：0~3V和0~15V），其内部结构照片如图乙所示。a、b、c分别是三个接线柱的尾端，a、b间连接电阻R1为12kΩ，表头的内阻Rg为100Ω，表头一端和b间连接电阻R2，另一端通过导线和c连接。则（ ）
A. a是电表的负接线柱B. 使用a、b时的量程为0~3V
C. R2的阻值为3kΩD. 表头的满偏电流为1mA
9. 如图是羽毛球被拍打后在空中飞行的轨迹图，羽毛球受到的空气阻力和速度方向相反。A、B是轨迹上等高的两点，P是最高点，则该羽毛球（ ）
A. 从A飞行到P和从P飞行到B的时间相等
B. 从A到P加速度先变大后变小
C. 飞行过程中经P点的速率最小
D. 在A点的重力功率大于在B点的重力功率
10. 四个弹簧支撑的共振筛如图甲所示，筛子上装一个电动偏心轮，每转一周给筛子一个驱动力，共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子上农作物的质量，可增大筛子的固有周期。某时刻，偏心轮的转速是60r/min，则（ ）
A. 此刻筛子做受迫振动的频率是0.8HzB. 适当提高转速，筛子的振幅会增大
C. 逐渐增大电压，筛子的振幅逐渐减小D. 随着农作物的漏出，筛子的振幅逐渐减小
11. 某电动车配备“刀片电池组”作为动力，刀片电池组容量为200A·h，额定输出电压为450V，电池能量输出效率为90%。汽车整车质量为2000kg，在水平路面匀速行驶时所受阻力为车重的0.03倍，实际行驶能量损耗比理论值高20%。忽略电池充电损耗，再生制动可回收制动过程中损失动能的30%，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 电池组充满后储存的电荷量为7.2×104C
B. 电池组满电时可输出的有效电能为90kW·h
C. 汽车实际匀速行驶的最大距离为405km
D. 若汽车以20m/s的速度制动减速到0，再生制动可回收的能量约为1.2×104J
二、选择题II（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
12. 下列四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是（ ）
A. 伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因
B. 牛顿通过引力扭秤实验，测定出了万有引力常量
C. 安培通过实验研究，发现了电流的磁效应
D. 库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律
13. 一个带负电的粒子（不计重力）以一定的速度进入下列电场中，可以做匀速圆周运动的有（ ）
A. 带正电的点电荷电场
B. 两个相距一定距离的等量正点电荷电场
C. 两个相距一定距离的等量一正一负点电荷电场
D 匀强电场
14. 如图所示，电路中电源电动势为E、内阻为r，定值电阻与滑动变阻器串联，平行金属板A、B（水平放置，板中央有对齐小孔M、N）与滑动变阻器并联。闭合电键S，电路稳定后，将一带负电的小球从M、N正上方P点由静止释放，小球恰好能运动到小孔N处（忽略极板边缘效应、空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A. 仅将滑动变阻器滑片向上移动，小球从P点静止释放能到达N处，且动能大于零
B. 仅将B板竖直向下平移一段距离，小球从P点静止释放能到达N处，且动能大于零
C. 仅调节滑动变阻器的阻值，当时，滑动变阻器消耗的功率最大
D. 仅断开开关S，小球从P点静止释放仍能恰好到达N处
15. 劲度系数为k的轻弹簧上端悬挂在O点，下端连接质量为m的小球a，质量也为m的小球b通过不可伸长的细线与a相连，整个系统处于静止状态，如图所示。重力加速度大小为g，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内（ ）
A. 若将a、b间细线剪断，小球a做简谐运动的振幅为
B. 若将a、b间细线剪断，小球a运动到最高点的加速度大小为g
C. 若将a、b小球竖直下拉长度后由静止释放，两小球始终保持相对静止
D. 若将a、b小球竖直下拉长度后由静止释放，小球a上升的最大高度为
非选择题部分
三、实验题（本题共2小题，共12分）
16. 某物理兴趣小组在测量一组干电池的电动势和内阻实验中，实验室备有以下实验器材：
A.干电池一组 B.滑动变阻器（0~20Ω）
