精品解析：浙江省绍兴市2023-2024学年高二下学期6月期末物理试题

绍兴市2023学年第二学期高中期末调测 高二物理 考生须知： 1．本卷考试时间90分钟，满分100分，无特殊说明取； 2．请将学校、班级、姓名分别填写在答题卷相应位置上。本卷答案必须做在答题卷相应位置上。 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39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. 下列属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. B. C. D. T 【答案】A 【解析】 【详解】属于国际单位制中基本单位的是热力学温度单位开尔文（K）。 故选A。 2. 在物理学发展历史中，许多物理学家作出了卓越贡献。以下关于物理学家所做科学贡献的叙述中说法正确的是（　　） A. 法拉第提出了电场的客观存在 B. 开普勒提出了太阳与行星之间的引力规律 C. 卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核是由质子和中子组成的 D. 玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里首次发现了天然放射现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．法拉第提出了电场的客观存在。故A正确； B．牛顿提出了太阳与行星之间的引力规律。故B错误； C．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。故C错误； D．最先发现了天然放射现象的是法国科学家贝克勒尔。故D错误。 故选A。 3. 如图甲，消毒碗柜广泛用于餐馆、学校等场所，可用于对餐具进行杀菌消毒。两根平行的水平金属直杆可以将碗处于静置状态，如图乙所示。假设碗可看成直径为的半球，质量为，金属杆、之间的距离为，不计摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆对碗的弹力是由于碗形变产生的 B. 金属杆对碗的弹力大于碗对金属杆的弹力 C. 金属杆对碗的弹力大小为 D. 减小、间距，金属杆对碗的弹力增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属杆对碗的弹力是由于金属杆形变产生的。故A错误； B．根据牛顿第三定律可知金属杆对碗的弹力大小等于碗对金属杆的弹力大小。故B错误； C．对碗受力分析，如图 由几何关系可得 解得 根据三力平衡，可得 故C正确； D．同理，可得 减小、间距，则减小，可知金属杆对碗的弹力减小。故D错误。 故选C。 4. 原子电池，即放射性同位素电池，是原子核能直接转变为电能的装置。它的突出特点是：寿命长、重量轻、不受电磁干扰、运行可靠等。把原子电池作为人工心脏起搏器的电源，在医疗方面得到了应用。某款心脏起搏器中的原子电池，内装钚，可在患者胸内连续安全使用多年。已知钚的半衰期为87.8年，钚衰变时放出射线和光子，生成新核，钚238、粒子、新核的质量分别是、、，真空中的光速为，下列说法正确的是（　　） A. 新核的中子数为140 B. 新核的比结合能大于钚238原子核的比结合能 C. 该核反应中释放的能量为 D. 经过175.6年，钚核全部衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知，新核X的电荷数与质量数分别 94-2=92，238-4=234 则新核X中子数为 234-92=142 故A错误； B．钚衰变释放能量，生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，可知，新核的比结合能大于钚238原子核的比结合能，故B正确； C．根据质能方程，该核反应中释放的能量为 故C错误； D．根据 即还有37.5mg钚核没有发生衰变，故D错误。 故选B。 5. 坐在教室后排的小明同学把两张废纸揉成纸球和纸球，分别从点水平和斜向上抛出，刚好从同一点落入垃圾桶，如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从点到点的过程中，纸球和的速度变化量相等 B. 纸球在最高点时的速度大于纸球在点时的速度 C. 从点落入时，纸球的速度偏向角大于纸球的速度偏向角 D. 仅增大纸球抛出时的速度大小，仍能从点落入垃圾桶 【答案】C 【解析】 【详解】A．纸球做平抛运动，纸球做斜抛运动，两纸球从同一点抛出后刚好从同一点落入垃圾桶，可知b纸球运动时间长，由可知纸球的速度变化量大，故A错误； B．纸球和纸球在水平方向的位移大小相等，由，可知纸球在最高点时的速度小于纸球在点时的速度，故B错误； C．纸球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由图 可得从点落入时，纸球的速度偏向角的正切值 根据几何关系有位移偏向角的正切值 则 可知 纸球抛出后做斜抛运动，从最高点做平抛运动，如图 纸球做平抛运动的速度偏向角为，则 纸球从抛出到从点落入时，纸球的速度偏向角大于，所以从点落入时，纸球的速度偏向角大于纸球的速度偏向角，故C正确； D．仅增大纸球抛出时的速度大小，纸球在水平方向与竖直方向的分速度都增大，纸球b的运动到P点同水平高度的时间与水平位移都增大，纸球b不能从点落入垃圾桶，故D错误。 故选C。 6. 运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。如图，在某次训练中，运动员将静止在地面上的足球用力踢出，在重力和空气作用力的共同影响下，足球在空中划出一条类似香蕉形的弧线。已知在整个过程中，运动员对足球做功，足球上升的最大高度为，在最高点的速度为，以地面为零势能面，下列说法正确的是（　　） A. 足球在整个过程中机械能守恒 B. 足球在上升的过程中，重力做功 C. 足球在最高点时，重力的瞬时功率大小为 D. 足球在上升的过程中，空气对足球做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．足球在整个过程中有空气阻力做功，机械能不守恒。故A错误； B．足球在上升的过程中，重力做功 故B错误； C．足球在最高点时，重力的方向与足球速度方向垂直，根据 故C错误； D．足球在上升的过程中，由动能定理可得 解得空气对足球做功 故D正确。 故选D。 7. 2024年5月3日，我国探月工程的“嫦娥六号”探测器从海南文昌航天发射场发射成功。“嫦娥六号”的核心使命是从月球背面艾特肯盆地采集约2公斤样本，并带回地球进行分析，届时我国将成为世界上首个实现月背采样的国家。“嫦娥六号”发射后，先在地球停泊轨道运行，多次调整后进入地月转移轨道，被月球捕获后，沿椭圆轨道Ⅰ绕行，到达点时，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，假设椭圆轨道Ⅰ的长轴是椭圆轨道Ⅱ的1.5倍。下列说法正确的是（　　） A. 探测器的发射速度必须大于 B. 探测器在椭圆轨道Ⅰ上经过点时的速度小于在椭圆轨道Ⅱ时经过点的速度 C. 探测器在椭圆轨道Ⅰ上经过点时的加速度等于在椭圆轨道Ⅱ时经过点的加速度 D. 探测器在椭圆轨道Ⅰ上绕行周期是椭圆轨道Ⅱ的倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．探测器仍然没有脱离地球的引力束缚，则其发射速度小于。故A错误； B．探测器在椭圆轨道Ⅱ上经过点时需要加速变轨做离心运动进入椭圆轨道ⅠⅡ，所以在椭圆轨道Ⅰ上经过点时的速度大于在椭圆轨道Ⅱ时经过点的速度。故B错误； C．根据 解得 可知探测器在椭圆轨道Ⅰ上经过点时的加速度等于在椭圆轨道Ⅱ时经过点的加速度。故C正确； D根据开普勒第三定律 可知 故D错误。 故选C。 8. 某次课堂演示时，老师把一个电容器、一组干电池，单刀双掷开关和可拆变压器的线圈部分，按照图甲、乙所示连成电路。先把开关置于电源一侧，稍后再把开关置于线圈一侧，用示波器观察电容器两端电压如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，电容器正在充电，电场能增大 B. 在时间内，回路中的电流逐渐减小 C. 在时间内，线圈中的自感电动势减小 D. 增大线圈的匝数，与的差值减小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由图丙可知，在时间内，电容器两端电压逐渐减小，则电容器正在放电，电场能减小，回路中的电流逐渐增大，且变化的越来越慢，由可知，线圈中的自感电动势减小，故AB错误，C正确； D．由公式可知，增大线圈的匝数，电磁振荡的周期不变，则与的差值不变，故D错误。 故选C。 9. 某实验小组为了研究静电除尘技术，设计了如图所示的盒状容器。容器的上下底面是边长的正方形金属板，间距，使用时底面水平放置，两金属板连接电压的高压电源，可在金属板间产生一个匀强电场（忽略边缘效应）。已知每个烟尘颗粒质量，电荷量，重力忽略不计。假设烟尘颗粒在容器内均匀分布，单位体积内的个数，初始时烟尘颗粒处于静止状态，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A. 电场力对烟尘颗粒做正功，烟尘颗粒的电势能减小 B. 经过，烟尘颗粒可以被全部吸附 C. 每一颗烟尘颗粒到达极板的速度大小相等 D. 除尘过程中，电场力对容器内所有烟尘颗粒所做的总功为 【答案】A 【解析】 【详解】A．容器的上底面比下底面电势高，烟尘颗粒带正电，闭合开关，电场力对烟尘颗粒做正功，烟尘颗粒的电势能减小，故A正确； B．当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附， 烟尘颗粒受到的电场力 而 得 故B错误； C．不是所有的烟尘颗粒到达下底面时电场力做功相等，所以每一颗烟尘颗粒到达极板的速度大小不一定相等，故C错误； D．由于板间烟尘颗粒均匀分布，可以认为烟尘的质心位置位于板的中心位置， 因此除尘过程中电场力对烟尘做的总功为 故D错误。 故选A。 10. 常见的家用电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。某款电蚊拍的电路结构可以简化如图所示。当电压经过理想变压器第一次升压后，再经过虚线框Ⅱ内的倍压整流电路，从而在内外金属网间形成高压电场，当蚊虫进入两层网之间时，空气被击穿，形成电弧放电，杀灭蚊虫。假设当之间电压的瞬时值超过时，电蚊拍才能有效工作，已知电压表的示数为。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数是指交流电压的最大值 B. 虚线框I内电路主要是起到将直流电转换成交流电的作用 C. 理想变压器的匝数比应满足 D. 理想变压器原副线圈中电流的频率之比满足 【答案】B 【解析】 【详解】A．电压表的示数是指交流电压的有效值。故A错误； B．由电路可知，虚线框I内电路主要是起到将直流电转换成交流电的作用。故B正确； C．根据 可知理想变压器的匝数比应满足 题中为已知量，没有具体的数值所以不能得出 故C错误； D．理想变压器不改变原副线圈中电流的频率。故D错误。 故选B。 11. 如图甲、乙所示是教材课后习题中的两个小实验。图甲中，未通电时，柔软的弹簧下端刚好与槽中水银接触。图乙中，A是闭合的铝环，B是断开的铝环，横梁可绕中间支点转动。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两幅图中的实验均是电磁感应原理 B. 图甲中，闭合开关，可看到弹簧不断上下振动，弹簧线圈内部存在变化的磁场 C. 图甲中，如果将水银换成酒精，依然可以看到弹簧不断上下振动的实验现象 D. 图乙中，条形磁铁的N极缓慢靠近A环时，横梁的转动方向与极靠近环时的转动方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图是通电导线间相互作用实验，乙图中的实验是电磁感应原理。故A错误； B．图甲中，闭合开关，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程。故B正确； C．图甲中，纯酒精不导电，所以弹簧在与酒精接触时没有电流流过，从而不会出现上下振动的现象。故C错误； D．图乙中，根据“来拒去留”可知条形磁铁的N极或者S极缓慢靠近A环时，横梁的转动方向均为顺时针方向。故D错误。 故选B。 12. 图甲所示为氢原子的能级图，一群处于能级的氢原子，会辐射出不同频率的光。用其中频率不同的两束光、分别照射光电管的阴极K，如图乙所示。实验中得到的光电流与光电管两端电压的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 光电管两端电压越大，光电流就越大 B. 光的光子动量比光的动量大 C. 当电压为图丙中的时，光照射时单位时间到达阳极的光电子个数比的多 D. 用光照射光电管时，逸出光电子的初动能都比光照射时大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由丙图可知，光电管两端加正向电压时，随着电压的增大，光电流开始一段时间内增大，但是达到饱和光电流后就不再增加。故A错误； B．由乙图可知b光的遏止电压较大，由 ， 联立，解得 可知b光的频率大于a光的频率，即b光的波长小，根据 可知a光的光子动量比b光的光子动量小。故B错误； C．根据 由丙图可知当电压为图丙中的时，有 即光照射时单位时间到达阳极的光电子个数比的多。故C正确； D．用b光照射光电管时，逸出光电子的最大初动能比a光照射时大，并不是所有光电子的初动能都大。故D错误。 故选C。 13. 市区某公园内的湖里安装了一批直径的细圆环形状的景观灯，如图甲。某个景观灯水平放置到湖面下方处，当发出某单色光时，可在水面正上方观察到如图乙所示的图形，已知区域Ⅰ是圆形状，区域Ⅱ是圆环状，区域Ⅱ的面积是区域Ⅰ的3倍。下列说法正确的是（　　） A. 区域Ⅰ是暗圆，区域Ⅱ是亮环，且水对该单色光的折射率为 B. 若该景观灯发射白光，圆形区域的最外侧为紫光 C. 若景观灯竖直向上移动一小段距离，区域Ⅱ的面积增大 D. 若景观灯位于湖面下方，区域Ⅰ已消失 【答案】D 【解析】 【详解】A．设区域Ⅱ最外圈的半径为r2，区域Ⅰ的半径为r1，由题意有 解得 其光路图如图所示 可得 解得 圆环边缘的光线发生全反射，可知区域Ⅰ是暗圆，区域Ⅱ是亮环，有 有几何关系 联立，解得 故A错误； B．若该景观灯发射白光，红光的折射率最小，其临界角最大，所以红光最后发生全反射的位置离光源最远，圆形区域的最外侧为红光。故B错误； C．由图可知，若景观灯竖直向上移动一小段距离，到水面距离减小，根据几何关系可知，区域Ⅱ的面积将减小。故C错误； D．设景观灯位于湖面下方x时，区域Ⅰ恰好消失，则有 联立，解得 故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6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3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 如图所示是教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，方解石的双折射现象说明方解石是各向异性的晶体 B. 图乙中，将镉棒插入深一点，接触就越充分，链式反应的速度也会加快 C. 图丙中，在相机镜头前装偏振片可以拍摄获得玻璃后景物的清晰照片，这是利用了光的干涉原理 D. 图丁是氧气分子在不同温度下的速率分布图像，图线是温度较低时的情形 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲中，方解石的双折射现象说明方解石是各向异性的晶体。故A正确； B．图乙中，镉棒可以吸收中子，插入深一点，接触就越充分，链式反应的速度会变慢。故B错误； C．图丙中，在相机镜头前装偏振片可以拍摄获得玻璃后景物的清晰照片，这是利用了光的偏振原理。故C错误； D．图丁是氧气分子在不同温度下的速率分布图像，图线是温度较低时的情形。故D正确。 故选AD。 15. 长软绳与材质不同，从时刻开始，用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，手每秒钟做一次振幅为的全振动，以点为原点向轴正方向形成一列简谐横波，时的部分波形图如图所示。已知，。下列说法正确的是（　　） A. 手刚开始抖动的方向向下 B. 至内，处质点经过的路程为 C. 时，质点第二次到达波峰位置 D. 若手上下抖动加快，段绳波的波长将变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．t=4s内，手完成4次全振动，形成4个完整波形，故图中质点B右侧仍有半个波形，可判断波源起振方向向上。故A错误； B．AB段波速为 由图可知t=2s时，波传播到质点A处，再经 波传播到x=28cm处，则t=2.5s时，波传播到28cm处，故0~3s内x=28cm处质点振动了 经过的路程为 故B正确； C．t=4s时，质点B已经到达过一次波峰，此时经过平衡位置向下运动，再经 即 又一次达到波峰位置。故C正确； D．若手抖动加快，频率增大，波速不变，根据 可知波长减小。故D错误。 故选BC。 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 如图是“探究平抛运动的特点”的实验装置。 （1）用图中装置，对于实验设计的顺序，下列说法正确的是________ A. 先探究平抛运动竖直分运动的特点，再探究平抛运动水平分运动的特点 B. 先探究平抛运动水平分运动的特点，再探究平抛运动竖直分运动的特点 C. 可以先任选一个分运动进行研究 （2）对于图中的操作或要求，说法正确的是________ A. 小球必须从同一位置无初速释放 B. 不用记录小球抛出点的位置 C. 挡板N必须按到抛出点竖直距离为1：4：9⋯⋯的规律下调 （3）在一次实验中将白纸换成方格纸，小方格的边长，。小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、d所示，则说明小球在水平方向的运动规律为________，、、、d间的时间间隔________，小球的初速度为________m/s； （4）若要用此装置验证动量守恒定律，需要事先在斜槽末端放置另一个半径相同的小球2，让小球1从斜槽滑下，与质量的小球2碰撞后掉到挡板上，则需要满足小球1的质量________（选填“大于”或“小于”）小球2的质量。测得第一次未放小球2时小球1在白纸上的印迹到轴的距离为x1，第二次小球1、小球2碰撞后小球1、小球2在白纸上的印迹到轴的距离为x2与，若满足关系________，则说明碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1）A （2）A （3） ①. 匀速直线运动 ②. 0.05 ③. 1.0 （4） ① 大于 ②. 【解析】 【小问1详解】 图中第一个装置探究平抛运动竖直分运动的特点，第二个装置探究平抛运动水平分运动的特点。 故选A。 【小问2详解】 A．小球必须从同一位置无初速释放，才可以保证每次平抛的初速度相同。故A正确； B．实验中需要记录小球抛出点的位置。故B错误； C．实验中每次移动挡板的距离不必相等。故C错误。 故选A。 【小问3详解】 [1][2]根据 可知，图中的、、、d之间竖直位移差为一定值，则它们相邻的时间间隔相等，为 图中的、、、d的水平距离相等，可知小球在水平方向的运动规律为匀速直线运动。 [3]小球的初速度为 【小问4详解】 [1]实验中，为了保证小球1碰后不反弹，其质量大于小球2的质量。 [2]若碰撞过程中动量守恒，则有 小球水平方向做匀速直线运动，则有 又 联立，解得 17. 在“用油膜法测分子直径”实验中，事先配好的体积浓度为的油酸酒精溶液，用注射器逐滴滴入量筒中，记下滴入溶液的滴数为50。 （1）每滴油酸溶液含有的纯油酸体积为________mL。 （2）将适量爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。形成的油膜将________ A. 先扩张后收缩至稳定 B. 逐渐扩张至稳定 C. 一直缓慢扩张 （3）有人认为只要有巨大的浅盘，可直接用纯油酸，省去制作油酸酒精溶液这个步骤，从而减小实验误差。你认为这种观点正确吗？________（选填“正确”或“错误”） 【答案】（1） （2）A （3）错误 【解析】 【小问1详解】 每滴油酸溶液含有纯油酸体积为 【小问2详解】 将适量爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。由于溶液中酒精的挥发，形成的油膜将先扩张后收缩至稳定。 故选A。 【小问3详解】 这种观点错误，因为直接用纯油酸，油酸可能不会形成单分子油膜，会增大实验误差。 18. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙子电池，在橙子中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极，他们用如图所示的实验电路测量这种电池的电动势和内阻，已知电流表的内阻为。 （1）在图中连接一条导线，使电路正确______。 （2）在接通开关前，在图中滑动变阻器的触头应在滑动变阻器的________（选填“最左端”、“最右端”或“中间”）位置 （3）正确操作测量，画出图线如图所示，由图可知，该电池的电动势为________（保留二位有效数字），内阻________。 【答案】（1） （2）最左端 （3） ①. 0.95 ②. 1050 【解析】 【小问1详解】 [1]在图中连接一条导线，使电路正确的连接方法如图最左端，使阻值 【小问2详解】 [1]在接通开关前，在图中滑动变阻器的触头应在滑动变阻器的最左端，使接入电路的阻值最大，保护电路。 【小问3详解】 [1]根据电路原理 图线截距 [2]斜率 解得 19. 如图，一质量为、截面积的绝热活塞把一定质量的理想气体封闭在开口向上的绝热汽缸内，活塞通过一轻质弹簧与汽缸底部相连。汽缸内有一加热电阻，与汽缸外的电源相连。外界大气压，弹簧的劲度系数为。初始时，弹簧恰好处于原长状态，活塞到汽缸底部的距离，气体温度。给加热电阻通电，让活塞缓慢上升，直到活塞到汽缸底部的距离。求： （1）初始状态时汽缸内气体的压强p1； （2）末状态时汽缸内气体的温度； （3）此过程中气体从电阻吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）气体对外界做的功，试说明原因。 【答案】（1）；（2）；（3）大于；见解析 【解析】 【详解】（1）在初状态，有 解得 （2）在末状态时，由受力分析知 解得 从初状态到末状态，由理想气体状态方程 代入可得 （3）气体内能增大，由热力学第一定律 可得 即气体从电阻吸收的热量大于气体对外界做的功。 20. 如图，光滑圆弧轨道、粗糙水平轨道、传送带彼此平滑连接，斜面小车紧靠在端，、通过一小段圆弧平滑连接。把质量的小滑块（视为质点）在上某位置由静止释放，经过水平轨道段，沿切点进入以恒定速度逆时针运动的水平传送带。已知轨道的半径，长，长，斜面小车的总质量为，斜面倾角，物体与轨道、传送带及斜面间的动摩擦因数，其余接触面均光滑，斜面足够长。 （1）若滑块从最高点点由静止释放 ①求滑块到达圆弧轨道上点时对轨道的压力大小； ②求滑块在斜面小车上滑行的最大高度； （2）若要求滑块能滑上传送带但不能滑到斜面小车上 ①求滑块释放点的高度范围； ②滑块最终静止的可能位置。 【答案】20. ①. ②. 21. ①. ②. 上距点的区域 【解析】 【详解】（1）①对滑块从到运动过程，应用动能定理得 解得 滑块经过点时，根据牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力。 ②对滑块从到运动过程中，应用动能定理得 解得 研究滑块与小车系统相互作用过程中，水平方向动量守恒，滑到最高点时具有共同速度，设为，根据动量守恒定律有 对该过程应用动能定理得 解得 （2）①临界情况1：滑块刚好能到达点，则对滑块从静止释放到点，应用动能定理得 解得 临界情况2：滑块刚好能到点，则对滑块从静止释放到点，应用动能定理得 解得 故释放范围为。 ②在临界情况2中，滑上传送带的速度 故滑回时的最大速度为，滑回后静止时距点的最大距离 故最后静止的位置范围为上距点的区域。 21. 轴向磁通电机的技术创新和量产应用，或将有效解决电动汽车领域目前所面临的一些突出难题。如图1，在轴向磁通电机中，铜线圈直接蚀刻在定子上，转子盘由相互间隔的永磁体组成，位于定子前面，铜线圈通过特定的方式组合并通以特定规律的电流，从而驱动转子引起运动。如图2，定子上线圈内外半径分别为、，每个线圈的电阻为，线圈简化为单匝线圈，转子单个磁场、定子单个线圈所对圆心角均为，转子产生的磁场如图3所示，磁感应强度大小均为。当线圈中通以方向变化、大小恒为的电流时，转子盘受到安培力作用以角速度逆时针转动（即线圈受安培力相对磁场顺时针运动），求： （1）图4中线圈中的电流方向及电流变化的最小周期； （2）图4中线圈的左、右两侧边受到的安培力的合力大小； （3）图4中线圈上产生的感应电动势； （4）能量回收模式减速时，定子中由控制器保持大小恒定的电流，使转子始终受到与运动方向相反的力而停下来，用时，消耗转子总动能，忽略其他阻力影响，不计控制器消耗的能量，求刹车过程中系统回收的能量。 【答案】（1）顺时针方向，；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）线圈（定子）受力方向应该与磁铁（转子）受力方向相反 由安培定则得，线圈中的电流方向为顺时针方向。 从转子、定子的结构看，每转过回到相同的相对位置，故电流变化的最小周期为 （2）安培力 安培力的合力 （3）单条边感应电动势 即 线圈有两条边 （4）线圈中产生的热量 由能量关系得，回收的能量 得 22. 为了更好地定量研究同位素，阿斯顿动手改进了初期质谱仪，制造了世界第一台高精密度质谱仪，原理如图所示。将气体电离后产生离子束，离子束首先经过、两个准直孔，沿对角线方向对准两平行电极的中心点射入电场，然后从两平行电极的右端挡板的圆孔中离开电场。之后离子束进入一个圆形磁场区域（图中虚线为其边界），磁场区域的圆心在两平行电极的中轴线上。荧光屏与轴线的夹角为，离子束在圆形的匀强磁场中发生偏转从而打在荧光屏上，用与所成的锐角表示离子在荧光屏上的位置。一比荷为的离子恰好沿方向离开电场，最后打在荧光屏上的位置为。已知两平行电极间的电压恒为，极板间距离为，极板长度为，磁场半径为，荧光屏足够长，求 （1）离子经过挡板上的圆孔时的速度； （2）磁场区域的磁感应强度； （3）若另一种离子也恰好沿方向进入磁场，达到荧光屏上的位置为，求此离子的比荷； （4）一束比荷为的离子沿方向射入磁场，其等效电流为，其到达荧光屏时被荧光屏吸收，求其产生的垂直荧光屏方向的作用力。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）离子束的运动可以看作反向的类平抛运动 又根据牛顿第二定律推得 联立解得 （2）恰好两边对称的运动，由几何关系知 根据牛顿第二定律 联立解得 （3）圆心角为，故离子在磁场中运动的半径为 同理代入 根据牛顿第二定律 联立解得 （4）设单位时间内打到荧光屏上的离子数为，由 知 根据动量定理 联立解得，离子对荧光屏垂直方向的作用力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绍兴市2023学年第二学期高中期末调测 高二物理 考生须知： 1．本卷考试时间90分钟，满分100分，无特殊说明取； 2．请将学校、班级、姓名分别填写在答题卷相应位置上。本卷答案必须做在答题卷相应位置上。 一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39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. 下列属于国际单位制中基本单位的是（　　） A. B. C. D. T 2. 在物理学发展历史中，许多物理学家作出了卓越贡献。以下关于物理学家所做科学贡献叙述中说法正确的是（　　） A. 法拉第提出了电场客观存在 B. 开普勒提出了太阳与行星之间的引力规律 C. 卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核是由质子和中子组成的 D. 玛丽·居里和她的丈夫皮埃尔·居里首次发现了天然放射现象 3. 如图甲，消毒碗柜广泛用于餐馆、学校等场所，可用于对餐具进行杀菌消毒。两根平行的水平金属直杆可以将碗处于静置状态，如图乙所示。假设碗可看成直径为的半球，质量为，金属杆、之间的距离为，不计摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆对碗的弹力是由于碗形变产生的 B. 金属杆对碗的弹力大于碗对金属杆的弹力 C. 金属杆对碗的弹力大小为 D. 减小、间距，金属杆对碗的弹力增大 4. 原子电池，即放射性同位素电池，是原子核能直接转变为电能的装置。它的突出特点是：寿命长、重量轻、不受电磁干扰、运行可靠等。把原子电池作为人工心脏起搏器的电源，在医疗方面得到了应用。某款心脏起搏器中的原子电池，内装钚，可在患者胸内连续安全使用多年。已知钚的半衰期为87.8年，钚衰变时放出射线和光子，生成新核，钚238、粒子、新核的质量分别是、、，真空中的光速为，下列说法正确的是（　　） A. 新核的中子数为140 B. 新核的比结合能大于钚238原子核的比结合能 C. 该核反应中释放的能量为 D 经过175.6年，钚核全部衰变 5. 坐在教室后排的小明同学把两张废纸揉成纸球和纸球，分别从点水平和斜向上抛出，刚好从同一点落入垃圾桶，如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从点到点的过程中，纸球和的速度变化量相等 B. 纸球在最高点时的速度大于纸球在点时的速度 C. 从点落入时，纸球的速度偏向角大于纸球的速度偏向角 D. 仅增大纸球抛出时的速度大小，仍能从点落入垃圾桶 6. 运动员踢足球的不同部位，会使球产生不同的运动。如图，在某次训练中，运动员将静止在地面上的足球用力踢出，在重力和空气作用力的共同影响下，足球在空中划出一条类似香蕉形的弧线。已知在整个过程中，运动员对足球做功，足球上升的最大高度为，在最高点的速度为，以地面为零势能面，下列说法正确的是（　　） A. 足球在整个过程中机械能守恒 B. 足球在上升的过程中，重力做功 C. 足球在最高点时，重力的瞬时功率大小为 D. 足球在上升的过程中，空气对足球做功 7. 2024年5月3日，我国探月工程的“嫦娥六号”探测器从海南文昌航天发射场发射成功。“嫦娥六号”的核心使命是从月球背面艾特肯盆地采集约2公斤样本，并带回地球进行分析，届时我国将成为世界上首个实现月背采样的国家。“嫦娥六号”发射后，先在地球停泊轨道运行，多次调整后进入地月转移轨道，被月球捕获后，沿椭圆轨道Ⅰ绕行，到达点时，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，假设椭圆轨道Ⅰ的长轴是椭圆轨道Ⅱ的1.5倍。下列说法正确的是（　　） A. 探测器的发射速度必须大于 B. 探测器在椭圆轨道Ⅰ上经过点时的速度小于在椭圆轨道Ⅱ时经过点的速度 C. 探测器在椭圆轨道Ⅰ上经过点时的加速度等于在椭圆轨道Ⅱ时经过点的加速度 D. 探测器在椭圆轨道Ⅰ上的绕行周期是椭圆轨道Ⅱ的倍 8. 某次课堂演示时，老师把一个电容器、一组干电池，单刀双掷开关和可拆变压器的线圈部分，按照图甲、乙所示连成电路。先把开关置于电源一侧，稍后再把开关置于线圈一侧，用示波器观察电容器两端电压如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，电容器正在充电，电场能增大 B. 在时间内，回路中的电流逐渐减小 C. 在时间内，线圈中的自感电动势减小 D. 增大线圈的匝数，与的差值减小 9. 某实验小组为了研究静电除尘技术，设计了如图所示的盒状容器。容器的上下底面是边长的正方形金属板，间距，使用时底面水平放置，两金属板连接电压的高压电源，可在金属板间产生一个匀强电场（忽略边缘效应）。已知每个烟尘颗粒质量，电荷量，重力忽略不计。假设烟尘颗粒在容器内均匀分布，单位体积内的个数，初始时烟尘颗粒处于静止状态，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A. 电场力对烟尘颗粒做正功，烟尘颗粒的电势能减小 B. 经过，烟尘颗粒可以被全部吸附 C. 每一颗烟尘颗粒到达极板的速度大小相等 D. 除尘过程中，电场力对容器内所有烟尘颗粒所做的总功为 10. 常见的家用电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。某款电蚊拍的电路结构可以简化如图所示。当电压经过理想变压器第一次升压后，再经过虚线框Ⅱ内的倍压整流电路，从而在内外金属网间形成高压电场，当蚊虫进入两层网之间时，空气被击穿，形成电弧放电，杀灭蚊虫。假设当之间电压的瞬时值超过时，电蚊拍才能有效工作，已知电压表的示数为。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数是指交流电压的最大值 B. 虚线框I内电路主要是起到将直流电转换成交流电的作用 C. 理想变压器的匝数比应满足 D. 理想变压器原副线圈中电流的频率之比满足 11. 如图甲、乙所示是教材课后习题中的两个小实验。图甲中，未通电时，柔软的弹簧下端刚好与槽中水银接触。图乙中，A是闭合的铝环，B是断开的铝环，横梁可绕中间支点转动。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两幅图中的实验均是电磁感应原理 B. 图甲中，闭合开关，可看到弹簧不断上下振动，弹簧线圈内部存在变化的磁场 C. 图甲中，如果将水银换成酒精，依然可以看到弹簧不断上下振动的实验现象 D. 图乙中，条形磁铁的N极缓慢靠近A环时，横梁的转动方向与极靠近环时的转动方向相反 12. 图甲所示为氢原子的能级图，一群处于能级的氢原子，会辐射出不同频率的光。用其中频率不同的两束光、分别照射光电管的阴极K，如图乙所示。实验中得到的光电流与光电管两端电压的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 光电管两端电压越大，光电流就越大 B. 光的光子动量比光的动量大 C. 当电压为图丙中的时，光照射时单位时间到达阳极的光电子个数比的多 D. 用光照射光电管时，逸出光电子初动能都比光照射时大 13. 市区某公园内的湖里安装了一批直径的细圆环形状的景观灯，如图甲。某个景观灯水平放置到湖面下方处，当发出某单色光时，可在水面正上方观察到如图乙所示的图形，已知区域Ⅰ是圆形状，区域Ⅱ是圆环状，区域Ⅱ的面积是区域Ⅰ的3倍。下列说法正确的是（　　） A. 区域Ⅰ是暗圆，区域Ⅱ是亮环，且水对该单色光的折射率为 B. 若该景观灯发射白光，圆形区域的最外侧为紫光 C. 若景观灯竖直向上移动一小段距离，区域Ⅱ的面积增大 D. 若景观灯位于湖面下方，区域Ⅰ已消失 二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6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3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 14. 如图所示是教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，方解石的双折射现象说明方解石是各向异性的晶体 B. 图乙中，将镉棒插入深一点，接触就越充分，链式反应的速度也会加快 C. 图丙中，在相机镜头前装偏振片可以拍摄获得玻璃后景物的清晰照片，这是利用了光的干涉原理 D. 图丁是氧气分子在不同温度下的速率分布图像，图线是温度较低时的情形 15. 长软绳与材质不同，从时刻开始，用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，手每秒钟做一次振幅为的全振动，以点为原点向轴正方向形成一列简谐横波，时的部分波形图如图所示。已知，。下列说法正确的是（　　） A. 手刚开始抖动的方向向下 B. 至内，处质点经过的路程为 C. 时，质点第二次到达波峰位置 D. 若手上下抖动加快，段绳波的波长将变大 三、非选择题（本题共5小题，共55分） 16. 如图是“探究平抛运动的特点”的实验装置。 （1）用图中装置，对于实验设计的顺序，下列说法正确的是________ A. 先探究平抛运动竖直分运动的特点，再探究平抛运动水平分运动的特点 B. 先探究平抛运动水平分运动的特点，再探究平抛运动竖直分运动的特点 C. 可以先任选一个分运动进行研究 （2）对于图中的操作或要求，说法正确的是________ A. 小球必须从同一位置无初速释放 B. 不用记录小球抛出点的位置 C. 挡板N必须按到抛出点竖直距离为1：4：9⋯⋯的规律下调 （3）在一次实验中将白纸换成方格纸，小方格的边长，。小球在平抛运动中的几个位置如图中的、、、d所示，则说明小球在水平方向的运动规律为________，、、、d间的时间间隔________，小球的初速度为________m/s； （4）若要用此装置验证动量守恒定律，需要事先在斜槽末端放置另一个半径相同的小球2，让小球1从斜槽滑下，与质量的小球2碰撞后掉到挡板上，则需要满足小球1的质量________（选填“大于”或“小于”）小球2的质量。测得第一次未放小球2时小球1在白纸上的印迹到轴的距离为x1，第二次小球1、小球2碰撞后小球1、小球2在白纸上的印迹到轴的距离为x2与，若满足关系________，则说明碰撞过程中动量守恒。 17. 在“用油膜法测分子直径”实验中，事先配好的体积浓度为的油酸酒精溶液，用注射器逐滴滴入量筒中，记下滴入溶液的滴数为50。 （1）每滴油酸溶液含有的纯油酸体积为________mL。 （2）将适量爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器靠近水面将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。形成油膜将________ A. 先扩张后收缩至稳定 B. 逐渐扩张至稳定 C. 一直缓慢扩张 （3）有人认为只要有巨大的浅盘，可直接用纯油酸，省去制作油酸酒精溶液这个步骤，从而减小实验误差。你认为这种观点正确吗？________（选填“正确”或“错误”） 18. 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙子电池，在橙子中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极，他们用如图所示的实验电路测量这种电池的电动势和内阻，已知电流表的内阻为。 （1）在图中连接一条导线，使电路正确______。 （2）在接通开关前，在图中滑动变阻器的触头应在滑动变阻器的________（选填“最左端”、“最右端”或“中间”）位置 （3）正确操作测量，画出图线如图所示，由图可知，该电池的电动势为________（保留二位有效数字），内阻________。 19. 如图，一质量为、截面积的绝热活塞把一定质量的理想气体封闭在开口向上的绝热汽缸内，活塞通过一轻质弹簧与汽缸底部相连。汽缸内有一加热电阻，与汽缸外的电源相连。外界大气压，弹簧的劲度系数为。初始时，弹簧恰好处于原长状态，活塞到汽缸底部的距离，气体温度。给加热电阻通电，让活塞缓慢上升，直到活塞到汽缸底部的距离。求： （1）初始状态时汽缸内气体的压强p1； （2）末状态时汽缸内气体的温度； （3）此过程中气体从电阻吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）气体对外界做的功，试说明原因。 20. 如图，光滑圆弧轨道、粗糙水平轨道、传送带彼此平滑连接，斜面小车紧靠在端，、通过一小段圆弧平滑连接。把质量的小滑块（视为质点）在上某位置由静止释放，经过水平轨道段，沿切点进入以恒定速度逆时针运动的水平传送带。已知轨道的半径，长，长，斜面小车的总质量为，斜面倾角，物体与轨道、传送带及斜面间的动摩擦因数，其余接触面均光滑，斜面足够长。 （1）若滑块从最高点点由静止释放 ①求滑块到达圆弧轨道上点时对轨道的压力大小； ②求滑块在斜面小车上滑行的最大高度； （2）若要求滑块能滑上传送带但不能滑到斜面小车上 ①求滑块释放点的高度范围； ②滑块最终静止的可能位置。 21. 轴向磁通电机的技术创新和量产应用，或将有效解决电动汽车领域目前所面临的一些突出难题。如图1，在轴向磁通电机中，铜线圈直接蚀刻在定子上，转子盘由相互间隔的永磁体组成，位于定子前面，铜线圈通过特定的方式组合并通以特定规律的电流，从而驱动转子引起运动。如图2，定子上线圈内外半径分别为、，每个线圈的电阻为，线圈简化为单匝线圈，转子单个磁场、定子单个线圈所对圆心角均为，转子产生的磁场如图3所示，磁感应强度大小均为。当线圈中通以方向变化、大小恒为的电流时，转子盘受到安培力作用以角速度逆时针转动（即线圈受安培力相对磁场顺时针运动），求： （1）图4中线圈中的电流方向及电流变化的最小周期； （2）图4中线圈的左、右两侧边受到的安培力的合力大小； （3）图4中线圈上产生的感应电动势； （4）能量回收模式减速时，定子中由控制器保持大小恒定的电流，使转子始终受到与运动方向相反的力而停下来，用时，消耗转子总动能，忽略其他阻力影响，不计控制器消耗的能量，求刹车过程中系统回收的能量。 22. 为了更好地定量研究同位素，阿斯顿动手改进了初期质谱仪，制造了世界第一台高精密度质谱仪，原理如图所示。将气体电离后产生离子束，离子束首先经过、两个准直孔，沿对角线方向对准两平行电极的中心点射入电场，然后从两平行电极的右端挡板的圆孔中离开电场。之后离子束进入一个圆形磁场区域（图中虚线为其边界），磁场区域的圆心在两平行电极的中轴线上。荧光屏与轴线的夹角为，离子束在圆形的匀强磁场中发生偏转从而打在荧光屏上，用与所成的锐角表示离子在荧光屏上的位置。一比荷为的离子恰好沿方向离开电场，最后打在荧光屏上的位置为。已知两平行电极间的电压恒为，极板间距离为，极板长度为，磁场半径为，荧光屏足够长，求 （1）离子经过挡板上的圆孔时的速度； （2）磁场区域的磁感应强度； （3）若另一种离子也恰好沿方向进入磁场，达到荧光屏上的位置为，求此离子的比荷； （4）一束比荷为的离子沿方向射入磁场，其等效电流为，其到达荧光屏时被荧光屏吸收，求其产生的垂直荧光屏方向的作用力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$