精品解析：浙江嘉兴市海盐高级中学等校2025-2026学年高二下学期期中物理学科试卷

高二物理学科试卷 注意事项： 1．试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3．所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效。 4．结束后，只需上交答题卡。 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分。共30分。在每小题给出的四个备选项中只有一个是符合要求的，不选，多选，错选均不得分） 1. 在物理课本《必修三》里的静电场章节中，我们学习了很多关于电场的物理量，如图所示的锂电池图片中出现了4050mAh，mAh是下面哪个物理量的单位（　　） A. 电荷量 B. 电场强度 C. 电容 D. 电势 【答案】A 【解析】 【详解】根据可知，mAh是电荷量的单位。 故选A。 2. 2020年6月21日，由中车四方股份公司研制的时速600公里的高速磁浮样车，在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着中国初步掌握了超高速列车的设计能力。设计时速600公里的高速磁浮，可以填补高铁和飞机两者之间的这段速度空白区间，提供更加灵活的出行方案。在下面哪种情况下，高速磁浮样车可以看成质点（　　） A. 研究磁浮样车在线路上转弯时的姿态 B. 线路总长是100公里，磁浮样车运行完整段线路的时间 C. 磁浮样车经过路边某一测速仪的时间 D. 研究磁浮样车在紧急刹车时车内物品的情况 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究磁浮样车在线路上转弯时的姿态各部分的运动情况不同，不能看作质点，故A错误； B．线路总长是100公里，磁浮样车长度和形状可忽略，故可看作质点，故B正确； C．磁浮样车经过路边某一测速仪的时间，不能忽略其长度，不能看作质点，故C错误； D．研究磁浮样车在紧急刹车时车内物品的情况，为了准确分析车内物品相对于车体的运动，不能将磁浮样车简化为质点，故D错误。 故选B。 3. 生活中的很多设备包含我们学过的物理原理，下列设备中工作原理与其它三个不相同的是（　　） A. 发电机 B. 质谱仪 C. 变压器 D. 无线充电 【答案】B 【解析】 【详解】发电机、变压器、无线充电的原理都是电磁感应现象，质谱仪的工作原理是带电粒子在磁场中运动，与其它几项工作原理不同。 故选B。 4. 山核桃是杭州临安的特产，深受很多人的喜欢。6个装有山核桃的相同圆柱体罐子如图叠放在水平桌面上，每个罐子的质量为m。罐子的上下表面都水平，而且每个罐子与下层两个罐子的接触面积都相等，下面关于受力分析正确的是（　　） A. 最下层3个罐子受到桌面的弹力是因为罐子发生了形变 B. 最下层中间的罐子可能受到最下层左右罐子的弹力 C. 左下角与桌面接触的罐子受到桌面支持力为1.75mg D. 右下角与桌面接触的罐子受到桌面向左的静摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】A．最下层罐子受到桌面的弹力是因为桌面发生形变产生的，而非罐子自身形变所致，故A错误； B．最下层左右罐子对中间罐子无挤压趋势，所以不存在弹力作用，故B错误； C．对最上层罐子受力分析可得 对第二层左侧罐子受力分析，受到重力，最上层罐子的压力以及最下层两个罐子的支持力作用平衡，则有 根据牛顿第三定律 联立解得 根据牛顿第三定律第二层左侧罐子对左下角与桌面接触的罐子的压力 同理对左下角罐子受力分析可得 可得左下角与桌面接触的罐子受到桌面支持力，故C正确； D．右下角与桌面接触的罐子水平方向无外力作用，没有滑动趋势，所以不受静摩擦力，故D错误。 故选C。 5. 中国新能源电车智能化技术突飞猛进，其中“汽车自动防撞系统”是汽车智能化的重要组成部分。其信号采集通常采用波长较短的毫米级电磁波，该系统可测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离。关于毫米级电磁波的说法正确的是（　　） A. 毫米级电磁波在真空环境中无法传播 B. 毫米级电磁波遇前车易发生明显衍射现象 C. 和厘米级电磁波相比，毫米级电磁波频率更小 D. 测前车速度是利用了多普勒效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．毫米级电磁波也是电磁波，可以在真空环境中传播，故A错误； B．毫米级电磁波的波长远小于车的大小，所以遇到前车时不会发生明显衍射现象，故B错误； C．和厘米级电磁波相比，毫米级电磁波波长更小，根据可知，毫米级电磁波频率更大，故C错误； D．测前车速度是利用了雷达对比发射频率与接收反射频率的差值（频移），由多普勒公式直接换算出车的瞬时速度，故D正确。 故选D。 6. 这四幅图都来源于课本，关于四幅图的说法，正确的是（　　） A. 图甲静止在水平绝缘桌面上的金属圆环上方的条形磁铁向右运动，桌面对圆环的摩擦力向右 B. 