C.滑动变阻器（0~500Ω） D.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）
E.电流表（0~0.6A，内阻约0.5Ω） F.开关、导线
实验的主要操作如下：
（1）先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值______（填“偏大”或“偏小”）
（2）为了更精确测量电动势和内阻，设计了如图甲所示电路，其中滑动变阻器应选______（填写器材前面的字母代号，填“B”或“C”）
（3）电路连接完好，电键闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于______（M或N）端。某次电流表的示数如图乙所示，则电流为______A。
（4）实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组正极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图丙所示。根据图像可知，电池组的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字）
17. 如图甲，置于水平长木板上的滑块用细绳跨过定滑轮与钩码相连，拖动固定其后的纸带一起做匀加速直线运动，一盛有有色液体的小漏斗，用较长的细线系于纸带正上方的O点，当滑块运动的同时，漏斗在垂直于滑块运动方向的竖直平面内做摆角很小（小于5°）的摆动。漏斗中漏出的有色液体在纸带上留下如图乙所示的痕迹。测得漏斗摆动时细线中拉力的大小F随时间t的变化图像如图丙所示，重力加速度为g。
（1）根据图丙可知漏斗振动的周期______，及摆长______；
（2）图乙中测得A、B两点间距离为，D、E两点间距离为。则滑块加速度大小______。
（3）影响加速度测量结果准确性的主要原因是（ ）
A. 滑块和桌面有摩擦
B. 钩码的质量没有远小于滑块的质量
C. 漏斗摆动周期有改变
（4）改变钩码的质量m，绘制出钩码质量m与加速度之间的关系如图丁所示，已知斜率为k，与横轴的交点为b，则滑块的质量M为______，滑块与桌面的动摩擦因数为______。（始终满足）
四、计算题（本题共4小题，共39分。解题过程应有必要的文字说明、方程式和重要的演算过程，有数值运算的应写清数值和单位，只有最终结果的不得分）
18. 如图所示为某滑雪场滑道的示意图，倾角滑道AB和水平滑道BC平滑连接，AB的长度，BC的长度。滑雪者从滑道的A点静止滑下，在AB段不做任何动作自由滑行，滑板受到雪的阻力是人和装备总重量的0.1倍；在B点滑雪者迅速通过控制滑板的角度和方向改变滑板受到雪的阻力，在BC段做匀减速直线运动，到达C点时速度恰好为零。已知滑雪者和装备的总质量且可视为质点，假设滑行过程空气阻力为总重量的0.2倍，经过B点时速度大小不变，重力加速度g取。求：
（1）滑雪者在AB段的加速度大小；
（2）在BC段滑板受到雪的阻力大小；
（3）全程所用的时间。
19. 神舟二十一号载人飞船返回舱在距离地球表面约10km处打开降落伞，如图甲所示，之后以某一速度匀速向下运动，在距离地面约1m处4台反推发动机同时点火工作，产生的高温高压气体从喷口竖直向下高速喷出，使返回舱的速度快速减小，以安全速度与地面接触，实现软着陆，如图乙所示。表格是某兴趣小组查阅到的反推发动机工作时的有关参数，假设反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，忽略返回舱受到的空气阻力。返回舱的质量（不计喷气对返回舱质量的影响）。
（1）求反推发动机工作过程中返回舱动量变化量；
（2）要使返回舱安全着陆，求反推发动机工作的时间；
（3）若气体离开喷口的速度为2000m/s，估算喷口处气体的密度。
20. 示波管是示波器的核心部件，简化模型如图甲所示，灯丝K可持续发出初速度为零的电子，电子经灯丝与A板之间的加速电场加速后，从A板中心孔沿两水平金属板M、N的中心线射入板间的偏转电场，偏转电场可视为匀强电场，且忽略板外电场，射出电场后打到足够大的荧光屏上。已知加速电场的电压为，M、N板距离为d，长度L，两板中心到荧光屏的距离为5L；电子的质量为m，电荷量为e，重力忽略不计。
（1）求电子进入偏转电场时的速度大小v；
（2）求电子能全部打到荧光屏的最大偏转电压；
（3）若偏转电压，如图乙所示，电子通过偏转电场的时间很短，偏转电压可视为不变。通过计算，在图丙中画出电子在一个周期T内打在荧光屏上偏离中心线的位移与时间图像。
21. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定理想弹射器，锁定在光滑水平面上的平直木板AB，固定在木板上的竖直光滑螺旋圆形轨道CDE组成。游戏时滑块从弹射器弹出，从A点滑上木板。已知木板和圆形轨道的总质量，左侧AC光滑，右侧EB粗糙，滑块质量且可视为质点，与EB间的动摩擦因数。若圆轨道半径，滑块恰好经过圆轨道的最高点D，并恰好停在木板右端B。忽略空气阻力，各部分平滑连接。
（1）求滑块滑上A时的速度大小；
（2）求木板右侧EB的长度L
（3）解除木板的锁定，弹射器以相同的条件将滑块弹出。
①滑块运动到与圆轨道圆心O等高处，求此时木板和滑块的速度大小；
②要使滑块不脱离圆轨道和木板，求圆轨道的半径应满足的条件。参数项
典型数值/描述
作用或意义
发动机数量
4台
提供对称、向上的总推力
单台推力
提供足够大的反冲力
着陆前速度
（向下）
打开主伞减速后的稳定下降速度
接触地面速度
（向下）
实现软着陆，保障航天员安全
喷口直径
0.4m
气体从喷口喷出，产生推力
喷气速度
1800-2500m/s
产生推力的关键
2025学年第一学期期末学业水平测试
高二物理试题卷
考生须知：
1、本试卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2、答题时，请按照答题卡上“注意事项”的要求，在答题卡相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。
3、非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4、可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取。
选择题部分
一、选择题I（本题共11小题，每小题3分，共33分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 能量子，式中v是电磁波的频率，h是普朗克常量。h的单位是（ ）
A. J·sB. N·sC. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据能量子公式，其中ε的单位为能量单位焦耳J，ν的单位为频率单位赫兹Hz，即s⁻¹，则普朗克常量h的单位为。
故选A。
2. 汽车自动驾驶技术发展迅速，下列情况可以把汽车视为质点的是（ ）
A. 自动泊车时B. 规划行驶路线时
C. 避让行人时D. 判断是否满足超车条件时
【答案】B
【解析】
【详解】A．自动泊车时，需精确控制汽车的位置、转向和尺寸（如车长、车宽）以避开障碍物，形状和大小不可忽略，故不能视为质点，故A错误；
B．规划行驶路线时，仅需考虑起点、终点和路径（如导航路线），不涉及汽车的具体尺寸或形状，故可视为质点，故B正确；
C．避让行人时，需实时计算汽车与行人的距离、方向及车身尺寸，形状和大小直接影响安全判断，故不能视为质点，故C错误；
D．判断是否满足超车条件时，需考虑汽车长度、速度差及与前后车的间距，尺寸因素至关重要，故不能视为质点，故D错误。
故选B
3. 小王同学在游乐场倾斜滑梯上加速下滑，下列说法正确的是（ ）
A. 滑梯对小王的作用力是竖直向上的
B. 小王受到滑梯的摩擦力方向沿滑梯斜向下
C. 滑梯对小王的弹力是因为滑梯发生形变引起的
D. 小王受到的摩擦力与小王对滑梯的摩擦力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．滑梯对小王的作用力包括弹力（垂直于接触面）和摩擦力（沿接触面），由于滑梯倾斜，合力方向不竖直；且小王加速下滑，合力沿斜面向下，故滑梯作用力并非竖直向上，故A错误。
B．小王加速下滑，摩擦力阻碍相对运动，方向沿斜面向上（与运动方向相反），故B错误。
C．弹力是施力物体发生形变产生的恢复力，滑梯对小王的弹力源于滑梯形变，故C正确。
D．小王受到的摩擦力作用在小王上，小王对滑梯的摩擦力作用在滑梯上，二者为作用力与反作用力，非平衡力，故D错误。
故选C。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 物体受合外力越大，则动量变化越快
B. 为防止漏电，高压设备中导体的表面应尽量粗糙
C. 空间某处的电场或磁场发生变化，会在其周围产生电磁波
D. 在高速微观领域，牛顿运动定律不适用，动量守恒定律也不适用
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据动量定理，合外力
合外力越大，动量变化率越大，即动量变化越快，故A正确；
B．高压设备中，导体表面粗糙会增加电场集中，易导致电晕放电或漏电，因此表面应尽量光滑以减少电场强度，故B错误；
C．根据电磁理论，若电场或磁场均匀变化（如线性变化），可能仅产生静态场而不形成传播的电磁波；只有非均匀或振荡变化时才会产生电磁波，故C错误；
D．在高速领域（相对论），牛顿运动定律不适用，但动量守恒定律仍适用；在微观领域（量子力学），牛顿运动定律不适用，但动量守恒定律仍基于对称性原理适用，故D错误。
故选A。
5. 黑陶（如图甲）制作过程中有一道工序叫利坯，对应的简化模型如图乙所示。工匠将粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。粗坯的对称轴与转台转轴重合，转台转速恒定。粗坯上有两点P、Q，Q点距转轴距离为r，打磨过程中，假设刀与粗坯之间摩擦力大小恒为F。则（ ）
A. P与Q的线速度相同
B. P与Q的向心加速度相同
C. 打磨Q点所在高度，转台转一圈，刀对粗坯的摩擦力做功为
D. 粗坯随转台绕轴转动时，坯上各点所需向心力均由转台提供
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题意可知，粗坯上P、Q两质点属于同轴转动，即P的角速度大小跟Q的一样大，根据，
可知，Q的线速度和向心加速度较大，故AB错误；
C．刀对坯体作用的摩擦力恒为F且始终与旋转方向相反，点Q做圆周运动一圈其位移为，故所做功，故C正确；
D．粗坯是刚体，高处各部分所需向心力并非由转台直接提供，而是通过坯体内部的相互作用力传递，故D错误；
故选C。
6. 在太阳光照射下，卫星搭载的太阳能电池板将光能转化为电能，为卫星的正常运行提供能量。由于太阳与月球间距离遥远，太阳光可视为平行光照射到月球及其周围空间。某一人造月球卫星绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径的倍，运行周期为T。则卫星（ ）
A. 发射速度大于第二宇宙速度
B. 运行速度约为月球第一宇宙速度的倍
C. 运行周期T约为绕月表面卫星运行周期的倍
D. 运行一周，太阳能板收集光能的时间约为
【答案】D
【解析】
【详解】A．第二宇宙速度指地球的逃逸速度（脱离地球引力）。对于从地球发射的月球卫星（仍受到地球引力影响），实际发射速度小于第二宇宙速度， A错误；
B．万有引力提供向心力
可得
运行速度与月球第一宇宙速度的速度比 ，B错误；
C．根据开普勒第三定律 ，周期比 ，C错误；
D．如图所示
太阳光视为平行光，卫星在阴影内时无法收集光能。对应位置如图中左侧AB区间
由几何关系可得，所以。阴影弧段对应总角度为 （），运行一周，太阳能板收集光能的时间约为 ，D正确。
故选 D。
7. 如图所示，到达目的地的无人机悬停在空中通过轻绳竖直向下运送货物，在货物减速下降的过程中，若轻绳对货物做功的功率保持不变，不计空气对货物的阻力。则（ ）
A. 货物处于失重状态
B. 货物运动的速度变化率减小
C. 无人机受到空气的升力大于无人机和货物的总重力
D. 货物减少的机械能等于无人机螺旋桨增加的动能
【答案】C
【解析】
【详解】A．减速下降过程，加速度向上，无人机超重，故A错误；
B．轻绳对货物做功的功率保持不变，根据可知，轻绳拉力增大
加速度向上，根据牛顿第二定律有
可见加速度逐渐增大，则货物运动的速度变化率增大，故B错误；
C．加速度向上，对整体分析可知，无人机受到空气的升力大于无人机和货物的总重力，故C正确；
D．货物机械能的减少并不是全都转化为无人机螺旋桨的动能，中间还涉及电能消耗等能量转化，故D错误；
故选C。
8. 图甲是实验室中常用的双量程电压表（量程：0~3V和0~15V），其内部结构照片如图乙所示。a、b、c分别是三个接线柱的尾端，a、b间连接电阻R1为12kΩ，表头的内阻Rg为100Ω，表头一端和b间连接电阻R2，另一端通过导线和c连接。则（ ）
A. a是电表的负接线柱B. 使用a、b时的量程为0~3V
C. R2的阻值为3kΩD. 表头的满偏电流为1mA
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据电压表的改装原理以及题图可知，使用b、c接线柱时，电压表量程为0~3V，使用a、c接线柱时，电压表量程为0~15V，所以c是电表的负接线柱，故AB错误；
CD．使用b、c接线柱时，有
使用a、c接线柱时，有
联立解得，，故C错误，D正确。
故选D。
9. 如图是羽毛球被拍打后在空中飞行的轨迹图，羽毛球受到的空气阻力和速度方向相反。A、B是轨迹上等高的两点，P是最高点，则该羽毛球（ ）
A. 从A飞行到P和从P飞行到B的时间相等
B. 从A到P加速度先变大后变小
C. 飞行过程中经P点的速率最小
D. 在A点的重力功率大于在B点的重力功率
【答案】D
【解析】
【详解】A．竖直方向从A到P，
解得
从P到B，
解得
从A飞行到P和从P飞行到B竖直方向位移相等，由
故，故A错误；
B．从A到P受重力和阻力两个力，速度减小，阻力减小，故合力减小，加速度减小，故B错误；
C． 因为P点时合外力与速度夹角是钝角，故羽毛球继续做减速运动，则P点速度不是最小的，故C错误；
D．因有阻力的存在，A点的竖直分速度大于在B点的竖直分速度，故在A点的重力功率大于在B点的重力功率，故D正确。
故选D。
10. 四个弹簧支撑的共振筛如图甲所示，筛子上装一个电动偏心轮，每转一周给筛子一个驱动力，共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子上农作物的质量，可增大筛子的固有周期。某时刻，偏心轮的转速是60r/min，则（ ）
A. 此刻筛子做受迫振动的频率是0.8HzB. 适当提高转速，筛子的振幅会增大
C. 逐渐增大电压，筛子的振幅逐渐减小D. 随着农作物的漏出，筛子的振幅逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．此刻偏心轮的转速是60r/min=1r/s，偏心轮的频率为1Hz，可知筛子做受迫振动的频率是1Hz，A错误；
BC．筛子的固有频率为0.8Hz，若逐渐增大电压，则可提高转速，筛子做受迫振动的频率变大，从而远离筛子的固有频率，则筛子的振幅会减小，B错误，C正确；
D．随着农作物的漏出质量较小，筛子的固有周期减小，固有频率变大，从而更加接近受迫振动的频率，则振幅逐渐增加，D错误。
故选C。
11. 某电动车配备“刀片电池组”作为动力，刀片电池组容量为200A·h，额定输出电压为450V，电池能量输出效率为90%。汽车整车质量为2000kg，在水平路面匀速行驶时所受阻力为车重的0.03倍，实际行驶能量损耗比理论值高20%。忽略电池充电损耗，再生制动可回收制动过程中损失动能的30%，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 电池组充满后储存的电荷量为7.2×104C
B. 电池组满电时可输出的有效电能为90kW·h
C. 汽车实际匀速行驶的最大距离为405km
D. 若汽车以20m/s的速度制动减速到0，再生制动可回收的能量约为1.2×104J
【答案】C
【解析】
【详解】A．电池组容量为200A·h，所以电池组充满后储存的电荷量为，故A错误；
B．电池组满电时可输出的有效电能为，故B错误；
C．根据能量守恒定律可得，
联立解得，故C正确；
D．再生制动可回收的能量约为，故D错误。
故选C。
二、选择题II（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
12. 下列四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是（ ）
A. 伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因
B. 牛顿通过引力扭秤实验，测定出了万有引力常量
C. 安培通过实验研究，发现了电流的磁效应
D. 库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律
【答案】AD
【解析】
【详解】A．伽利略通过理想斜面实验，推翻了 “力是维持物体运动原因” 的观点，提出了力是改变物体运动状态的原因，故A正确；
B．引力扭秤实验是卡文迪许完成的，他测定了万有引力常量，而不是牛顿，故B错误；
C．电流磁效应（奥斯特实验）是奥斯特发现的，安培提出了安培定则，故C错误；
D．库仑通过静电力扭秤实验，精确研究并发现了库仑定律，故D正确。
故选AD。
13. 一个带负电的粒子（不计重力）以一定的速度进入下列电场中，可以做匀速圆周运动的有（ ）
A. 带正电的点电荷电场
B. 两个相距一定距离的等量正点电荷电场
C. 两个相距一定距离的等量一正一负点电荷电场
D. 匀强电场
【答案】ABC
【解析】
【详解】带负电的粒子，若能在电场中做匀速圆周运动，则要求电场力大小不变，且方向指向圆心；
A．若带负电的粒子绕带正电的点电荷运动时，正电荷对负电荷的库仑力可提供向心力，则可以一定的速度做匀速圆周运动，A正确；
