精品解析：浙江杭州市2025-2026学年高二下学期期末教学质量检测物理试卷

2025学年第二学期杭州市高二年级教学质量检测 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，不选、多选、错选不给分） 1. 上海张江超强超短激光装置实现5PW脉冲输出，达到国际领先水平。1PW=1015W，单位PW对应的物理量是（ ） A. 能量 B. 功率 C. 频率 D. 波长 2. 足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉形弧线的一种运动，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 判断是否进球时不可以将足球看作质点 B. 足球在空中飞行时相同高度处动能相同 C. 足球在空中飞行至最高点时重力的功率最大 D. 足球在空中飞行时单位时间内速度变化量不变 3. 枕形导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的左端中心轴线上。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒中形成的电场是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，在无盖矿泉水瓶下部钻一小孔，将瓶子固定在某一高度处，水从小孔水平流出后落到地面。不计空气阻力，随着时间推移（ ） A. 水流出时初速度不变 B. 水落地时竖直分速度不变 C. 水落地时速度越来越大 D. 水在空中时处于超重状态 5. 如图所示，一个木桩用两根比较粗的铁链静止悬挂于M、M′点。左侧铁链受到M点拉力为F1、受到木桩拉力为F2，下列说法正确的是（ ） A. F2是因左侧铁链发生了形变而产生 B. F1和F2大小相等方向相反 C. F1和F2的合力竖直向上 D. F1和F2作用线的交点与左侧铁链重心重合 6. 如图所示是某个地球卫星的发射过程示意图，先将卫星发射到近地圆轨道Ⅰ，然后在A点经历两次变轨，最终进入预定轨道Ⅲ．则卫星（ ） A. 在轨道Ⅰ上运行时速度不变 B. 在轨道Ⅱ上运行时速度始终小于7.9km/s C. 在不同轨道上卫星运行周期均相同 D. 在不同轨道上经过A点时向心加速度均相同 7. 图甲所示为手摇发电机，当其匀速转动时，输出电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 输出电压有效值为 B. t1时刻线圈磁通量变化率最大 C. t2时刻线圈磁通量为0 D. 线圈的转动周期为t2 8. 电流传感器与计算机相结合能显示电流随时间变化的图像。某次实验中闭合开关前后的电流—时间的图像如图所示。用电流表的符号表示电流传感器，则实验电路图可能是（ ） A. B. C. D. 9. 如图所示，组合棱镜的横截面为菱形ABCD，∠B=60°。一束细光束从空气入射，以入射角i射向AB中点。已知光在棱镜ABC区域的折射率，在棱镜ACD区域的折射率n2=2，光在空气中折射率n0≈1。下列说法正确的是（ ） A. 当i=30°时，AB边折射光线与边BC平行 B. 当i=30°时，光在AC界面上会发生全反射 C. 当i=60°时，CD边出射光线与AB边入射光线平行 D. 当i=60°时，光在ABC区域传播时间小于在ACD区域传播时间 10. 西安航天动力研究所研发的磁等离子体发动机，实现有效注入功率突破100kW。如图所示，发动机推力产生核心原理可简化为：在栅极A、栅极B间构建电势差为U的加速电场，电荷量为q、质量为m的正离子由栅极A左侧飘入，经电场加速后从栅极B右侧定向高速喷出。已知电场对离子的加速功率为P，不计离子初速度，则发动机产生的推力大小是（ ） A. B. C. 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. 关于下列四幅图，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中输电电流增加一倍，线路上损耗电压也增加一倍 B. 图乙中线圈中的磁场能正在减小，自感电动势正在增大 C. 图丙中传感器是通过改变电容器正对面积将位移信号转为电信号 D. 图丁中水黾可以停在水面是因为所受重力和浮力二力平衡 12. 如图所示，椭圆的半短轴为4m、半焦距为3m，其左焦点和中心有两个波源S1、S2，波源处质点均沿垂直于xoy平面的z轴振动。t=0时两波源同时开始振动，S1的振动方程为z=Asin（10πt），S2的振动方程为z=Asin（10πt＋π），A为振幅。波在均匀介质中传播，波速均为5m/s。下列说法正确的是（ ） A. 两列波的波长均为1m B. 短轴端点P处质点的起振方向沿z轴正向 C. 右焦点处质点的位移始终为2A D. 椭圆上振动加强点有12个 13. 如图所示，在光滑水平桌面上建立xOy坐标系，0≤x≤1.5d、y≥0区域内存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。边长为d、总电阻为R、质量为m的匀质正方形刚性线框，以初速度v0与x轴正方向成45°角运动，之后进入磁场区域。BC边始终平行于y轴，其横坐标为x。已知B=2.0T，d=0.10m，R=0.4Ω，m=0.02kg，。线框进入磁场后，下列说法正确的是（ ） A. x=0时线框中电流为1A B. x=1.2d时，UCD=0V C. x=2d时，UAD=-0.25V D. x=2.5d时线框速度为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）双缝在位置________（填图甲中字母）； （2）若目镜中出现图乙图样，欲使分划板的中心刻线与左侧最近亮条纹的中心对齐，应适当______。 A. 调节小灯泡的位置 B. 左右拨动拨杆 C. 转动手轮，使毛玻璃向右移动 D. 转动手轮，使目镜向左移动 15. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。 （1）下列说法正确的是______（多选） A. 将电火花打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上 B. 探究加速度与质量的关系时应保持槽码质量不变 C. 实验中应使槽码的质量远小于小车的质量 D. 细绳和滑轮间的摩擦对实验没有影响 （2）如图乙是某次实验中得到的纸带的一部分。电源频率为50Hz，则小车加速度为______m/s2（保留2位有效数字）。 （3）某同学平衡阻力的操作如下：取下细绳与槽码，将小车静止放置在木板上，装好纸带，缓慢垫高木板右端，直至小车由静止开始自行下滑。随后他保持木板倾角不变，改变槽码质量继续完成后续实验。则他得到的a-F图像可能是______ A. B. C. 16. 某同学测量干电池组的电动势和内阻。 （1）他先用多用电表直流电压“10V”挡粗测电动势，指针偏转如图甲，读数为______V。 （2）接下来他采用一个电流表、一个电阻箱进行精确测量，电路如图乙所示，在调节电阻箱阻值的过程中，正确的操作是______ A. 先断开电路，再调节阻值 B. 保持电路接通，直接调节阻值 （3）实验中改变电阻箱阻值R，电流表示数I随之变化。当电阻箱阻值为2.0Ω、8.0Ω时，电流表示数分别为0.50A、0.25A．根据这两组数据算得该干电池组电动势E=______V，内阻r=______Ω（结果均保留2位有效数字）。 （4）指出（3）中实验不足之处（写出一条即可）。 17. 水平桌面上固定一汽缸，隔板K左侧为封闭理想气体区域A，右侧与活塞S构成真空区域B．活塞左侧被凸起挡住，右侧与大气相通。初始时气体处于状态1：体积V0、压强p0、温度T0；抽出隔板K，气体充满A、B，稳定后为状态2：体积2V0、温度T0；用电热丝加热至活塞刚要右移，为状态3.已知：大气压恒为p0；缸中气体内能U与温度T的关系为U=αT（α为已知常量）；全过程不漏气，汽缸、隔板、活塞均绝热，忽略凸起的体积，不计一切摩擦。 （1）状态2与状态1相比，气体分子平均动能______（选填“变大”、“不变”或“变小”），缸内气体分子数密度______（选填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）求状态2时气体压强p2； （3）求从状态1至状态3气体吸收的热量Q。 18. 超导材料在常温下有电阻，进入超导态后电阻几乎为零，常用持续电流法测定超导材料处于超导态时的电阻上限。持续电流法装置如图（a）：将超导材料闭合环水平置于磁铁正上方的容器中，加入液氮将环冷却至超导态，迅速撤去磁铁后环内产生感应电流。霍尔元件置于环中心附近，底面和环平行。实验中由霍尔元件测得的磁感应强度B随时间变化曲线如图（b）：实验Ⅰ区还未撤去磁铁，实验Ⅲ区已撤去磁铁，磁感应强度为B1；实验Ⅴ区恢复常温，磁感应强度为B0. （1）实验Ⅱ区撤去磁铁时，闭合环中产生感应电流，该电流在Ⅲ区持续存在。 ①判断该电流的环绕方向______（俯视）（选填“顺时针”或“逆时针”）； ②求Ⅲ区该电流在环中心处产生的磁感应强度大小B2______。 （2）已知霍尔元件为金属材质，长为a、宽为b、厚为h，单位体积内载流子数为n，电子电量为e．当霍尔元件内通有恒定电流I0时，在C、D面间形成霍尔电压U。 ①霍尔元件中载流子所受洛伦兹力方向是______（选填“D→C”或“C→D”）； ②求霍尔元件测得的磁感应强度B与霍尔电压U的关系式______。 19. 