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余姚中学 2024 学年第一学期期中考高(二)物理学科试卷
一、单项选择题（每题3分，共39分）
1.（作业）下列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
答案 A
2.（作业）质量为m的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为l，另一质量也为
m且可视为质点的物体从箱子中央以v ＝的速度开始运动(g为当地重力加速度)，如图所示。
0
已知物体与箱壁共发生5次弹性碰撞。则物体与箱底间的动摩擦因数μ的取值范围是( )
A.<μ< B.<μ<
C.<μ< D.<μ<
答案 D
3.（作业）A、B两物体质量不同，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹
簧，地面水平且光滑。当两物体被同时释放后，则下列说法错误的是( )
A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B及弹簧组成系统的动量守恒
B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B、C及弹簧组成系统的动量守
恒
C．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B及弹簧组成系统的动量守恒
D．若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B、C及弹簧组成系统的动量守恒
答案 A
4.（作业）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，g取10
m/s2。 对于这个单摆的振动过程，下列说法中错误的是( C )
A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8sin(πt) cmB．单摆的摆长约为1.0 m
C．从t＝2.5 s到t＝3.0 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大
D．从t＝2.5 s到t＝3.0 s的过程中，回复力逐渐减小
5.（作业）一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0.125 s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16 m，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240 m/s
B．该波沿x轴正方向传播
C．质点P的平衡位置位于x＝3 m处
D．从t＝0.125 s开始，质点Q比质点N早 s回到平衡位置
答案 D
6.（作业）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I产生磁场，且磁感应强度B与导
轨中的电流I及空间某点到导轨的距离r的关系式为 ，磁场对处在磁场中的导电飞
翔体产生了安培力F，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F的方向与CMNF回路中驱动电流的方向有关
C.驱动电流I变为原来的2倍，飞翔体MN受到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I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
答案 C
7.（作业）如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长为l的绝缘细线，一端
固定于O点，另一端连一质量为m、带电荷量为+q的小球，将小球与细线拉至右侧与
磁感线垂直的水平位置，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
细线上的拉力大小为( )
A.3mg+Bq B.3mg+Bq
C.3mg-Bq D.3mg-Bq
答案 B
8.（作业）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( )
A.粒子从M沿逆时针方向射向N
B.高速粒子带正电
C.粒子受到的洛伦兹力不断增大
D.若该粒子在赤道正上方垂直射向地面，会向东偏转
答案 A
9.（作业）如图所示，边长为l 的正方形abcd区域内(包括边界)存在垂直纸面向外的匀强
0
磁场，磁感应强度大小为B。在a点处有一粒子源，能够沿ab方向发射质量为m、电荷量
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，不考虑粒子之间的相互作用，则( )
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
C.从d点射出的粒子在磁场中运动的时间为
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
答案 C
10.（作业）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Oyz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( )
答案 A
11.（作业）如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差U=100 V，带电粒子以初速度
v=300 m/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
0界线竖直的匀强磁场，粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d=20 cm，则( )
A.当v=600 m/s，U=50 V时，d=20 cm
0
B.当v=600 m/s，U=100 V时，d=40 cm
0
C.当v=300 m/s，U=50 V时，d<20 cm
0
D.当v=600 m/s，U=100 V时，d<40 cm
0
答案 B
12.（作业）如图所示，两平行极板水平放置，两板间有垂直纸面向里的匀强磁场和竖直
向下的匀强电场，磁场的磁感应强度为B。一束质量均为m、电荷量均为+q的粒子，以
不同速率沿着两板中轴线PQ方向进入板间后，速率为v的甲粒子恰好做匀速直线运动；
速率为 的乙粒子在板间的运动轨迹如图中曲线所示，A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 和 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
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D.乙粒子的运动轨迹在A处对应圆周的半径为
答案 C
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，位于O点正下方 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 的光线，则曲面
无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为（ A ）
甲 乙
A.1:5 B.1:1 C.2:1 D.5:1
二、不定项选择题（每题3分，共9分，漏选得2分，错选不选得0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θ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，则 ( AC )
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，比较图甲、乙中除重力外的其他力的合力对物体做的功，
图乙中的大
15.（作业）如图所示为一个质量为m、带电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗
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，不计空气阻力，现给圆环向
右的初速度v ，在以后的运动过程中，圆环运动的速度—时间图像可能是下列选项中的(
0
)
答案 AD
16.（作业）磁流体发电机可简化为如图所示模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼
此相距L，板间通入已电离的速度为v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σ，则( )
A.该磁流体发电机模型的内阻为r=
B.产生的电动势为E=BavC.流过外电阻的电流为I=
D.该磁流体发电机模型的路端电压为
答案 AC
三、实验题（每空1分，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 20.5 0mm。
(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T2-L图像，分别如
乙图中的a、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、b和d，下列分析正确的是 B (选填选项
前的字母)。
A.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
B.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H和底边AB的长度L；
（2）把刻度尺固定在水槽底，与底边AB平行，且零刻度线一端紧抵BC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B 看到水槽底面边缘的A
1
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，此时刚好能看到刻度尺的P点，测量出
从_________点到_________点的距离，并记为d；
（5）水的折射率的表达式n=_________（用H、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_________（填"偏大"或"偏小"）。
【答案】 偏大
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，
如图所示。接通电源使光源正常工作。
（1）M、N、P三个光学元件依次为 ( )
A.滤光片、单缝、双缝
B.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Δx，若双缝间距
为d，像屏与双缝间距离为L，计算该单色光波长的表达式为λ=____（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
B.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
B.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
【答案】四、计算题（第20题9分，第21、22、23题各11分，共42分）
20.（作业）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。O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m的带电粒
子，所有粒子的初速度v(未知)大小相同。ON是O点到MN的垂线。已知初速度与ON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收，ON= a，不
计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用，求：
(1)(2分)粒子在磁场中做圆周运动的半径；
(2)(7分)挡板左侧能被粒子击中的竖直长度；
(3)(4分)能击中挡板右侧的粒子数量占粒子总数的比例。
答案 (1)a (2) a (3)
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D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。A处粒子源产生质量为
m、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
（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，球粒子从静止到加速到出口处所需要的
时间。
（1）加速电场的频率为
（2）粒子射出加速器的动能为
（3）粒子从静止加速到出口处所需要的时间为22.（作业）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A上表面由光滑曲面和粗糙水平面组成，装置A紧靠飞
机(飞机静止不动)，转运车B紧靠A。已知包裹与装置A的水平粗糙部分、转运车B上表
面间的动摩擦因数均为μ ＝0.2，装置A与水平地面间的动摩擦因数μ ＝0.1，最大静摩擦
1 2
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。A、B的质量均为M＝40
kg，A、B水平上表面的长度均为L＝4 m。包裹可视为质点，将其由装置A的光滑曲面某
高度h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
m/s2。
(1)要使包裹在装置A上运动时A不动，则包裹的质量最大不超过多少；
(2)若包裹质量m ＝50 kg，从高度h＝0.2 m处静止释放，包裹最终没有滑出装置A，求转
1
运车B最终匀速运动时的动量大小；
(3)若包裹质量m ＝10 kg，为使包裹能停在转运车B上，则该包裹静止释放时的高度h应
2
满足的条件。
答案 (1)40 kg (2) kg·m/s (3)0.8 m≤h≤2.8 m
23.如图所示，质量为2m的小车静止在水平面上，将质量为m、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A点进入左侧半径为r的半圆弧轨
道，之后从B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 B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B点时的速度v 的大小；
B
（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。
【答案】解： 小球从释放至运动到 点，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒，有
，
解得 ，
系统机械能守恒，得 ，
解得 ；
小球在电场中竖直向上运动， ，
小车的加速度 ，
小车的位移 ，
设小球的位移为 ，由动量守恒定律，有 ，
设 距离为 ，则 ，
根据匀强电场的特点 ，解得 ；
小球运动到 点，在水平方向上 ，
系统水平方向动量守恒，有 ，
以车为参考系，小球做斜抛运动，其水平初速度为 ，
水平方向 ，
竖直方向 ，
解得 。
【解析】解析请参考答案文字描述