图乙为回旋加速器的示意图，增大加速电压，粒子在型盒内运动的总时间会变短 C. 图丙中S闭合瞬间，线圈L中电流瞬间变大 D. 图丁真空冶炼炉利用炉子产生的热量使金属熔化 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲静止在水平绝缘桌面上的金属圆环上方的条形磁铁向右运动，根据楞次定律推论：来拒去留，可知条形磁铁受到的磁场力偏左，则圆环受到的磁场力偏右，则桌面对圆环的摩擦力向左，故A错误； B．图乙为回旋加速器的示意图，增大加速电压U，粒子在电场中加速的次数减小，则粒子磁场中转动的次数减小，则粒子在D型盒内运动的总时间会变短，故B正确； C．图丙中S闭合瞬间，根据电磁感应可知，线圈L对电流有阻碍作用，线圈L中电流很小，故C错误； D．图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内的金属块中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，故D错误。 故选B。 7. 图甲是我国正在测试的超导磁流体推进器，它以喷射推进取代了传统的螺旋桨推进方式，图乙是其工作原理图。推进器中的超导体产生超强磁场，电极和连接直流电源通过海水产生电流，、及水流三者方向相互垂直。若用该推进器驱动船舶前进，则下列相关说法正确的是（　　） A. 电极需连接电源的负极，需接电源的正极 B. 如果改变磁场方向，同时改变电极的正负，船舶前进的方向可能会改变 C. 如果要增加驱动船舶前进的动力可以让两电极离得更远（不考虑海水电阻的变化） D. 船舶加速前进时船舶对海水的作用力小于海水对船舶的作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，海水受到的安培力沿海水流动方向，由左手定则可知，极板间电流由电极C到D，即电极C需连接电源的正极，D需接电源的负极，故A错误； B．如果改变磁场方向，同时改变电极的正负，海水受到的安培力不变，船舶前进的方向不会改变，故B错误； C．安培力大小，其中L为两电极间距（电流方向的长度）。题目说明不考虑海水电阻变化，因此电源电压不变时，电流不变，L越大（电极离得越远），安培力F越大，驱动船舶的反作用力也越大，动力增加，故C正确； D．由牛顿第三定律可知，船舶加速前进时船舶对海水的作用力等于海水对船舶的作用力，故D错误。 故选C。 8. 图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器构成的振荡电路。当车辆靠近或驶离自感线圈L时，可使线圈L自感系数发生变化，从而引起电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次汽车靠近自感线圈L时，振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车靠近智能停车位，电流的周期在变大，自感系数变小 B. 过程，电容C中电场能在减小 C. 过程，线圈L的自感电动势在增大 D. 时刻电容器C所带电量为最大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，振荡电路的周期变大，根据 可知线圈自感系数变大，故A错误； B．过程，电流逐渐增大，线圈L中磁场能在增大，电场能在减小，故B正确； C．过程，由图可知，图像的斜率减小，电流的变化率越来越小，线圈L的自感电动势在减小，故C错误； D．时刻电流最大，电容器放电结束，此时电容器C所带电量最小，故D错误。 故选B。 9. 丁老师将手机系在轻质弹簧下方，制作了一个如图甲的振动装置。已知手机质量，弹簧的劲度系数，原长（手机上下振动过程中弹簧不超过弹性限度）。在一次实验中手机内置加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以竖直向下为正方向，得到手机振动过程中加速度随时间变化的图像为正弦曲线，如图乙所示（忽略一切阻力）。下列说法正确的是（　　） A. 时，等于，所以弹簧弹力可能为 B. 时，手机位于平衡位置下方且速度在减小 C. 从至，手机的动能减小，机械能增加 D. 当手机加速度为时，弹簧的长度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，等于，即手机处于平衡位置，合外力为零，弹簧给手机的弹力等于手机重力，故A错误； B．以竖直向下为正方向，时，为正值且在变大，故弹力小于重力，手机位于平衡位置上方同时远离平衡位置且速度在减小，故B错误； C．从至，手机的加速度增大，故动能减小，弹力做负功，机械能应减小，故C错误； D．当手机加速度为时，说明手机此时处于平衡位置下方，故 又有，故解得弹簧的长度，故D正确。 故选D。 10. 现代小区的游泳池里安装了一些圆形线状光源的彩灯，半径，如图甲所示。该光源水平放置到泳池下方，光源圆面与液面平行。当彩灯发出绿光时，可在水面正上方观察到如图乙所示的绿色亮环，亮环与中间暗圆的面积之比为，已知水对绿光的折射率为。下列说法正确的（　　） A. 彩灯变为紫光时，中间暗圆面积变小 B. 若将彩灯上移，则亮环面积与中间暗圆面积之比变大 C. 此彩灯离水面的垂直距离为 D. 将光源再向池底竖直向下移动，会使中间暗圆消失 【答案】C 【解析】 【详解】A．设亮环的外圆的半径为，暗圆的半径为，此彩灯离水面的垂直距离为h。光线在亮环的内、外圆周处恰好发生全反射，其光路图如图所示 紫光的频率比绿光大，则水对紫光的折射率比对绿光的折射率大，根据可知，紫光的全反射临界角C较小，由图易知，彩灯变为紫光后，暗圆的半径变大，所以中间暗圆面积变大，故A错误； C．由题意可得 解得 又 由几何关系得 根据对称性可得 联立解得，故C正确； B．亮环面积与中间暗圆面积之比为 由图可知，若将彩灯上移，则减小，增大，则亮环面积与中间暗圆面积之比减小，故B错误； D．若使中间暗圆恰好消失，即，设光源竖直向下移动的高度为，根据几何关系有 解得 所以，若将光源再向湖底竖直向下移动，中间暗圆恰好消失，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. 如图甲所示，把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光、分别从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹分别如图乙所示。下面正确的是（　　） A. 出现的明暗条纹是由于上玻璃的上表面和下玻璃的下表面上两列反射光发生干涉的结果 B. 单色光的波长比单色光的波长短 C. 让两种单色光从水里射向空气时，单色光的临界角更小 D. 如果增加一块薄片，单色光的明暗条纹间距更大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据薄膜干涉的产生原理可知，题中干涉现象是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，故A错误； B．单色光的条纹间距较小，根据可知，单色光的波长比单色光的波长短，故B正确； C．单色光的波长短，则频率较大，光的折射率较大，根据可知，让两种单色光从水里射向空气时，单色光的临界角更小，故C正确； D．如果增加一块薄片，变大，根据可知，相邻亮条纹间距变小，故D错误； 故选BC。 12. 如图甲为一水上浮标的截面图，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有线圈，浮筒可随波浪上下往复运动。取线圈向上运动为正方向，某段时间内，线圈的速度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。已知线圈总电阻，匝数为200匝，线圈处磁感应强度，线圈的直径，把线圈与阻值的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光，提供自身照明。关于乙图中这段时间内的运动，下列说法正确的是（　　） A. 浮筒产生的电流为正弦交流电，周期 B. 该浮筒产生的电压有效值为 C. 波浪对浮筒做功 D. 通过导线横截面的电量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由 知浮筒产生的交流电为随速度按正弦规律变化的交流电，周期与速度变化周期相同，故周期，故A正确； B．由图可知，该浮筒的最大速度为0.2m/s，则电动势的最大值为 有效值为，故B错误； C．根据能量守恒定律可得，故C正确； D．通过导线横截面的电量为，故D错误。 故选AC。 13. 如图1所示，在水平面建立坐标系，振源和振源处于同种介质中，其坐标分别为和。在时刻，两振源同时开始垂直水平面上下振动，形成沿水平面传播的机械波。图2是振源的振动图像，图3是振源的振动图像，点为介质中的一个点，位置坐标为，在时点开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 经过足够长一段时间后，点为振动加强点 B. 机械波的波长为，波速为 C. 经过足够长一段时间后，在之间的连线上有个振动加强点 D. 经过足够长一段时间后，在之间的连线上有个振动加强点 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．在时点开始振动，则有 由图可知，周期为4s，波长为 两波源的起振方向相反，点到两波源的波程差为 则点为振动减弱点，故A错误，B正确； CD．由图像可知，干涉后，在PQ之间的连线上质点到两波源的距离差的取值范围为 若为振动加强点，则 解得，，，，， 即共有6个振动加强点，故C错误，D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. （1）在“探究碰撞中的不变量”的实验中，三位同学分别采用以下三种不同的方案，如图。小红用甲图对应的方案，该方案中两球质量要满足________（选填“”，“”，“”）； （2）小黄采用乙图对应的方案，该方案中入射小球是否可以被反弹___________（选填“可以”或“不可以”）； （3）小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度不相等，则___________（填“需要”或“不需要”）测量遮光条宽度。 【答案】（1）> （2）可以 （3）需要 【解析】 【小问1详解】 由图甲小球碰后落地水平位移可得，A球水平位移小于B球水平位移，故碰后A球速度小于B球速度，故； 【小问2详解】 当取入射小球质量小于静止小球质量时会发生反弹，若测得入射小球反弹至最大高度时的偏角，则可计算反弹后的速度，故可以被反弹； 【小问3详解】 需要测量遮光条宽度，因两个遮光条宽度不同，故计算速度，列动量守恒定律时，遮光条宽度不可左右约分，故需测量。 15. 某学习小组利用单摆来测量当地的重力加速度，装置如图所示。 （1）先用游标卡尺测量摆球的直径。如图甲所示，操作正确的是___________，正确操作后测得小球直径如图乙所示，小球直径为___________cm； （2）如图丙所示，安装摆线时应选择___________ （3）实验过程中，下列说法正确的是___________ A. 把单摆从平衡位置拉开5°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B. 测量摆球连续通过最低点60次的时间t，则单摆周期为 C. 选择质量较大、体积较大的摆球，有利于减小重力加速度的测量误差 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动过程中出现松动，测量出的重力加速度g值偏小 【答案】（1） ①. B ②. 0.97 （2）B （3）D 【解析】 【小问1详解】 [1]用游标卡尺测量小球的外径，应该将小球夹在游标卡尺的外测量爪之间。 故选B。 [2]10分度游标卡尺的精确度为0.1mm，小球的直径 【小问2详解】 单摆的悬点要固定，不能缠绕在铁架台的横梁上。 故选B。 【小问3详解】 A．为了保证单摆做简谐运动，单摆的摆角不大于，并释放摆球到最低点时开始计时，故A错误； B．测量摆球连续通过最低点60次的时间，则单摆周期为，故B错误； C．为了减小空气阻力的影响，要选择质量较大、体积较小的摆球，故C错误； D．根据单摆周期公式 解得 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动过程中出现松动，真实摆长变长，因此单摆测量出的重力加速度值偏小，故D正确。 故选D。 16. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。 （1）有关该实验的操作正确的是（　　）（多选） A. 实验时发现干涉图案不清晰，利用“调拨杆”可将单缝调到与双缝平行 B. 换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹数将增多 C. 若不放滤光片，其它操作均正确，目镜中观察不到干涉条纹 D. 若把红色滤光片换成蓝色滤光片，目镜中观察到的亮条纹数将增多 （2）如图乙所示，实验中发现测量头中分划板中心线与干涉条纹不在同一方向上，需要通过___________（选填“左右拨动调拨杆”、“旋转测量头”或“旋转测量头上的手轮”）把分划板中心刻度线与干涉条纹调至同一方向上。不做上述调整，且操作无误，则测量的单色光的波长会___________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 【答案】（1）AD （2） ①. 旋转测量头 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 A．实验时利用“调拨杆”可将单缝调到与双缝平行，故A正确； B．根据可知，换用间距较小的双缝，条纹间距将增大，目镜中观察到的亮条纹数将减少，故B错误； C．若不放滤光片，其它操作均正确，目镜中仍可观察到干涉条纹，但中央条纹为白色条纹，其余干涉条纹为彩色条纹，故C错误； D．根据可知，若把红色滤光片换成蓝色滤光片，即减小，则相邻亮条纹间距将减小，目镜中观察到的亮条纹数将增多，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 [1][2]实验中发现测量头中分划板中心线与干涉条纹不在同一方向上，则需要通过旋转测量头把分划板中心刻度线与干涉条纹调至同一方向上。若不做上述调整，且操作无误，则所测相邻亮条纹间距偏大，根据得，则测量的单色光的波长会偏大。 17. SpaceX太空探索技术公司的“星舰”火箭第一、二级成功分离，第一级“超级重型”火箭助推器成功着陆于火箭发射塔，第二级“星舰”飞船也按计划在发射约一小时后成功落入印度洋。如图所示，起飞后6分46秒，在4台中心发动机反推控制下，第一级火箭助推器以30m/s的速度进入发射塔架的中间，尾部离地高度米；经过10s后，第一级火箭助推器悬停于“筷子”机械臂之间并被其轻轻夹住。若将此过程看成匀变速直线运动，不计空气阻力，取。求： （1）该过程中，第一级火箭助推器的加速度大小； （2）该过程中，第一级火箭助推器悬停时尾部的离地高度； （3）若第一级火箭助推器减速时质量为，则此时每台发动机对火箭的作用力大小； 【答案】（1） （2）100m （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知， 第一级火箭助推器以30m/s的速度进入发射塔架的中间后，经过10s速度减为0，则根据运动学公式有 解得第一级火箭助推器的加速度大小为 【小问2详解】 由运动学公式可知，第一级火箭助推器匀减速过程下降的距离为 所以第一级火箭助推器悬停时尾部的离地高度为 【小问3详解】 对第一级火箭助推器减速过程进行受力分析，则根据牛顿第二定律有 解得每台发动机对火箭的作用力大小为 18. 一弹射游戏装置截面如图所示，高为平台上有弹射器，已知段光滑。圆心角为，半径为的固定光滑圆弧轨道与长为水平轨道平滑连接。长为、质量为的平板紧靠长为的固定凹槽侧壁放置，平板上表面与齐平。一质量为的小滑块从弹射器中弹射而出后从B点水平抛出，恰能无碰撞从C点进入圆弧轨道后，经过水平轨道滑上平板并带动平板一起运动（滑块没有脱离平板），平板右端如果到达即被锁定，滑块如果能到达点则判为成功。已知，，，，，，，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，与平板上表面间的动摩擦因数，凹槽水平底面光滑。滑块视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，（，）。 （1）求滑块从B点抛出时速度的大小，弹簧没释放小球时具有的弹性势能； （2）求滑块经过D点时受到的支持力的大小； （3）求滑块滑上平板后，平板能够加速与滑块达到共速，共速的速度多大；在达到共速的过程中系统损耗的机械能； （4）判断游戏能否成功，若不能，求滑块停在距点的距离。 【答案】（1）4 m/s，1.6 J （2）5.3 N （3）2 m/s，0.8 J （4）不能，0.2 m 【解析】 【小问1详解】 滑块从B点水平抛出，至C点的速度分解成水平速度与竖直速度，根据几何关系可知 竖直方向有 解得 根据速度的分解有 根据能量守恒定律有 【小问2详解】 滑块从B到D，由动能定理得 滑块在D点由牛顿第二定律得 解得 【小问3详解】 滑块由D到E，由动能定理得 解得 滑块滑上平板，滑块与平板系统动量守恒 解得 根据能量守恒定律可知 解得 【小问4详解】 滑块与平板共速过程，相对滑动，则功能关系得 解得 平板停止后，滑块在平板上继续滑行，可知 解得 19. 如图所示，倾角为的光滑金属导轨和的上端接有一个单刀双掷开关。开关接1时，导轨与匝数、横截面积的金属线圈相连，整个线圈置于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度以均匀增加。在倾斜导轨上某位置（足够大）垂直导轨放置一质量，电阻的金属杆，倾斜导轨下端与水平足够长的光滑金属导轨、平滑连接。处绝缘，金属杆过处能量不损失。接有一个电容为1 F的电容器。已知在区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场，在水平导轨区域内有竖直向上的匀强磁场，，金属杆长、导轨间距均为。金属杆与导轨始终接触良好且所有导轨电阻均可忽略，，，求： （1）判断端点1和哪点的电势低，求线圈产生的感应电动势大小； （2）将开关拨到1，若金属杆恰好静止，则线圈的电阻； （3）接第（2）问，将开关拨到2，则金属杆到时的速率； （4）接第（3）问，则金属杆在水平导轨上稳定时的速度。 【答案】（1）端点1电势低，3.6V （2） （3）6 m/s （4）3 m/s 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁感应定律可得 代入数据解得 根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向由端点1到端点，由于线圈相当于电源，电源内部的电流由负极流向正极，所以端点1的电势低 【小问2详解】 将开关拨到1，若金属杆恰好静止，由平衡条件可得 又 联立解得线圈的电阻为 【小问3详解】 由于金属杆足够高，最终做匀速直线运动，有 根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律有 可得 【小问4详解】 金属杆在水平导轨上做减速直线运动，根据动量定理有 且、 根据法拉第电磁感应定律有 根据电容的定义式有 联立解得 20. 如图所示是某离子喷涂装置示意图，该装置由平行板加速器、偏转磁场、喷涂板三部分组成。加速器长为，加速电压的大小可连续调节，以加速器上极板离子出射孔为原点建立平面直角坐标系，出射孔是加速器上极板中心。上极板位于轴上，喷涂板长为，沿轴放置且厚度不计，加速器右端与喷涂板左端相距，轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，轴下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为，范围足够大，加速器内部无磁场。离子源产生初速度可视为零、质量为、电荷量为的正离子。离子加速后，从点沿着轴正方向射入上方磁场，经上方磁场偏转或上下方磁场连续偏转后可落在喷涂板的上表面或下表面，并立即被吸收且电中和，忽略场的边界效应、离子受到的重力及离子间相互作用力。 （1）若离子仅经过上方磁场偏转落在喷涂板上表面的最右端，求加速电压； （2）若离子能落在喷涂板下表面，求离子在磁场中运动的最短时间，以及对应最短时间的电压调节范围； （3）若电压调至某一范围，使离子恰好能将喷涂板上表面完全喷涂。假设每秒有个离子均匀落在整个喷涂板上表面，求离子对喷涂板平均作用力大小的可能值。 【答案】（1） （2）， （3）和 【解析】 【小问1详解】 由几何关系可知粒子在磁场中运动半径 根据洛伦兹力提供向心力有 在电场中，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 仅经过1次轴落到下表面时间最短由 可知 根据洛伦兹力提供向心力有 根据动能定理有 根据几何关系可知或 可得， 综上可知 【小问3详解】 若仅通过上方磁场偏转直接打到喷涂板上表面，几何关系 对应 根据动量定理有 解得 若通过上下方磁场一次连续偏转后打到喷涂板上表面，几何关系 对应 由 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理学科试卷 注意事项： 1．试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，在答题卡指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号。 3．所有答案必须写在答题卡上，写在试卷上无效。 4．结束后，只需上交答题卡。 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分。共30分。在每小题给出的四个备选项中只有一个是符合要求的，不选，多选，错选均不得分） 1. 在物理课本《必修三》里的静电场章节中，我们学习了很多关于电场的物理量，如图所示的锂电池图片中出现了4050mAh，mAh是下面哪个物理量的单位（　　） A. 电荷量 B. 电场强度 C. 电容 D. 电势 2. 2020年6月21日，由中车四方股份公司研制的时速600公里的高速磁浮样车，在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着中国初步掌握了超高速列车的设计能力。设计时速600公里的高速磁浮，可以填补高铁和飞机两者之间的这段速度空白区间，提供更加灵活的出行方案。在下面哪种情况下，高速磁浮样车可以看成质点（　　） A. 研究磁浮样车在线路上转弯时的姿态 B. 线路总长是100公里，磁浮样车运行完整段线路的时间 C. 磁浮样车经过路边某一测速仪的时间 D. 研究磁浮样车在紧急刹车时车内物品的情况 3. 生活中的很多设备包含我们学过的物理原理，下列设备中工作原理与其它三个不相同的是（　　） A. 发电机 B. 质谱仪 C. 变压器 D. 无线充电 4. 山核桃是杭州临安的特产，深受很多人的喜欢。6个装有山核桃的相同圆柱体罐子如图叠放在水平桌面上，每个罐子的质量为m。罐子的上下表面都水平，而且每个罐子与下层两个罐子的接触面积都相等，下面关于受力分析正确的是（　　） A. 最下层3个罐子受到桌面的弹力是因为罐子发生了形变 B. 最下层中间的罐子可能受到最下层左右罐子的弹力 C. 左下角与桌面接触的罐子受到桌面支持力为1.75mg D. 右下角与桌面接触的罐子受到桌面向左的静摩擦力 5. 中国新能源电车智能化技术突飞猛进，其中“汽车自动防撞系统”是汽车智能化的重要组成部分。其信号采集通常采用波长较短的毫米级电磁波，该系统可测出本车速度、前车速度以及两车之间的距离。关于毫米级电磁波的说法正确的是（　　） A. 毫米级电磁波在真空环境中无法传播 B. 毫米级电磁波遇前车易发生明显衍射现象 C. 和厘米级电磁波相比，毫米级电磁波频率更小 D. 测前车速度是利用了多普勒效应 6. 这四幅图都来源于课本，关于四幅图的说法，正确的是（　　） A. 图甲静止在水平绝缘桌面上的金属圆环上方的条形磁铁向右运动，桌面对圆环的摩擦力向右 B. 图乙为回旋加速器的示意图，增大加速电压，粒子在型盒内运动的总时间会变短 C. 图丙中S闭合瞬间，线圈L中电流瞬间变大 D. 图丁真空冶炼炉利用炉子产生的热量使金属熔化 7. 图甲是我国正在测试的超导磁流体推进器，它以喷射推进取代了传统的螺旋桨推进方式，图乙是其工作原理图。推进器中的超导体产生超强磁场，电极和连接直流电源通过海水产生电流，、及水流三者方向相互垂直。若用该推进器驱动船舶前进，则下列相关说法正确的是（　　） A. 电极需连接电源的负极，需接电源的正极 B. 如果改变磁场方向，同时改变电极的正负，船舶前进的方向可能会改变 C. 如果要增加驱动船舶前进的动力可以让两电极离得更远（不考虑海水电阻的变化） D. 船舶加速前进时船舶对海水的作用力小于海水对船舶的作用力 8. 图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器构成的振荡电路。当车辆靠近或驶离自感线圈L时，可使线圈L自感系数发生变化，从而引起电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次汽车靠近自感线圈L时，振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 汽车靠近智能停车位，电流的周期在变大，自感系数变小 B. 过程，电容C中电场能在减小 C. 过程，线圈L的自感电动势在增大 D. 时刻电容器C所带电量为最大 9. 丁老师将手机系在轻质弹簧下方，制作了一个如图甲的振动装置。已知手机质量，弹簧的劲度系数，原长（手机上下振动过程中弹簧不超过弹性限度）。在一次实验中手机内置加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以竖直向下为正方向，得到手机振动过程中加速度随时间变化的图像为正弦曲线，如图乙所示（忽略一切阻力）。下列说法正确的是（　　） A. 时，等于，所以弹簧弹力可能为 B. 时，手机位于平衡位置下方且速度在减小 C. 从至，手机的动能减小，机械能增加 D. 当手机加速度为时，弹簧的长度为 10. 现代小区的游泳池里安装了一些圆形线状光源的彩灯，半径，如图甲所示。该光源水平放置到泳池下方，光源圆面与液面平行。当彩灯发出绿光时，可在水面正上方观察到如图乙所示的绿色亮环，亮环与中间暗圆的面积之比为，已知水对绿光的折射率为。下列说法正确的（　　） A. 彩灯变为紫光时，中间暗圆面积变小 B. 若将彩灯上移，则亮环面积与中间暗圆面积之比变大 C. 此彩灯离水面的垂直距离为 D. 将光源再向池底竖直向下移动，会使中间暗圆消失 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. 如图甲所示，把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光、分别从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹分别如图乙所示。下面正确的是（　　） A. 出现的明暗条纹是由于上玻璃的上表面和下玻璃的下表面上两列反射光发生干涉的结果 B. 单色光的波长比单色光的波长短 C. 让两种单色光从水里射向空气时，单色光的临界角更小 D. 如果增加一块薄片，单色光的明暗条纹间距更大 12. 如图甲为一水上浮标的截面图，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有线圈，浮筒可随波浪上下往复运动。取线圈向上运动为正方向，某段时间内，线圈的速度随时间按正弦规律变化，如图乙所示。已知线圈总电阻，匝数为200匝，线圈处磁感应强度，线圈的直径，把线圈与阻值的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光，提供自身照明。关于乙图中这段时间内的运动，下列说法正确的是（　　） A. 浮筒产生的电流为正弦交流电，周期 B. 该浮筒产生的电压有效值为 C. 波浪对浮筒做功 D. 通过导线横截面的电量为 13. 如图1所示，在水平面建立坐标系，振源和振源处于同种介质中，其坐标分别为和。在时刻，两振源同时开始垂直水平面上下振动，形成沿水平面传播的机械波。图2是振源的振动图像，图3是振源的振动图像，点为介质中的一个点，位置坐标为，在时点开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 经过足够长一段时间后，点为振动加强点 B. 机械波的波长为，波速为 C. 经过足够长一段时间后，在之间的连线上有个振动加强点 D. 经过足够长一段时间后，在之间的连线上有个振动加强点 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. （1）在“探究碰撞中的不变量”的实验中，三位同学分别采用以下三种不同的方案，如图。小红用甲图对应的方案，该方案中两球质量要满足________（选填“”，“”，“”）； （2）小黄采用乙图对应的方案，该方案中入射小球是否可以被反弹___________（选填“可以”或“不可以”）； （3）小蓝用丙图对应的方案，该方案中若两滑块上的遮光条宽度不相等，则___________（填“需要”或“不需要”）测量遮光条宽度。 15. 某学习小组利用单摆来测量当地的重力加速度，装置如图所示。 （1）先用游标卡尺测量摆球的直径。如图甲所示，操作正确的是___________，正确操作后测得小球直径如图乙所示，小球直径为___________cm； （2）如图丙所示，安装摆线时应选择___________ （3）实验过程中，下列说法正确的是___________ A. 把单摆从平衡位置拉开5°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时 B. 测量摆球连续通过最低点60次的时间t，则单摆周期为 C. 选择质量较大、体积较大的摆球，有利于减小重力加速度的测量误差 D. 摆线上端未牢固地系于悬点，摆动过程中出现松动，测量出的重力加速度g值偏小 16. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，实验装置如图甲所示。 （1）有关该实验的操作正确的是（　　）（多选） A. 实验时发现干涉图案不清晰，利用“调拨杆”可将单缝调到与双缝平行 B. 换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹数将增多 C. 若不放滤光片，其它操作均正确，目镜中观察不到干涉条纹 D. 若把红色滤光片换成蓝色滤光片，目镜中观察到的亮条纹数将增多 （2）如图乙所示，实验中发现测量头中分划板中心线与干涉条纹不在同一方向上，需要通过___________（选填“左右拨动调拨杆”、“旋转测量头”或“旋转测量头上的手轮”）把分划板中心刻度线与干涉条纹调至同一方向上。不做上述调整，且操作无误，则测量的单色光的波长会___________（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 17. SpaceX太空探索技术公司的“星舰”火箭第一、二级成功分离，第一级“超级重型”火箭助推器成功着陆于火箭发射塔，第二级“星舰”飞船也按计划在发射约一小时后成功落入印度洋。如图所示，起飞后6分46秒，在4台中心发动机反推控制下，第一级火箭助推器以30m/s的速度进入发射塔架的中间，尾部离地高度米；经过10s后，第一级火箭助推器悬停于“筷子”机械臂之间并被其轻轻夹住。若将此过程看成匀变速直线运动，不计空气阻力，取。求： （1）该过程中，第一级火箭助推器的加速度大小； （2）该过程中，第一级火箭助推器悬停时尾部的离地高度； （3）若第一级火箭助推器减速时质量为，则此时每台发动机对火箭的作用力大小； 18. 一弹射游戏装置截面如图所示，高为平台上有弹射器，已知段光滑。圆心角为，半径为的固定光滑圆弧轨道与长为水平轨道平滑连接。长为、质量为的平板紧靠长为的固定凹槽侧壁放置，平板上表面与齐平。一质量为的小滑块从弹射器中弹射而出后从B点水平抛出，恰能无碰撞从C点进入圆弧轨道后，经过水平轨道滑上平板并带动平板一起运动（滑块没有脱离平板），平板右端如果到达即被锁定，滑块如果能到达点则判为成功。已知，，，，，，，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，与平板上表面间的动摩擦因数，凹槽水平底面光滑。滑块视为质点，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，（，）。 （1）求滑块从B点抛出时速度的大小，弹簧没释放小球时具有的弹性势能； （2）求滑块经过D点时受到的支持力的大小； （3）求滑块滑上平板后，平板能够加速与滑块达到共速，共速的速度多大；在达到共速的过程中系统损耗的机械能； （4）判断游戏能否成功，若不能，求滑块停在距点的距离。 19. 如图所示，倾角为的光滑金属导轨和的上端接有一个单刀双掷开关。开关接1时，导轨与匝数、横截面积的金属线圈相连，整个线圈置于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度以均匀增加。在倾斜导轨上某位置（足够大）垂直导轨放置一质量，电阻的金属杆，倾斜导轨下端与水平足够长的光滑金属导轨、平滑连接。处绝缘，金属杆过处能量不损失。接有一个电容为1 F的电容器。已知在区域内有垂直导轨平面向下的匀强磁场，在水平导轨区域内有竖直向上的匀强磁场，，金属杆长、导轨间距均为。金属杆与导轨始终接触良好且所有导轨电阻均可忽略，，，求： （1）判断端点1和哪点的电势低，求线圈产生的感应电动势大小； （2）将开关拨到1，若金属杆恰好静止，则线圈的电阻； （3）接第（2）问，将开关拨到2，则金属杆到时的速率； （4）接第（3）问，则金属杆在水平导轨上稳定时的速度。 20. 如图所示是某离子喷涂装置示意图，该装置由平行板加速器、偏转磁场、喷涂板三部分组成。加速器长为，加速电压的大小可连续调节，以加速器上极板离子出射孔为原点建立平面直角坐标系，出射孔是加速器上极板中心。上极板位于轴上，喷涂板长为，沿轴放置且厚度不计，加速器右端与喷涂板左端相距，轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，轴下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为，范围足够大，加速器内部无磁场。离子源产生初速度可视为零、质量为、电荷量为的正离子。离子加速后，从点沿着轴正方向射入上方磁场，经上方磁场偏转或上下方磁场连续偏转后可落在喷涂板的上表面或下表面，并立即被吸收且电中和，忽略场的边界效应、离子受到的重力及离子间相互作用力。 （1）若离子仅经过上方磁场偏转落在喷涂板上表面的最右端，求加速电压； （2）若离子能落在喷涂板下表面，求离子在磁场中运动的最短时间，以及对应最短时间的电压调节范围； （3）若电压调至某一范围，使离子恰好能将喷涂板上表面完全喷涂。假设每秒有个离子均匀落在整个喷涂板上表面，求离子对喷涂板平均作用力大小的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $