2024-2025學(xué)年人教版高二物理上學(xué)期期末考試模擬卷（全解全析）

2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末考試模擬卷01

（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）

注意事項(xiàng)：

1.本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填

寫在答題卡上。

2.回答第I卷時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮

擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。寫在本試卷上無效。

3.回答第II卷時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

4.測(cè)試范圍：［必修三+選必一第一章+選必二第一、二章］（人教版2019）。

5.難度系數(shù)：0.8

6.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

第I卷（選擇題）

一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1?8題只有一項(xiàng)

符合題目要求，第972題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得

0分。

L硒鼓是激光打印機(jī)的核心部件，主要由感光鼓、充電輯等裝置構(gòu)成，如圖1所示。工作中充電輯表面的

導(dǎo)電橡膠給感光鼓表面均勻的布上一層負(fù)電荷，我們可以用圖2模擬帶電的感光鼓：電荷量均為，的點(diǎn)

電荷，均勻?qū)ΨQ地分布在半徑為R的圓周上。若某時(shí)刻圓周上P點(diǎn)的一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量突變成-4q,

則圓心。點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為（）

3kq

A.

C.粵,方向沿半徑背離P點(diǎn)D.坐，方向沿半徑指向P點(diǎn)

RR

【答案】B

【詳解】當(dāng)尸點(diǎn)的點(diǎn)電荷為F時(shí)，根據(jù)電場(chǎng)的對(duì)稱性，可得在圓心。點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，當(dāng)尸點(diǎn)的點(diǎn)

電荷為-4q時(shí)，可由，和-3g兩個(gè)電荷等效替代，故圓心。點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度可以看成均勻帶電圓環(huán)和

0產(chǎn)生的兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)疊加，故圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為

電場(chǎng)方向?yàn)?3q在。點(diǎn)處的電場(chǎng)方向，即方向沿半徑指向尸點(diǎn)。

故選Bo

2.真空中有一點(diǎn)電荷q僅在庫侖力作用下繞固定的點(diǎn)電荷+。運(yùn)動(dòng)，其軌跡為橢圓，如圖所示，已知。位

于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，6和d為軌跡上距0最近和最遠(yuǎn)的點(diǎn)，則下列說法正確的是（）

A.點(diǎn)電荷q帶正電荷B.點(diǎn)電荷q在4點(diǎn)的速率最小

C.點(diǎn)電荷q在6點(diǎn)的速率最小D.點(diǎn)電荷q在6點(diǎn)的加速度比在d點(diǎn)的小

【答案】B

【詳解】A.點(diǎn)電荷q受到吸引力，所以g帶負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；

BC.點(diǎn)電荷q在d點(diǎn)與+。距離最遠(yuǎn)，其速率最小，在6點(diǎn)二者距離最小，速率最大，故B正確，C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)庫侖定律

6點(diǎn)距離+0最近，電場(chǎng)力最大，加速度最大，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

3.如圖所示，在x軸相距為工的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量正負(fù)點(diǎn)電荷+0、-Q,虛線是以+0所在點(diǎn)為圓心、。為

半徑的圓，Q、b、。、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中〃、。兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱。下列判斷

正確的是（）

+。//一。

A.b、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B.。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.將一帶正電的試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至。點(diǎn)，電荷+?的電勢(shì)能減小

D.將一帶負(fù)電的試探電荷口沿圓周由6點(diǎn)移至c點(diǎn)，電荷切的電勢(shì)能減小

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)線分布特點(diǎn)可知，6、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式可得，心c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為

故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)等量異種電荷電勢(shì)分布特點(diǎn)，。點(diǎn)電勢(shì)為正值，c點(diǎn)電勢(shì)為零，則將一帶正電的試探電荷均沿圓

周由。點(diǎn)移至。點(diǎn)，電勢(shì)降低，電荷+?的電勢(shì)能減小，故C正確；

D.同C選項(xiàng)，6點(diǎn)電勢(shì)為正值，將一帶負(fù)電的試探電荷口沿圓周由6點(diǎn)移至c點(diǎn)，電勢(shì)降低，電荷R

的電勢(shì)能增大，故D錯(cuò)誤。

故選C。

4.如圖，兩根相同的足夠長(zhǎng)均勻帶電的長(zhǎng)直細(xì)桿4、4平行放置，其中4桿帶正電，桿帶負(fù)電，兩桿在單

位長(zhǎng)度上的電荷量相等。在垂直細(xì)桿的方向上有一正方形截面為N2邊中點(diǎn),N為正方形/BCD

的中心。己知一根足夠長(zhǎng)均勻帶電細(xì)桿產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E與距離r成反比（即E=。只與單位

長(zhǎng)度電荷量有關(guān)），方向與桿垂直，則下列說法正確的是（

A.”點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿方向

B.〃?點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)高

C點(diǎn)與D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向互相垂直

D.將一電子從。點(diǎn)沿直線移動(dòng)到M點(diǎn)，其電勢(shì)能一直增大

【答案】C

【詳解】A.可以把兩根導(dǎo)線等效成兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，”點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)沿“到2,A錯(cuò)

誤；

B.根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線及等勢(shì)面的分布可知，M.N位于同一等勢(shì)面上，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)平行四邊形法則，作出“、2兩點(diǎn)在C、。處的電場(chǎng)方向，如圖所示

由于/BCD為正方形，AC、8。為其對(duì)角線，所以

ZE2CD=45°

根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度

E=—

r

可知

&=叵E]

故有

E「2

由此判定C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向平行于對(duì)角線AD,同理可得，。點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)方向平行于對(duì)角線/C,C、D

兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向是垂直的，C正確；

D.電子從。點(diǎn)到M點(diǎn)，相當(dāng)于電子從D移到AB中垂線上的任一點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，D

錯(cuò)誤。

故選C?

5.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電容式風(fēng)力傳感器，如圖所示。將電容器與靜電計(jì)組成回路，P點(diǎn)為極板間的一點(diǎn)。

可動(dòng)電極在風(fēng)力作用下向右移動(dòng)，風(fēng)力越大，移動(dòng)距離越大（可動(dòng)電極不會(huì)到達(dá)尸點(diǎn)）。若極板上電荷

量保持不變，則下列說法正確的是（）

A.風(fēng)力越大，電容器電容越小B.風(fēng)力越大，靜電計(jì)指針張角越小

C.風(fēng)力越大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度越大D.風(fēng)力越大，P點(diǎn)的電勢(shì)仍保持不變

【答案】B

eV

【詳解】A.根據(jù)C=,風(fēng)力越大，兩板間的距離“越小，電容器電容C越大，A錯(cuò)誤;

4兀kd

B.根據(jù)

C=-^—

471kd

c=Q

u

解得

U=A兀kdQ

sS

風(fēng)力越大，兩板間的距離d越小，兩板之間的電勢(shì)差越小，靜電計(jì)指針張角越小，B正確；

C.根據(jù)

門sS

C=-------

4萬左d

解得

E="也

sS

風(fēng)力越大，兩板間的距離d越小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度與距離d無關(guān)，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)

sS

9P=Up到負(fù)極板=到負(fù)極板

解得

A兀kQ

X,

(pFsS'7到負(fù)極板

風(fēng)力越大，P點(diǎn)到負(fù)極板之間的距離越小，尸點(diǎn)的電勢(shì)越小，D錯(cuò)誤。

故選Bo

6.交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀如圖甲，其工作原理如圖乙所示，傳感器電阻R的電阻值隨酒精氣體濃度

的增大而減小，電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為心電路中的電表均為理想電表。測(cè)試儀可根據(jù)電壓表讀數(shù)

變化判斷駕駛員飲酒情況。當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說法正確的是（）

A.電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小

B.酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率越大

C.適當(dāng)減小凡的電阻值，則同等酒精氣體濃度下吹氣前后電壓表示數(shù)變化會(huì)更大

D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比變大

【答案】C

【詳解】A.當(dāng)酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，電阻R的阻值變小，則電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路

歐姆定律可知，電路總電流增大，路端電壓減小，則電流表示數(shù)變大，&兩端電壓變大，則電壓表的示

數(shù)變小，故A錯(cuò)誤；

B.電源的輸出功率

E2E2

P=I\R+R)=

O(凡+7?+4'”

R0+H++2r

R0+R

因?yàn)椴恢纐+R與r的具體關(guān)系未知，故無法確定酒精氣體濃度越大時(shí)，電源的輸出功率如何變化,

故B錯(cuò)誤;

C.由閉合電路歐姆定律可得

U_ERE

R+R0+r]+R。+r

R

可知同等酒精濃度下吹氣前后即R的變化量AT?相同，減小凡，貝卜+4減小，則電壓表示數(shù)變化△。會(huì)

更大，故C正確；

D.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

E=U+I(R0+r)

可得壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比為

可知電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比保持不變，故D錯(cuò)誤。

故選C。

7.如圖所示，四根相互平行的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線。、6、c、d,放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上。每根通電直導(dǎo)線單獨(dú)

存在時(shí)，在正方形中心。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是瓦則四根通電導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)，。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

的大小和方向?yàn)椋ǎ?/p>

A.6,B,方向向右B.42B,方向向左

C.26B，方向向右D.2亞B，方向向左

【答案】D

【詳解】根據(jù)安培定則判斷四根導(dǎo)線在。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向分別為：。導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度

方向?yàn)镺d方向；c導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)?4方向；同理，6導(dǎo)線產(chǎn)生的方向?yàn)榉较?，d導(dǎo)線

產(chǎn)生的方向?yàn)镺a方向；則根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成可知，四根導(dǎo)線同時(shí)存在時(shí)。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為

22

Bo=2^B+B=2?B

方向水平向左。.

故選D。

8.在學(xué)校飯?zhí)镁筒退⒖〞r(shí)，當(dāng)聽到"嘀"的聲音，表示刷卡成功。刷卡所用的IC卡內(nèi)部有由電感線圈L和電

容C構(gòu)成的CC振蕩電路。刷卡時(shí)，讀卡機(jī)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波，IC卡內(nèi)的LC振蕩電路產(chǎn)

生電諧振，線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和

傳輸。若某時(shí)刻線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向和電容器內(nèi)的電場(chǎng)方向如圖所示，下列說法正確的是（）

A.該時(shí)刻電容器正處于放電過程，電路中電流在增大

B.IC卡工作所需要的能量來源于卡內(nèi)的電池

C.若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則IC卡內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.IC卡既能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，也有向讀卡機(jī)傳輸數(shù)據(jù)功能

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)線圈L中磁感線的方向和電容器中電場(chǎng)方向，可知該時(shí)刻線圈充當(dāng)電源，正在給電容

器充電，電路中的電流在減小，故A錯(cuò)誤；

B.IC卡工作所需要的能量來源于卡內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；

C.若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則IC卡內(nèi)仍會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，只不過不能產(chǎn)生電諧振，從

而不能產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；

D.IC卡既能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，也有向讀卡機(jī)傳輸數(shù)據(jù)功能，故D正確。

故選D。

9.如圖所示，一對(duì)平行金屬板中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)的方向與金屬板垂直，磁場(chǎng)的方向與

金屬板平行且垂直紙面向里，一質(zhì)子（:H）以速度V。自。點(diǎn)從左側(cè)沿中軸線射入，恰好沿中軸線做勻

速直線運(yùn)動(dòng)。下列粒子沿中軸線射入，能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是（）（忽略所有粒子的重力）

+++++++

A.以速度V。從左側(cè)沿中軸線射入的電子（4e）

B.以速度師從左側(cè)沿中軸線射入的氤核（：H）

C.以速度均從右側(cè)沿中軸線射入的笊核（；H）

D.以速度2%從右側(cè)沿中軸線射入的a粒子（；He）

【答案】AB

【詳解】AB.若粒子自。點(diǎn)從左側(cè)沿中軸線射入，恰好沿中軸線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則

qv°B=Eq

所以

E

%二萬

故AB正確；

CD.若粒子從右側(cè)射入，則粒子受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力方向相同，則粒子不能勻速通過速度選擇器,

故CD錯(cuò)誤。

故選AB。

10.如圖所示，光滑水平地面上有一輛靜止小車，車上固定一個(gè)螺線管，螺線管通過電阻R連成通路。虛

線表示一光滑絕緣軌道穿過線圈內(nèi)部，一個(gè)條形磁鐵，N極向右，可以沿著軌道運(yùn)動(dòng)，且磁鐵、軌道和

線圈不接觸?，F(xiàn)推動(dòng)一下磁鐵，使它獲得向右的初速度，下列說法正確的是（）

()()

A.磁鐵在運(yùn)動(dòng)過程中，速度不可能為零

B.當(dāng)磁鐵處于線圈正中位置時(shí)，磁鐵和小車的總動(dòng)能最小

C.當(dāng)磁鐵向小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，電阻R中的電流方向由/向8,磁鐵和小車的總動(dòng)量減少

D.若磁鐵穿過了線圈并逐漸遠(yuǎn)離線圈，則此時(shí)電阻R中的電流方向由2向4磁鐵和小車的總動(dòng)能減

少

【答案】AD

【詳解】A.根據(jù)楞次定律，來拒去留可知，磁鐵一直減速，直到和小車的速度最終相同，速度不可能

為零，故A正確；

C.當(dāng)磁鐵向小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，由楞次定律和安培定則可知，電阻R中的電流方向由N向8,系統(tǒng)不受外力,

故磁鐵和小車的總動(dòng)量守恒，保持不變，故C錯(cuò)誤；

BD.根據(jù)能量守恒定律可知，磁鐵的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能與電阻R產(chǎn)生的熱量，若磁鐵穿過了線圈

并逐漸遠(yuǎn)離線圈，根據(jù)楞次定律和安培定則可知此時(shí)電阻R中的電流方向由2向4磁鐵和小車的總

動(dòng)能減少，故當(dāng)磁鐵處于線圈正中位置時(shí)，磁鐵和小車的總動(dòng)能不是最小，故B錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。

11.光滑水平面上有一邊長(zhǎng)￡=0.10m的單匝均勻正方形導(dǎo)線框abed,質(zhì)量加=1.0kg,電阻R=0.10Q。在豎直

方向存在有平行邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，必邊恰好位于磁場(chǎng)左邊界上，其俯視圖如圖1所示。片。時(shí)，線框以

初速V。在恒力方的作用下進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知線框從I位置到n位置過程中的片，圖像如圖2所示，且

在占0時(shí)，Uab=1.5V,貝lj()

xBXX.…x

?xXXnx；

F

XXXiX：

圖1圖2

A."0時(shí)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1.5V

B.線框在離開磁場(chǎng)的過程中克服安培力做的功為1.55J

C恒力廠的大小為。5N

D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過線框截面的電荷量為0.5C

【答案】BC

【詳解】A.仁0時(shí)，有

解得

￡=2V

故A錯(cuò)誤；

C.線框在進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得

F=ma

a=—~—=---m/s2=0.5m/s

Nt2

所以

F=0.5N

故C正確；

B.根據(jù)動(dòng)能定理，線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中克服安培力做功

L,切1212

FL—W——mvx——mv0

代入數(shù)據(jù)解得

平=1.55J

線框在離開磁場(chǎng)的過程中克服安培力做功與線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中克服安培力做功相等，故B正確;

D.線框在進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過線框截面的電荷量為

E-BLVQ

聯(lián)立解得

q=lC

故D錯(cuò)誤。

故選BC。

12.如圖所示，在水平線的上方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為坳的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（上方無邊界），方向垂直紙面向

里，有一半徑為，?的半圓形金屬線框，置于水平線九W上，金屬線框由一段半圓和一條直徑連接組成

（均為同種材料），直徑與重合，設(shè)金屬線框單位長(zhǎng)度的電阻為R。，現(xiàn)在讓線框在豎直平面內(nèi)繞圓

A.線框中的磁通量增大

B.線框中的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向

C.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（為如2

D.線框的發(fā)熱功率華孑

8叫

【答案】BC

【詳解】AB.線框在豎直平面內(nèi)繞圓心。沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，線框中的磁通量減少，由右手

定則可知，電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=Borg=；BoO）r2

線圈的總電阻

R=（2r+^r）7?0

則線圈的發(fā)熱功率

p酢為2

R4（%+2）?

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC,

第n卷（非選擇題）

二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共16分。

13.（8分）在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置：將氣墊導(dǎo)軌放置

在水平桌面上，氣墊導(dǎo)軌右側(cè)支點(diǎn)高度固定，左側(cè)支點(diǎn)高度可調(diào)節(jié)，光電門1和光電門2相隔適當(dāng)距

離安裝好，彈性滑塊A、B上方固定寬度均為"的遮光條，測(cè)得滑塊A、B（包含遮光條）的質(zhì)量分別

為m,和m2。

,H

屯

氣

墊

導(dǎo)軌

、

連氣源012(cm)

Inn1,1,1,11Illiilii1,1,1,11,1,1,1

調(diào)節(jié)旋鈕?IlII|11111((f1111111

05101520

一甲一乙

⑴如圖乙，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度"=mm；設(shè)遮光條通過光電門的時(shí)間為加，則滑塊通過

光電門的速度丫=（用d、&表示）；

（2）在調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，該同學(xué)開啟充氣泵，將一個(gè)滑塊輕放在導(dǎo)軌上，發(fā)現(xiàn)它向右加速運(yùn)動(dòng)，此

時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)左支點(diǎn)使其高度（選填"升高"或"降低"）；實(shí)驗(yàn)中為確保碰撞后滑塊A不反彈，則

嗎、加2應(yīng)滿足的關(guān)系是叫m2（填">""<"或"="）；

⑶氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平后，將滑塊B靜置于兩光電門之間且靠近光電門2的右側(cè)一端，滑塊A置于光電

門1右側(cè)，用手輕推一下滑塊A,使其向左運(yùn)動(dòng)，與滑塊B發(fā)生碰撞后，滑塊B和A先后通過光電門

2。光電計(jì)時(shí)裝置記錄下滑塊A的遮光條通過光電門1和光電門2的時(shí)間分別為儆和加2，滑塊B的遮

光條通過光電門2的時(shí)間為A。。實(shí)驗(yàn)中若等式（用題目所給字母表示）成立，即可驗(yàn)證滑塊

A、B在碰撞過程中動(dòng)量守恒。

【答案】⑴5.45（2分）；（2分）（2）降低（1分）>（1分）⑶2=?+詈（2分）

【詳解】（1）[1]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為0.05mm,由圖乙可知，遮光條寬度為

d=5mm+9x0.05mm=5.45mm

⑵遮光條通過光電門的時(shí)間為加，根據(jù)時(shí)間極短的平均速度等于瞬時(shí)速度，則滑塊通過光電門的速度

為

(2)⑺開啟充氣泵，將一個(gè)滑塊輕放在導(dǎo)軌上，發(fā)現(xiàn)它向右加速運(yùn)動(dòng)；說明左高右低，則應(yīng)調(diào)節(jié)左支

點(diǎn)使其高度降低。

⑵實(shí)驗(yàn)中為確保碰撞后滑塊A不反彈，則叫、叫應(yīng)滿足的關(guān)系是四〉嗎。

(3)滑塊A碰撞前的速度大小為

d

v,=——

Nt、

滑塊A碰撞后的速度大小為

d

v2=——

絕

滑塊B碰撞后的速度大小為

d

V,=一

3頌

根據(jù)動(dòng)量守恒可得

加1匕=加+加2V3

聯(lián)立可得實(shí)驗(yàn)中若等式

成立，即可驗(yàn)證滑塊A、B碰撞過程中動(dòng)量守恒。

14.(8分)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)要用所學(xué)的電學(xué)知識(shí)較準(zhǔn)確地測(cè)量一捆銅線的長(zhǎng)度。他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的電

路來較準(zhǔn)確測(cè)量這捆銅線的電阻鳥,圖中。、6之間連接這捆銅線；Y和V?可視為理想電壓表；R為阻

值范圍是。?999.90的電阻箱；￡為電源；凡為定值電阻；S為開關(guān)。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：

2

'U\

⑴先用螺旋測(cè)微器測(cè)量該銅線的直徑，如圖丙所示則直徑"=

(2)按照?qǐng)D甲所示的實(shí)驗(yàn)原理電路圖連接電路，請(qǐng)你將圖乙的實(shí)物圖補(bǔ)充完整」

⑶將電阻箱尺調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)淖柚?，閉合開關(guān)S,記下此時(shí)電阻箱的阻值R、電壓表Y的示數(shù)■、電壓

表V?的示數(shù)4,則這捆電線的阻值表達(dá)式為凡=（用尺、5、4表示）；

U,U,1

⑷改變電阻箱的阻值R，記下多組尺、5、4的示數(shù)，計(jì)算出每一組片的值，作出-一6圖像如圖

丁所示，利用圖像可求得這捆鋼線的電阻A=Q；

⑸已知這捆銅線材料的電阻率為2=2.00xl0-8Q-m,則這捆銅線的長(zhǎng)度為￡=m（結(jié)果保留三

位有效數(shù)字）。

【答案】⑴1.200（1分乂2）見解析（2分乂3）77--1R（1分乂4）2.60（2分”）1.47x102（2分）

【詳解】（1）直徑d=l/nm+20.0x0.01加加=1.200%機(jī)

（2）按照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連接實(shí)物圖如圖

（3）通過銅線的電流為

￡1

R

由歐姆定律有

（4）改變電阻箱的阻值凡記下多組R5、4的示數(shù)，每一組數(shù)據(jù)都滿足上式，整理可得

^=R-+l

x

UxR

U.1

易知于一方圖像的斜率即為凡的阻值

2.50

（5）由電阻定律知

其中

則

2.60x3.14x（1.200x10-1

m=1.47x102m

P4。4x2.00x10-8

三、計(jì)算題：本題共3小題，共36分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最

后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

15.（9分）如圖，虛線以下存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)I,一質(zhì)子以初速度%從。點(diǎn)

進(jìn)入電場(chǎng)I中，并從C點(diǎn)沿水平方向離開I進(jìn)入半圓環(huán)形輻向電場(chǎng)H,在II中以。點(diǎn)為圓心的同一個(gè)

圓弧上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向均指向圓心。，質(zhì)子在電場(chǎng)n中恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知「與

水平方向的夾角。=60。，。點(diǎn)與C點(diǎn)間的距離為R,質(zhì)子的電荷量為4,質(zhì)量為加，不計(jì)重力，求:

⑴質(zhì)子從。到c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間入

⑵。、c兩點(diǎn)間的距離

⑶質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡所在圓弧處對(duì)應(yīng)的輻向電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小o

恪案】⑴察⑵等⑶需

【詳解】（1）質(zhì)子從。到C過程，由牛頓第二定律有

qE=ma（1分）

豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有

v0sin60°=at（l分）

聯(lián)立解得

;警（1分）

2qE

（2）質(zhì)子從。到C過程水平方向的位移

x=vgcos60°-Z（1分）

質(zhì)子從。到C過程豎直方向的位移

vsin60°,八、

昨0^—,（1分）

則。、C間的距離

L=y]x2+y2（1分）

解得

弋（1分）

（3）質(zhì)子在電場(chǎng)II中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

qE2=m—,v=%cos60。（1分）

解得

『益（1分）

16.（11分）如圖所示，圓心角6=53。的弧形槽豎直靜置于足夠大的水平面上，圓弧與水平面相切于底端

B點(diǎn)，弧形槽的右方固定一豎直彈性擋板。鎖定弧形槽后，將一小球（視為質(zhì)點(diǎn)）從尸點(diǎn)以大小%=6m/s

的初速度水平向右拋出，小球恰好從頂端/點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入弧形槽。已知小球的質(zhì)量："=。.5kg,圓

弧48的半徑R=lm,取重力加速度大小g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,不計(jì),一■切摩擦，不計(jì)

空氣阻力，小球與擋板碰撞過程中無機(jī)械能損失。

（1）求P、/兩點(diǎn)間的高度差力和水平距離X;

（2）求小球通過8點(diǎn)時(shí)對(duì)弧形槽的壓力大小N；

（3）若其他情況不變，僅將弧形槽解鎖，結(jié)果小球與擋板碰撞并反彈后恰好不會(huì)滑上弧形槽，求弧形

槽的質(zhì)量加（結(jié)果可保留分號(hào)）。

pO-

【答案】（1）h=3.2m,x=4.8m；（2）59N（3）-kg

:6

【詳解】（1）小球從尸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到/點(diǎn)的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)該過程所用的時(shí)間為/,有

〃=分）

x=vot（l分）

經(jīng)分析可知

g/=votan6?（l分）

解得

h=3.2m,x=4.8m（2分）

（2）設(shè)小球通過5點(diǎn)時(shí)的速度大小為以，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

mg[h-\-R-Rcos+~mvo=~mvB（1分）

設(shè)小球通過8點(diǎn)時(shí)所受弧形槽的支持力大小為N',有

N'-mg=m—（1分）

R

根據(jù)牛頓第三定律有

N=N

解得

N=59N（1分）

（3）經(jīng)分析可知，當(dāng)小球通過2點(diǎn)時(shí)，小球和弧形槽的速度大小相等、方向相反，在小球沿圓弧48

運(yùn)動(dòng)的過程中，小球與弧形槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，設(shè)當(dāng)小球通過8點(diǎn)時(shí)，小球的速度大小

為v，有

mv0=mv-m'v（1分）

對(duì)該過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

mg（^h+R-Rcos+~mvo+^m'v~（1分）

解得

m'=ykg（l分）

17.（16分）2024年6月2日6時(shí)9分，嫦娥六號(hào)著陸器在鵲橋二號(hào)中繼衛(wèi)星支持下，開始實(shí)施動(dòng)力下降，

7500N變推力主發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)，著陸器接觸地面前經(jīng)過噴火反沖減速后關(guān)閉主發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)的速度為”

這一速度仍大于軟著陸設(shè)計(jì)速度V2,為此科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種電磁阻尼緩沖裝置，其原理如圖所示：主

要部件為緩沖滑塊K及固定在絕緣光滑緩沖軌道MN和PQ上的著陸器主體，著陸器主體中還有超導(dǎo)線

圈（圖中未畫出），能在兩軌道間產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)8,導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊由高強(qiáng)度絕緣

材料制成，滑塊