精品解析：浙江省杭州市余杭第二高级中学（杭州市临平第二高级中学）2025-2026学年高二下学期3月阶段检测物理试题

2025学年第二学期杭州市余杭第二高级中学3月阶段检测 高二物理学科试题 考生须知： 1、本卷满分 100 分，考试时间 90 分钟； 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卷上，写在试卷上无效； 4、考试结束后，只需上交答题卷。 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. 为推动电动汽车行业的发展，如何改善电池性能是十分重要的一个研究方向。其中锂离子电池具有高能量密度、使用寿命长、环境影响小等特点。电池的能量密度，通常指电池单位质量所能够释放的能量。电池的能量密度用国际单位制的基本单位符号表述正确的是（　　） A. J/kg B. W/kg C. m²/s² D. m³/s 【答案】C 【解析】 【详解】能量密度的定义是能量（E）除以质量（m），其国际单位制单位为焦耳每千克（J/kg），但题目要求用基本单位符号表示。焦耳（J）的导出单位为，因此能量密度的单位可表示为，故只有C正确。 故选C。 2. 在物理学科的学习过程中，对于物理思维方法的学习也是十分重要的。下列有关物理思维方法正确的是（　　） A. 在研究机械运动时通常采用质点为研究对象是因为其真实存在且便于研究 B. 库仑在库仑扭秤实验中利用放大法成功得到了库仑定律 C. 通过比值定义法定义的电场强度，表示电场强度大小与试探电荷的电荷量成反比 D. 通过海绵的凹陷程度反映压力的大小是利用了控制变量法 【答案】B 【解析】 【详解】A．质点是一个理想化模型，实际并不存在，采用质点是为了简化问题便于研究，故A错误； B．库仑扭秤实验通过微小扭转角的放大效应测量电荷间作用力，属于放大法的应用，故B正确； C．电场强度是比值定义法，E由电场本身决定，与试探电荷q无关，故C错误； D．海绵凹陷程度反映压力效果，属于转换法（或类比法），而非控制变量法，故D错误。 故选B。 3. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（ ） A. 图甲所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 B. 图乙所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的 C. 由图丙可知，当分子间的距离为时，分子间既没有引力也没有斥力 D. 由图丁可知，微粒越大，布朗运动越明显 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的， A错误； B．图乙所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的，故B正确； C．由图丙可知，当分子间的距离为时，分子间既有引力也有斥力，只是引力与斥力的合力为0，故C错误； D．由图丁可知，微粒越小，布朗运动越明显，故D错误。 故选B。 4. “天问二号”在2025年5月发射，发射后沿霍曼转移轨道运动，可认为地球和火星在同一平面沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知火星公转半径是地球公转半径的1.5倍，则下列说法正确的是（　　） A. 地球绕太阳运动的加速度小于火星绕太阳运动的加速度 B. “天问二号”若要进入火星轨道，则需在C点减速 C. “天问二号”的发射速度大小v应满足v>16.7km/s D. “天问二号”从A点运动到C点的时间为个月 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 解得 因为地球绕太阳的公转半径小于火星绕太阳的公转半径，故地球绕太阳运动的加速度大于火星绕太阳运动的加速度，故A错误； B．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，所以“天问二号”若要进入火星轨道，则需在C点加速，故B错误； C．“天问二号”的发射速度应大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，则v应满足，故C错误； D．火星绕太阳公转的半径为1.5R，地球公转半径为R，则探测器在转移轨道的半长轴为1.25R，根据开普勒第三定律得 解得探测器沿霍曼转移轨道运动的周期为 故“天问二号”从A点运动到C点的时间为 故D正确。 故选D。 5. 在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势为，其中为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时该点电势的代数和。电荷量大小分别为和两个点电荷产生的电场等势线如图所示（图中数字的单位是伏特），则（　　） A. 为正电荷，且 B. 为负电荷，且 C. 为正电荷，且 D. 为负电荷，且 【答案】A 【解析】 【详解】根据两点电荷周围的电势分布可知带正电，带负电（正电荷周围电势大于零，负电荷周围电势小于零） 由图中电势为0的等势线可知 由图中距离关系可知 联立解得 故选A。 6. 如图为一种自耦调压器的结构示意图，线圈均匀绕在铁芯上，通过滑片P可调节副线圈匝数。A、B间输入电压为，副线圈上接有1个电动机M，为线圈C、D的中点。电动机M的内阻，额定电压，额定功率。则（　　） A. 当滑片P向上移动时，原线圈的电流将变小 B. 当滑片P向上移动时，电动机的损耗功率将减小 C. 