浙江省杭州市及周边地区2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

2024-2025学年浙江省杭州市及周边地区高二（下）期中考试物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1.动力电池的质量能量密度是电池单位质量所释放出的电能。下列能正确表示其单位的是(    ) A. B. C. D. 2.2025年2月24日17时35分，火星结束两个多月的逆行，重新开启顺行。本次周期中，火星于去年12月8日开启逆行。1月12日，火星运行至距离地球最近的位置，两者仅相距约9600万公里，到2月24日拉远到约亿公里。这意味着火星相对地球平均每天以60多万公里的速度“退场”。下列说法正确的是(    ) A. 17时35分指的是时间间隔 B. 每天60多万公里的速度指的是瞬时速度 C. 火星开启逆行时其公转方向与顺行相反 D. 研究火星逆行和顺行时都能把火星看作质点 3.下列设备或仪器中与其它几项工作原理不同的是(    ) A. 变压器 B. 磁电式电流表 C. 无线充电器 D. 电磁炉 4.《哪吒2》电影今年春节上映以来非常热门，让观众能感受到中华文化的独特魅力。哪吒手拿火尖枪，双脚对称地踩着风火轮稳定时的状态如图所示。下列说法正确的是(    ) A. 双腿夹角越大受力越小 B. 单个风火轮对脚的支持力和哪吒的重力是一对平衡力 C. 若风火轮托着哪吒竖直加速飞起时，轮子对他的支持力大于人与枪总重力 D. 若风火轮托着哪吒水平加速飞行时，轮子对他的作用力等于人与枪总重力 5.金属圆盘和金属棒分别接电源的正负极，将圆盘置于污泥槽底部，接通电源可将污泥絮体收集到圆盘上。圆盘与棒之间的电场分布如图实线所示，虚线为其中一个等势面。某一污泥絮体视为质点仅受电场力从A到B的运动轨迹如图所示，B点为轨迹、电场线和等势面的共同交点，下列说法错误的是(    ) A. 污泥絮体带正电 B. A处电势低于B处电势 C. 污泥絮体的速度先减小后增大 D. 污泥絮体的电势能先增大后减小 6.在无风的日子里，有一离地面足够高的沙尘颗粒由静止开始下落，在其降落过程中受到阻力大小与速率v成正比。以地面为零势能面，x表示下落高度，t表示下落时间，，，E分别表示重力冲量的大小，动能和机械能。则沙尘颗粒在下落过程中，下列图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 7.如图所示，嫦娥6号航天器先在距月球表面高度为R的圆形轨道Ⅰ上运行，到达轨道A点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点B时再次点火进入近月圆轨道Ⅲ。已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为，则(    ) A. 月球处在轨道Ⅱ的中心位置 B. 嫦娥6号在轨道Ⅱ从A点运行到B点，月球引力对其做负功 C. 嫦娥6号在轨道Ⅰ运行速度小于 D. 嫦娥6号在轨道Ⅱ上通过B点的加速度小于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度 8.如图所示，竖直平面内长度为3L的铜导线从中点弯折成夹角为的“V”形，上部分置于磁感应强度大小为B、方向垂直竖直面向里的足够大的匀强磁场中。顶点a到磁场边界MN的垂直距离为h，ab与MN的夹角为。当在导线中通以如图电流I时，下列说法正确的是(    ) A. 此时安培力方向竖直向上 B. 此时安培力大小为 C. 将“V”形导线竖直向下移动，受到的安培力增大 D. 将“V”形导线水平向左移动，受到的安培力减小 9.如图所示，太阳能路灯的额定功率为P，光电池系统的光电转换效率为。用表示太阳辐射的总功率，太阳与地球的间距为r，地球半径为R。太阳光传播到达地面的过程中大约有的能量损耗，电池板接收太阳垂直照射的等效面积为S。则在时间t内，下列说法正确的有(    ) A. 到达地球表面单位面积太阳辐射能量约为 B. 到达地球表面的太阳辐射总能量约为 C. 路灯正常工作消耗的太阳能约 D. 路灯正常工作时间t与所需日照时间之比约为 10.如图所示为某光学器材的截面图，由两个半径均为r的圆弧组成，右边圆弧的圆心恰好位于左边圆弧的边缘D点，且。O点存在一个向AD弧各方向发射光线的点光源，AB边有的区域有光线射出，光在真空中传播的速度为c，下列说法正确的是(    ) A. 光在器材内的传播速度为 B. BC弧上有区域有光线射出 C. 光从AD弧第一次到达ABC边的最长传播时间为 D. 若光源采用更高频率的光，ABC边可观察到光的区域将变大 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 11.下列说法正确的是(    ) A. 电磁波是横波 B. 泊松亮斑现象支持了光的波动说 C. 不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功 D. LC振荡电路中电场能与磁场能相互转化的周期 12.如图所示，同种介质中的两个波源A和B分别位于x轴上的和处，时刻同时开始振动，分别形成沿 x正方向和负方向传播的简谐横波，振幅为20cm，波速为。某时刻波的前沿传到图中的P点和Q点，下列说法正确的是(    ) A. 两列波起振方向相反 B. 时，处的质点Q第一次到达波峰 C. 0到时间内，处的质点M通过的路程是160cm D. A、B连线上不包括A、共有6个振动加强点 13.如图所示，水平传送带AB以顺时针匀速转动，其右端连接一段光滑水平面BC。现将质量的物块可视为质点从A处静止释放，经传送带运送至B处，后通过水平面BC滑上质量的木板b。木板b紧挨着BC右端放置在光滑水平地面上，其上表面与BC等高。小物块a与木板b右侧竖直挡板发生完全弹性碰撞且最终恰好不脱离木板。已知AB长，木板长，物块与传送带间的动摩擦因数为，与木板上表面间的动摩擦因数为，重力加速度g取，则(    ) A. 物块a和木板b组成的系统机械能守恒 B. 传送带克服摩擦力做功为8J C. 物块a与木板上表面间的动摩擦因数 D. 全程系统产生的摩擦热为18J 14.下列说法正确的是           A. 图甲“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10 V的交流电时，副线圈输出电压不为零 B. 图乙“用单摆测重力加速度”的实验中，为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 C. 图丙“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先滴入油酸酒精溶液，再撒入爽身粉 D. 图丁“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，观察到的干涉条纹虽然倾斜，但不影响波长测量的结果 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 15.“探究平抛运动的特点”实验装置如图1所示。 下列说法正确的是           A.需要测出平抛小球的质量 B.上下调节挡板N时必须等间距移动 C.小钢球每次从斜槽M上同一位置静止释放 D.用光滑曲线把白纸上所有的点连接起来 斜槽末端下方用细线悬挂重锤的作用是          多选 A.判断仪器背板是否竖直 B.确定白纸上y轴的方向 C.利用重锤的惯性来保证实验装置稳定 D.没有作用，可有可无 某同学利用频闪照片法探究平抛运动规律，得到如图2所示的照片。照片中小方格的边长为，小球在平抛中的几个位置如图2中的a，b，c，d所示。根据图2中数据回答下列问题当地重力加速度g取 ①图2中的a点          填“是”或“不是”抛出点; ②点速度为          计算结果保留两位有效数字。 16.小李同学想准确测量某电阻的阻值阻值约为，开始设计实验。可用器材有： 电压表量程为15V，内阻约为 电流表量程为10mA，内阻为 电流表量程为100mA，内阻为 滑动变阻器最大阻值为 滑动变阻器最大阻值为 电源电动势，内阻不计，开关S，导线若干 为了使测量尽可能准确，电流表应选择          选填或，滑动变阻器应选择          选填或 选择合适的器材后，小李同学设计了如图1所示的电路图，P点应该接          选填“a”、“b”、“c”，Q点应该接          选填“a”、“b”、“c” 根据问所确定的电路进行某次实验时，电压表和电流表的指针分别如图2、3所示，则电压表读数          V，热敏电阻          此空保留三位有效数字 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 17.如图所示，固定在竖直平面内的游戏轨道，由光滑水平直轨道AB和CD、粗糙水平直轨道BC、圆心为的光滑圆弧形轨道DFG、圆心为的光滑圆弧形细圆管轨道GHK、倾角为的粗糙直轨道KN组成，轨道在D、G和K处平滑连接，所有轨道均绝缘。轨道AB的A端固定着轻质绝缘弹簧原长小于AB段的长度，轨道BC的长度，轨道DFG和GHK的半径均为，轨道KN上方虚线框内平行于轨道分布有电场强度大小、方向由N指向K的匀强电场。已知滑块与轨道BC、KN间的动摩擦因数均为。质量，电荷量，可视为质点的带正电小滑块压缩弹簧后由静止释放，滑块被弹簧弹出后获得动能，重力加速度g取， 若，求滑块第一次运动到G点时轨道对其支持力的大小; 若，求： ①滑块到达K点时的速度大小; ②滑块进入电场区域后离K点的最大距离 若，当取何值时，滑块最终停在轨道BC的C端? 18.如图所示，宽度为d的光滑平行金属导轨Ⅰ，左端接有电动势为E、内阻为r的电源，右端连接半径为R的半圆光滑导轨，圆导轨上端ef与轨道Ⅰ右端gh对齐，上下错开，下端jk与宽度同为d的光滑平行金属导轨Ⅱ连接，导轨Ⅱ左端通过单刀双掷开关S连接阻值为的电阻和电容为C的电容器初始不带电荷。导轨Ⅰ、Ⅱ区域有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，圆导轨区域有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。现将开关掷向1，一根质量为m，电阻不计的金属杆从导轨Ⅰ某处静止释放，到达gh前已达到稳定速度。金属杆到达圆轨道上端ef时施加外力使其沿圆轨道做匀速圆周运动，到达jk时立即撤去外力，并将开关掷向2。导轨Ⅰ、Ⅱ足够长，金属杆与导轨始终接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度为 g，求： 的大小; 金属杆从释放到速度稳定过程中，通过杆的电荷量 q； 电容器两端的最大电压 金属杆从ef运动到jk过程中，外力对杆所做的功W。 19.如图甲所示，空间内有一个边长为L的正立方体区域，以A点为坐标原点，建立xyz空间坐标系。一质量为m，电荷量为q的带正电粒子以初速度从A沿x轴正方向进入立方体空间，不计粒子重力，则： 若该区域内存在沿z轴向下的匀强电场，粒子从立方体区域离开的坐标位置; 若该区域内存在均沿z轴向下的匀强磁场B和匀强电场，粒子进入正立方体空间后使其从MQ棱上某点离开，电场强度和磁感应强度B大小满足什么关系; 若该区域内加入如图乙所示沿x轴和z轴随时间变化的磁场。设粒子在时刻从A点进入立方体空间，要使粒子从平面BCPN离开，且速度与x轴正方向夹角为，求磁感应强度的可能值。 五、综合题：本大题共1小题，共12分。 20.如图所示，竖直固定的气缸顶部开有小孔，气缸内壁高度，横截面积，质量的活塞可在气缸内运动，活塞下方封闭有一定质量的理想气体。初始时活塞处在气缸正中间，缸内气体温度。现用电热丝未画出对密闭气体缓慢加热到，此时活塞刚好达到顶部，继续缓慢加热到，整个过程气体吸收热量115J。外界大气压，不计活塞厚度和所有摩擦，活塞和气缸均绝热，重力加速度。 活塞向上移动的过程中，缸内密闭气体分子数密度          “增大”、“不变”、“减小”，缸内密闭气体分子平均速率          “增大”、“不变”、“减小” 求缸内密闭气体的热力学温度 求整个过程缸内密闭气体内能的改变量。 答案和解析 1.【答案】D  【解析】根据动力电池的质量能量密度的定义可知，其单位为，故D正确。 2.【答案】D  【解析】A、17时35分指的是时刻，故A错误； B、每天60多万公里的速度指的是平均速度，故B错误； C、火星开启逆行时其公转方向与顺行相同，故C错误； D、研究火星逆行和顺行时，火星的形状大小都可以忽略不计，都能把火星看作质点，故D正确。 3.【答案】B  【解析】解析：变压器、无线充电器、电磁炉的工作原理都是电磁感应的规律，磁电式电流表的工作原理是通电导线在磁场中受安培力的作用，故选B 。 4.【答案】C  【解析】A、人与枪的总重力为G，双腿夹角为，根据平衡条件有，则夹角越大双腿受力越大，故A错误； B、两个风火轮对脚的支持力的合力与人和枪的重力平衡，故B错误； C、若风火轮托着哪吒竖直加速飞起时加速度竖直向上，根据牛顿第二定律知轮子对他的支持力大于人与枪总重力，故C正确； D、若风火轮托着哪吒水平加速飞行时合力沿水平方向，轮子对他的作用力斜向前上方，大于人与枪总重力，故D错误。 5.【答案】A  【解析】A.根据曲线运动的合力位于轨迹的凹侧，可知污泥絮体受到的电场力与场强方向相反，则污泥絮体带负电，A错误; B.根据沿电场方向电势降低，结合等势面与电场线垂直，可知A处电势小于B处电势，故B正确； 污泥絮体仅受电场力从A到B的运动，电场力先做负功后正功，所以污泥絮体速度先减小后增大，所以污泥絮体的电势能先增大后减小，故CD正确。 故选A。 6.【答案】B  【解析】B、重力的冲量，故B正确； A、设阻力，根据牛顿第二定律，可得，所以沙尘颗粒向下做加速度减小的加速运动，加速度减小为零后做匀速运动，图像的斜率表示加速度，故A错误； C、根据动能定理，，所以沙尘颗粒匀速之前图像不是正比关系斜率变化，故C错误； D、根据功能关系，，由于受阻力作用，开始阶段沙尘颗粒向下做加速度减小的加速运动，机械能减小，斜率增大，加速度减小为零后做匀速运动，机械能继续减小，斜率不变，故D错误。 7.【答案】C  【解析】A、根据开普勒第一定律，月球处在椭圆轨道Ⅱ的一个焦点位置上，故A错误； B、嫦娥6号在轨道Ⅱ从A点运行到B点过程离月球越来越近，月球引力对其做正功，故B错误； C、根据，故月球的第一宇宙速度，嫦娥6号在轨道Ⅰ运行速度小于第一宇宙速度，故C正确； D、根据，，嫦娥6号在轨道Ⅱ上通过B点时距月球球心的距离等于在轨道Ⅲ上通过B点时距月球球心的距离，所以嫦娥6号在轨道Ⅱ上通过B点的加速度等于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度，故D错误。 8.【答案】B  【解析】解析：根据左手定则可知：ab导线所受安培力大小为： ，方向：垂直于ab向下，ac导线所受安培力大小为：，方向：垂直于ac向下，根据平行四边形定则可知：两安培力的矢量和，大小为 ，方向：竖直向下，故 A错误，B正确； 将“V”形导线竖直向下移动，受到的安培力 ，由于h变大，可得：F变小，故 C错误；  将“V”形导线水平向左移动，受到的安培力 ，由于h不变，可得：F不变，故D错误； 所以选B 。 9.【答案】D  【解析】A、以太阳为中心，半径为 r的球面积，太阳辐射总功率为，但光传播到地面有能量损耗，到达地球表面的功率是，那么到达地球表面单位面积太阳辐射功率约为，在时间t内，单位面积太阳辐射能量约为，故A错误； B、地球垂直太阳光方向的有效接收面积把地球看成圆形接收面，到达地球表面单位面积太阳辐射功率约为，根据这里P是功率，t是时间，则在时间t内到达地球表面的太阳辐射总能量，故B错误； C、已知路灯额定功率为P，工作时间 t，则路灯消耗电能，而光电电池系统光电转换效率为，意味着消耗的太阳能，故C错误； D、设路灯正常工作时间t，消耗电能，在日照时间内，电池板接收太阳垂直照射等效面积为S，到达地球表面单位面积太阳辐射功率约为，则接收太阳能，经光电转换效率转换后提供路灯电能。因为，即，整理可得，故D正确。 10.【答案】C  【解析】作出两个在界面恰好发生全反射的光路，如图所示， A、光在AB面上的E点恰好发生全反射，由题意可知，故，即，故该光学器材对光的折射率，因此光在器材内的传播速度，A错误； B、光在BC弧上的F点恰好发生全反射，故BC弧上BF段是没有光线射出的，根据全反射的临界角条件可知，即，由几何关系可知，故BC弧上有区域有光线射出，B错误； C、结合光在介质中的路径分析可知，光从AD弧第一次到达ABC边时最长的传播路径为DC长度，即为r，故最长传播时间，C正确； D、若光源采用更高频率的光，由于光的频率增大，折射率变大，全反射的临界角变小，会导致光线出射的临界点E向A端移动，F点向C端移动，故ABC边可观察到光的区域将变小，D错误； 故选C。 11.【答案】AB  【解析】A、电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，为横波且电场和磁场的方向处处相互垂直，故A正确； B、泊松亮斑是光的衍射形成的，它支持了光的波动说，故B正确； C、在外界的影响下，气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功，但不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，故C错误； D、电场能和磁场能是标量，只有大小没有方向，所以它们的转化周期，故D错误。 12.【答案】BC  【解析】A、根据“上下坡法”可知，两列波起振方向均沿y轴负方向，故A错误； B、两列波的周期，波源A产生的波传到Q点用时，波源B产生的波传到Q点用时，而质点Q起振方向沿y轴负方向，故再经，即时，第一次到达波峰，故B正确； C、两列波传到M点时，所经历时间，M点为振动加强点，故振幅为，再经历，通过的路程，故C正确； D、由于AB间距离，故A、B连线上不包括A、共有7个振动加强点，故D错误。 13.【答案】CD  【解析】解析：由于物块a和木板b之间的一对滑动摩擦力做功的代数和为负的，所以物块a和木板b组成的系统机械能减少，故A错误； 物块a在水平传送带AB上运动时，由受力分析可得：，所以可得： ， 设物块a在水平传送带AB上一直做匀加速直线运动，则有： ，带入数据可得： ，可知假设成立，根据 ，可得：， 则传送带克服摩擦力做功，故B错误； 物块a在木板上表面运动的过程中，物块a与木板组成的系统动量守恒，有：   ， 根据能量守恒定律，物块a与木板组成的系统有： ，联立两式带入数据可得：  ，故C正确； 物块a在水平传送带AB上运动时产生的热量， 物块a在长木板上运动时产生的热量  ，所以全程系统产生的摩擦热为  ，故D正确； 所以选CD 。 14.【答案】AD  【解析】A.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈中仍会发生电磁感应现象，副线圈输出电压不为零，故A正确； B.单摆的周期与摆球相距平衡位置有较大的角度无关，且为让单摆的运动为简谐运动，摆角应小于，故B错误； C.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，先均匀撒入爽身粉，再滴入油酸酒精溶液，故 C错误； D.图丁中干涉条纹虽然倾斜，但中心刻线与亮条纹平行，不影响波长测量的结果，故D正确。 15.【答案】；；①是；②；  【解析】、本实验不需要用天平测出小球的质量，故A错误； B、上下调节挡板N时，挡板高度无需等间距变化，故B错误； C、每次小钢球必须从同一位置由静止释放，从而确保小钢球初速度大小相等，故C正确； D、记录的点应适当多一些，应先把与平滑曲线偏差比较大的点舍去，然后用光滑曲线把剩下的点连接起来，故D错误； 斜槽末端下方用细线悬挂重锤的作用是确保坐标轴的y轴为竖直方向或沿重锤方向描下y轴为竖直方向，保证仪器背板竖直，故AB正确，CD错误； ①、bc、cd间水平方向的位移相同，则时间间隔相等，竖直方向连续相等时间内的位移之比为1：3：5，满足初速度为零的匀加速直线的规律，所以图2中的a点是抛出点； ②竖直方向根据位移差公式有，可得时间间隔 则水平方向 竖直方向 所以b点的速度 16.【答案】；；；a；；；  【解析】待测电阻阻值约为，电源电动势，内阻不计，则最大电流约为，则电流表应选，滑动变阻器最大阻值为阻值太大，为便于调节滑动变阻器选； ，所以电流表采用内接法，图1所示的电路图，P点应该接c，滑动变阻器的最大阻值远小于待测电阻的阻值，则滑动变阻器采用分压接法，Q点应该接a； 电压表的分度值为，则读数为，电流表的分度值为，则读数为， 所以热敏电阻，解得； 17.【答案】解：能量守恒定律：， ， ； ①能量守恒定律：， 或 ②能量守恒定律：， 滑块经过BC轨道的次数为n，， 当，， 当时，设滑块进入电场区域的最大距离为， 由动能定理：， LKN ， 由能量守恒定律：， ， 综上所述：的可能值为和。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 18.【答案】稳定时满足， 对金属杆，列动量定理： ， 联立以上两式，得 金属杆从ef到jk过程中产生余弦交流电，电动势峰值： 运动时间：，产生的焦耳热： 对金属杆，应用动能定理：   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 19.【答案】粒子在匀强电场中做类平抛运动，加速度 假设粒子从BN边离开电场区域，则，假设不成立， 粒子从MN边离开电场区域 由 得 所以粒子从立方体区域离开的坐标位置为 粒子在水平面内做圆周运动，竖直向下做匀加速直线运动 竖直方向： 得 水平面上： 根据运动等时性：，即 临界：粒子恰打在 Q点，圆周半径恰好为，即 由得 所以 粒子在空间内运动如图所示 第一种情况：要使粒子在进入的前内就直接从BC边出去，且速度与 x轴正方向夹角为， 如图所示， 则 得 第二种情况：若粒子从E点离开，此时与x轴正方向夹角为，如图所示，但是在z轴负方向上已经向下2R，会从下底面 MNPQ先离开，后面重复性部分相同，不符合题意。 第三种情况：若粒子从F点离开，此时与 x轴正方向夹角为，如图 满足： 综合第一种情况和第三种情况得： 其他解法： 三种情况合为一种来解题，几何关系： 半径公式： 得  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 20.【答案】减小;增大； 等压过程，有 活塞受力分析： 等压过程气体对外做功： 由热力学第一定律   【解析】活塞向上移动的过程中，缸内密闭气体体积增大，则分子数密度减小；气体温度升高，则分子平均速率增大； 详细解答和解析过程见【答案】； 详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$