B．带负电的粒子可绕两个相距一定距离的等量正点电荷连线的中垂面上做匀速圆周运动，B正确；
C．带负电的粒子可在两个相距一定距离的等量一正一负点电荷电场在正电荷一侧的垂直两电荷连线的垂面上做匀速圆周运动，C正确；
D．因在匀强电场中带负电的粒子受的电场力不变，则不能提供指向圆心的大小不变的向心力，则不能做匀速圆周运动，D错误。
故选ABC。
14. 如图所示，电路中电源电动势为E、内阻为r，定值电阻与滑动变阻器串联，平行金属板A、B（水平放置，板中央有对齐小孔M、N）与滑动变阻器并联。闭合电键S，电路稳定后，将一带负电的小球从M、N正上方P点由静止释放，小球恰好能运动到小孔N处（忽略极板边缘效应、空气阻力）。下列说法正确的是（ ）
A. 仅将滑动变阻器滑片向上移动，小球从P点静止释放能到达N处，且动能大于零
B. 仅将B板竖直向下平移一段距离，小球从P点静止释放能到达N处，且动能大于零
C. 仅调节滑动变阻器的阻值，当时，滑动变阻器消耗的功率最大
D. 仅断开开关S，小球从P点静止释放仍能恰好到达N处
【答案】BC
【解析】
【详解】将一带负电的小球从M、N正上方P点由静止释放，小球恰好能运动到小孔N处，说明此时电场力做功等于重力做功。
A．将滑动变阻器的滑片上移，滑动变阻器分压增加，故电容器的电压增加，如果能到达小孔N，重力做功小于电场力做功，可知未达到小孔N时速度已经减为零返回了，故A错误；
B．若仅将B板下移，电容器两端电势差不变，根据公式
可知场强变小，故小球从P点静止释放能到达N处，且动能大于零，故B正确；
C．滑动变阻器的电功率为
根据数学知识可知，当时，滑动变阻器消耗的功率最大，故C正确；
D．仅断开开关S，电容器放电，小球从P点静止释放能到达N处，且动能大于零，故D错误；
故选BC。
15. 劲度系数为k的轻弹簧上端悬挂在O点，下端连接质量为m的小球a，质量也为m的小球b通过不可伸长的细线与a相连，整个系统处于静止状态，如图所示。重力加速度大小为g，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内（ ）
A. 若将a、b间细线剪断，小球a做简谐运动的振幅为
B. 若将a、b间细线剪断，小球a运动到最高点的加速度大小为g
C. 若将a、b小球竖直下拉长度后由静止释放，两小球始终保持相对静止
D. 若将a、b小球竖直下拉长度后由静止释放，小球a上升的最大高度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．未剪断a、b间细线，弹簧形变量为
若将a、b间细线剪断，则小球a做简谐运动的平衡位置为
则小球a做简谐运动的振幅为，故A错误；
B．若将a、b间细线剪断，细线弹力为0，弹簧弹力不变，则此时小球的加速度大小
由简谐运动对称性可知，小球a运动到最高点的加速度大小为a，即加速度大小为g，故B正确；
C．若将a、b小球竖直下拉长度后由静止释放，假设此后两球保持相对静止（两球间的细线长度不变），则释放瞬间整体加速度大小为
当ab运动到最高点时，对小球b，设细线拉力为T，则有
解得
可知当时，当ab运动到最高点时细线拉力为0，即两球间的细线长度不变，故两球可保持相对静止，可知假设成立，故C正确；
D．若将a、b小球竖直下拉长度后由静止释放，假设此后两球保持相对静止（两球间的细线长度不变），则整体做简谐运动的振幅
则小球a上升最大高度为
由以上分析可知释放瞬间整体加速度大小为
当ab运动到最高点时，对小球b，设细线拉力为，则有
解得
可知上升过程中两球间距发生改变，则小球a上升的最大高度不是，故D错误。
故选BC。
非选择题部分
三、实验题（本题共2小题，共12分）
16. 某物理兴趣小组在测量一组干电池的电动势和内阻实验中，实验室备有以下实验器材：
A.干电池一组 B.滑动变阻器（0~20Ω）
C.滑动变阻器（0~500Ω） D.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）
E.电流表（0~0.6A，内阻约为0.5Ω） F.开关、导线
实验的主要操作如下：
（1）先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值______（填“偏大”或“偏小”）
（2）为了更精确测量电动势和内阻，设计了如图甲所示电路，其中滑动变阻器应选______（填写器材前面的字母代号，填“B”或“C”）
（3）电路连接完好，电键闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于______（M或N）端。某次电流表的示数如图乙所示，则电流为______A。
（4）实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组正极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出图像，如图丙所示。根据图像可知，电池组的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）偏小 （2）B
（3） ①. M ②. 0.38
（4） ①. 2.9 ②. 0.80
【解析】
【小问1详解】
因电压表不是理想电表，电压表读数为路端电压，根据
所以测量值小于真实值。
【小问2详解】
图中滑动变阻器采用限流接法，电源内阻很小，若选用滑动变阻器阻值太大，则电压表读数几乎不变，所以应选用总阻值较小的滑动变阻器。
故选B。
【小问3详解】
[1]电键闭合前，为保护电路，应使滑动变阻器的接入电路的阻值最大，滑片P应置于M端，这样可以使得测量电路的电流从最小值开始变化，从而起到充分保护作用。
[2]电流表的最小刻度，一小格代表0.02A，估读到本位即可。
电流表读数为0.38A。
【小问4详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律
结合图像可知，图像的纵截距代表电源的电动势
图像斜率表示电源内电阻
由题意知，所以
17. 如图甲，置于水平长木板上的滑块用细绳跨过定滑轮与钩码相连，拖动固定其后的纸带一起做匀加速直线运动，一盛有有色液体的小漏斗，用较长的细线系于纸带正上方的O点，当滑块运动的同时，漏斗在垂直于滑块运动方向的竖直平面内做摆角很小（小于5°）的摆动。漏斗中漏出的有色液体在纸带上留下如图乙所示的痕迹。测得漏斗摆动时细线中拉力的大小F随时间t的变化图像如图丙所示，重力加速度为g。
（1）根据图丙可知漏斗振动的周期______，及摆长______；
（2）图乙中测得A、B两点间距离为，D、E两点间距离为。则滑块加速度的大小______。
（3）影响加速度测量结果准确性的主要原因是（ ）
A. 滑块和桌面有摩擦
B. 钩码的质量没有远小于滑块的质量
C. 漏斗摆动周期有改变
（4）改变钩码的质量m，绘制出钩码质量m与加速度之间的关系如图丁所示，已知斜率为k，与横轴的交点为b，则滑块的质量M为______，滑块与桌面的动摩擦因数为______。（始终满足）
【答案】（1） ①. ②.
（2） （3）C
（4） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]在2t0时间内，细线的拉力变化经历两个周期，对应漏斗振动的一个周期，所以T=2t0
[2]根据，可得摆长为
【小问2详解】
由图乙可知
解得
【小问3详解】
A. 滑块和桌面有摩擦，只会导致滑块的加速度减小，但不会影响加速度测量的准确性，A错误；
B. 钩码的质量没有远小于滑块的质量对加速度的测量不会产生影响，B错误；
C. 漏斗摆动周期有改变，则t0的测量有误差，则根据表达式可知，对加速度的测量准确性有影响，C正确。
故选C。
【小问4详解】
[1][2]因始终满足，则可将钩码的重力近似认为等于滑块的牵引力，则由牛顿第二定律
解得
则，
解得，
四、计算题（本题共4小题，共39分。解题过程应有必要的文字说明、方程式和重要的演算过程，有数值运算的应写清数值和单位，只有最终结果的不得分）
18. 如图所示为某滑雪场滑道的示意图，倾角滑道AB和水平滑道BC平滑连接，AB的长度，BC的长度。滑雪者从滑道的A点静止滑下，在AB段不做任何动作自由滑行，滑板受到雪的阻力是人和装备总重量的0.1倍；在B点滑雪者迅速通过控制滑板的角度和方向改变滑板受到雪的阻力，在BC段做匀减速直线运动，到达C点时速度恰好为零。已知滑雪者和装备的总质量且可视为质点，假设滑行过程空气阻力为总重量的0.2倍，经过B点时速度大小不变，重力加速度g取。求：
（1）滑雪者在AB段的加速度大小；
（2）在BC段滑板受到雪的阻力大小；
（3）全程所用的时间。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
滑雪者在AB段受重力、支持力和空气阻力和摩擦阻力作用，根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
滑雪者在AB段做匀加速直线运动，滑到B点的速度
在BC段做匀减速直线运动，加速度大小
根据牛顿第二定律
解得
【小问3详解】
在AB段的运动时间
在BC段的运动时间
总时间
19. 神舟二十一号载人飞船返回舱在距离地球表面约10km处打开降落伞，如图甲所示，之后以某一速度匀速向下运动，在距离地面约1m处4台反推发动机同时点火工作，产生的高温高压气体从喷口竖直向下高速喷出，使返回舱的速度快速减小，以安全速度与地面接触，实现软着陆，如图乙所示。表格是某兴趣小组查阅到的反推发动机工作时的有关参数，假设反推发动机工作时主伞与返回舱之间的绳索处于松弛状态，忽略返回舱受到的空气阻力。返回舱的质量（不计喷气对返回舱质量的影响）。
（1）求反推发动机工作过程中返回舱的动量变化量；
（2）要使返回舱安全着陆，求反推发动机工作的时间；
（3）若气体离开喷口的速度为2000m/s，估算喷口处气体的密度。
【答案】（1），方向竖直向上
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
取竖直向下为正方向，返回舱的动量变化量
代入数据解得
即大小为，方向竖直向上。
【小问2详解】
取竖直向下为正方向，以返回舱为研究对象，根据动量定理有
代入数据解得
【小问3详解】
对喷出的气体为研究对象，由于喷气速度远大于返回舱着陆前速度，可认为气体初速度为零，根据动量定理
因为
代入数据解得喷口处气体的密度
20. 示波管是示波器的核心部件，简化模型如图甲所示，灯丝K可持续发出初速度为零的电子，电子经灯丝与A板之间的加速电场加速后，从A板中心孔沿两水平金属板M、N的中心线射入板间的偏转电场，偏转电场可视为匀强电场，且忽略板外电场，射出电场后打到足够大的荧光屏上。已知加速电场的电压为，M、N板距离为d，长度L，两板中心到荧光屏的距离为5L；电子的质量为m，电荷量为e，重力忽略不计。
（1）求电子进入偏转电场时的速度大小v；
（2）求电子能全部打到荧光屏的最大偏转电压；
（3）若偏转电压，如图乙所示，电子通过偏转电场的时间很短，偏转电压可视为不变。通过计算，在图丙中画出电子在一个周期T内打在荧光屏上偏离中心线的位移与时间图像。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中仅受电场力加速，根据动能定理
解得电子进入偏转电场的速度大小为
【小问2详解】
电子在偏转电场中做类平抛运动，恰好从极板边缘离开，此时偏转电压最大。垂直于电场方向有
平行于电场方向有
电子的加速度
联立解得最大偏转电压
【小问3详解】
设偏转电压为U，电子从偏转电场射出的侧移量
因粒子在偏转电场中做类平抛运动，射出偏转电场时速度反向延长线过水平位移中点，由几何关系得
打在荧光屏上相对中心线的位移
考虑最大偏转电压，电子打在荧光屏上的最大位移为5d，在、、内电子能打在荧光屏上，位移和时间图像如下图所示：
21. 如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定理想弹射器，锁定在光滑水平面上的平直木板AB，固定在木板上的竖直光滑螺旋圆形轨道CDE组成。游戏时滑块从弹射器弹出，从A点滑上木板。已知木板和圆形轨道的总质量，左侧AC光滑，右侧EB粗糙，滑块质量且可视为质点，与EB间的动摩擦因数。若圆轨道半径，滑块恰好经过圆轨道的最高点D，并恰好停在木板右端B。忽略空气阻力，各部分平滑连接。
（1）求滑块滑上A时的速度大小；
（2）求木板右侧EB的长度L
（3）解除木板的锁定，弹射器以相同的条件将滑块弹出。
①滑块运动到与圆轨道圆心O等高处，求此时木板和滑块的速度大小；
②要使滑块不脱离圆轨道和木板，求圆轨道的半径应满足的条件。
【答案】（1）
（2）
（3）①，；②
【解析】
【小问1详解】
滑块恰好经过D点，重力提供向心力
滑块从A运动到D，根据机械能守恒定律
解得
【小问2详解】
滑块从A点到B点，根据能量守恒定律
解得
【小问3详解】
①滑块在圆心等高处，滑块和木板水平方向有共同速度，根据系统水平方向动量守恒
解得
根据能量守恒定律
解得
与水平方向的夹角满足
②当滑块恰好经过圆轨道最高点，此时半径R最大，设此时滑块和木板的速度分别为和，根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
在最高点满足
解得
故满足条件半径参数项
典型数值/描述
作用或意义
发动机数量
4台
提供对称、向上的总推力
单台推力
提供足够大的反冲力
着陆前速度
（向下）
打开主伞减速后的稳定下降速度
接触地面速度
（向下）
实现软着陆，保障航天员安全
喷口直径
0.4m
气体从喷口喷出，产生推力
喷气速度
1800-2500m/s
产生推力的关键