当滑片P置于E处时，电动机两端的电压为 D. 当滑片P置于C处时，电动机的输出功率为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当滑片P向上移动时，副线圈匝数增加，则根据可知，副线圈电压变大，副线圈的电流将变大，电动机的损耗功率将变大，原线圈的电流将变大，选项AB错误； C．变压器初级电压有效值U1=220V，则当滑片P置于E处时，电动机两端的电压为，选项C错误； D．当滑片P置于C处时，电动机两端电压为 此时电动机的功率为110W，通过电动机的电流为 电动机的输出功率为，选项D正确。 故选D。 7. 钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A. X粒子为正电子 B. Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C. 钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D. 核内有62个质子，147个中子 【答案】C 【解析】 【详解】A．设X粒子质量数为a，电荷数为b，根据质量数守恒、电荷数守恒分别有 解得 X粒子为负电子，故A错误； B．同理，可知Y粒子质量数为0，电荷数为-1，可知Y粒子为电子，它是原子核内的中子转化为质子时产生的，不是核外电子逃逸的结果 ，故B错误； C．半衰期是放射性元素的固有属性，由原子核内部自身的因素决定，与原子所处的化学状态和外部条件（如温度、压强等）无关，所以钷元素的半衰期不随温度变化而变化，故C正确； D．对于核，可知质子数为62 ，根据质量数=质子数+中子数，可得中子数为147−62=85，故D错误。 故选C。 8. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为2mg B. 箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为g C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为 D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．箱子落地后，小球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零，即小球运动到最高点时，弹簧处于压缩状态，弹簧对箱子的弹力与箱子的重力恰好平衡，则有 此时对小球进行分析，根据牛顿第二定律有，解得， 根据简谐运动的对称性可知，箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为2g； 根据简谐运动的对称性可知，箱子落地后，小球运动到最低点位置的加速度大小等于小球在最高点的加速度2g，此时弹簧处于拉伸状态，弹力达到最大值，则有 解得，故AB错误； C．箱子落地后，小球做简谐运动，小球在平衡位置的速度达到最大值，此时弹簧处于拉伸状态，则有 解得 箱子落地后，小球由最高点运动到平衡位置，弹性势能不变，则有 解得，故C错误； D．箱子和小球由静止释放之前，小球处于平衡位置，弹簧处于拉伸状态，形变量为上述的，在箱子和小球释放之后到小球做简谐运动运动到平衡位置过程，根据能量守恒定律有 结合上述解得，故D正确。 故选D。 9. 我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。一款车型装配了10块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是120A·h，输出电压为48V，该车型采用充电电压为300V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为8h。已知该车型电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则下列说法不正确的是（　　） A. 电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A B. 刀片电池充满电时能储存57600J的能 C. 电池充满电后最多能供电动机正常工作48h D. 快充充电桩的平均充电电流为30A 【答案】B 【解析】 【详解】A．额定电流为，故A正确； B．每块刀片电池充满电时储能为 总储能，故B错误； C．电池充满电后最多能供电动机正常工作时间为，故C正确； D．由题意，电池总储能，则平均充电电流为，故D正确。 由于本题选择错误选项，故选B。 10. 某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为d，灯面到水面的距离均为h。已知红光在水中的折射率为，水池面积足够大。则下列说法正确的是（　　） A. 每个灯盘在水面上的发光形状为环形 B. 灯盘发出的红光能射出水面的最短时间为 C. 红光灯盘在水面上的发光面积为 D. 红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的小 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为彩灯为圆盘状，所以每个灯盘在水面上的发光形状为圆形，故A错误； C．设红光在水面发生全反射时临界角为C，由有 解得C=45° 结合题意，可得下图： 由几何关系可得，红光灯盘在水面上的发光面积直径为2r=d+2htanC 红光灯盘在水面上的发光面积为，选项C正确； B．灯盘发出的红光垂直射到水面时的时间最短，则能射出水面的最短时间为，选项B错误； D．结合前面分析可知，无论是何种光，灯盘在水面上的发光面积直径都为D=d+2htanC 又因为红光的频率小于绿光，所以红光的折射率小于绿光，即n红＜n绿，且 则红光临界角C较大，可知红光在水面上发光的直径较大，即红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大，故D错误。 故选C。 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。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. 如图是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图甲、乙是它的工作原理图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲所示），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。然后把锁扣缓慢扳下（如图乙所示），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持吸盘内气体密闭，环境温度保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力不变 B. 锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加 C. 锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小 D. 锁扣扳下后吸盘内气体分子单位时间撞击单位面积吸盘内表面的次数减少 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于吸盘的质量不变，由二力平衡得吸盘与墙壁间的摩擦力不变，A正确； B．锁扣扳下后，由于吸盘内气体的温度不变，所以气体内能不变，B错误； C．锁扣扳下后吸盘内气体的分子数不变，而气体体积变大，则吸盘内气体分子数密度减小；又温度不变，根据可得体积变大，则气体压强减小，C正确； D．锁扣扳下后吸盘内气体的压强减小，则气体分子单位时间撞击单位面积吸盘内表面的次数减少，D正确。 故选ACD。 12. 如图甲是氢原子的能级结构，图乙是研究光电效应的实验装置，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，照射K极，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光波长范围约为400nm到760nm之间。则（　　） A. 氢原子从n=4能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光 B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为负极 C. b光的光子能量小于a光的光子能量 D. 氢原子从n=4能级向低能级跃迁时释放出落在可见光区域的射线，通过相同装置做双缝干涉实验，其中相邻亮条纹间距最宽的是n=3向n=2跃迁时释放出的射线。 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从n=4能级向低能级跃迁时能辐射出3+2+1=6种频率的光，可见光波长范围约为400nm到760nm之间，则由可知可见光的光子能量范围约为到之间，则只有2种可见光，分别为从能级向能级跃迁和从能级向能级跃迁，故A错误； B．光电子从K极射向A极，若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则A极接负极，即图乙中电源右侧为负极，故B正确； C．由图丙可知，遏止电压b光子的大于a光子的，由公式可知，逸出功一定，则b光的光子能量大于a光的光子能量，故C错误； D．只有2种可见光射线，分别为从能级向能级跃迁和从能级向能级跃迁。由公式可知波长较长的光对应的条纹间距较宽。 而由公式可知n=3向n=2跃迁时释放出的射线的光子能量较低、波长较长，则其对应的相邻亮条纹间距最宽，故D正确。 故选BD。 13. 下图为超声波悬浮仪，上方圆柱体中高频电信号通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为右图，右图为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻两波源产生的波分别传到了点P（0.2m，0）和点Q（0.8m，0），已知超声波的传播速度为340m/s，则下列说法正确的是（　　） A. 该超声波悬浮仪发出的超声波频率为85000Hz B. 经过T，质点P沿x轴正方向移动0.1cm C. 两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有2个节点 D. 两列波叠加稳定后，M点的振幅为0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．该超声波悬浮仪发出的超声波波长为λ=0.4cm，则频率为，选项A正确； B．质点只能在自己平衡位置附近振动，但不随波迁移，选项B错误； C．设距离P点x处为减弱点，则（n=0，1，2，3，4……） 因x<0.6cm，则将n=0代入可知x1=0.2cm、x2=0.4cm，即两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有2个节点，选项C正确； D．两列波叠加稳定后，M点振动加强，则振幅不为0，选项D错误。 