如图所示为物流中心的包裹传输装置：倾角为37°的斜面上装有截面为长方形的光滑窄挡条ABCD，挡条侧面与斜面垂直。挡条BC是半径为r的四分之一圆弧，AB、CD为直段，分别与BC相切。AB段长为l，CD段水平。CD段右侧装有劲度系数为k的弹簧，弹簧右端固定，左端与质量为m0的货框相连，货框初始静置于O2点，此时弹簧恰好处于原长。可视为质点、质量为m的包裹从A点沿挡条由静止滑下，与货框发生完全非弹性碰撞。碰撞后包裹与货框结合成整体，随后在CD间斜面上依托挡条做往复运动，弹簧始终处于弹性限度内。挡条CD所在斜面区域表层为特殊材质：包裹和货框整体由C向D滑行时，不受斜面摩擦阻力；由D向C反向滑行时，受到大小恒定摩擦阻力f作用。斜面的其它区域均光滑。已知l=2.5m，r=0.5m，m=2kg，m0=4kg，k=24N/m，f=6N，sin37°=0.6，弹簧弹性势能（x为形变量），弹簧振子周期（M为振子总质量），重力加速度。求： （1）包裹在C处的速度大小v0； （2）包裹在圆弧C处对挡条的压力FN； （3）弹簧最大形变量xm； （4）碰撞后货框运动的总时间t。 20. 为测定电量均为＋q、质量不同的两种带电粒子a、b的质量比，设计如图所示的质谱仪：M、N之间水平圆柱形区域内存在沿轴线向右的加速电场，加速电压为U0.Y、Y′为水平平行金属板，板长为L1，板右端到光屏的距离为L2，板间有垂直于板面向上的匀强磁场，磁感应强度为B．O1O3为垂直光屏的中心轴线，在光屏上以屏中心O3为原点建立直角坐标系，x轴水平。粒子从O1静止飘入加速电场，经加速后从O2进入磁场区域，最后打在荧光屏上，屏上出现两个亮点。根据亮点的位置坐标，可以测定两粒子的质量比。整个装置处于真空中，不计粒子重力及粒子间相互作用力，已知粒子在磁场中偏转角度非常小，洛伦兹力可视为恒力，轨迹近似为抛物线。 （1）若粒子质量为m，求： ①粒子进入磁场区域时的速度大小v； ②粒子出磁场时速度偏转角的正切值tanα。 （2）实验中，亮点坐标为、，求两粒子质量比。 （3）实验中，若加速电压在U0附近一定范围内持续波动，会导致光屏上呈现一条连续亮线而非两个分立亮点。此时若在Y、Y′间再加一恒定电压，仍可根据屏上亮线特征测量出两种粒子的质量比。请说明一种测量方案并求出两种粒子质量比。 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高二年级教学质量检测 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，不选、多选、错选不给分） 1. 上海张江超强超短激光装置实现5PW脉冲输出，达到国际领先水平。1PW=1015W，单位PW对应的物理量是（ ） A. 能量 B. 功率 C. 频率 D. 波长 【答案】B 【解析】 【详解】A．能量的单位为焦耳（），与对应的基础单位不符，故A错误； B．功率的国际单位是瓦特（），是单位词头，代表，因此，属于功率的单位，故B正确； C．频率的单位为赫兹（），与无关联，故C错误； D．波长的单位为米（），与无关联，故D错误。 故选B。 2. 足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉形弧线的一种运动，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 判断是否进球时不可以将足球看作质点 B. 足球在空中飞行时相同高度处动能相同 C. 足球在空中飞行至最高点时重力的功率最大 D. 足球在空中飞行时单位时间内速度变化量不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．判断是否进球时，要看足球是否整体越过门线，故不可以将足球看作质点。A正确； B．足球在空中受重力、空气阻力作用。由于阻力做负功，足球在空中飞行时，先后经过相同高度的动能不相同。B错误； C．根据重力瞬时功率，足球在空中飞行至最高点时速度沿水平方向，此时重力的功率为0。C错误； D．足球在空中飞行时，受到的重力恒定，受到的阻力随速度大小和方向的改变不断变化，足球受到的合力不断变化。 根据可知足球的加速度不断变化。 根据，可知足球在空中飞行时，单位时间内速度变化量不断变化。D错误。 故选A。 3. 枕形导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的左端中心轴线上。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒中形成的电场是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】处于静电平衡状态的导体，内部合电场强度处处为零，因此感应电荷在导体内部产生的电场与带正电的点电荷在导体内部产生的电场等大反向；点电荷在导体棒内部产生的电场方向向右，且由于距离点电荷越近电场越强，其电场线是左侧密、右侧疏的，所以感应电荷在棒中形成的电场方向必须向左，且场强也是左边强、右边弱，电场线左侧密、右侧疏。 故选C。 4. 如图所示，在无盖矿泉水瓶下部钻一小孔，将瓶子固定在某一高度处，水从小孔水平流出后落到地面。不计空气阻力，随着时间推移（ ） A. 水流出时初速度不变 B. 水落地时竖直分速度不变 C. 水落地时速度越来越大 D. 水在空中时处于超重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．随着水流出，水面下降，深度减小，小孔处压强减小，水流出的初速度逐渐减小，故A错误； B．瓶子固定，小孔到地面的竖直高度不变，平抛竖直分运动为自由落体，由 可知，落地时竖直分速度保持不变，故B正确； C．落地合速度​​，初速度​减小、竖直分速度不变，因此落地合速度越来越小，故C错误； D．水在空中只受重力，加速度为重力加速度、方向竖直向下，处于完全失重状态，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一个木桩用两根比较粗的铁链静止悬挂于M、M′点。左侧铁链受到M点拉力为F1、受到木桩拉力为F2，下列说法正确的是（ ） A. F2是因左侧铁链发生了形变而产生 B. F1和F2大小相等方向相反 C. F1和F2的合力竖直向上 D. F1和F2作用线的交点与左侧铁链重心重合 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力。​是木桩对左侧铁链的拉力，施力物体是木桩，因此是木桩形变产生的，故A错误； B．左侧铁链自身受重力，静止时受到三个力：​、、自身重力，因此​和不是一对平衡力，不可能大小相等、方向相反，故B错误； C．左侧铁链静止，总合力为零，因此​和的合力与左侧铁链的重力等大反向，重力竖直向下，故和的合力竖直向上，故C正确； D．根据三力汇交原理，三个平衡的不平行力，作用线必交于同一点，该交点在重力的作用线（过重心的竖直线）上，并非交点与重心重合，实际交点在重心之外的竖直线上，故D错误。 故选C。 6. 如图所示是某个地球卫星的发射过程示意图，先将卫星发射到近地圆轨道Ⅰ，然后在A点经历两次变轨，最终进入预定轨道Ⅲ．则卫星（ ） A. 在轨道Ⅰ上运行时速度不变 B. 在轨道Ⅱ上运行时速度始终小于7.9km/s C. 在不同轨道上卫星运行周期均相同 D. 在不同轨道上经过A点时向心加速度均相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度是矢量，卫星在圆轨道Ⅰ运行时，速度方向沿切线不断变化，因此速度是变化的，故A错误； B．7.9km/s是第一宇宙速度，是近地圆轨道Ⅰ的环绕速度，卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ需要在A点点火加速，因此轨道Ⅱ近地点A的速度大于7.9km/s，故B错误； C．根据开普勒第三定律，三个轨道的半长轴各不相同，因此运行周期不同，故C错误； D．卫星的加速度由万有引力提供 可得，不同轨道经过A点时，卫星到地心的距离相同，因此向心加速度相同，故D正确。 故选D。 7. 图甲所示为手摇发电机，当其匀速转动时，输出电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 输出电压有效值为 B. t1时刻线圈磁通量变化率最大 C. t2时刻线圈磁通量为0 D. 线圈的转动周期为t2 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图乙所示，手摇发电机，当其匀速转动时，输出电压波形不满足正弦或余弦变化规律，故输出电压有效值不等于，故A错误； B．t1时刻输出电压最大，故感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律，线圈磁通量变化率最大，故B正确； C．t2时刻输出电压为零，故感应电动势为零，由法拉第电磁感应定律，线圈磁通量变化率为零，此时线圈磁通量最大，故C错误； D．线圈的转动周期为t3，故D错误。 故选B。 8. 电流传感器与计算机相结合能显示电流随时间变化的图像。某次实验中闭合开关前后的电流—时间的图像如图所示。用电流表的符号表示电流传感器，则实验电路图可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．电路为电感、电阻、电流传感器串联。闭合开关后，电感的自感效应会阻碍电流的增大，因此电流从0开始逐渐上升，最终电路稳定后电流保持不变，与图像规律一致，故A正确； B．电感与电阻、电流传感器并联。闭合开关后，初始时电感阻碍电流，大部分电流从传感器支路流过，传感器初始电流很大，之后随着电感电流逐渐增大，传感器电流逐渐减小，最终稳定，与图像不符，故B错误； C．电容、电阻、电流传感器串联。闭合开关后，电容初始充电电流较大，充电完成后，电容隔断直流，传感器电流最终降为0，与图像不符，故C错误； D．纯电阻电路，闭合开关后电流会瞬间达到稳定值，不会逐渐增大，与图像不符，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，组合棱镜的横截面为菱形ABCD，∠B=60°。一束细光束从空气入射，以入射角i射向AB中点。已知光在棱镜ABC区域的折射率，在棱镜ACD区域的折射率n2=2，光在空气中折射率n0≈1。下列说法正确的是（ ） A. 当i=30°时，AB边折射光线与边BC平行 B. 当i=30°时，光在AC界面上会发生全反射 C. 当i=60°时，CD边出射光线与AB边入射光线平行 D. 当i=60°时，光在ABC区域传播时间小于在ACD区域传播时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，由折射定律得 解得 则 与AB边夹角为大于，而∠B=60°，所以折射光线与BC不平行，故A错误； B．由于光在棱镜ABC区域的折射率，在棱镜ACD区域的折射率n2=2，光从n1到n2是光疏介质到光密介质，不会发生全反射，故B错误； C．由组合棱镜的横截面为菱形ABCD，∠B=60°，可知和都是等边三角形；时，由折射定律得 则光在AB面的折射角为 如图 由几何关系可得，光在AC面的入射角为 光在AC面折射 解得 则 光到达CD面的入射角 设光在CD面发生全反射的临界角为C，则 解得 所以 即光在CD面发生全反射，不会有出射光线，故C错误； D．时，设菱形边长为2L、则AB中点到AC的距离，即光在ABC 区域传播距离 光在ABC中的速度大小 传播时间 光进入ACD区域后，光线传播到CD边的距离 速度大小为 传播时间 则，故D正确。 故选D。 10. 西安航天动力研究所研发的磁等离子体发动机，实现有效注入功率突破100kW。如图所示，发动机推力产生核心原理可简化为：在栅极A、栅极B间构建电势差为U的加速电场，电荷量为q、质量为m的正离子由栅极A左侧飘入，经电场加速后从栅极B右侧定向高速喷出。已知电场对离子的加速功率为P，不计离子初速度，则发动机产生的推力大小是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设单个正离子加速后速度大小为v，则有 电场总功率等于单位时间所有正离子获得的动能，则单位时间内喷出的正离子个数为 则时间内喷出的正离子质量为，对这部分正离子，根据动量定理有 联立解得 根据牛顿第三定律可知，发动机产生的推力大小是。 故选A。 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. 关于下列四幅图，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中输电电流增加一倍，线路上损耗电压也增加一倍 B. 图乙中线圈中的磁场能正在减小，自感电动势正在增大 C. 图丙中传感器是通过改变电容器正对面积将位移信号转为电信号 D. 图丁中水黾可以停在水面是因为所受重力和浮力二力平衡 【答案】AB 【解析】 【详解】A．输电线路的损耗电压满足欧姆定律 输电线电阻不变，若输电电流增加一倍，线路损耗电压也一定增加一倍，故A正确； B．图乙为振荡电路，由电流方向和极板带电情况可知电容器正在充电，磁场能转化为电场能，磁场能减小、电场能增加，故电容器两极板间的电压正在增大；对于振荡电路，线圈的自感电动势始终等于电容器两极板间的电压，故线圈的自感电动势正在增大，故B正确； C．图丙的位移传感器中，电容器极板正对面积、极板间距均不变，是通过改变电介质插入极板间的深度（改变等效介电常数）改变电容，将位移信号转为电信号，故C错误； D．图丁中一只水黾能停在水面上，是液体的表面张力的作用的结果，不是因为所受重力和浮力二力平衡，故D错误。 故选AB。 12. 如图所示，椭圆的半短轴为4m、半焦距为3m，其左焦点和中心有两个波源S1、S2，波源处质点均沿垂直于xoy平面的z轴振动。t=0时两波源同时开始振动，S1的振动方程为z=Asin（10πt），S2的振动方程为z=Asin（10πt＋π），A为振幅。波在均匀介质中传播，波速均为5m/s。下列说法正确的是（ ） A. 两列波的波长均为1m B. 短轴端点P处质点的起振方向沿z轴正向 C. 右焦点处质点的位移始终为2A D. 椭圆上振动加强点有12个 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由振动方程得圆频率，周期 波长，两列波频率、波速均相同，波长均为，故A正确； B．短轴端点，到的距离 到的距离 ​的波传到的时间更短，由​的振动方程可知其起振方向沿z轴负向，因此的起振方向沿z轴负向，故B错误； C．右焦点坐标，到右焦点距离 到右焦点距离，路程差 两波源初相位差，起振方向相反，路程差为半波长的偶数倍，属于振动减弱点，振幅为，位移始终为，故C错误； D．两波源反相，振动加强条件为波程差（为整数） 椭圆上​满足 因此可取，共6个不同的路程差，每个路程差对应椭圆上2个点，总共有个振动加强点，故D正确。 故选AD。 13. 如图所示，在光滑水平桌面上建立xOy坐标系，0≤x≤1.5d、y≥0区域内存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。边长为d、总电阻为R、质量为m的匀质正方形刚性线框，以初速度v0与x轴正方向成45°角运动，之后进入磁场区域。BC边始终平行于y轴，其横坐标为x。已知B=2.0T，d=0.10m，R=0.4Ω，m=0.02kg，。线框进入磁场后，下列说法正确的是（ ） A. x=0时线框中电流为1A B. x=1.2d时，UCD=0V C. x=2d时，UAD=-0.25V D. x=2.5d时线框速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．x=0时线框中电流为，A正确； D．线圈进入磁场后受到沿x轴负向的安培力做减速运动，沿y轴方向受安培力的合力为零，则做匀速运动，当线圈进入磁场时，即x=d时，沿x轴方向由动量定理 其中 解得 同理可知线框出离磁场时水平速度从减小到。 则此时线框的速度，D正确； B．由上述分析可知，x=1.2d时线圈已经全部进入磁场，因沿y方向速度向下且不为零，CD边切割磁感线产生感应电动势，则UCD≠0V，B错误； C．x=2d时，线圈的一半已经出离磁场，则从x=1.5d到x=2d由动量定理 其中 解得 此时的感应电流 电流方向为顺时针方向，则D点电势高于A点，此时，C错误。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三题共14分） 14. 如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 （1）双缝在位置________（填图甲中字母）； （2）若目镜中出现图乙图样，欲使分划板的中心刻线与左侧最近亮条纹的中心对齐，应适当______。 A. 调节小灯泡的位置 B. 左右拨动拨杆 C. 转动手轮，使毛玻璃向右移动 D. 转动手轮，使目镜向左移动 【答案】（1）C （2）D 【解析】 【小问1详解】 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，光学元件从左到右的顺序为：光源→滤光片→单缝→双缝→遮光筒→测量目镜，因此双缝位于位置C。 【小问2详解】 A．小灯泡是光源，已经得到清晰干涉图样，说明光源位置正常，调节小灯泡位置无法让分划板对齐亮纹，故A错误； B．拨动拨杆是用来调节单缝/双缝位置、获得清晰干涉条纹的操作，本题仅需要让分划板对准亮纹，不需要拨动拨杆调节缝，故B错误； C．干涉条纹已经成像在毛玻璃上，不需要移动毛玻璃，故C错误； D．转动手轮可以带动带分划板的目镜移动，本题中需要分划板中心刻线左移，对齐左侧的亮条纹中心，因此转动手轮使目镜向左移动即可，故D正确。 故选D。 15. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。 （1）下列说法正确的是______（多选） A. 将电火花打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上 B. 探究加速度与质量的关系时应保持槽码质量不变 C. 实验中应使槽码的质量远小于小车的质量 D. 细绳和滑轮间的摩擦对实验没有影响 （2）如图乙是某次实验中得到的纸带的一部分。电源频率为50Hz，则小车加速度为______m/s2（保留2位有效数字）。 （3）某同学平衡阻力的操作如下：取下细绳与槽码，将小车静止放置在木板上，装好纸带，缓慢垫高木板右端，直至小车由静止开始自行下滑。随后他保持木板倾角不变，改变槽码质量继续完成后续实验。则他得到的a-F图像可能是______ A. B. C. 【答案】（1）BC （2）0.80 （3）B 【解析】 【小问1详解】 A．电火花打点计时器需要接220V交流电源，电磁打点计时器才接低压（8V左右）交流电源，故A错误； B．探究加速度与质量的关系时，用控制变量法，保持拉力不变（即槽码质量不变），故B正确； C．只有槽码质量远小于小车质量时，细绳拉力才近似等于槽码重力，满足实验近似条件，故C正确； D．细绳和滑轮的摩擦会改变小车实际受到的拉力，对实验结果有影响，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 电源频率为50Hz，打点周期，图中两段位移的时间间隔均为 根据匀变速直线运动逐差公式可得 其中 代入得 【小问3详解】 平衡阻力时小车能从静止自行下滑，说明平衡摩擦力过度（木板倾角过大），重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，因此拉力时小车就已经有加速度，即时，图像在轴上有正截距。 故选B。 16. 某同学测量干电池组的电动势和内阻。 （1）他先用多用电表直流电压“10V”挡粗测电动势，指针偏转如图甲，读数为______V。 （2）接下来他采用一个电流表、一个电阻箱进行精确测量，电路如图乙所示，在调节电阻箱阻值的过程中，正确的操作是______ A. 先断开电路，再调节阻值 B. 保持电路接通，直接调节阻值 （3）实验中改变电阻箱阻值R，电流表示数I随之变化。当电阻箱阻值为2.0Ω、8.0Ω时，电流表示数分别为0.50A、0.25A．根据这两组数据算得该干电池组电动势E=______V，内阻r=______Ω（结果均保留2位有效数字）。 （4）指出（3）中实验不足之处（写出一条即可）。 【答案】（1）3.0 （2）A （3） ①. 3.0 ②. 4.0 （4）本实验只利用两组数据计算结果，偶然误差较大；或本实验未考虑电流表内阻，会引入系统误差，写出任意一条即可。 【解析】 【小问1详解】 多用电表直流10V量程，分度值为0.2V，指针读数为3.0V。 【小问2详解】 调节电阻箱时，为避免调节过程中电阻过小损坏器材，或出现暂时开路影响器材，规范操作需要先断开电路再调节电阻箱。 故选A。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 代入两组数据得方程组 联立解得， 【小问4详解】 本实验只利用两组数据计算结果，偶然误差较大；或本实验未考虑电流表内阻，会引入系统误差，写出任意一条即可。 17. 水平桌面上固定一汽缸，隔板K左侧为封闭理想气体区域A，右侧与活塞S构成真空区域B．活塞左侧被凸起挡住，右侧与大气相通。初始时气体处于状态1：体积V0、压强p0、温度T0；抽出隔板K，气体充满A、B，稳定后为状态2：体积2V0、温度T0；用电热丝加热至活塞刚要右移，为状态3.已知：大气压恒为p0；缸中气体内能U与温度T的关系为U=αT（α为已知常量）；全过程不漏气，汽缸、隔板、活塞均绝热，忽略凸起的体积，不计一切摩擦。 （1）状态2与状态1相比，气体分子平均动能______（选填“变大”、“不变”或“变小”），缸内气体分子数密度______（选填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）求状态2时气体压强p2； （3）求从状态1至状态3气体吸收的热量Q。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 变小 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]温度是分子平均动能的标志，状态2温度仍为，因此气体分子平均动能不变。 [2]气体总分子数不变，体积变为原来的2倍，因此单位体积的分子数（分子数密度）变小。 【小问2详解】 状态1-状态2为等温变化,根据玻意耳定律可得 解得 【小问3详解】 活塞刚要右移时，气体压强等于大气压，即 状态2-状态3为等容变化，根据查理定律可得 解得 状态1： 状态3： 内能变化 做功，根据热力学第一定律 解得 18. 超导材料在常温下有电阻，进入超导态后电阻几乎为零，常用持续电流法测定超导材料处于超导态时的电阻上限。持续电流法装置如图（a）：将超导材料闭合环水平置于磁铁正上方的容器中，加入液氮将环冷却至超导态，迅速撤去磁铁后环内产生感应电流。霍尔元件置于环中心附近，底面和环平行。实验中由霍尔元件测得的磁感应强度B随时间变化曲线如图（b）：实验Ⅰ区还未撤去磁铁，实验Ⅲ区已撤去磁铁，磁感应强度为B1；实验Ⅴ区恢复常温，磁感应强度为B0. （1）实验Ⅱ区撤去磁铁时，闭合环中产生感应电流，该电流在Ⅲ区持续存在。 ①判断该电流的环绕方向______（俯视）（选填“顺时针”或“逆时针”）； ②求Ⅲ区该电流在环中心处产生的磁感应强度大小B2______。 （2）已知霍尔元件为金属材质，长为a、宽为b、厚为h，单位体积内载流子数为n，电子电量为e．当霍尔元件内通有恒定电流I0时，在C、D面间形成霍尔电压U。 ①霍尔元件中载流子所受洛伦兹力方向是______（选填“D→C”或“C→D”）； ②求霍尔元件测得的磁感应强度B与霍尔电压U的关系式______。 【答案】（1） ①. 顺时针 ②. （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]磁铁在下在上，原磁场穿过超导环方向向下；撤去磁铁过程中，向下的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场同向（向下），由安培定则（右手螺旋定则），俯视可得电流环绕方向为顺时针。 [2]磁感应强度是矢量叠加，Ⅴ区恢复常温后感应电流消失，感应电流的磁场也消失，测得的​为背景磁感应强度；Ⅲ区总磁感应强度是感应电流产生的磁场与背景磁场叠加，因此 【小问2详解】 [1]金属的载流子是电子，电流方向向右，因此电子运动方向向左；磁感应强度竖直向下，根据左手定则（电子带负电，四指指向电流方向），可得电子受到的洛伦兹力方向为 [2]霍尔效应平衡时，洛伦兹力与电场力平衡 间距为，霍尔电压 代入得 电流的微观表达式为 电流横截面积 因此 得 联立整理得​ 19. 如图所示为物流中心的包裹传输装置：倾角为37°的斜面上装有截面为长方形的光滑窄挡条ABCD，挡条侧面与斜面垂直。挡条BC是半径为r的四分之一圆弧，AB、CD为直段，分别与BC相切。AB段长为l，CD段水平。CD段右侧装有劲度系数为k的弹簧，弹簧右端固定，左端与质量为m0的货框相连，货框初始静置于O2点，此时弹簧恰好处于原长。可视为质点、质量为m的包裹从A点沿挡条由静止滑下，与货框发生完全非弹性碰撞。碰撞后包裹与货框结合成整体，随后在CD间斜面上依托挡条做往复运动，弹簧始终处于弹性限度内。挡条CD所在斜面区域表层为特殊材质：包裹和货框整体由C向D滑行时，不受斜面摩擦阻力；由D向C反向滑行时，受到大小恒定摩擦阻力f作用。斜面的其它区域均光滑。已知l=2.5m，r=0.5m，m=2kg，m0=4kg，k=24N/m，f=6N，sin37°=0.6，弹簧弹性势能（x为形变量），弹簧振子周期（M为振子总质量），重力加速度。求： （1）包裹在C处的速度大小v0； （2）包裹在圆弧C处对挡条的压力FN； （3）弹簧最大形变量xm； （4）碰撞后货框运动的总时间t。 【答案】（1） （2），方向沿斜面向下 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 从运动到，由动能定理 解得 【小问2详解】 由牛顿运动定律 解得 根据牛顿第三定律，包裹对挡条的压力大小，方向沿斜面向下。 【小问3详解】 包裹与货框碰撞，由动量守恒 由能量守恒 联立并代入数据得 【小问4详解】 以点为坐标原点，以沿方向为正方向建坐标系。沿方向运动时不受阻力，包裹和货框做简谐运动，平衡位置在点；沿方向运动时受阻力，包裹和货框也做简谐运动，平衡位置处满足， 可知平衡位置在处，简谐运动周期 第一次沿负向运动，振幅为，运动时间 第一次沿正向运动，振幅为，运动到处，运动时间 第二次沿负向运动，振幅为，运动到处，运动时间 第二次沿正向运动，振幅为，运动到处，运动时间 运动总时间 20. 为测定电量均为＋q、质量不同的两种带电粒子a、b的质量比，设计如图所示的质谱仪：M、N之间水平圆柱形区域内存在沿轴线向右的加速电场，加速电压为U0.Y、Y′为水平平行金属板，板长为L1，板右端到光屏的距离为L2，板间有垂直于板面向上的匀强磁场，磁感应强度为B．O1O3为垂直光屏的中心轴线，在光屏上以屏中心O3为原点建立直角坐标系，x轴水平。粒子从O1静止飘入加速电场，经加速后从O2进入磁场区域，最后打在荧光屏上，屏上出现两个亮点。根据亮点的位置坐标，可以测定两粒子的质量比。整个装置处于真空中，不计粒子重力及粒子间相互作用力，已知粒子在磁场中偏转角度非常小，洛伦兹力可视为恒力，轨迹近似为抛物线。 （1）若粒子质量为m，求： ①粒子进入磁场区域时的速度大小v； ②粒子出磁场时速度偏转角的正切值tanα。 （2）实验中，亮点坐标为、，求两粒子质量比。 （3）实验中，若加速电压在U0附近一定范围内持续波动，会导致光屏上呈现一条连续亮线而非两个分立亮点。此时若在Y、Y′间再加一恒定电压，仍可根据屏上亮线特征测量出两种粒子的质量比。请说明一种测量方案并求出两种粒子质量比。 【答案】（1）①② （2） （3）取相同；取相同；各任意取一点， 【解析】 【小问1详解】 ①得： ②由于偏转角度非常小，洛伦兹力可看作恒力，带电粒子在板间的方向的运动可看作类平抛运动 沿方向做初速度为0的匀加速直线运动，有 可得 【小问2详解】 故 【小问3详解】 若在、间再加一恒定电压，带电粒子在板间的方向的运动可看作类平抛运动，设板间距离为，则有， 可得 将（2）中代入上式，消去，可得同一粒子在荧光屏上的亮迹方程为： 亮迹与粒子质量相关，不重合，可以得到两种粒子质量比，方案如下： 取相同 取相同 各任意取一点， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $