浙江省杭州第四中学（下沙、吴山校区）2023-2024学年高二上学期期中物理试题（学考）
一、选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分）
1．（2024高二上·拱墅期中）下列物理量属于标量的是（ ）
A．速度 B．加速度 C．位移 D．路程
【答案】D
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】速度、加速度和位移都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而路程只有大小无方向，是标量。ABC不符合题意，D符合题意
故答案为D。
【分析】根据对物理量的标矢性识记可对选项进行判断。
2．（2024高二上·拱墅期中）用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法，以下物理量表达式中不属于比值法定义的是（ ）
A．电容 B．电阻 C．场强 D．电流
【答案】C
【知识点】比值定义法；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A．电容
即将电容C定义为电容器所带电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比，属于比值定义法，A不符合题意；
B．电阻
即将电阻R定义为导体两端电压U与通过导体的电流I之比，属于比值定义法，B不符合题意；
C．场强
即一个电荷量为Q的点电荷，在与之相距r处的电场强度的表达式，是点电荷电场强度的决定式，而
是电场强度的比值定义式，C符合题意；
D．电流
即将电流I定义为通过导体横截面的电荷量q与所用时间t之比，属于比值定义法，D不符合题意。
故答案为D。
【分析】根据对电容，电阻，场强，电流的定义式识记可对选项进行判断。
3．（2024高二上·拱墅期中）下列情况中的物体，能看作质点的是（ ）
A．花样滑冰运动员的优美舞姿 B．乒乓球运动员打出的旋转球
C．研究绕地球公转时的月球 D．正在跃过横竿的跳高运动员
【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】A．研究花样滑冰运动员的优美舞姿，运动员的肢体动作不可忽略，形状属于主要因素，运动员不可视为质点，A不符合题意；
B．研究乒乓球运动员打出的旋转球时，虽然乒乓球比较小，但球的旋转多变，属于姿态的研究，不能看作质点，B不符合题意；
C．研究月球绕地球公转问题时，月球的大小相对于运动的轨迹可以忽略不计，能把月球当作质点，C符合题意；
D．研究正在跃过横竿的跳高运动员，运动员的肢体动作不可忽略，运动员不可视为质点，D不符合题意。
故选C。
【分析】通过物体可以看成质点的条件：物体的大小，形状可以忽略时，物体可以看成质点。可以对本题进行判断选择。
4．（2024高二上·拱墅期中）如图所示的四个图像中，描述物体做匀加速直线运动的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．A图像表示物体加速度减小，A不符合题意；
B．在v-t图像中，斜率表示加速度，由B图像可以看出加速度是一恒定的值，所以物体做匀加速直线运动，B符合题意；
C．C图像中物体的位置没有发生变化，所以代表物体处于静止状态，C不符合题意；
D．在x-t图像中斜率表示速度的大小，所以D图像表示物体做匀速直线运动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】其速度时间图像为倾斜直线代表物体做匀变速直线运动，物体做匀加速直线运动其位移时间图像为抛物线。
5．（2024高二上·拱墅期中）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是在伽利略、笛卡儿等工作的基础上总结出来的
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D．牛顿第一定律表明，物体不受外力作用时，速度可以发生改变
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律；惯性与质量
【解析】【解答】A．牛顿第一定律是牛顿结合前人经验，在伽利略、笛卡儿等前人工作的基础上归纳总结出来的，A符合题意；
B．实际中，若物体受平衡力，合力为0，相当于不受力，牛顿第一定律给出了力与运动的关系，B不符合题意；
C．牛顿第一定律表明物体具有保持原来速度不变的性质，也就是惯性，惯性的大小与物体的受力情况和运动情况无关，仅与质量有关，C不符合题意；
D．牛顿第一定律表明，物体不受外力作用将会保持静止或者匀速运动状态，速度保持不变，D不符合题意。
故答案为A。
【分析】本题通过对牛顿第一定律的理解可以对选项进行选择判断。
6．（2024高二上·拱墅期中）以下说法正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极
B．只有导体棒切割磁感线时，才能产生感应电流
C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场
D．手机能够使用电磁波进行通信，说明电磁波可以携带信息，但是没有能量
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电磁场与电磁波的产生；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】A．磁感线为闭合的曲线，方向为磁体外部磁感线从N极到S极，内部磁感线从S极到N极，A不符合题意；
B．产生感应电流的条件为穿过闭合回路的磁通量发生变化，B不符合题意；
C．根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，C符合题意；
D．电磁波可以携带信息，也具有能量，D不符合题意。
故答案为D。
【分析】根据磁场，电磁感应相关基础知识的识记与理解可对本题选项进行判断选择。
7．（2024高二上·拱墅期中）10月6日，杭州第19届亚运会摔跤女子自由式68公斤级决赛，中国选手周凤夺得金牌。如图所示，左手边是中国选手周凤（以下简称甲），右手边是吉尔吉斯斯坦选手努尔扎特·努尔塔耶娃（以下简称乙）。下列说法正确的是（ ）
A．选手乙向右匀速后退的过程中，甲对乙的力大于乙对甲的力
B．选手甲向左匀速后退的过程中，乙对甲的力大于甲对乙的力
C．选手乙向右加速后退的过程中，甲对乙的力大于乙对甲的力
D．选手乙向右加速后退的过程中，甲对乙的力等于乙对甲的力
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】根据牛顿第三定律：甲对乙的力与乙对甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，与选手甲、乙的运动状态无关。
故答案为D。
【分析】根据牛顿第三定律关于与作用力与反作用力的描述可以判断题目各选项。
8．（2024高二上·拱墅期中）物体做自由落体运动，下列判断正确的是（g取）（ ）
A．物体3s末速度的大小为20m/s
B．物体下落5m需要的时间是1s
C．物体3s内下落的高度是30m
D．物体相同时间的速度增量越来越大
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A．物体3s末速度：
A不符合题意；
B．根据自由落体运动特点：
可知物体下落5m需要的时间为
B符合题意；
C．根据
可知物体3s内下落的高度为
C符合题意；
D．根据
可知物体相同时间的速度增量相同，D不符合题意。
故答案为B。
【分析】跟据自由落体运动的特点，利用相关运动学公式可求速度，时间，位移等量。
9．（2024高二上·拱墅期中）杭州亚运会中，中国游泳队狂揽28枚金牌。如图所示，名将汪顺游泳时，某时刻手掌对水的作用力大小为80N，该力与水平方向的夹角为，若把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力，则水平方向的分力大小为（ ）
A．40N B． C． D．80N
【答案】B
【知识点】力的分解
【解析】【解答】将该力进行分解：分解为水平向左和竖直向下的两个力，则水平方向的分力大小为
故答案为B。
【分析】根据力分的分解，利用三角函数将水平方向分力进行求解。
10．（2024高二上·拱墅期中） 当一个物体的运动方向随时间变化时，物体做曲线运动。关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动的速度大小一定变化
B．一段时间内，做曲线运动的物体的位移可能为零
C．曲线运动的受力一定变化
D．在平衡力作用下，物体可能做曲线运动
【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】A、曲线运动的速度大小可能不变，例如匀速圆周运动，故A错误；
B、物体做圆周运动，转动一圈时，物体的位移为零，故一段时间内，做曲线运动的物体的位移可能为零，故B正确；
C、曲线运动的受力可能不变，例如平抛运动，故C错误；
D、在平衡力作用下，物体将静止或做匀速直线运动，不可能做曲线运动，故D错误。
故答案为：B。
【分析】熟练掌握曲线运动的特点及物体做曲线运动的条件。明确曲线运动的种类及各类型中物体的受力情况及运动特点。
11．（2024高二上·拱墅期中）物体从高20m的空中沿水平方向抛出（不计空气阻力），若物体水平方向的位移是10m，则物体水平抛出的初速度是（ ）
A．1m/s B．3m/s C．5m/s D．7m/s
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据平抛运动的特点，竖直方向上有：
物体水平抛出的初速度是
故答案为C。
【分析】物体做平抛运动，根据平抛运动的特点，分别对水平方向，竖直方向进行分析，列方程式可对速度进行求解。
12．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（ ）
A．脱水桶能脱水的原因是水滴受到脱水桶对它的背离圆心向外的离心力作用
B．“水流星”表演中“水流星”通过最高点时一定处于完全失重状态，不受重力作用
C．物体随着圆盘起转动，当转盘的角速度一定时，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动
D．在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动；离心运动和向心运动
【解析】【解答】A．脱水桶原理是衣服提供的力无法为衣服上小水珠提供做圆周运动需要的向心力，因此水珠做离心运动，A不符合题意；
B．水流星在最高点时仍然受重力作用，B不符合题意；
C．在圆盘上的物体的向心力由摩擦力提供，当物体即将运动时，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可知
离中心越远越容易做离心运动，C符合题意；
D．超速行驶时做圆周运动做需要的向心力增大大于火车原有提供向心力的力，火车做离心运动挤压外轨，D不符合题意。
故答案为D。
【分析】本题考查物体做离心运动所需满足的条件，根据做圆周运动的向心力与提供向心力的力之间的大小关系进行分析。
13．（2024高二上·拱墅期中）学校教室使用的是磁吸式黑板擦，可以吸附在竖直的黑板面上，如图所示。关于黑板擦的受力，下列说法中正确的是（ ）
A．黑板擦受到重力、黑板的吸引力和摩擦力三个力
B．随着黑板擦的磁性变弱，黑板擦仍能静止，说明最大静摩擦力没有变
C．对黑板擦施加垂直于黑板的压力，黑板擦所受的摩擦力变大了
D．如果在黑板擦和黑板间压一张白纸，这张白纸受到5个力的作用
【答案】D
【知识点】受力分析的应用；静摩擦力
【解析】【解答】A．对黑板擦受力分析，黑板擦保持静止时受重力、静摩擦力、支持力和磁铁的吸引力，共四个力作用，A不符合题意；
BC．黑板擦的磁性变弱，磁铁的吸引力变小，但黑板擦仍能静止，是因为黑板擦受到的静摩擦力仍能与重力平衡，不能说明最大静摩擦力有没有变化；对黑板擦施加垂直于黑板的压力时，竖直方向上黑板擦受到的静摩擦力仍与重力平衡，静摩擦力大小仍然等于重力，没有变化，BC不符合题意；
D．对白纸受力分析，白纸受重力、黑板对白纸的静摩擦力、黑板擦对白纸的静摩擦力、黑板对白纸的支持力和黑板擦对白纸的压力，共五个力作用，D符合题意。
故答案为D。
【分析】对黑板擦与白纸分别进行受力分析，根据物体平衡态的特点可知各个方向上合力为零，根据受力特点可对选项进行分析判断。
14．（2024高二上·拱墅期中）升降机正沿竖直方向运动，小明同学站在升降机内的体重计上，发现体重计的示数比升降机静止时候要小，这一现象表明在此过程中（ ）
A．小明的重力减小了 B．升降机一定正在向下运动
C．升降机加速度一定向下 D．小明处于超重状态
【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】小明同学体重计的示数比升降机静止时候要小，说明小明同学此时处于失重状态，加速度方向向下，升降机可能向上减速或向下加速，小明同学的重力不变。
故答案为C。
【分析】根据超重与失重的加速度特点可对小明的运动状态进行分析。
15．（2024高二上·拱墅期中）若太阳质量为，某行星绕太阳公转周期为，轨道可视为半径为的圆，已知万有引力常量为，则描述该行星运动的上述物理量满足（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】由万有引力提供行星做圆周运动的向心力得
化简得
故答案为A。
【分析】根据万有引力定律提供向心力，列方程式化简可得本题答案。
16．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中，空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为 B．悬线拉力做负功
C．空气阻力做功为 D．空气阻力做功为
【答案】D
【知识点】微元法；功的概念；功的计算
【解析】【解答】A．重力做功仅与初末位置的高度差有关，与运动路径无关，则有
A不符合题意；
B．因为悬线的拉力始终与球的运动方向垂直，所以拉力一直不做功，B不符合题意；
CD．由于空气阻力大小不变，方向始终与运动方向相反，则空气阻力做功为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为D。
【分析】根据力做功的特点结合题目运动状态分析可对各选项进行判断。
17．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是（ ）
A．
B．
C．正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
D．正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
【答案】C
【知识点】电场线；电势；等势面
【解析】【解答】A．沿电场线方向电势逐渐降低，且同一等势面上电势相等，故
A不符合题意；
B．电场线疏密程度表示场强大小，越密集的地方，场强越大，由图可知
B不符合题意；
CD．根据
可知正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，C符合题意，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】根据电场线的特点可判断场强与电势情况，根据电势能公式可判断正电荷的电势能大小与电势的关系。
18．（2024高二上·拱墅期中）磁感应强度的定义式，式中L表示与磁场方向垂直的一小段通电导体棒的长度，I表示通过导体棒的电流，F表示通电导体棒受到的磁场力，下列说法正确的是（ ）
A．B与F成正比
B．B与IL成反比
C．B的方向与F相同
D．B的大小和方向与IL无关，由磁场本身决定
【答案】D
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】磁感应强度描述的是磁场本身性质的物理量，由磁场本身决定。与放入磁场中的通电导线及受力无关。ABC不符合题意；D符合题意。
故答案为D。
【分析】磁感应强度描述的是磁场本身性质的物理量，由磁场本身决定。
19．（2024高二上·拱墅期中）如图为小明玩橡皮筋球的瞬间，小球正在向上运动，手正在向下运动，橡皮筋处于拉伸状态。在橡皮筋逐渐恢复原长的过程中，小球一直在上升。若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球动能一直增加
B．小球机械能一直增加
C．橡皮筋弹性势能一直增大
D．橡皮筋与小球构成的系统机械能守恒
【答案】B
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】A．小球正在向上运动，橡皮筋处于拉伸状态，此后橡皮筋在恢复原长的过程中，当橡皮筋弹力大于小球重力时，小球向上做加速运动，加速度方向向上，小球处于超重状态，小球动能增加；当橡皮筋弹力小于小球重力时，小球向上做减速运动，加速度方向向下，小球处于失重状态，小球动能减少。A不符合题意；
B．橡皮筋在恢复原长的过程中，小球向上运动，橡皮筋弹力对小球一直做正功，则小球的机械能一直增加，B符合题意；
C．橡皮筋从处于拉伸状态到恢复原长的过程中，橡皮筋弹性势能一直减小，C不符合题意；
D．由于手在下降，因此手对橡皮筋的弹力做负功，系统的机械能减小，D不符合题意。
故答案为B。
【分析】通过运动状态判断加速度方向，根据加速度方向判断超重失重现象，进一步判断运动变化情况，从而得到能量变化情况。
20．（2024高二上·拱墅期中）“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后开车危害无穷，必须严厉打击。如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用于测试汽车司机是否酒驾，为定值电阻，为气敏电阻。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（ ）
A．测试仪中电压表的示数越小 B．测试仪中电流表的示数越大
C．测试仪中电源的效率越大 D．电源内部发热功率变大
【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】AB．由题可得，测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，的阻值越大，电路总电阻增大，总电流减小，测试仪中电流表的示数减小，、电源内阻两端的电压减小，则两端的电压增大，测试仪中电压表的示数增大，AB不符合题意；
C．测试仪中电源的效率
电路总电流减小，电源内阻两端的电压减小，则路端电压增大，故测试仪中电源的效率越大，C符合题意；
D．电源内部发热功率
电路总电流减小，故电源内部发热功率变小，D符合题意。
故答案为C。
【分析】根据闭合电路欧姆定律对电路进行动态分析，得到电流电压的变化情况，根据电源的功率公式判断相关功率的变化情况。
二、实验题（每空2分，共10分）
21．（2024高二上·拱墅期中）如图1所示是研究小车加速度与力关系的实验装置，木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可显示所受拉力的大小，为带滑轮小车的质量，为砂和砂桶的总质量。实验时先不挂砂桶，将木板右端垫高，调整垫块的左右位置，平衡摩擦力，然后挂上砂桶，改变桶中砂的质量，多次进行实验。完成下列问题：
（1）实验中 （填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
（2）以拉力传感器的示数为横坐标，小车的加速度为纵坐标，画出的图像是一条过坐标原点的直线，如图2所示，则图线的斜率 （用表示）。
（3）若某同学实验中加垫块过高，采集实验数据作出的图像可能是 。
A． B． C．
【答案】不需要；；A
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】（1）本题实验中有拉力传感器，拉力是已知的，所以无需满足满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量；
故答案为：不需要
（2）由牛顿第二定律
整理为
故斜率为；
故答案为：
（3）加垫块过高会导致平衡摩擦力过度，当拉力为0时，也有加速度，故A符合题意。故答案为A。
【分析】本题考查验证牛顿第二定律，根据图像反映的信息对相关量进行分析，注意平衡摩擦时产生的误差。
22．（2024高二上·拱墅期中）某实验小组描绘小灯泡的伏安特性曲线来研究小灯泡的电阻箱电压的变化规律，所用的实验器材如下：
A．小灯泡（额定电压2.8V．额定电流0.5A）；
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ；量程15V，内阻约15kΩ）；
C．电流表（量程0.6A，内阻约1.0Ω；量程3A，内阻约0.2Ω）；
D．滑动变阻器（0~10Ω）；
E．蓄电池（电动势4V，内阻不计）；
F．开关一个、导线若干。
（1）为较准确地测量电压表应选用 V（选填“3”或“15”）量程；
（2）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整
（3）闭合开关前滑动变阻器触头应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（4）该实验小组得出小灯泡的伏安特性图线如图乙所示。由图可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡的电阻 （填“增大”“不变”或“减小”），小灯泡灯丝的电阻率 （填“增大”“不变”或“减小”）；
【答案】3；；左；增大；增大
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】（1）小灯泡额定电压为，本着安全准确原则，电压表选用量程；
故答案为：3
（2）由图乙可知电压从零逐渐增大，滑动变阻器采用分压式接法，由于电压表内阻远大于小灯泡电阻，电流表采用外接法，实物电路图如图所示
（3）闭合电键前需要使灯泡两端电压最低，所以滑动变阻器触头应处于最左端；
故答案为：左
（4）小灯泡的图上某点与原点连线的斜率的倒数表示灯泡电阻值，由图乙可知，电阻随灯泡两端电压增大而增大。小灯泡的电阻增大，根据电阻定律
灯丝的电阻率增大。
故答案为：增大。
【分析】根据小灯泡的额定电压大小可以判断电压表量程，根据实验要求判读滑动变阻器的接法，根据图像的斜率判断电阻的变化情况，进一步得到电阻率的变化情况。
三、解答题（共30分）
23．（2024高二上·拱墅期中）如图甲所示为一风力实验示意图。开始时，质量m=2kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O点。现用沿杆水平向右的恒定风力F作用于小球上，经时间t=1s后撤去风力。小球沿细杆运动的v-t图像如图乙所示（g取10m/s2）。试求：
（1）小球沿细杆滑行的距离；
（2）小球与细杆之间的动摩擦因数；
（3）风力F的大小。
【答案】解：（1）由图像可得
故小球沿细杆滑行的距离
故答案为：3ｍ。
（2）减速阶段的加速度大小
可得
故答案为：0.1
（3）加速阶段的加速度大小
可得
故答案为：6Ｎ。
【知识点】牛顿定律与图象
【解析】【分析】根据图像可得出速度的平均值，利用运动学公式可得到位移，利用牛顿第二定律可得动摩擦因数以及风力大小。
24．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，左端固定着另一个带正电的小球A，已知B球的质量为m，带电荷量为q，静止时细线与竖直方向夹角θ，A和B在同一条水平线上，且A和B间的距离为r。整个装置处于真空中，带电小球A和B均可以看成点电荷，静电力常数为k，重力加速度为g。
（1）此时小球B受到的静电力为多大？
（2）小球B所在处的电场强度为多大？方向如何？
（3）小球A带电量Q为多少？
【答案】解：（1）对于小球B，受力分析，根据平衡条件有
其所受电场力
故答案为：
（2）电场强度
方向由A指向B
故答案为：，方向由A指向B
（3）根据库仑定律
解得
故答案为：
【知识点】电场强度
【解析】【分析】对小球进行受力分析，根据平衡条件可列方程式求解电场力，进一步通过场强定义式求得场强，利用库仑定律求出带电量。
25．（2024高二上·拱墅期中）如图所示的轨道由倾角为的直线AB段、水平轨道BC段、圆轨道以及水平轨道CE段组成。将一质量为m、可视为质点的物块由轨道A点无初速释放，经过B点时不计额外能量损失，物块可由C点进入竖直的圆轨道。已知物块与轨道AB、BC、CE段的动摩擦因数均为μ=0.5，其余部分的摩擦力均可忽略不计，已知AB=10L、BC=L，重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。求：
（1）物块滑到B点时速度为多少？
（2）欲使物块不脱离竖直圆轨道，则竖直圆轨道的半径R应满足什么条件？
【答案】解：（1）A到B点过程，由动能定理得
解得
故答案为：
（2）物块不脱离轨道，有两种情况：
情况一：物块能滑过圆周轨道最高点D，则物块恰好能滑过圆周轨道最高点D时，在最高点D应满足
物块从B到D点过程，由动能定理得
解得
情况二：物块从B滑到与圆心O等高处，速度减为零，则由动能定理得
解得
要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R应该满足：或。
故答案为：或
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】对运动状态进行分析，利用动能定理可求速度大小，结合临界值进行分析，两种情况结合可求范围。
浙江省杭州第四中学（下沙、吴山校区）2023-2024学年高二上学期期中物理试题（学考）
一、选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分）
1．（2024高二上·拱墅期中）下列物理量属于标量的是（ ）
A．速度 B．加速度 C．位移 D．路程
2．（2024高二上·拱墅期中）用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法，以下物理量表达式中不属于比值法定义的是（ ）
A．电容 B．电阻 C．场强 D．电流
3．（2024高二上·拱墅期中）下列情况中的物体，能看作质点的是（ ）
A．花样滑冰运动员的优美舞姿 B．乒乓球运动员打出的旋转球
C．研究绕地球公转时的月球 D．正在跃过横竿的跳高运动员
4．（2024高二上·拱墅期中）如图所示的四个图像中，描述物体做匀加速直线运动的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2024高二上·拱墅期中）关于牛顿第一定律，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿第一定律是在伽利略、笛卡儿等工作的基础上总结出来的
B．不受力作用的物体是不存在的，故牛顿第一定律的建立毫无意义
C．牛顿第一定律表明，物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D．牛顿第一定律表明，物体不受外力作用时，速度可以发生改变
6．（2024高二上·拱墅期中）以下说法正确的是（ ）
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极
B．只有导体棒切割磁感线时，才能产生感应电流
C．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场
D．手机能够使用电磁波进行通信，说明电磁波可以携带信息，但是没有能量
7．（2024高二上·拱墅期中）10月6日，杭州第19届亚运会摔跤女子自由式68公斤级决赛，中国选手周凤夺得金牌。如图所示，左手边是中国选手周凤（以下简称甲），右手边是吉尔吉斯斯坦选手努尔扎特·努尔塔耶娃（以下简称乙）。下列说法正确的是（ ）
A．选手乙向右匀速后退的过程中，甲对乙的力大于乙对甲的力
B．选手甲向左匀速后退的过程中，乙对甲的力大于甲对乙的力
C．选手乙向右加速后退的过程中，甲对乙的力大于乙对甲的力
D．选手乙向右加速后退的过程中，甲对乙的力等于乙对甲的力
8．（2024高二上·拱墅期中）物体做自由落体运动，下列判断正确的是（g取）（ ）
A．物体3s末速度的大小为20m/s
B．物体下落5m需要的时间是1s
C．物体3s内下落的高度是30m
D．物体相同时间的速度增量越来越大
9．（2024高二上·拱墅期中）杭州亚运会中，中国游泳队狂揽28枚金牌。如图所示，名将汪顺游泳时，某时刻手掌对水的作用力大小为80N，该力与水平方向的夹角为，若把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力，则水平方向的分力大小为（ ）
A．40N B． C． D．80N
10．（2024高二上·拱墅期中） 当一个物体的运动方向随时间变化时，物体做曲线运动。关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．曲线运动的速度大小一定变化
B．一段时间内，做曲线运动的物体的位移可能为零
C．曲线运动的受力一定变化
D．在平衡力作用下，物体可能做曲线运动
11．（2024高二上·拱墅期中）物体从高20m的空中沿水平方向抛出（不计空气阻力），若物体水平方向的位移是10m，则物体水平抛出的初速度是（ ）
A．1m/s B．3m/s C．5m/s D．7m/s
12．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（ ）
A．脱水桶能脱水的原因是水滴受到脱水桶对它的背离圆心向外的离心力作用
B．“水流星”表演中“水流星”通过最高点时一定处于完全失重状态，不受重力作用
C．物体随着圆盘起转动，当转盘的角速度一定时，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动
D．在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
13．（2024高二上·拱墅期中）学校教室使用的是磁吸式黑板擦，可以吸附在竖直的黑板面上，如图所示。关于黑板擦的受力，下列说法中正确的是（ ）
A．黑板擦受到重力、黑板的吸引力和摩擦力三个力
B．随着黑板擦的磁性变弱，黑板擦仍能静止，说明最大静摩擦力没有变
C．对黑板擦施加垂直于黑板的压力，黑板擦所受的摩擦力变大了
D．如果在黑板擦和黑板间压一张白纸，这张白纸受到5个力的作用
14．（2024高二上·拱墅期中）升降机正沿竖直方向运动，小明同学站在升降机内的体重计上，发现体重计的示数比升降机静止时候要小，这一现象表明在此过程中（ ）
A．小明的重力减小了 B．升降机一定正在向下运动
C．升降机加速度一定向下 D．小明处于超重状态
15．（2024高二上·拱墅期中）若太阳质量为，某行星绕太阳公转周期为，轨道可视为半径为的圆，已知万有引力常量为，则描述该行星运动的上述物理量满足（ ）
A． B． C． D．
16．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中，空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为 B．悬线拉力做负功
C．空气阻力做功为 D．空气阻力做功为
17．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是（ ）
A．
B．
C．正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
D．正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
18．（2024高二上·拱墅期中）磁感应强度的定义式，式中L表示与磁场方向垂直的一小段通电导体棒的长度，I表示通过导体棒的电流，F表示通电导体棒受到的磁场力，下列说法正确的是（ ）
A．B与F成正比
B．B与IL成反比
C．B的方向与F相同
D．B的大小和方向与IL无关，由磁场本身决定
19．（2024高二上·拱墅期中）如图为小明玩橡皮筋球的瞬间，小球正在向上运动，手正在向下运动，橡皮筋处于拉伸状态。在橡皮筋逐渐恢复原长的过程中，小球一直在上升。若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球动能一直增加
B．小球机械能一直增加
C．橡皮筋弹性势能一直增大
D．橡皮筋与小球构成的系统机械能守恒
20．（2024高二上·拱墅期中）“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后开车危害无穷，必须严厉打击。如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用于测试汽车司机是否酒驾，为定值电阻，为气敏电阻。的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（ ）
A．测试仪中电压表的示数越小 B．测试仪中电流表的示数越大
C．测试仪中电源的效率越大 D．电源内部发热功率变大
二、实验题（每空2分，共10分）
21．（2024高二上·拱墅期中）如图1所示是研究小车加速度与力关系的实验装置，木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可显示所受拉力的大小，为带滑轮小车的质量，为砂和砂桶的总质量。实验时先不挂砂桶，将木板右端垫高，调整垫块的左右位置，平衡摩擦力，然后挂上砂桶，改变桶中砂的质量，多次进行实验。完成下列问题：
（1）实验中 （填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
（2）以拉力传感器的示数为横坐标，小车的加速度为纵坐标，画出的图像是一条过坐标原点的直线，如图2所示，则图线的斜率 （用表示）。
（3）若某同学实验中加垫块过高，采集实验数据作出的图像可能是 。
A． B． C．
22．（2024高二上·拱墅期中）某实验小组描绘小灯泡的伏安特性曲线来研究小灯泡的电阻箱电压的变化规律，所用的实验器材如下：
A．小灯泡（额定电压2.8V．额定电流0.5A）；
B．电压表（量程3V，内阻约3kΩ；量程15V，内阻约15kΩ）；
C．电流表（量程0.6A，内阻约1.0Ω；量程3A，内阻约0.2Ω）；
D．滑动变阻器（0~10Ω）；
E．蓄电池（电动势4V，内阻不计）；
F．开关一个、导线若干。
（1）为较准确地测量电压表应选用 V（选填“3”或“15”）量程；
（2）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整
（3）闭合开关前滑动变阻器触头应置于最 （选填“左”或“右”）端；
（4）该实验小组得出小灯泡的伏安特性图线如图乙所示。由图可知，随着小灯泡两端电压增大，小灯泡的电阻 （填“增大”“不变”或“减小”），小灯泡灯丝的电阻率 （填“增大”“不变”或“减小”）；
三、解答题（共30分）
23．（2024高二上·拱墅期中）如图甲所示为一风力实验示意图。开始时，质量m=2kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O点。现用沿杆水平向右的恒定风力F作用于小球上，经时间t=1s后撤去风力。小球沿细杆运动的v-t图像如图乙所示（g取10m/s2）。试求：
（1）小球沿细杆滑行的距离；
（2）小球与细杆之间的动摩擦因数；
（3）风力F的大小。
24．（2024高二上·拱墅期中）如图所示，一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B，静止在图示位置，左端固定着另一个带正电的小球A，已知B球的质量为m，带电荷量为q，静止时细线与竖直方向夹角θ，A和B在同一条水平线上，且A和B间的距离为r。整个装置处于真空中，带电小球A和B均可以看成点电荷，静电力常数为k，重力加速度为g。
（1）此时小球B受到的静电力为多大？
（2）小球B所在处的电场强度为多大？方向如何？
（3）小球A带电量Q为多少？
25．（2024高二上·拱墅期中）如图所示的轨道由倾角为的直线AB段、水平轨道BC段、圆轨道以及水平轨道CE段组成。将一质量为m、可视为质点的物块由轨道A点无初速释放，经过B点时不计额外能量损失，物块可由C点进入竖直的圆轨道。已知物块与轨道AB、BC、CE段的动摩擦因数均为μ=0.5，其余部分的摩擦力均可忽略不计，已知AB=10L、BC=L，重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。求：
（1）物块滑到B点时速度为多少？
（2）欲使物块不脱离竖直圆轨道，则竖直圆轨道的半径R应满足什么条件？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】速度、加速度和位移都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而路程只有大小无方向，是标量。ABC不符合题意，D符合题意
故答案为D。
【分析】根据对物理量的标矢性识记可对选项进行判断。
2．【答案】C
【知识点】比值定义法；欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】A．电容
即将电容C定义为电容器所带电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比，属于比值定义法，A不符合题意；
B．电阻
即将电阻R定义为导体两端电压U与通过导体的电流I之比，属于比值定义法，B不符合题意；
C．场强
即一个电荷量为Q的点电荷，在与之相距r处的电场强度的表达式，是点电荷电场强度的决定式，而
是电场强度的比值定义式，C符合题意；
D．电流
即将电流I定义为通过导体横截面的电荷量q与所用时间t之比，属于比值定义法，D不符合题意。
故答案为D。
【分析】根据对电容，电阻，场强，电流的定义式识记可对选项进行判断。
3．【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】A．研究花样滑冰运动员的优美舞姿，运动员的肢体动作不可忽略，形状属于主要因素，运动员不可视为质点，A不符合题意；
B．研究乒乓球运动员打出的旋转球时，虽然乒乓球比较小，但球的旋转多变，属于姿态的研究，不能看作质点，B不符合题意；
C．研究月球绕地球公转问题时，月球的大小相对于运动的轨迹可以忽略不计，能把月球当作质点，C符合题意；
D．研究正在跃过横竿的跳高运动员，运动员的肢体动作不可忽略，运动员不可视为质点，D不符合题意。
故选C。
【分析】通过物体可以看成质点的条件：物体的大小，形状可以忽略时，物体可以看成质点。可以对本题进行判断选择。
4．【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．A图像表示物体加速度减小，A不符合题意；
B．在v-t图像中，斜率表示加速度，由B图像可以看出加速度是一恒定的值，所以物体做匀加速直线运动，B符合题意；
C．C图像中物体的位置没有发生变化，所以代表物体处于静止状态，C不符合题意；
D．在x-t图像中斜率表示速度的大小，所以D图像表示物体做匀速直线运动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】其速度时间图像为倾斜直线代表物体做匀变速直线运动，物体做匀加速直线运动其位移时间图像为抛物线。
5．【答案】A
【知识点】牛顿第一定律；惯性与质量
【解析】【解答】A．牛顿第一定律是牛顿结合前人经验，在伽利略、笛卡儿等前人工作的基础上归纳总结出来的，A符合题意；
B．实际中，若物体受平衡力，合力为0，相当于不受力，牛顿第一定律给出了力与运动的关系，B不符合题意；
C．牛顿第一定律表明物体具有保持原来速度不变的性质，也就是惯性，惯性的大小与物体的受力情况和运动情况无关，仅与质量有关，C不符合题意；
D．牛顿第一定律表明，物体不受外力作用将会保持静止或者匀速运动状态，速度保持不变，D不符合题意。
故答案为A。
【分析】本题通过对牛顿第一定律的理解可以对选项进行选择判断。
6．【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线；电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电磁场与电磁波的产生；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】A．磁感线为闭合的曲线，方向为磁体外部磁感线从N极到S极，内部磁感线从S极到N极，A不符合题意；
B．产生感应电流的条件为穿过闭合回路的磁通量发生变化，B不符合题意；
C．根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，C符合题意；
D．电磁波可以携带信息，也具有能量，D不符合题意。
故答案为D。
【分析】根据磁场，电磁感应相关基础知识的识记与理解可对本题选项进行判断选择。
7．【答案】D
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】根据牛顿第三定律：甲对乙的力与乙对甲的力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，与选手甲、乙的运动状态无关。
故答案为D。
【分析】根据牛顿第三定律关于与作用力与反作用力的描述可以判断题目各选项。
8．【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A．物体3s末速度：
A不符合题意；
B．根据自由落体运动特点：
可知物体下落5m需要的时间为
B符合题意；
C．根据
可知物体3s内下落的高度为
C符合题意；
D．根据
可知物体相同时间的速度增量相同，D不符合题意。
故答案为B。
【分析】跟据自由落体运动的特点，利用相关运动学公式可求速度，时间，位移等量。
9．【答案】B
【知识点】力的分解
【解析】【解答】将该力进行分解：分解为水平向左和竖直向下的两个力，则水平方向的分力大小为
故答案为B。
【分析】根据力分的分解，利用三角函数将水平方向分力进行求解。
10．【答案】B
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】A、曲线运动的速度大小可能不变，例如匀速圆周运动，故A错误；
B、物体做圆周运动，转动一圈时，物体的位移为零，故一段时间内，做曲线运动的物体的位移可能为零，故B正确；
C、曲线运动的受力可能不变，例如平抛运动，故C错误；
D、在平衡力作用下，物体将静止或做匀速直线运动，不可能做曲线运动，故D错误。
故答案为：B。
【分析】熟练掌握曲线运动的特点及物体做曲线运动的条件。明确曲线运动的种类及各类型中物体的受力情况及运动特点。
11．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】根据平抛运动的特点，竖直方向上有：
物体水平抛出的初速度是
故答案为C。
【分析】物体做平抛运动，根据平抛运动的特点，分别对水平方向，竖直方向进行分析，列方程式可对速度进行求解。
12．【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动；离心运动和向心运动
【解析】【解答】A．脱水桶原理是衣服提供的力无法为衣服上小水珠提供做圆周运动需要的向心力，因此水珠做离心运动，A不符合题意；
B．水流星在最高点时仍然受重力作用，B不符合题意；
C．在圆盘上的物体的向心力由摩擦力提供，当物体即将运动时，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可知
离中心越远越容易做离心运动，C符合题意；
D．超速行驶时做圆周运动做需要的向心力增大大于火车原有提供向心力的力，火车做离心运动挤压外轨，D不符合题意。
故答案为D。
【分析】本题考查物体做离心运动所需满足的条件，根据做圆周运动的向心力与提供向心力的力之间的大小关系进行分析。
13．【答案】D
【知识点】受力分析的应用；静摩擦力
【解析】【解答】A．对黑板擦受力分析，黑板擦保持静止时受重力、静摩擦力、支持力和磁铁的吸引力，共四个力作用，A不符合题意；
BC．黑板擦的磁性变弱，磁铁的吸引力变小，但黑板擦仍能静止，是因为黑板擦受到的静摩擦力仍能与重力平衡，不能说明最大静摩擦力有没有变化；对黑板擦施加垂直于黑板的压力时，竖直方向上黑板擦受到的静摩擦力仍与重力平衡，静摩擦力大小仍然等于重力，没有变化，BC不符合题意；
D．对白纸受力分析，白纸受重力、黑板对白纸的静摩擦力、黑板擦对白纸的静摩擦力、黑板对白纸的支持力和黑板擦对白纸的压力，共五个力作用，D符合题意。
故答案为D。
【分析】对黑板擦与白纸分别进行受力分析，根据物体平衡态的特点可知各个方向上合力为零，根据受力特点可对选项进行分析判断。
14．【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】小明同学体重计的示数比升降机静止时候要小，说明小明同学此时处于失重状态，加速度方向向下，升降机可能向上减速或向下加速，小明同学的重力不变。
故答案为C。
【分析】根据超重与失重的加速度特点可对小明的运动状态进行分析。
15．【答案】A
【知识点】万有引力定律
【解析】【解答】由万有引力提供行星做圆周运动的向心力得
化简得
故答案为A。
【分析】根据万有引力定律提供向心力，列方程式化简可得本题答案。
16．【答案】D
【知识点】微元法；功的概念；功的计算
【解析】【解答】A．重力做功仅与初末位置的高度差有关，与运动路径无关，则有
A不符合题意；
B．因为悬线的拉力始终与球的运动方向垂直，所以拉力一直不做功，B不符合题意；
CD．由于空气阻力大小不变，方向始终与运动方向相反，则空气阻力做功为
C不符合题意，D符合题意。
故答案为D。
【分析】根据力做功的特点结合题目运动状态分析可对各选项进行判断。
17．【答案】C
【知识点】电场线；电势；等势面
【解析】【解答】A．沿电场线方向电势逐渐降低，且同一等势面上电势相等，故
A不符合题意；
B．电场线疏密程度表示场强大小，越密集的地方，场强越大，由图可知
B不符合题意；
CD．根据
可知正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，C符合题意，D不符合题意。
故答案为C。
【分析】根据电场线的特点可判断场强与电势情况，根据电势能公式可判断正电荷的电势能大小与电势的关系。
18．【答案】D
【知识点】磁感应强度
【解析】【解答】磁感应强度描述的是磁场本身性质的物理量，由磁场本身决定。与放入磁场中的通电导线及受力无关。ABC不符合题意；D符合题意。
故答案为D。
【分析】磁感应强度描述的是磁场本身性质的物理量，由磁场本身决定。
19．【答案】B
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】A．小球正在向上运动，橡皮筋处于拉伸状态，此后橡皮筋在恢复原长的过程中，当橡皮筋弹力大于小球重力时，小球向上做加速运动，加速度方向向上，小球处于超重状态，小球动能增加；当橡皮筋弹力小于小球重力时，小球向上做减速运动，加速度方向向下，小球处于失重状态，小球动能减少。A不符合题意；
B．橡皮筋在恢复原长的过程中，小球向上运动，橡皮筋弹力对小球一直做正功，则小球的机械能一直增加，B符合题意；
C．橡皮筋从处于拉伸状态到恢复原长的过程中，橡皮筋弹性势能一直减小，C不符合题意；
D．由于手在下降，因此手对橡皮筋的弹力做负功，系统的机械能减小，D不符合题意。
故答案为B。
【分析】通过运动状态判断加速度方向，根据加速度方向判断超重失重现象，进一步判断运动变化情况，从而得到能量变化情况。
20．【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】AB．由题可得，测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，的阻值越大，电路总电阻增大，总电流减小，测试仪中电流表的示数减小，、电源内阻两端的电压减小，则两端的电压增大，测试仪中电压表的示数增大，AB不符合题意；
C．测试仪中电源的效率
电路总电流减小，电源内阻两端的电压减小，则路端电压增大，故测试仪中电源的效率越大，C符合题意；
D．电源内部发热功率
电路总电流减小，故电源内部发热功率变小，D符合题意。
故答案为C。
【分析】根据闭合电路欧姆定律对电路进行动态分析，得到电流电压的变化情况，根据电源的功率公式判断相关功率的变化情况。
21．【答案】不需要；；A
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】（1）本题实验中有拉力传感器，拉力是已知的，所以无需满足满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量；
故答案为：不需要
（2）由牛顿第二定律
整理为
故斜率为；
故答案为：
（3）加垫块过高会导致平衡摩擦力过度，当拉力为0时，也有加速度，故A符合题意。故答案为A。
【分析】本题考查验证牛顿第二定律，根据图像反映的信息对相关量进行分析，注意平衡摩擦时产生的误差。
22．【答案】3；；左；增大；增大
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线
【解析】【解答】（1）小灯泡额定电压为，本着安全准确原则，电压表选用量程；
故答案为：3
（2）由图乙可知电压从零逐渐增大，滑动变阻器采用分压式接法，由于电压表内阻远大于小灯泡电阻，电流表采用外接法，实物电路图如图所示
（3）闭合电键前需要使灯泡两端电压最低，所以滑动变阻器触头应处于最左端；
故答案为：左
（4）小灯泡的图上某点与原点连线的斜率的倒数表示灯泡电阻值，由图乙可知，电阻随灯泡两端电压增大而增大。小灯泡的电阻增大，根据电阻定律
灯丝的电阻率增大。
故答案为：增大。
【分析】根据小灯泡的额定电压大小可以判断电压表量程，根据实验要求判读滑动变阻器的接法，根据图像的斜率判断电阻的变化情况，进一步得到电阻率的变化情况。
23．【答案】解：（1）由图像可得
故小球沿细杆滑行的距离
故答案为：3ｍ。
（2）减速阶段的加速度大小
可得
故答案为：0.1
（3）加速阶段的加速度大小
可得
故答案为：6Ｎ。
【知识点】牛顿定律与图象
【解析】【分析】根据图像可得出速度的平均值，利用运动学公式可得到位移，利用牛顿第二定律可得动摩擦因数以及风力大小。
24．【答案】解：（1）对于小球B，受力分析，根据平衡条件有
其所受电场力
故答案为：
（2）电场强度
方向由A指向B
故答案为：，方向由A指向B
（3）根据库仑定律
解得
故答案为：
【知识点】电场强度
【解析】【分析】对小球进行受力分析，根据平衡条件可列方程式求解电场力，进一步通过场强定义式求得场强，利用库仑定律求出带电量。
25．【答案】解：（1）A到B点过程，由动能定理得
解得
故答案为：
（2）物块不脱离轨道，有两种情况：
情况一：物块能滑过圆周轨道最高点D，则物块恰好能滑过圆周轨道最高点D时，在最高点D应满足
物块从B到D点过程，由动能定理得
解得
情况二：物块从B滑到与圆心O等高处，速度减为零，则由动能定理得
解得
要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R应该满足：或。
故答案为：或
【知识点】生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
【解析】【分析】对运动状态进行分析，利用动能定理可求速度大小，结合临界值进行分析，两种情况结合可求范围。
