浙江省浙南名校2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

高二物理学科 试题 第 1页(共 8 页) 绝密★考试结束前 2024 年学年第二学期浙南名校联盟期中联考 高二年级物理学科 试题 命题学校：义乌二中 高二物理组 审题学校：永嘉中学 陈丽萍 考生须知： 1．本卷共 8 页满分 100 分，考试时间 90 分钟；重力加速度 g 取 10m/s2 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题纸。 一、选择题Ⅰ（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 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.在国际单位制中，以下物理量的单位相同的是（ ） A.速度、加速度 B.动能、动量 C.电势差、电动势 D.频率、周期 2.2024 年 12 月 26 日，中国同时试飞两款新式军用飞行器，消息引爆网络，其一如图所示。 下列说法正确的是（ ） A.研究飞行器平直匀速飞过成都市区上空速度时飞行器可以看成质点 B.研究飞行器进行转弯机动的飞行姿态时飞行器可以看成质点 C.飞行器第一次试飞大约用时 10.8分指的是时刻 D.飞行器大仰角加速爬升时飞行员处于失重状态 3.2024 年巴黎奥运会上中国体操运动员邹敬园获得了竞技体操男子双杠的金牌，他在双杠上的英姿如图所 示。若两手臂对称支撑，则下列说法正确的是（ ） A.运动员垂直倒立时两臂间夹角越大手臂受力越小 B.图示位置双杠对手臂的支持力和手臂对双杠的压力是平衡力 C.运动员旋转在图示位置时对两杆的压力小于人的重力 D.运动员从悬挂到倒立的转动过程中克服重力做功 4.高压静电纺丝技术是利用高压静电场对高分子溶液的击穿作用来制备纳米纤维材料的方法，其基本原理 是在喷射装置和接收装置间施加上万伏的静电场，静电场类似于真空中一个点电荷和无限大金属平板（收 集器）构成，如图所示。下列说法正确的是（ ） A.a点电势高于 c点电势 B.b、d两点的电场强度相等 C.电子从 a点移到 c点，电场力做功等于零 D.质子从 b点移到 d点电势能减小 第 2题图 第 3题图 第 4题图 高二物理学科 试题 第 2页(共 8 页) 5.近来看了世界杯亚洲区预选赛，同学们纷纷表示要刻苦训练。如图所示， 校队足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方 O点，两次射 门，足球分别水平垂直打在水平横梁上的 a点和竖直梁上的 b点后原速率弹 回，到达 a、b两点瞬间速度大小为 va、vb，从射出到打到 a、b两点的时间 是 ta、tb，两次撞击的平均作用力是 Fa、Fb，不计空气作用力，两次撞击时 间近似相等，则（ ） A.Fa<Fb，va<vb B.Fa>Fb ， va>vb C.Fa>Fb ，ta<tb D.va>vb ， ta=tb 6.2023年 4月 14日，我国首颗综合性太阳探测卫星夸父一号准实时观测部分数据完成了国内外无差别开放， 实现了数据共享，体现了大国担当。如图所示，夸父一号卫星和另一颗卫星分别沿圆轨道、椭圆轨道绕地 球逆时针运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等,均为 a，且两轨道相交于 A、B两点，某时刻两卫星与地球在 同一直线上。已知地球质量为M,引力常量为 G。和下列说法正确的是（ ） A.卫星 S绕地球一周的时间可能为 72min B.两卫星通过A点时受到的万有引力和加速度都相等 C.该时刻两卫星在图示位置的速度 v1可能小于 v2 D.卫星 S在地球表面发射速度大于 7.9km/s 且小于 11.2km/s 7.安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护，如 图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高 H=1.8m处由静止释放，与正 下方的气囊发生碰撞，以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力 F随时间 t的变化规律 可近似用图乙所示的图像描述，已知头锤质量 M=3kg，重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正 确的是（ ） A.头锤落到气囊上表面时的速度大小为 4m/s B.碰撞过程中头锤的动量改变量大小为 33N·s，方 向竖直向上 C.碰撞结束后头锤上升的最大高度为 0.8m D.碰撞过程中系统损失的机械能为 28.5J 8.物体静止竖直悬挂在某一弹簧下时，弹簧的伸长量为�，如图，两者组成的弹簧振子做振幅为 A(A>2�)的 简谐运动，当物体到达最低点时，物体恰好掉下一半（即物体质量减少一半），下列说法正确的是（ ） A.此后振动系统的振幅变为� + 1 2 � B.此后振动系统的振幅变为� − 1 2 � C.此后振动系统的周期变大 D.物体经过平衡位置的速度变小 第 5题图 第 7题图 第 8题图 第 6题图 高二物理学科 试题 第 3页(共 8 页) 9.为了测量物体的位移，将与被测物体固定相连的电介质板插入平行金属板电容器中，将线圈 L（电阻不计） 和电容器 C并联后与电阻 R、电源 E相连，闭合开关 S，待电路达到稳定后再断开 S，LC回路中将产生电 磁振荡。已知此时被测物体静止，线圈的自感系数为 L，电容器的电容为 C，电路的振荡周期为 T。关于此 装置，下列说法正确的是（ ） A.开关断开后瞬间，电容器上的带电量最大 B.开关断开后经过 2 T ，线圈中的自感电动势为零 C.开关断后经过 2 T ，磁场能最小 D.如果让被测物体向左运动，电路的振荡周期 T会减小 10.如图甲所示，长为 1L 的单色线光源水平放置在某种液体中，紧贴液体表面的上方水平放置一光传感器， 传感器上光强随 x轴位置变化的情况如图乙所示，图中光强最强的一段对应传感器部分的长度为 2L ，该段 两侧光强迅速减小。已知该单色光在液体内的折射率为 n，光在真空中的光速为 c。下列说法正确的是（ ） A.光传感器检测到有光强的区域面积为(L1+L2 )2 B.该光源距液体表面的距离为 21 2 3 1 2 L L n  C.从光源发出的光到达光传感器所用的最长时间 为   21 2 2 L L n c  D.若将该光源上移,L2会增大 二、选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 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） 11.有关下列四幅图的描述，正确的是（ ） 甲 乙 丙 丁 A.图甲中，线圈顺时针匀速转动，电路中 A、B发光二极管不会交替发光 B.图乙中将曲线 1和曲线 2的气体混合后，对应的分子速率分布规律曲线与横轴围成的面积为曲线 1和曲 线 2下方的面积之和 C.图丙中观看立体电影时，观众戴的眼镜左右镜片交换后不影响观影效果 D.图丁中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有 收缩的趋势 第 10题图 第 11题图 第 9题图 高二物理学科 试题 第 4页(共 8 页) 50 11 2 1  n n 12.在图甲所示坐标系中，一根拉直的水平弹性绳 AB沿 x轴放置，绳左端点 A位于坐标原点，绳右端点 B 位于坐标 x=4.0m 处，t0时刻，使绳左、右端点 A、B同时沿着 y轴方向振动，形成两列沿 x轴传播、振幅 相同的简谐横波。图乙为绳左、右端点 A、B在一段时间内的振动图像，其中实线为左端点 A的振动图像、 虚线为右端点 B的振动图像，已知向右传播简谐波的速度 v=0.5m/s，则（ ） A.向左传播的简谐波的波长为 0.125m B.t=3s 时 x=1.0m 处的质点加速度方向沿 y轴 负方向 C.t=5s时 x=2.0m处的质点位移为 0.2m D.4s末~8s 末时间内，x=3.0m 处的质点通过的 路程为 0.2m 13．如图甲所示，黑光灯是一种利用发出的人类不敏感的紫外光引诱害虫飞近高压电网来“击毙”害虫的环保 型设备，图乙是黑光灯高压电网的工作电路示意图，将有效值为 220V、频率为 50Hz的正弦交流电压通过 理想变压器升为高压，变压器原线圈匝数为 1n ，副线圈匝数为 2n 。已知空气在通常情况下的击穿电场强度 约为 22 2kV / cm，杀灭害虫至少需要 1000V电 压。下列选项正确的是（ ） A.变压器副线圈输出的交流电频率为 1 2 50 Hzn n B.变压器原副线圈匝数比应满足： C.为安全起见，电网相邻两极间距离需小于 2 cm 44 D.若电网相邻两极间距为 0.5cm，则 1 2 n n ≥ 1 50 三、非选择题（本题共 5 小题，共 58 分） 14.Ⅰ（6分）某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为M ，砂 和砂桶的总质量为m，动滑轮的质量为 0m ，不计绳与滑轮之间的摩擦，重力加速度为 g。 L 第 12题图 第 13题图 第 14（Ⅰ）题图 高二物理学科 试题 第 5页(共 8 页) (1)下列说法正确的是________。 A.实验中需要垫高气垫导轨右端以平衡摩擦力 B.实验中满足M 应远大于m C.滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的 2倍 D.弹簧测力计的读数始终等于 0 1 ( ) 2 m m g (2)用螺旋测微器测滑块上的遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度 d  mm。 (3)某次实验测得滑块通过光电门 1、2时的挡光时间分别为 1t 和 2t ，两光电门距离为 L,可知滑块的加速度大 小 a  。（用题中所给物理量字母符号表示） (4)保持滑块和遮光条的质量不变，改变砂的质量，进行多次实验，以弹簧测力计的示数 F为横坐标，滑块 的加速度 a为纵坐标，作出的 a F 图像如图丙所示，已知直线上某点A的坐标为 ( , )q p ，则对应点A时砂 和砂桶的质量为 （用 0m 、 p、 q、 g表示）。 Ⅱ．(6分)为测量某种新材料的电阻率ρ，现有该材料制成的一均匀圆柱体，某同学进行如下实验： (1)先用多用电表电阻挡粗测圆柱体的电阻,如图甲所示为该同学所用多用电表电阻挡内部电路示意图，则 b 是 表笔（选填“红”“黑”）用电阻×10挡测量电阻时，指针位置如图乙所示，则电阻的测量值为 Ω。 多用电表使用一段时间后其中电池电动势会减小，若用电阻×10挡测量该电阻时仍能进行欧姆调零，则此时 电阻测量值 真实值（选填“大于”“小于”“等于”）； (2)再用伏安法更精确地测量该圆柱体的电阻，可选用的器材如下：待测圆柱体 直流电源（电动势 E=4V，内阻不计）； 电流表 A（量程 0~60mA，内阻约 30Ω）； 电压表 V（量程 0~3V，内阻约 10kΩ）； 定值电阻（阻值 R=90Ω）； 滑动变阻器（阻值范围 0~15Ω，允许通过的最大电流 2.0A）。 图丙、丁是用以上器材设计的电路图，其中测量结果更精确的是 （选填“丙”“丁”）； (3)测量出圆柱体直径为 d、长度为 L，实验时移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为 U，电流表 示数为 I，则该材料电阻率测量值的表达式ρ= （用题中字母表示）。 第 14（Ⅱ）-1 题图 第 14（Ⅱ）-2 题图 高二物理学科 试题 第 6页(共 8 页) Ⅲ．（2分）关于“用双缝干涉测量光的波长”、“用油膜法估测分子大小”两个实验，下列说法正确的是（ ） A.甲图中，若观察发现条纹比较模糊，可尝试通过调节拨杆使条纹清晰； B.乙图中，为了测量准确，往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓； C.若按丙图示的油膜计算，油酸分子的直径测量值将偏小； D.两实验中都用到了用宏观量测微观量的思想方法。 15．（8分）如图所示，一导热良好的、带活塞的气缸放置在倾角可变的粗糙斜面上，其初始角度为 37°，气 缸质量 10kgM  ，活塞质量 8kgm  ，横截面积为 210cm ，活塞与气缸间可无摩擦滑动且不计厚度，气缸与 斜面间动摩擦因数 0.8  ，大气压强 50 1 10 Pap   保持不变，初始环境温度 270KT  ，活塞此时离缸底 1 18cmL  ，气缸足够长且导热良好。 (1)若环境温度保持不变，斜面倾角缓慢减小，气缸内气体的分子平均动能 （选填“增大”“减小” 或“不变”），缸内气体压强减小的微观原因解释是 ； (2)若斜面倾角为 37°时，气缸静止在斜面上，求缸内气体压强； (3)若斜面倾角为 37°保持不变，环境温度由 270K逐渐上升到 330K的过程， 求活塞移动的距离。 16．（11分）某装置由圆锥摆、部分圆轨道、传送带和平板车四部分组成。长度 l=0.96m的细线（质量不计） 一端被固定 O1点，另一端悬挂一个物体（可视为质点）。现使物体在水平面内做匀速圆周运动，某时刻悬 挂物体的细线断裂，物体沿水平向右飞出，恰好无碰撞地从一段半径为 R1=5m的竖直圆轨道 AB的 A点飞 入，经过水平轨道 BC，冲上固定水平传送带 CD,传送带以恒定速度 0 2 m / sv  顺时针转动，紧靠 D处有 一质量 3kgM  的足够长的平板车静止在光滑的水平地面上，已知物体的质量 1kg, 37m   ，传送带的长 度 3.2mL  ，物体与小车的上表面、传送带间的动摩擦因数均为 0.5  ，物体与其余各处阻力均不计， sin37 0.6,cos37 0.8   ，求 第 15题图 第 14（Ⅲ）题图 高二物理学科 试题 第 7页(共 8 页) (1)物体做水平匀速圆周运动的线速度大小。 (2)物体到达 B点时对轨道的压力大小； (3)调节传送带以不同的速度匀速转动，分析物体从离开传送带到与平板车相对静止的过程中位移大小 x与 传送带速度 v之间的关系。 17.(12分)如图所示，水平面上固定两根间距 0.2ml  的足够长平行光滑导轨MN JK、 ，导轨间 MJPQ ABCD、 和 EF右侧区域分别存在磁感应强度 1 2 32T 1T 2TB B B  、 、 的匀强磁场。其中 B1方向与 导轨平面成 60°斜向右上方，B2、B3方向垂直纸面向里。导轨左端接有有电动势 E=2V、内阻 r=0.2Ω的电 源，电容 1FC  的电容器与阻值为 0.9Ω的电阻 R1串联后接在MN JK、 之间。在磁场内，分别放置两根长度 均为 0.2ml  、电阻均为 2 0.2R  的导体棒 ab和 cd （紧贴 CD），CD EF、 之间有一个与导体棒 cd 材质、 粗细均相同，长度 0.2ml  ，宽度 0.1md  ，质量 0.03kgm  的导体框 efgh。开始时，开关 S接 1，导体棒 ab 在垂直棒的水平恒力 F作用下保持静止；开关 S接 2，导体棒 cd 以 v0=4m/s弹出，与导体框 efgh碰撞后粘 在一起，进入磁场 3B 。以CD为界，左侧导轨导电，右侧导轨表面绝缘，导体棒 ab cd、 ，导体框 efgh与导 轨接触良好，且运动过程中始终与轨道垂直，除已知电阻外其他电阻均不计。求： (1) 水平恒力 F； (2)导体棒 cd 弹出后电容器剩余的电荷量 q； (3)ef边进入磁场 B3后的速度大小； (4)导体框 efgh进入磁场 B3后 hg边产生的焦耳热。 高二物理学科 试题 第 8页(共 8 页) 18.(13分)现代科技研究中，科学家们常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图所示，平面直角坐 标系 xoy中，在第一象限内，存在以抛物线方程� = (� − 2)2(0≤x≤2m)为边界沿 y 轴负方向的匀强电场�1 = 1.6 × 107N/C；第二象限存在一垂直于纸面向外、半径为 r=2m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为 B1；第 四象限(x ≥2m)区域存在一垂直于纸面向外的匀强磁场区域，磁感应强度为 B2=1T，其余 0≤ x≤ 2m区域为无 场区；一群带正电粒子从 x轴上的 A（-2m，0）点以初速度�0 = 4 × 106�/�，方向与 x 轴正方向成β （0≤ β ≤ 1800）进入第二象限，经圆形磁场偏转后所有粒子垂直于 y轴进入第一象限，不计粒子重力及粒子间相 互作用，不计运动电荷对磁场的影响，带电粒子的比荷为 2 × 106C/Kg，不考虑相对论效应，求： （1）磁感应强度 B1的大小？ （2）沿着 y 轴负半轴放置一块不计厚度的粒子收集板，要将经磁场 B2偏转后的粒子全部收集，收集板的 长度至少为多大？ （3）若题（2）中为特殊材料制成的收集板，经磁场 B2偏转后的粒子能垂直穿过 y轴进入第三象限（即沿 x轴方向没有能量损失，沿 y轴方向能量全部损失），且在第三象限交替分布着沿-x方向的匀强电场和垂直 xOy 平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为 L=2m，边界与 x轴垂直，电场强度�2 = 4 × 106N/C，磁 感应强度从右往左依次分别为 B、2B、3B……nB，其中 B=0.3 T。经过多次进出电场和磁场后粒子的轨迹恰 好与某磁场左边界相切，求粒子在第三象限中能到达距 y轴的最远距离？ 第 18题图 2024 年学年第二学期浙南名校联盟期中联考 高二年级物理学科 参考答案 一、选择题Ⅰ（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A D C A D C A B C 二、选择题Ⅱ（本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分） 11 12 13 AD BD BD 三、非选择题（本题共 5 小题，共 58 分） 14.I.（1）C（2分） （2）1.120 （1分） (3) （1分） (4) （2分） 14Ⅱ.（1）黑 （1分） 120 （1分） 大于（1分） （2）丙 （1分） （3） （2分） 14Ⅲ. AD（2分） 15．(8分)（1）不变-------1分；分子数密度减小-------1分 （2）由平衡条件可知 0sinmg p S pS   -------2分 解得 51.48 10 Pap   -------1分 （3）环境温度由 270K逐渐上升到 330K的过程，由 0sinmg p S pS   可知压强不变。则 1 1 V V T T  -------1分 结合 5 3 1 18 10 mV L S    解得 1 11 9 V V -------1分 即有 L2=22cm 则移动距离 22-18=4cm-------1分 16.(11分)（1）物体在水平面做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得 2 tan sin vmg m l    -------1分 2 2 2 2 1 1 1 2 d L t t       0 4 2 q m g p   2π 4 ( ) d UR L IR U 可得 -------1 分 （2）物体沿水平方向飞 出，恰好无碰撞地进入 A点， 则有 tan Av v   4 /Av m s -------1 分 对物体从 A点到 B 点的过程，根据动能定理 ��(1 − ����) = 1 2 ���2 − 1 2 ���2 6 /Bv m s -------1分 对物体在 D 点根据牛顿第二定律， 根据牛顿第三定律 -------1分 （3）物体滑上传送带的加速度 若物体在传送带上一直加速 2 2 2 gD Cv v L  ； 68 /Dv m s -------1分 物体在传送带上一直减速 2 2 2 gC Dv v L  ； 2 /Dv m s -------1分 以物体和平板车为系统，根据系统水平方向动量守恒可得 1( )Dmv m M v  （1）-------1分 对物体从从离开传送带到与平板车相对静止的过程，根据动能定理 −���� = 1 2 ��12 − 1 2 ���2 （2）-------1分 联立（1）（2）式，得 2 3 32 x v -------1分 综上所述 2 0.375 68 / 3 ( ) 2 68 / 32 6.375 2 / m v m s x v m v m s m v m s         -------1分 17.（12分）（1） ° 2 cos30 3 A A F BIL N F F N     方向水平向右-------2 分 17.2NF N mga g m    ' 17.2N NF F N  1 4 4tan sin 10 0.96 m / s 3.2m / s 3 5 v gl        1 2 B N vF mg m R   （2）电容器初始所带电荷量 1 1C 2 q CU C E    -------1 分 对导体棒，根据动量定理有 2 0 1 0 3 B Il t mv   -------1分 I t q   联立可得 0.2Cq  -------1 分 0.8Cq q q   剩 -------1分 （3）由题意，导体框的质量为m，则导体棒的质量为 1 3 m ，导体棒与 efgh框发生碰撞过程中满足动量守恒， 有 0 1 1 4 3 3 mv mv v1=1m/s-------1分 导体棒 cd与 ef碰撞后并联，电阻为 可得整个线框的总电阻 22 0.1 2 0.2 0.5ΩR R R     总 -------1分 线框从进入磁场 3B 到，根据动量定理有 2 2 3 2 1 4 4 3 3 B l mv mv R d   总 -------1分 求得 2 0.2m/sv  -------1分 （4） 2 2 1 2 1 4 1 4 2 3 2 3 Q mv mv    -------1分 2 0.00768 5hg Q Q J  -------1分 18.（13分） （1）因为带电粒子平行 x轴离开圆形磁场，根据磁发散条件可知，带电粒子偏转半径为 R=r, 由 ， ，得 B1=1T -------2 分 （2）粒子进入电场时，假设抛物线边界任一入射点坐标为（x,y）,经过电场偏转后经过 x轴上点（x2，0） 则 �2 − � = �0� � = �1� 2� � 2 � = (� − 2)2 得x2=2m,全部粒子从 D（2m，0）进入第四象限。 -------1分 2 0.1Ω 2 RR   又因为粒子进入磁场 x 方向的速度分量保持不变，粒子在磁场 B2中运动轨迹的弦长为： � = 2����� = 2����2 ���� = 2��0 ��2 -------2 分 即所有粒子弦长相同，过 x=2m直线上同一点， � =− � =− 2��0��2 =− 4� -------1分 即坐标为（2m,-4m） 当 y=4m的入射粒子经过磁场 B2偏转后到达点（2m,-4m）时，速度与水平方向夹角为θ，tanθ = 4,如图可 知，打到 y 轴(0,-12m)，所以收集板长度至少为 8m。-------1分 （3）粒子到达距离 y轴最远时，速度方向平行于 y方向，只要能进入下一个电场，就有平行 x方向的速度， 由此可知粒子离 y轴最远时一定处于第 n个磁场中，此前粒子已经过 n个电场，设此时粒子速度大小为 nv ， 由动能定理有 ���� = 12��� 2 − 12��0 2-------2分 粒子每经过一个电场加速后就进入下一个磁场，则通过第 n个磁场的过程中，设粒子进入第 i个磁场时速度 方向与水平方向的夹角为α，在竖直方向上由动量定理 有 �∆�� = �����∆� = ����-------2 分 所以从进入第三象限开始到最后一个磁场，累计有 q(1+2+3+……+n)BL=���-0 联立解得 解得 n=4-------1 分 可知粒子离轴最远的距离为 x=2nL=8L=16m-------1 分