故选AC。 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图如图甲所示。 （1）实验中若仅忘记放置双缝，则通过目镜看到的图样应为___________（填“乙”或“丙”）图。 （2）两位同学均利用红光做双缝干涉实验，得到的干涉图样分别如图1、2所示，则他们在实验中___________（填选项标号）。 A. 放置的单缝与双缝间的距离可能不同 B. 使用的光源的光照强度可能不同 C. 放置的光源到双缝的距离可能不同 D. 放置的双缝到毛玻璃屏的距离可能不同 （3）已知双缝间的距离为d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏的距离为l=75.0cm，当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为___________mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为___________mm（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）丙 （2）D （3） ①. 9.6 ②. 6.2×10−4 【解析】 【小问1详解】 忘记放置双缝，则发生的是光通过单缝后的衍射现象，则通过目镜看到的是衍射图样，应为图丙。 【小问2详解】 两位同学均利用红光做双缝干涉实验，两次的条纹间距不同，根据 可知双缝到毛玻璃屏的距离或双缝间距可能不同。 故选D。 【小问3详解】 [1]手轮上的整毫米数为9mm，第6条刻度线与主尺上的刻度线对齐，故手轮上的读数为 [2]第1条亮条纹与第5条亮条纹共有4个条纹间距，则相邻亮纹的中心距离为 根据可知，可得波长为 15. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 （1）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 实验前应将注射器的空气完全排出 B. 实验过程中，若橡胶套脱落，应立即装上继续进行本次实验 C. 在注射器柱塞上涂抹润滑油的主要目的是防止封闭气体泄露 D. 实验过程中，为了使空气柱体积变化尽可能的慢些，应用手握住注射器进行操作 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p−V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T2________T1（选填“<”、“=”或“>”）。 （3）如果密封性不好，操作时有气体泄漏，则pV的乘积________（填“增大”、“不变”或“减小”）； （4）作出的图像可以直观地反映出p与V的关系，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是（　　）（填字母）。 A. B. C. D. （5）另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________。 【答案】（1）C （2）< （3）减小 （4）D （5）连接压力表的橡胶塞和注射器前端接口之间有气体 【解析】 【小问1详解】 A．实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误； B．实验过程中，若橡胶套脱落，封闭气体的质量会发生改变，应重新进行实验，不能装上继续进行本次实验，故B错误； C．在注射器柱塞上涂抹润滑油的主要目的是防止封闭气体泄露，故C正确； D．实验过程中，在进行等温变化实验时，应该缓慢改变气体体积，且不能用手握住注射器进行操作，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 在p−V图像中，根据 即 可知离坐标原点越远的等温线温度越高，故T2<T1。 【小问3详解】 如果密封性不好，操作时有气体泄漏，气体质量减小，气体的摩尔数n减小，根据pV=nRT，则pV的乘积减小。 【小问4详解】 根据 可得 作出的图像可以直观地反映出p与V的关系，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，可知图线斜率减小，图像将向下弯曲。 故选D。 【小问5详解】 图线不过原点的原因可能是实验测量的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，实验时连接压力表的橡胶塞和注射器前端接口之间有气体。 16. 小倪同学通过实验测量某金属材料的电阻率： （1）用多用电表“×1”挡粗测金属丝电阻Rₓ，指针位置如图甲所示，则___________。 （2）为了更精确测定该金属丝的电阻，除待测金属丝Rₓ外，还备有的实验器材如下： A．电压表V₁（量程3V， 内阻约为15kΩ）； B．电压表 V₂（量程15V， 内阻约为75kΩ） C．电流表A₁（量程0.6A， 内阻约为1Ω）； D．电流表A₂（量程3A， 内阻约为0.2Ω） E．滑动变阻器R₁（0~5Ω ， 0.6A） F．滑动变阻器R₂（0~2000Ω ， 0.1A） G．1.5V的干电池两节，内阻不计 H．开关 S．导线若干 为了提高实验精确度，实验要求电流从零开始调节，则： ①滑动变阻器应选用___________（填“R₁”或“R₂”）； ②按题目要求在答题纸上画出电路图___________（电子元件符号用V₁、V₂、A₁、A₂、R₁、R₂表示）。 【答案】（1）7.0 （2） ①. R1 ②. 【解析】 【小问1详解】 欧姆表盘读数为7.0，所以Rx=7.0×1Ω=7.0Ω 【小问2详解】 ①[1]待测电阻的阻值较小，为了提高实验精确度，实验要求电流从零开始调节，则滑动变阻器采用分压式接法，所以应该选用最大阻值小的R1。 ②[2]电源电动势为3V，电压表选用量程3V的V₁。 待测电阻约为7.0Ω，电流约为I 因此电流表选用量程0.6A的A₁。 测量电路采用电流表外接，控制电路采用滑动变阻器分压式接法。电路图如图所示： 17. 如图所示，竖直放置的汽缸高H=18cm，距缸底h=11cm的光滑内壁上安装有小支架，质量m=1kg、横截面积S=1×10−3m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度T0=300K，压强等于大气压强p0=1.0×105Pa。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至T=450K，此过程气体内能增加了13.6J，重力加速度取10m/s2。求： （1）在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度T1； （2）气体温度最终升高至T=450K时，汽缸内气体的体积； （3）整个过程气体吸收的热量Q。 【答案】（1）330K （2）1.5×10−4m3 （3）18J 【解析】 【小问1详解】 当活塞刚要离开小支架时，对活塞进行分析，根据平衡条件有 解得 活塞离开支架前气体等容变化，根据查理定律有 解得 【小问2详解】 活塞离开支架后气体等压变化，根据盖−吕萨克定律有 其中 解得 【小问3详解】 气体对外界做功，则有 根据热力学第一定律有 解得 18. 测量局域磁场，科学家基于电阻应变片开发出一种磁场检测芯片，其简化结构如图1所示。长度均为l、通有恒定电流I0。（方向相反）的两刚性金属杆ab、cd，与具有良 好弹性的绝缘悬梁OA、OD构成“H”形支架，对称固定于底座O处。在悬梁上、下表面对称安装四个相同的电阻应变片（各自引出两导线），其阻值分别为R1、R2、R3和R4，将它们 按图2方式与电动势为E的电源（不计内阻）相连。未加磁场时，支架处于水平平衡状态， 此时R1=R2=R3=R4=R0，测得e、f两端的电势差为0。现施加待测磁场，其方向水平向右、且垂直于金属杆，则金属杆ab、cd受安培力作用，使悬梁OA、OD产生形变，四个应变片的阻值发生相应变化，其变化量的绝对值均为ΔR，此时测得e、f两端的电势差为Uef,从而得到待测磁场磁感应强度B的大小。 （1）判断金属杆ab和cd所受安培力的方向; （2）写出上述四个电阻的阻值（用R0和ΔR表示）； （3）已知电阻变化量和所受的安培力成正比关系，且比例系数为，求与B之间的关系。 【答案】（1）ab竖直向下，cd竖直向上 （2），，， （3） 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则可知ab所受安培力方向竖直向下；cd所受安培力方向竖直向上。 【小问2详解】 由题意可知ab向上弯曲，使R1被拉伸（阻值增大）、R3被压缩（阻值减小），故 cd向下弯曲，使R2被压缩（阻值减小）、R4被拉伸（阻值增大），故 【小问3详解】 由图可知R1与R2串联，R3与R4串联，两条支路并联。 上支路总电阻为 电流 f点电势 下支路总电阻为 电流 e点电势 e、f两点间的电势差绝对值 安培力与ΔR的关系：，而，所以 联立得 19. 某工厂的传送装置可简化为如图所示模型，半径m的四分之一圆弧轨道最低点与长度m的传送带平滑连接，传送带以m/s的速率顺时针转动，传送带右侧与轨道平滑连接，轨道右侧地面放置一质量kg的木板，木板紧靠轨道，传送带、轨道与木板上表面平齐，距木板右端m处有一挡板。现将质量kg的物块轻放在圆弧轨道最高点，使其由静止开始运动。已知物块与传送带之间、物块与木板上表面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余部分摩擦忽略不计，木板与右侧挡板的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间极短，物块可看作质点且始终未滑离木板，取重力加速度m/s²。求： （1）计算物块在点时对轨道的压力的大小； （2）求物体在木板上第一次与木板共速时，木板的速度大小； （3）整个过程中木板运动的路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 物块下滑运动到N点，由动能定理 解得 在N点，根据牛顿第二定律有 结合牛顿第三定律，可得 【小问2详解】 物块在传送带上滑行的加速度 共速时滑行距离 故物块在传送带上先减速后匀速运动，物块滑上木板时的速度为 假设木板第一次与挡板碰撞前，物块已经与木板共速，根据动量守恒定律，有 解得 该过程中对木板，由动能定理可得 解得，假设正确，故物体在木板上第一次与木板共速时，木板的速度大小 【小问3详解】 木板与挡板第一次碰撞，木板位移为 木板与挡板第一次碰撞后减速到零过程，根据动能定理，有 解得，则木板从第一次到第二次与挡板碰撞时发生的位移为 木板与挡板第一次碰撞后到物块与木板第二次共速，根据动量守恒有 解得 木板与挡板第二次碰撞后减速到零过程，根据动能定理，有 解得，则木板从第二次到第三次与挡板碰撞时发生的位移为 木板与挡板第二次碰撞后到物块与木板第三次共速，根据动量守恒有 解得 同理可得，木板位移为 故整个过程中木板运动的路程 20. 通过测量质子在磁场中的运动轨迹和打到探测板上的计数率（即打到探测板上质子数与衰变产生总质子数N的比值），可研究中子（）的衰变。中子衰变后转化成质子和电子，同时放出质量可视为零的反中微子。如图所示，位于P点的静止中子经衰变可形成一个质子源，该质子源在纸面内各向均匀地发射N个质子。在P点下方放置有长度以O为中点的探测板，P点离探测板的垂直距离为a。在探测板的上方存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。 已知电子质量，中子质量，质子质量（c为光速，不考虑粒子之间的相互作用）。 若质子的动量。 （1）写出中子衰变的核反应式，求电子和反中微子的总动能（以为能量单位）； （2）当，时，求计数率； （3）若取不同的值，可通过调节的大小获得与（2）问中同样的计数率，求与的关系并给出的范围。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】 【详解】（1）核反应方程满足质量数和质子数守恒： 核反应过程中： 根据动量和动能关系： 则总动能为： （2）质子运动半径： 如图甲所示： 打到探测板对应发射角度： 可得质子计数率为： （3）在确保计数率为的情况下： 即： 如图乙所示： 恰能打到探测板左端的条件为： 即： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期杭州市余杭第二高级中学3月阶段检测 高二物理学科试题 考生须知： 1、本卷满分 100 分，考试时间 90 分钟； 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卷上，写在试卷上无效； 4、考试结束后，只需上交答题卷。 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. 为推动电动汽车行业的发展，如何改善电池性能是十分重要的一个研究方向。其中锂离子电池具有高能量密度、使用寿命长、环境影响小等特点。电池的能量密度，通常指电池单位质量所能够释放的能量。电池的能量密度用国际单位制的基本单位符号表述正确的是（　　） A. J/kg B. W/kg C. m²/s² D. m³/s 2. 在物理学科的学习过程中，对于物理思维方法的学习也是十分重要的。下列有关物理思维方法正确的是（　　） A. 在研究机械运动时通常采用质点为研究对象是因为其真实存在且便于研究 B. 库仑在库仑扭秤实验中利用放大法成功得到了库仑定律 C. 通过比值定义法定义的电场强度，表示电场强度大小与试探电荷的电荷量成反比 D. 通过海绵的凹陷程度反映压力的大小是利用了控制变量法 3. 关于教科书中出现的以下四张图片，下列说法正确的是（ ） A. 图甲所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的 B. 图乙所示泊松亮斑现象是由于光的衍射产生的 C. 由图丙可知，当分子间的距离为时，分子间既没有引力也没有斥力 D. 由图丁可知，微粒越大，布朗运动越明显 4. “天问二号”在2025年5月发射，发射后沿霍曼转移轨道运动，可认为地球和火星在同一平面沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知火星公转半径是地球公转半径的1.5倍，则下列说法正确的是（　　） A. 地球绕太阳运动的加速度小于火星绕太阳运动的加速度 B. “天问二号”若要进入火星轨道，则需在C点减速 C. “天问二号”的发射速度大小v应满足v>16.7km/s D. “天问二号”从A点运动到C点的时间为个月 5. 在电荷量为Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷r处的电势为，其中为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时该点电势的代数和。电荷量大小分别为和两个点电荷产生的电场等势线如图所示（图中数字的单位是伏特），则（　　） A. 为正电荷，且 B. 为负电荷，且 C. 为正电荷，且 D. 为负电荷，且 6. 如图为一种自耦调压器的结构示意图，线圈均匀绕在铁芯上，通过滑片P可调节副线圈匝数。A、B间输入电压为，副线圈上接有1个电动机M，为线圈C、D的中点。电动机M的内阻，额定电压，额定功率。则（　　） A. 当滑片P向上移动时，原线圈的电流将变小 B. 当滑片P向上移动时，电动机的损耗功率将减小 C. 当滑片P置于E处时，电动机两端的电压为 D. 当滑片P置于C处时，电动机的输出功率为 7. 钷元素（Pm）是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。钷（Pm）可以由得到，钷（Pm）元素不稳定，可以发生如下反应，钷（Pm）元素的半衰期为2.64年。下列说法中正确的是（　　） A. X粒子为正电子 B. Y粒子为电子，是核外电子逃逸的结果 C. 钷（Pm）元素的半衰期不随温度变化而变化 D. 核内有62个质子，147个中子 8. 轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为2mg B. 箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为g C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为 D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为 9. 我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。一款车型装配了10块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是120A·h，输出电压为48V，该车型采用充电电压为300V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为8h。已知该车型电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则下列说法不正确的是（　　） A. 电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A B. 刀片电池充满电时能储存57600J的能 C. 电池充满电后最多能供电动机正常工作48h D. 快充充电桩的平均充电电流为30A 10. 某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为d，灯面到水面的距离均为h。已知红光在水中的折射率为，水池面积足够大。则下列说法正确的是（　　） A. 每个灯盘在水面上的发光形状为环形 B. 灯盘发出的红光能射出水面的最短时间为 C. 红光灯盘在水面上的发光面积为 D. 红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的小 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。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. 如图是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图甲、乙是它的工作原理图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲所示），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。然后把锁扣缓慢扳下（如图乙所示），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持吸盘内气体密闭，环境温度保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力不变 B. 锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加 C. 锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小 D. 锁扣扳下后吸盘内气体分子单位时间撞击单位面积吸盘内表面的次数减少 12. 如图甲是氢原子的能级结构，图乙是研究光电效应的实验装置，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，照射K极，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光波长范围约为400nm到760nm之间。则（　　） A. 氢原子从n=4能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光 B. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为负极 C. b光的光子能量小于a光的光子能量 D. 氢原子从n=4能级向低能级跃迁时释放出落在可见光区域的射线，通过相同装置做双缝干涉实验，其中相邻亮条纹间距最宽的是n=3向n=2跃迁时释放出的射线。 13. 下图为超声波悬浮仪，上方圆柱体中高频电信号通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为右图，右图为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻两波源产生的波分别传到了点P（0.2m，0）和点Q（0.8m，0），已知超声波的传播速度为340m/s，则下列说法正确的是（　　） A. 该超声波悬浮仪发出的超声波频率为85000Hz B. 经过T，质点P沿x轴正方向移动0.1cm C. 两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有2个节点 D. 两列波叠加稳定后，M点的振幅为0 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. “用双缝干涉测量光的波长”的实验装置示意图如图甲所示。 （1）实验中若仅忘记放置双缝，则通过目镜看到的图样应为___________（填“乙”或“丙”）图。 （2）两位同学均利用红光做双缝干涉实验，得到的干涉图样分别如图1、2所示，则他们在实验中___________（填选项标号）。 A. 放置的单缝与双缝间的距离可能不同 B. 使用的光源的光照强度可能不同 C. 放置的光源到双缝的距离可能不同 D. 放置的双缝到毛玻璃屏的距离可能不同 （3）已知双缝间的距离为d=0.20mm，双缝到毛玻璃屏的距离为l=75.0cm，当分划板中心刻线对齐如图3所示的第1条亮条纹的中心时，手轮上的读数为0.3mm，当分划板中心刻线对齐第5条亮条纹中心时，手轮上的示数如图4所示，则读数为___________mm；由以上已知数据和测量数据可知，该红光的波长为___________mm（结果保留两位有效数字）。 15. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 （1）关于该实验，下列说法正确的是（　　） A. 实验前应将注射器的空气完全排出 B. 实验过程中，若橡胶套脱落，应立即装上继续进行本次实验 C. 在注射器柱塞上涂抹润滑油的主要目的是防止封闭气体泄露 D. 实验过程中，为了使空气柱体积变化尽可能的慢些，应用手握住注射器进行操作 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的p−V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T2________T1（选填“<”、“=”或“>”）。 （3）如果密封性不好，操作时有气体泄漏，则pV的乘积________（填“增大”、“不变”或“减小”）； （4）作出的图像可以直观地反映出p与V的关系，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是（　　）（填字母）。 A. B. C. D. （5）另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________。 16. 小倪同学通过实验测量某金属材料的电阻率： （1）用多用电表“×1”挡粗测金属丝电阻Rₓ，指针位置如图甲所示，则___________。 （2）为了更精确测定该金属丝的电阻，除待测金属丝Rₓ外，还备有的实验器材如下： A．电压表V₁（量程3V， 内阻约为15kΩ）； B．电压表 V₂（量程15V， 内阻约为75kΩ） C．电流表A₁（量程0.6A， 内阻约为1Ω）； D．电流表A₂（量程3A， 内阻约为0.2Ω） E．滑动变阻器R₁（0~5Ω ， 0.6A） F．滑动变阻器R₂（0~2000Ω ， 0.1A） G．1.5V的干电池两节，内阻不计 H．开关 S．导线若干 为了提高实验精确度，实验要求电流从零开始调节，则： ①滑动变阻器应选用___________（填“R₁”或“R₂”）； ②按题目要求在答题纸上画出电路图___________（电子元件符号用V₁、V₂、A₁、A₂、R₁、R₂表示）。 17. 如图所示，竖直放置的汽缸高H=18cm，距缸底h=11cm的光滑内壁上安装有小支架，质量m=1kg、横截面积S=1×10−3m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体，气体的温度T0=300K，压强等于大气压强p0=1.0×105Pa。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热，使气体温度最终升高至T=450K，此过程气体内能增加了13.6J，重力加速度取10m/s2。求： （1）在缓慢加热过程中，活塞刚要离开小支架时的气体温度T1； （2）气体温度最终升高至T=450K时，汽缸内气体的体积； （3）整个过程气体吸收的热量Q。 18. 测量局域磁场，科学家基于电阻应变片开发出一种磁场检测芯片，其简化结构如图1所示。长度均为l、通有恒定电流I0。（方向相反）的两刚性金属杆ab、cd，与具有良 好弹性的绝缘悬梁OA、OD构成“H”形支架，对称固定于底座O处。在悬梁上、下表面对称安装四个相同的电阻应变片（各自引出两导线），其阻值分别为R1、R2、R3和R4，将它们 按图2方式与电动势为E的电源（不计内阻）相连。未加磁场时，支架处于水平平衡状态， 此时R1=R2=R3=R4=R0，测得e、f两端的电势差为0。现施加待测磁场，其方向水平向右、且垂直于金属杆，则金属杆ab、cd受安培力作用，使悬梁OA、OD产生形变，四个应变片的阻值发生相应变化，其变化量的绝对值均为ΔR，此时测得e、f两端的电势差为Uef,从而得到待测磁场磁感应强度B的大小。 （1）判断金属杆ab和cd所受安培力的方向; （2）写出上述四个电阻的阻值（用R0和ΔR表示）； （3）已知电阻变化量和所受的安培力成正比关系，且比例系数为，求与B之间的关系。 19. 某工厂的传送装置可简化为如图所示模型，半径m的四分之一圆弧轨道最低点与长度m的传送带平滑连接，传送带以m/s的速率顺时针转动，传送带右侧与轨道平滑连接，轨道右侧地面放置一质量kg的木板，木板紧靠轨道，传送带、轨道与木板上表面平齐，距木板右端m处有一挡板。现将质量kg的物块轻放在圆弧轨道最高点，使其由静止开始运动。已知物块与传送带之间、物块与木板上表面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余部分摩擦忽略不计，木板与右侧挡板的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间极短，物块可看作质点且始终未滑离木板，取重力加速度m/s²。求： （1）计算物块在点时对轨道的压力的大小； （2）求物体在木板上第一次与木板共速时，木板的速度大小； （3）整个过程中木板运动的路程。 20. 通过测量质子在磁场中的运动轨迹和打到探测板上的计数率（即打到探测板上质子数与衰变产生总质子数N的比值），可研究中子（）的衰变。中子衰变后转化成质子和电子，同时放出质量可视为零的反中微子。如图所示，位于P点的静止中子经衰变可形成一个质子源，该质子源在纸面内各向均匀地发射N个质子。在P点下方放置有长度以O为中点的探测板，P点离探测板的垂直距离为a。在探测板的上方存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。 已知电子质量，中子质量，质子质量（c为光速，不考虑粒子之间的相互作用）。 若质子的动量。 （1）写出中子衰变的核反应式，求电子和反中微子的总动能（以为能量单位）； （2）当，时，求计数率； （3）若取不同的值，可通过调节的大小获得与（2）问中同样的计数率，求与的关系并给出的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $