精品解析：浙江省金华市2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题

金华十校2024—2025学年第二学期期末调研考试 高二物理试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3、非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4、可能用到的相关参数：重力加速度g取 10m/s2。 选择题部分 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，多选、错选均不得分） 1. 下列属于国际单位制中导出单位符号的是（　　） A. N B. K C. m D. s 【答案】A 【解析】 【详解】A．N（牛顿）是由基本单位（1N=1kg·m/s2）导出的力的单位，属于导出单位，故A符合题意； B．K（开尔文）是国际单位制中温度的基本单位，故B不符合题意； C．m（米）是国际单位制中长度的基本单位，故C不符合题意； D．s（秒）是国际单位制中时间的基本单位，故D不符合题意。 故选A。 2. 2025年2月7日至14日，第九届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市举办。在亚冬会的比赛项目中，下列说法正确的是（　　） A. 短道速滑运动员转弯时受力平衡 B. 空中技巧运动员在空中处于失重状态 C. 判断两个冰壶能否碰撞时可以将冰壶看作质点 D. 宁忠岩夺得速度滑冰1000米的金牌，比赛中他的速度一直大于其他选手 【答案】B 【解析】 【详解】A．短道速滑运动员在转弯时做曲线运动，受力不平衡，故A错误； B．空中技巧运动员在空中时，加速度向下，处于失重状态，故B正确； C．判断两个冰壶能否碰撞时，冰壶的大小形状不能忽略，不可以将冰壶看作质点，故C错误； D．宁忠岩夺得速度滑冰1000米的金牌，比赛中他的平均速度大于其他选手，但瞬时速度不一定大于其它选手，故D错误。 故选B。 3. 阻力伞是一种短跑运动训练工具。如图所示，某段训练过程中，人处于匀速直线运动状态，连接阻力伞的轻绳不可伸长且始终处于水平状态，已知阻力伞重力为G，轻绳对阻力伞的拉力为，空气对阻力伞的作用力为F，空气对人的阻力可忽略不计，则（　　） A. B. 地面对人的摩擦力大小等于F C. 人对轻绳的拉力与阻力伞对轻绳的拉力大小相等 D. 人对轻绳的拉力与轻绳对人的拉力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，阻力伞也处于匀速直线运动状态，受力平衡，受力分析如图 则有 故A错误； B．对人与阻力伞整体分析可知，地面对人的摩擦力大小等于F的水平分力，小于F，故B错误； C．轻绳所受合力为零，即人对轻绳的拉力与阻力伞对轻绳的拉力是一对平衡力，大小相等，故C正确； D．人对轻绳的拉力与轻绳对人的拉力是一对相互作用力，故D错误； 故选C。 4. 考古学家在考古过程中常用到断代法，生物体死亡时，的摄入停止，体内的与原有含量的比值P满足衰变规律，其中t的单位为年。现测得某古生物样品中P约为0.125，则（　　） A. 比原子核的比结合能更大 B. 该古生物的年代距今约10460年 C. 弱相互作用是引起衰变为的原因 D. 具体推测年代还需要考虑该古生物样品发掘位置的气候、湿度、岩层等影响 【答案】C 【解析】 【详解】A．发生衰变生成过程释放能量，表明比更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，则比原子核的比结合能更小，故A错误； B．现测得某古生物样品中P约为0.125，根据 解得t=17190年，故B错误； C．衰变是由弱相互作用引起，发生衰变生成，则弱相互作用是引起衰变为的原因，故C正确； D．半衰期与元素的化学性质和所处的物理环境无关，可知，具体推测年代不需要考虑该古生物样品发掘位置的气候、湿度、岩层等影响，故D错误。 故选C。 5. 如图是微信跳一跳小游戏，物体需要从平台A跳跃到前方更高的平台B上。不同的操作方式会使同一物体的运动轨迹出现如图所示的两种水平线情况，不计阻力，则可推断出（　　） A. 轨迹甲的起跳速度较大 B. 轨迹乙的动量变化较大 C. 两条轨迹最高点速度相同 D. 两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲乙能达到的竖直高度相同，根据 可知，运动时间相同；因甲的水平位移较小，则根据 可知，甲的水平速度较小；根据vy=gt可知，甲乙竖直速度相同，可知甲的起跳速度较小，故A错误； B．根据 因甲乙时间相同，可知甲乙动量变化相同，故B错误； C．甲的水平速度较小，可知甲轨迹最高点的速度较小，故C错误； D．根据 因甲乙竖直速度相等，可知两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同，故D正确。 故选D。 6. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船顺利与轨道高度约为430km的天和核心舱实现径向交会对接，将陈冬、陈中瑞、王杰3位航天员送入空间站天和核心舱，开启为期6个月的“太空出差生活”。下列说法正确的是（　　） A. 若神舟二十号飞船运行速度超过7.9km/s，将会在离心力作用下离开地球 B. 神舟二十号为了与在较高轨道的天和核心舱对接，需做减速运动 C. 6个月的太空生活中，三名宇航员将环绕地球运动约1800圈 D. 若核心舱内有一弹簧振子，将振子拉离平衡位置后由静止释放，振子将会做简谐运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．7.9km/s是最小的发射速度，若飞船速度超过7.9km/s但小于11.2km/s，轨道会变为椭圆而非圆，但不会脱离地球引力离开地球，A错误； B．神舟二十号为了与在较高轨道的天和核心舱对接，需做加速运动，B错误； C．6个月的太空生活中，对三名宇航员有 代入数据可得周期约为1.5小时，6个月的太空生活中，三名宇航员将环绕地球运动约为，C错误； D．若核心舱内有一弹簧振子，将振子拉离平衡位置后由静止释放，虽然处于完全失重状态，但弹簧振子在弹簧弹力作用下，振子仍将会做简谐运动，D正确； 故选D。 7. 图甲为氢原子的能级图，大量处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这些光照射图乙中的光电管，有2种频率的a、b光可让光电管发生光电效应。图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A. a光光子的能量为 10.2eV B. 光电管中金属的逸出功为2.25eV C. a光的光照强度减小，光电子的最大初动能也减小 D. 图乙中滑片P从O向N端移动过程中，电流表示数逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．大量处于第3能级的氢原子，跃迁时能产生3种频率的光，能发生光电效应的应该是三能级到一能级和二能级到一能级，a光的遏止电压大，光子能量高，所以a光光子的能量为，故A错误； B．因为b光的遏止电压为 根据公式可得 由 解得，故B正确； C．光电子的最大初动能与光照强度无关，与光电子频率有关，故C错误； D．滑片P从O向N端移动过程中，A板带正电，电压为正向电压，增大电压，电流先增大后不变，故D错误。 故选B。 8. 我国的深海载人潜水器处于世界领先水平。某次潜水器由静止开始竖直下潜，下潜过程中受到的阻力与下潜的速度大小成正比，下列关于潜水器的速度−时间图像、动能−位移图像、重力势能−时间图像和机械能−位移图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 速度v增大，加速度a减小，图像的斜率减小，图像向下弯曲 当mg=kv时，潜水器向下做匀速运动，图像的斜率等于0。 综上所述，潜水器先加速向下，后匀速向下，图像的斜率先减小后等于0，图像先向下弯后水平，故A错误； B．根据动能定理得 斜率为k1=mg−kv，v增大，k1减小，当潜水器匀速向下运动时，图像的斜率等于0，动能不变，故B正确； C．重力的功率为 重力势能为 解得 斜率的大小为 潜水器先加速下降，后匀速下降，图像的斜率先增大后不变，故C错误； D．根据功和能的关系 解得 图像斜率大小为 潜水器先加速下降，后匀速下降，图像的斜率先增大后不变，故D错误。 故选B。 9. 如图甲所示，斜坡MN与光滑水平面的夹角α=37°，可视为质点的物块上固定一激光器，激光器始终发出一束竖直向上的红色激光，激光照在斜坡MN形成的光点为O′。物块和激光器整体以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，已知物块和激光器的总质量m=0.2kg，A、B两点距离为0.8m，圆周率π≈3。取向右为正方向，物块的速度v随时间t的变化如图乙所示，则（　　） A. t1=0.5s时，物块的位移为0.4m B. t1=0.5s时，光点O′的速度大小为0.96m/s C. t2=1.0s时，弹簧对物块的弹力大小为0.72N D. t3=2.0s时，光点 O′的加速度大小为6.0m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．t1=0.5s时，根据右图可得物块速度最大，刚好在O点，速度最大等于1.2m/s，根据几何关系可知O′速度等于 位移等于零，故AB错误； CD．t2=1s时，位移最大，由于A、B两点距离为0.8m，则此时位移等于0.4m，即弹簧形变量等于0.4m，由图可得周期等于2s，根据简谐运动周期公式可知 代入数据可得k=1.8N/m 根据胡克定律F=kx可得t2=1.0s时，弹簧对物块的弹力大小为F=0.72N； 同理可知t3=2s时，回复力等于弹力等于0.72N，根据牛顿第二定律可得物体加速度 根据几何关系可知光点O′的加速度大小 代入数据得a′=4.5m/s2，故C正确，D错误。 故选C。 10. 如图所示，等腰直角三棱镜ABC，直角边长为a，一束波长为λ的单色光垂直AB面从距离B点0.6a位置的D点处射入棱镜，棱镜对该光的折射率为，下列说法正确的是（　　） A. 有折射光从AC面射出 B. 使入射光绕D点顺时针转动60°的过程中，该光在棱镜BC界面上会发生全反射 C. 入射光绕D点顺时针转动，当入射角等于60°时，该光在棱镜中传播所用的时间 D. 当入射角等于60°，在AB界面上发生折射的光子动量变化的大小为，方向垂直于AB向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．如图所示 光打到AC面的点E，可知光线与法线的夹角为，设发生全反射时的临界角为C，有 而 则 即在到AC面的点E发生全反射，没有折射光从AC面射出，故A错误； B．如图所示 当入射角等于60°时，光线如虚线所示，取该过程中的某一角，如图中实线所示，设折射角为，光线打到BC面时，与其法线夹角为 有 因，则 由几何关系，有 则 则该光在棱镜BC界面上不会发生全反射，故B错误； C．如图所示 作水平线DE和竖直线相交于点，竖直线与相交于点，设，，则由几何关系，有 得 则 则 速度 则光在棱镜中传播所用的时间，故C错误； D．如图所示 由公式 可得空气中光子动量为 在三棱镜中，动量为 则由几何关系，可知、、构成底角为，顶角为的等腰三角形， 则，且方向垂直于AB向右，故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出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. 与下列图片相关的物理知识说法正确的是（　　） A. 甲图中增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度会变窄，亮度将增加 B. 乙图薄板上的石蜡熔化成圆形区域，说明薄板是晶体 C. 丙图中分子间距为r1时的分子力比分子间距为r2时的分子力大 D. 丁图中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．增加衍射光栅的狭缝个数，衍射条纹的宽度将变窄，根据光的干涉原理，更多的狭缝会使光叠加后能量更加集中，所以亮度将增大，故A正确； B．乙图薄板上的石蜡熔化成圆形区域，说明薄板表现为各向同性，是非晶体或是多晶体，故B错误； C．分子势能最小值位置在r2，此为平衡位置，分子力表现为零，分子间距为r1时的分子力比分子间距为r2时的分子力大，故C正确； D．知道了气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以计算出分子的质量（摩尔质量除以阿伏加德罗常数）；无法估算分子的体积，只能估计每个气体分子占据空间的平均体积（摩尔体积除以阿伏加德罗常数），故D错误。 故选AC。 12. 如图所示为一根制成圆形的绳子，该圆的半径为，ABCD为四等分点，其中ABD部分与 ACD部分的材质不同。绳上A点处有一波源，t=0时刻开始振动，B点在0.1s后开始振动，C点在0.2s后开始振动。已知波源的振动频率为5Hz，且波在传播12m后产生的影响忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 两列波相遇所需时间为 B. AB部分上的波长为6m C. 足够长的时间后，B点为振动减弱点 D. 足够长的时间后，圆上共有5个振动加强点（不计波源） 【答案】BD 【解析】 【详解】A．该圆的半径为，则该圆的周长为s=2πr，解得s=12m 已知t=0时刻开始振动，B点在0.1s后开始振动，C点在0.2s后开始振动，易得波在ABD部分传播速度为 在ACD部分传播速度为 由题意易知在t=0.2s时左侧波传播到D点，右侧的波传播到C点。此后两列波同时在CD部分传播，两列波的速度均为vC=15m/s，设在CD部分两波相遇所需时间为t1，则有（vC+vC）t1=s 解得t1=0.1s 则两列波相遇所需时间为t=0.2s+0.1s=0.3s，故A错误； B．由v=fλ，可得AB部分上的波长为，故B正确； CD．同理可得ACD部分上的波长为 波在ABD部分与ACD部分的传播周期均为 由题意易知波由A经B到D的时间为0.2s，恰好为一个周期；波由A经C到D的时间为0.4s，恰好为两个周期。可知两列波传播到D点时D处的质点的振动与A处波源的相位差为零，故把D处的质点当作与A处波源相同的波源。 两波源产生的波在ABD部分发生干涉时，因ABD部分的长度为6m，恰好等于波长λB，故ABD部分的中点B与两波源的波程差为零，D点与两波源的波程差为等于一个波长，故B、D两点为振动加强点； 两波源产生的波在ACD部分发生干涉时，因ACD部分的长度为6m，恰好等于波长λC的2倍，故ACD部分中的中点C与两波源的波程差为零，AC部分的中点和CD部分的中点与两波源的波程差均为3m，等于一个波长，D点与两波源的波程差为6m，等于2个波长，故C、AC部分的中点、CD部分的中点、D均为振动加强点。 综上所述，在ABD部分有2个振动加强点（包括D点），在ACD部分有4个振动加强点（包括D点），故圆上共有5个振动加强点（不计波源），且B点为振动加强点，故C错误，D正确。 故选BD。 13. “大疆”已成为无人机领域的龙头老大。如图是一款“大疆”四旋翼无人机正处于水平悬停状态，螺旋桨向下推空气使空气获得的速度大小为v，假设该无人机质量为M，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 螺旋桨每秒钟所推动的空气质量为 B. 无人机对空气所做的功为 C. 无人机的发动机输出功率为Mgv D. 假设无人机在离地面高为h的位置悬停时，突然一质量为m的零部件掉落，则当其落到地面瞬间时，无人机离地高度为（无人机升力不变） 【答案】AD 【解析】 【详解】A．因飞机静止，所以空气对飞机的作用力为F=Mg 则由牛顿第三定律可知，飞机对空气作用力F′=F=Mg 设单位时间内被螺旋桨向下推出的空气质量为m，取竖直向下为正方向，根据动量定理有F′t=mv 其中t=1s，解得，故A正确； B．由动能定理可得无人机对空气所做的功为 其中m为单位时间内被螺旋桨向下推出的空气的质量，故B错误； C．无人机的发动机消耗的功率为 解得，故C错误； D．设零件落地时，无人机上升的高度为H，取竖直向上为正方向，对无人机和零件的系统受合外力为零，则系统动量守恒，根据动量守恒可得关系式（M-m）H-mh=0 解得 则无人机离地总高度为H总=H+h= 故D正确； 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 甲同学探究小车速度随时间变化的规律，乙同学利用自由落体验证机械能守恒定律。 （1）下图中两个实验均要使用的器材是 （填字母代号）。 A. B. C. D. （2）下列说法正确的是 。 A. 甲同学实验要求满足牵引物的质量远小于小车质量 B. 甲同学实验时长木板应略有倾斜以消除摩擦力的影响 C. 乙同学实验开始瞬间只用单手托着重物再释放 D. 乙同学实验时打点计时器的限位孔应竖直安装 （3）如图为乙同学所获一条纸带的部分，O点是打下的第一个点，A、B、C为另外3个连续打下的点，打点频率为50Hz，则打点B时，重锤的速度为________ m/s（保留3位有效数字）。 实验中发现，各标记点的动能大于从O至该点过程中重力势能减少量，其原因可能是________。 A．工作电压偏低 B．存在空气阻力和纸带的摩擦力 C．接通电源前释放了纸带 （4）乙同学根据多条纸带数据算出加速度为g=9.77m/s2，并用此g值算出质量为M的重物减少的重力势能为5.09M，增加的动能为5.08M，根据以上计算________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒，理由是________。 【答案】（1）C （2）D （3） ①. 2.38##2.39##2.40 ②. C （4） ①. 不能 ②. 用重物的加速度计算减少的重力势能是错误的，正确的是用当地的重力加速度计算重物减少的重力势能。 【解析】 【小问1详解】 两个实验均要使用的器材是打点计时器，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问2详解】 A．甲同学实验不要求满足牵引物的质量远小于小车质量，因为不需要用牵引物的重力替代细绳的拉力，A错误； B．甲同学实验时不需要长木板应略有倾斜，不需要消除摩擦力的影响，因为不需要测量小车所受的合外力，B错误； C．乙同学实验开始瞬间用单手托着重物再释放的操作是错误的，正确操作是用一只手拉着纸带上端，松开手后重物做自由落体运动，C错误； D．乙同学实验时打点计时器的限位孔应竖直安装，因为重物带动纸带竖直向下运动，D正确。 故选D。 【小问3详解】 [1]打点B时，重锤的速度为 [2]A．工作电压偏低，打点力度偏小，各标记点的动能不会大于从O至该点过程中重力势能减少量，A错误； B．存在空气阻力和纸带的摩擦力，有机械能损失，各标记点的动能小于从O至该点过程中重力势能减少量，B错误； C．接通电源前释放了纸带，重物的初动能不等于0，重物初动能的测量值等于0，偏小，动能增加量的测量值偏大，各标记点的动能大于从O至该点过程中重力势能减少量，C正确。 故选C。 【小问4详解】 [1]乙同学根据多条纸带数据算出加速度为g=9.77m/s2，并用此g值算出质量为M的重物减少的重力势能为5.09M，增加的动能为5.08M，根据以上计算不能验证机械能守恒。 [2]理由是：用重物的加速度计算减少的重力势能是错误的，正确的是用当地的重力加速度计算重物减少的重力势能。 15. 关于“油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法中正确的是（　　） A. 该实验利用了等效替代法 B. 求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少计了10滴，会使结果偏小 C. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，会使结果偏小 【答案】C 【解析】 【详解】A．油膜法实验通过将分子视为球形单层排列，属于理想化模型法，而非等效替代法，故A错误； B．若少计10滴，计算的每滴体积为，大于真实值，导致每滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积估算偏大，分子直径偏大，故B错误； C．溶液搁置后酒精挥发，浓度升高，但实验仍按原浓度计算油酸体积，导致V的估算值小于真实值，分子直径偏小，故C正确。 故选C。 16. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。经过多次实验，作出图像如图乙所示，则（　　） A. 若增大气体体积时拉活塞速度过快，对应的图线是b B. 若推拉活塞时手握住注射器，对应的图线是a C. 若实验中有漏气，对应的图线是b D. 若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，对应的图线是c 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程 可得 若增大气体体积时拉活塞速度过快，由于气体对外做功，气体温度将降低，图线的斜率将增大，则对应的图线是b，故A正确； B．若推拉活塞时手握住注射器含有气体的部分，则气体温度升高，图线的斜率将变小，则对应的图线是c，故B错误； C．若实验中有漏气，根据 可知图线的斜率将增大，则对应的图线是b，故C正确； D．若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，设注射器和传感器连接细管中的气体体积为，则有 解得 则对应的图线是a，故D错误。 故AC。 17. 在双缝干涉实验中，当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时（如图甲），刻度板上的示数如图乙所示，其读数为________ mm。若测得双缝到光屏的距离为L，双缝间的距离为d，A、B两条间距为x，目镜的放大倍数为k，则光的波长为________。 【答案】 ①. 11.4 ②. 【解析】 【详解】[1]游标卡尺读数为11mm+0.1mm×4=11.4mm。 [2]条纹间距为 根据 解得 18. 如图甲所示为“验证动量守恒定律”实验装置。实验时，先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止滑下，落于水平地面的记录纸上，留下痕迹；再把B球放在斜槽末端，让A 球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。 （1）关于本实验下列说法正确的是 。 A. 斜槽必须光滑且末端切线水平 B. 小球A、B直径必须相同 C. 两球的质量关系满足mB>mA （2）不放B球，A球从斜槽上G处静止滑下落到记录纸上的落点为________。（选填“M”、”P”或“N”） （3）若某次实验中得出的落点情况如图乙所示，则说明该碰撞________（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。 【答案】（1）B （2）P （3）不是 【解析】 小问1详解】 A．为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，不必光滑，故A错误； B．要保证两球在斜槽末端发生正碰，则小球A、B直径必须相同，故B正确； C．为了防止两球碰撞后反弹，则需满足入射球的质量大于被碰球的质量，即mA>mB，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 根据实际情况可知发生碰撞后，B球的速度大于A球的速度，A球的速度小于碰撞前的A球速度，所以不放B球，A球从斜槽上G处静止滑下落到记录纸上的落点为P。 【小问3详解】 需要验证的动量守恒表达式为 因落地时间相等，则有 可得 要进一步验证碰撞是否为弹性碰撞，则应验证 可得 联立化简可得 结合图乙可知，该碰撞不是弹性碰撞。 19. 如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上插入一根足够长、两端开口的长玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积为S= 0.2cm2，玻璃管内一长为h=15cm的静止水银柱封闭着长度为的空气柱，此时外界温度为。 现把容器浸在温度为 的热水中，水银柱缓慢上升，当水银柱重新静止时下方玻璃管内的空气柱长度变为，实验过程中认为大气压没有变化，大气压（相当于75cmHg）。0℃的热力学温度为273K，忽略水银柱与玻璃管壁之间的阻力。 （1）放入热水后容器内空气分子的平均动能________（选填“变大”、“变小”或 “不变”），空气的分子数密度________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）求容器的容积V； （3）若实验过程中管内气体内能增加了5.6J，请判断气体从外界吸收热量还是向外界放出热量，并计算热量的大小。 【答案】（1） ①. 变大 ②. 变小 （2） （3）8.0J 【解析】 【小问1详解】 [1][2]放入热水后温度升高，则容器内空气分子的平均动能变大，气体体积变大，则空气的分子数密度变小； 【小问2详解】 设容器的容积为V，T1=300K，T2=350K 由盖-吕萨克定律 解得 【小问3详解】 因为气体膨胀对外做功，而内能增加，由热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，容器内气体压强为 气体对外做的功为 由热力学第一定律△U=W+Q 吸收的热量为Q=8.0J 20. 某物理研究小组设计的弹射装置如图，改变弹性势能，可改变小物块水平进入圆弧轨道A点的速度，已知AB段圆弧半径R=0.5m，圆心角θ=53°，直轨道BC倾角也为53°，BC段长为，长木板左端与水平平台右端紧靠在D点，表面相平，CD长为，小物块质量m=0.2kg，长木板质量M=0.4kg，长为，小物块与BC段动摩擦因数为，与长木板动摩擦因数为，其他摩擦阻力不计，已知。 （1）当弹射装置释放的弹性势能为0.8J时，求小物块刚经过圆弧面A点时，对圆弧面A点的压力大小； （2）改变弹射装置释放的弹性势能，若小物块经过轨道A、B、C后正好落在长木板左端D点，求小物块经过C点的速度以及从B点到D点的运动时间； （3）若小物块落到长木板上的瞬间，竖直方向速度变为零，水平方向速度不变，为使小物块能落在木板上且最终停留在长木板上，求弹射装置释放的弹性势能应满足的条件。 【答案】（1）5.2N （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 从释放到A， 解得 根据牛顿第二定律 解得 由牛顿第三定律可知对A点的压力大小为5.2N。 【小问2详解】 由C到D斜抛满足 ， 解得， 由B到C，斜面上减速的加速度大小为 解得 时间 所以 【小问3详解】 从开始弹射到小物块运动到C点 C点的水平速度为 设从C斜抛到木板上时，落点距木板最左端的水平距离为d1则 由动量守恒和能量关系可知， 则 恰好不滑离则 刚好落在长木板最左端时，对应C点速度最小，则 落上长木板后恰好停在木板最右端时，对应C点速度最大，则 即弹射装置释放的弹性势能应满足 21. 如图所示，两根电阻不计的光滑水平导轨A1B1、A2B2平行放置，间距L=1m，处于竖直向下B=0.4T的匀强磁场中，导轨左侧接一电容C=0.1F的电容器，初始时刻电容器带一定电荷量，电性如图所示。质量、 电阻的金属棒ab垂直架在导轨上，闭合开关S后，ab棒由静止开始向右运动，且离开B1B2前已经以v1=1.6m/s匀速运动。下方光滑绝缘轨道C1MD1、C2ND2间距也为L，正对A1B1、A2B2放置，其中C1M、C2N为半径r=1.25m，圆心角的圆弧，与水平轨道MD1、ND2相切于M、N两点，其中NO、MP两边长度，d=0.5m，以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧处存在磁感应强度大小为的磁场，磁场方向竖直向下。质量，电阻的“U”型金属框静止于水平导轨NOPM处。导体棒ab自B1B2抛出后恰好能从C1C2处沿切线进入圆弧轨道继续运动。g取。 （1）ab棒离开B1B2时电容器上的电压U； （2）求电容器原来储存的电量； （3）ab棒在MN处与金属框发生完全非弹性碰撞，碰后组成导电良好的闭合线框一起向右运动。 ① 若闭合线框进入磁场Bx区域时，立刻给线框施加一个水平向右的外力，使线框匀速穿过磁场Bx区域，求此过程中线框产生的焦耳热； ② 若闭合线框进入磁场Bx区域后只受安培力作用而减速，试讨论线框能否穿过Bx区域。若能，求出离开磁场Bx时的速度；若不能，求出线框停止时右边框的位置坐标x。 【答案】（1） （2）0.864C （3）①；②见解析 【解析】 【小问1详解】 离开时已以匀速运动，ab棒离开时电容器上的电压U，则 【小问2详解】 设初始时电容器两端电压为U0，导体棒从开始运动到稳定过程，电容器极板上电荷量变化量为△Q，导体棒稳定后的电动势为E，对导体棒，由动量定理有 放出 而剩下q=CU=0.064C 解得Q=△Q+q=0.864C 【小问3详解】 ①由于导体棒恰好能从C1C2处沿切线进入圆弧轨道，设进入瞬间导体棒的速度为v2，有 解得 设导体棒在与金属框碰撞前的速度为v3，由动能定理有 解得 金属棒和线框发生完全非弹性碰撞，设碰后速度为v共，有 解得 线框进入磁场过程中所受安培力为 线框整个过程所产生的焦耳热与线框克服安培力所做的功相同，且由上述安培力的表达式可知，安培力随 着进入磁场的距离均匀变化，所以进入过程中，安培力为其平均值，因此 ② 线框的右边框进入磁场过程由动量定理有 整理有 解得 所以线框的右边框能完全离开，然后左边框开始以进入磁场，假设左边框仍能穿出磁场，则 解得 所以线框左边框不能穿出磁场，则 解得 所以线框右边框所处的坐标为 22. 如图所示，在空间中建立一直角坐标系xOy，在y>d的空间区域Ⅰ存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在0≤y≤d的空间区域Ⅱ中，存在方向沿y轴正方向的非匀强电场，场强E的大小随位置坐标y均匀增大，即E=by，b>0，b为已知常量；在-d≤y≤0的空间区域Ⅲ中电场的分布与区域Ⅱ的分布对称，只是场强的方向都沿y轴负方向，在y<-d的空间区域Ⅳ存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。三个相同的带电粒子从坐标（0，d）的位置出发，其中a粒子初速度va沿y轴正向，b粒子初速度vb沿与y轴正向夹角方向，粒子c的初速度vc=0。已知三个粒子的电荷量均为-q、质量均为m， ，，粒子c在两电场区域运动的周期为T0，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，三个粒子均在纸面内运动。求： （1）粒子b首次运动到区域Ⅰ磁场边界时离坐标（0，d）的距离L； （2）粒子a第一次到达x轴与粒子c第一次到达x轴速度之比； （3）粒子a在空间中运动的周期Ta； （4）粒子b从区域Ⅱ经过区域Ⅰ边界时的横坐标x。 【答案】（1） （2）2:1 （3） （4）（其中n=1，2，3……） 【解析】 【小问1详解】 粒子b在区域Ⅰ磁场中做圆周运动的半径 粒子b首次运动到区域Ⅰ磁场边界时离坐标原点O的距离 【小问2详解】 粒子c第一次到达x轴时的速度为v1，由动能定理 由上式得 粒子a第一次到达x轴时的速度为vamax，由动能定理 由上式得 所以粒子a第一次到达x轴与粒子c第一次到达x轴的速度之比为2:1 【小问3详解】 因为粒子a在电场中做简谐运动，粒子a在电场中的最小速度va与最大速度vamax关系为 所以粒子a在电场区域中往返一次的总时间为 故粒子a运动的周期为 【小问4详解】 粒子b在电场中的运动可以分解成沿x轴方向的匀速直线运动和y轴方向的变加速直线运动，其中y轴方向的分运动与粒子a在电场区域运动相同，所以粒子b在电场区域往返一次所用的时间与粒子a在电场区域中往返一次的总时间相同。所以（其中n=1，2，3……） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 金华十校2024—2025学年第二学期期末调研考试 高二物理试题卷 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1、答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2、答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3、非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4、可能用到的相关参数：重力加速度g取 10m/s2。 选择题部分 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，多选、错选均不得分） 1. 下列属于国际单位制中导出单位符号的是（　　） A. N B. K C. m D. s 2. 2025年2月7日至14日，第九届亚洲冬季运动会在黑龙江省哈尔滨市举办。在亚冬会的比赛项目中，下列说法正确的是（　　） A. 短道速滑运动员在转弯时受力平衡 B. 空中技巧运动员在空中处于失重状态 C. 判断两个冰壶能否碰撞时可以将冰壶看作质点 D. 宁忠岩夺得速度滑冰1000米的金牌，比赛中他的速度一直大于其他选手 3. 阻力伞是一种短跑运动训练工具。如图所示，某段训练过程中，人处于匀速直线运动状态，连接阻力伞的轻绳不可伸长且始终处于水平状态，已知阻力伞重力为G，轻绳对阻力伞的拉力为，空气对阻力伞的作用力为F，空气对人的阻力可忽略不计，则（　　） A. B. 地面对人的摩擦力大小等于F C. 人对轻绳的拉力与阻力伞对轻绳的拉力大小相等 D. 人对轻绳的拉力与轻绳对人的拉力是一对平衡力 4. 考古学家在考古过程中常用到断代法，生物体死亡时，摄入停止，体内的与原有含量的比值P满足衰变规律，其中t的单位为年。现测得某古生物样品中P约为0.125，则（　　） A. 比原子核的比结合能更大 B. 该古生物的年代距今约10460年 C. 弱相互作用是引起衰变为的原因 D. 具体推测年代还需要考虑该古生物样品发掘位置的气候、湿度、岩层等影响 5. 如图是微信跳一跳小游戏，物体需要从平台A跳跃到前方更高的平台B上。不同的操作方式会使同一物体的运动轨迹出现如图所示的两种水平线情况，不计阻力，则可推断出（　　） A. 轨迹甲的起跳速度较大 B. 轨迹乙的动量变化较大 C. 两条轨迹最高点速度相同 D. 两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同 6. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船顺利与轨道高度约为430km的天和核心舱实现径向交会对接，将陈冬、陈中瑞、王杰3位航天员送入空间站天和核心舱，开启为期6个月的“太空出差生活”。下列说法正确的是（　　） A. 若神舟二十号飞船运行速度超过7.9km/s，将会在离心力作用下离开地球 B. 神舟二十号为了与在较高轨道天和核心舱对接，需做减速运动 C. 6个月的太空生活中，三名宇航员将环绕地球运动约1800圈 D. 若核心舱内有一弹簧振子，将振子拉离平衡位置后由静止释放，振子将会做简谐运动 7. 图甲为氢原子的能级图，大量处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这些光照射图乙中的光电管，有2种频率的a、b光可让光电管发生光电效应。图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A. a光光子的能量为 10.2eV B. 光电管中金属的逸出功为2.25eV C. a光的光照强度减小，光电子的最大初动能也减小 D. 图乙中滑片P从O向N端移动过程中，电流表示数逐渐减小 8. 我国的深海载人潜水器处于世界领先水平。某次潜水器由静止开始竖直下潜，下潜过程中受到的阻力与下潜的速度大小成正比，下列关于潜水器的速度−时间图像、动能−位移图像、重力势能−时间图像和机械能−位移图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图甲所示，斜坡MN与光滑水平面的夹角α=37°，可视为质点的物块上固定一激光器，激光器始终发出一束竖直向上的红色激光，激光照在斜坡MN形成的光点为O′。物块和激光器整体以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，已知物块和激光器的总质量m=0.2kg，A、B两点距离为0.8m，圆周率π≈3。取向右为正方向，物块的速度v随时间t的变化如图乙所示，则（　　） A. t1=0.5s时，物块的位移为0.4m B. t1=0.5s时，光点O′的速度大小为0.96m/s C. t2=1.0s时，弹簧对物块的弹力大小为0.72N D. t3=2.0s时，光点 O′的加速度大小为6.0m/s2 10. 如图所示，等腰直角三棱镜ABC，直角边长为a，一束波长为λ的单色光垂直AB面从距离B点0.6a位置的D点处射入棱镜，棱镜对该光的折射率为，下列说法正确的是（　　） A. 有折射光从AC面射出 B. 使入射光绕D点顺时针转动60°的过程中，该光在棱镜BC界面上会发生全反射 C. 入射光绕D点顺时针转动，当入射角等于60°时，该光在棱镜中传播所用时间 D. 当入射角等于60°，在AB界面上发生折射的光子动量变化的大小为，方向垂直于AB向右 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出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. 与下列图片相关的物理知识说法正确的是（　　） A. 甲图中增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度会变窄，亮度将增加 B. 乙图薄板上的石蜡熔化成圆形区域，说明薄板是晶体 C. 丙图中分子间距为r1时的分子力比分子间距为r2时的分子力大 D. 丁图中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 12. 如图所示为一根制成圆形的绳子，该圆的半径为，ABCD为四等分点，其中ABD部分与 ACD部分的材质不同。绳上A点处有一波源，t=0时刻开始振动，B点在0.1s后开始振动，C点在0.2s后开始振动。已知波源的振动频率为5Hz，且波在传播12m后产生的影响忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 两列波相遇所需时间为 B. AB部分上的波长为6m C. 足够长的时间后，B点为振动减弱点 D. 足够长的时间后，圆上共有5个振动加强点（不计波源） 13. “大疆”已成为无人机领域的龙头老大。如图是一款“大疆”四旋翼无人机正处于水平悬停状态，螺旋桨向下推空气使空气获得的速度大小为v，假设该无人机质量为M，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 螺旋桨每秒钟所推动的空气质量为 B. 无人机对空气所做的功为 C. 无人机的发动机输出功率为Mgv D. 假设无人机在离地面高为h的位置悬停时，突然一质量为m的零部件掉落，则当其落到地面瞬间时，无人机离地高度为（无人机升力不变） 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 甲同学探究小车速度随时间变化的规律，乙同学利用自由落体验证机械能守恒定律。 （1）下图中两个实验均要使用的器材是 （填字母代号）。 A. B. C. D. （2）下列说法正确的是 。 A. 甲同学实验要求满足牵引物的质量远小于小车质量 B. 甲同学实验时长木板应略有倾斜以消除摩擦力的影响 C. 乙同学实验开始瞬间只用单手托着重物再释放 D. 乙同学实验时打点计时器的限位孔应竖直安装 （3）如图为乙同学所获一条纸带的部分，O点是打下的第一个点，A、B、C为另外3个连续打下的点，打点频率为50Hz，则打点B时，重锤的速度为________ m/s（保留3位有效数字）。 实验中发现，各标记点的动能大于从O至该点过程中重力势能减少量，其原因可能是________。 A．工作电压偏低 B．存在空气阻力和纸带的摩擦力 C．接通电源前释放了纸带 （4）乙同学根据多条纸带数据算出加速度为g=9.77m/s2，并用此g值算出质量为M的重物减少的重力势能为5.09M，增加的动能为5.08M，根据以上计算________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒，理由是________。 15. 关于“油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法中正确的是（　　） A. 该实验利用了等效替代法 B. 求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少计了10滴，会使结果偏小 C. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，会使结果偏小 16. 某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。经过多次实验，作出图像如图乙所示，则（　　） A. 若增大气体体积时拉活塞速度过快，对应的图线是b B. 若推拉活塞时手握住注射器，对应的图线是a C. 若实验中有漏气，对应的图线是b D. 若没有考虑注射器和传感器连接细管中的气体，对应的图线是c 17. 在双缝干涉实验中，当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时（如图甲），刻度板上的示数如图乙所示，其读数为________ mm。若测得双缝到光屏的距离为L，双缝间的距离为d，A、B两条间距为x，目镜的放大倍数为k，则光的波长为________。 18. 如图甲所示为“验证动量守恒定律”实验装置。实验时，先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止滑下，落于水平地面的记录纸上，留下痕迹；再把B球放在斜槽末端，让A 球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。 （1）关于本实验下列说法正确的是 。 A. 斜槽必须光滑且末端切线水平 B. 小球A、B直径必须相同 C. 两球的质量关系满足mB>mA （2）不放B球，A球从斜槽上G处静止滑下落到记录纸上的落点为________。（选填“M”、”P”或“N”） （3）若某次实验中得出的落点情况如图乙所示，则说明该碰撞________（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。 19. 如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上插入一根足够长、两端开口的长玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积为S= 0.2cm2，玻璃管内一长为h=15cm的静止水银柱封闭着长度为的空气柱，此时外界温度为。 现把容器浸在温度为 的热水中，水银柱缓慢上升，当水银柱重新静止时下方玻璃管内的空气柱长度变为，实验过程中认为大气压没有变化，大气压（相当于75cmHg）。0℃的热力学温度为273K，忽略水银柱与玻璃管壁之间的阻力。 （1）放入热水后容器内空气分子的平均动能________（选填“变大”、“变小”或 “不变”），空气的分子数密度________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）求容器的容积V； （3）若实验过程中管内气体内能增加了5.6J，请判断气体从外界吸收热量还是向外界放出热量，并计算热量的大小。 20. 某物理研究小组设计的弹射装置如图，改变弹性势能，可改变小物块水平进入圆弧轨道A点的速度，已知AB段圆弧半径R=0.5m，圆心角θ=53°，直轨道BC倾角也为53°，BC段长为，长木板左端与水平平台右端紧靠在D点，表面相平，CD长为，小物块质量m=0.2kg，长木板质量M=0.4kg，长为，小物块与BC段动摩擦因数为，与长木板动摩擦因数为，其他摩擦阻力不计，已知。 （1）当弹射装置释放的弹性势能为0.8J时，求小物块刚经过圆弧面A点时，对圆弧面A点的压力大小； （2）改变弹射装置释放的弹性势能，若小物块经过轨道A、B、C后正好落在长木板左端D点，求小物块经过C点的速度以及从B点到D点的运动时间； （3）若小物块落到长木板上的瞬间，竖直方向速度变为零，水平方向速度不变，为使小物块能落在木板上且最终停留在长木板上，求弹射装置释放的弹性势能应满足的条件。 21. 如图所示，两根电阻不计的光滑水平导轨A1B1、A2B2平行放置，间距L=1m，处于竖直向下B=0.4T的匀强磁场中，导轨左侧接一电容C=0.1F的电容器，初始时刻电容器带一定电荷量，电性如图所示。质量、 电阻的金属棒ab垂直架在导轨上，闭合开关S后，ab棒由静止开始向右运动，且离开B1B2前已经以v1=1.6m/s匀速运动。下方光滑绝缘轨道C1MD1、C2ND2间距也为L，正对A1B1、A2B2放置，其中C1M、C2N为半径r=1.25m，圆心角的圆弧，与水平轨道MD1、ND2相切于M、N两点，其中NO、MP两边长度，d=0.5m，以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧处存在磁感应强度大小为的磁场，磁场方向竖直向下。质量，电阻的“U”型金属框静止于水平导轨NOPM处。导体棒ab自B1B2抛出后恰好能从C1C2处沿切线进入圆弧轨道继续运动。g取。 （1）ab棒离开B1B2时电容器上的电压U； （2）求电容器原来储存的电量； （3）ab棒在MN处与金属框发生完全非弹性碰撞，碰后组成导电良好的闭合线框一起向右运动。 ① 若闭合线框进入磁场Bx区域时，立刻给线框施加一个水平向右的外力，使线框匀速穿过磁场Bx区域，求此过程中线框产生的焦耳热； ② 若闭合线框进入磁场Bx区域后只受安培力作用而减速，试讨论线框能否穿过Bx区域。若能，求出离开磁场Bx时速度；若不能，求出线框停止时右边框的位置坐标x。 22. 如图所示，在空间中建立一直角坐标系xOy，在y>d的空间区域Ⅰ存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在0≤y≤d的空间区域Ⅱ中，存在方向沿y轴正方向的非匀强电场，场强E的大小随位置坐标y均匀增大，即E=by，b>0，b为已知常量；在-d≤y≤0的空间区域Ⅲ中电场的分布与区域Ⅱ的分布对称，只是场强的方向都沿y轴负方向，在y<-d的空间区域Ⅳ存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。三个相同的带电粒子从坐标（0，d）的位置出发，其中a粒子初速度va沿y轴正向，b粒子初速度vb沿与y轴正向夹角方向，粒子c的初速度vc=0。已知三个粒子的电荷量均为-q、质量均为m， ，，粒子c在两电场区域运动的周期为T0，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，三个粒子均在纸面内运动。求： （1）粒子b首次运动到区域Ⅰ磁场边界时离坐标（0，d）的距离L； （2）粒子a第一次到达x轴与粒子c第一次到达x轴的速度之比； （3）粒子a在空间中运动的周期Ta； （4）粒子b从区域Ⅱ经过区域Ⅰ边界时横坐标x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $