精品解析：浙江台州市2025-2026学年高二下学期6月期末物理试题

台州市2025学年第二学期高二年级期末质量评估试题 物理 注意事项： 1．本卷共8页，18小题，满分100分，考试时间90分钟； 2．用蓝、黑色水笔书写答案，考试结束只需将答题卷交回； 3．本卷中除特别说明外，重力加速度均取10 m/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、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量，且单位属于国际单位制的是（　　） A. 冲量 B. 磁感应强度 C. 功 D. 自感系数 【答案】A 【解析】 【详解】A．冲量是矢量，根据冲量定义式，力的国际单位为，时间的国际单位为，推导得冲量的国际单位为，符合要求，故A正确； B．磁感应强度是矢量，但由磁通量公式得，可知磁感应强度的单位为，选项给出的单位错误，故B错误； C．功是力与位移的标积，只有大小无方向，属于标量，不满足矢量的要求，故C错误； D．自感系数只有大小无方向，属于标量，不满足矢量的要求，故D错误。 故选A。 2. 下列关于质点的描述，正确的是（　　） A. 研究图甲运动员的跨栏动作时，可以将运动员看成质点 B. 研究图乙空中加油机的加油动作时，可以将加油机看作质点 C. 研究图丙踢出“香蕉球”的方法时，可以将足球看成质点 D. 研究图乙中“歼-35”战斗机的飞行轨迹时，可以将战斗机看成质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究运动员的跨栏动作时，运动员的体积和形状不可忽略，不可以将运动员看成质点，故A错误； B．研究加油机的加油动作时，加油机的体积和形状不可忽略，不可以将加油机看成质点，故B错误； C．研究踢出“香蕉球”的方法时，足球的大小形状不可忽略，不可以看成质点，故C错误； D．研究“歼-35”战斗机的飞行轨迹时，“歼-35”的形状和大小可忽略，可以将“歼-35”看成质点，故D正确。 故选D。 3. 如图为手机吸附在磁性支架吸盘上的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 支架吸盘对手机的弹力是手机发生弹性形变引起的 B. 手机受到吸盘的支持力与摩擦力的合力方向竖直向上 C. 吸盘对手机的作用力与手机的重力大小相等，方向相反 D. 吸盘对手机的吸引力与手机对吸盘的压力是一对相互作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．支架吸盘对手机的弹力是吸盘发生弹性形变引起的，故A错误； B．手机处于平衡状态，重力方向竖直向下，则手机所受支持力、摩擦力和吸引力的合力方向竖直向上，故B错误； C．手机处于平衡状态，所受合力为零，吸盘对手机的作用力与手机的重力大小相等，方向相反，故C正确； D．吸盘对手机的吸引力与手机对吸盘的吸引力是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 4. 中国“天问一号”探测器完成我国首次火星探测任务，即完成绕、落、巡三大目标。如图“天问一号”在点被火星捕获后，进入大椭圆环火轨道Ⅲ，一段时间后在近火点点火制动变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行，再次经过近火点点火制动变轨至近火圆轨道Ⅰ运行。关于“天问一号”下列说法正确的是（　　） A. 环火卫星第一宇宙速度等于 B. 在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ的机械能相等 C. 分别经过轨道Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ上点的加速度不相等 D. 在轨道Ⅲ与轨道Ⅱ运行时轨道半长轴的三次方与周期的平方比值相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．环地卫星第一宇宙速度等于，环火卫星第一宇宙速度不等于，故A错误； B．卫星从轨道Ⅲ到轨道Ⅰ经过两次制动，在轨道Ⅲ的机械能比轨道Ⅰ的机械能大，故B错误； C．由，可得 卫星分别经过轨道Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ上点的加速度相等，故C错误； D．由开普勒第三定律可知卫星在轨道Ⅲ与轨道Ⅱ运行时轨道半长轴的三次方与周期的平方比值相等，故D正确。 故选D。 5. 关于以下四幅图的描述中正确的是（　　） A. 由甲图可知10个氡原子经过3.8天后剩下5个 B. 乙图中小鸭“自动”饮水的能量来自小鸭的内能 C. 丙图中中子在弱相互作用下发生衰变，生成质子和电子，系统动量守恒 D. 丁图中毛笔在纸上写字，墨水在纸上“晕开”，主要原因是分子做无规则的扩散运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期是放射性原子核衰变的统计规律，仅对大量原子核成立，无法预测少量原子核的衰变结果，因此10个氡原子经过一个半衰期后，剩余数量不一定是5个，故A错误； B．乙图中“自动饮水小鸭”的能量来自环境（水分蒸发从环境吸收热能），并非来自小鸭自身的内能，故B错误； C．丙图中中子在弱相互作用下发生衰变，生成质子和电子，系统不受外力，满足动量守恒条件，故C正确； D．墨水在纸上“晕开”主要源于纸张纤维的毛细作用，分子扩散仅为次要因素，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一根质地均匀的绳子上和处各有一个波源在时刻开始振动，形成的波分别沿轴正方向和负方向传播。时形成如图所示的波形，下列说法正确的是（ 　　） A. 这两列波的波速大小均为 B. 时，处质点的位移大小为 C. 从到，处的质点振动的路程为 D. 当两列波都传播到处的质点后，处质点的振幅为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，两列波的周期均为，由图可知，两列波的波长均为4m，则这两列波的波速大小均为，故A错误； BC．左侧波从x=4m传到x=6m处所用时间为 右侧波从x=10m传到x=6m处所用时间为 则0.6s~0.8s内，左侧波在x=6m处的质点引起振动通过的路程为 由图可知，左右两侧波的波峰同时传到x=6m处，则在x=6m处的质点为振动加强点，从0.8s~1.2s左右两侧波在x=6m处的质点引起振动通过的路程为 则从0~1.2s，x=6m处的质点振动的路程为 在t=0.6s时，左侧波刚传到x=6m处，则t=1.2s时，左侧波的振动使x=6m处的质点位于平衡位置；在t=0.8s时，右侧波刚传到x=6m处，则t=1.2s时，右侧波的振动使x=6m处的质点位于平衡位置；故t=1.2s时x=6m处质点的位移大小为0，故B正确，C错误； D．由图可知，当此时处于x=3m处的波谷传到x=7m处时，处于x=11m处的波峰刚好传到x=7m处，则当两列波都传播到x=7m处的质点后，该质点为振动减弱点，该质点的振幅为，故D错误； 故选B。 7. 如图所示，背靠背摩擦起电后的两位同学手指彼此靠近，手指尖间的电场可等效为不等量异种电荷间的电场，靠近到一定程度会产生放电火花现象，以下说法正确的是（　　） A. 空气中被电离的离子沿着电场线运动 B. 左边手指的电荷量小于右边手指的电荷量 C. 空气中被电离的离子在电场力作用下运动，电势能均减小 D. 摩擦之后的同学在放电之前去摸自己身上的金属钥匙会产生放电电击现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．只有电场线为直线、离子初速度为零（或初速度沿电场线方向）时，离子才会沿电场线运动。本题中电场线是曲线，离子运动轨迹不会与电场线重合，故A错误； B．根据可知，电荷量越大，对应电场线越密集。由图可知左手指的电场线数量更多，说明左手指电荷量更大，故B错误； C．电离产生的正离子受力沿电场方向，向负电荷运动；负离子受力逆电场方向，向正电荷运动，电场力对两种离子都做正功，因此所有离子的电势能都减小，故C正确； D．金属钥匙在人体身上，和人体是等势体，两者没有电势差，不会发生放电，不会产生放电电击，故D错误。 故选C。 8. 如图甲，小明制作了一个可以旋转的水杯，在杯柄上缠绕一根绳子，拉动绳子即可使杯子和里面的有色液体快速旋转，随后将水杯横过来，水不会从杯子里流出，如图乙所示。为方便研究，假设液体与杯子同步转动，以下关于乙图的说法正确的是（　　） A. 杯中的水处于平衡态，所以不会洒出来 B. 杯子最大内径为，则杯子的角速度至少为 C. 杯子匀速旋转过程中，杯中一滴水的机械能守恒 D. 一滴质量为的水滴，在最低点对杯壁的压力比最高点大 【答案】B 【解析】 【详解】A．水做匀速圆周运动，有向心加速度，合力不为零，不是平衡态；水不流出是因为杯壁弹力和水的重力提供向心力，故A错误； B．在圆周最高点（杯口朝下位置），刚好不流出的临界条件为重力完全提供向心力，设水的质量为，根据牛顿第二定律可得 解得角速度至少为，故B正确； C．杯子匀速旋转过程中，杯中一滴水的线速度大小不变，根据可知，动能不变，旋转过程中，重力势能改变，所以机械能不守恒，故C错误； D．液体与杯子同步转动，所以水滴在最低点和最高点的速度大小相等。一滴质量为的水滴，在最低点时，根据牛顿第二定律可得 在最高点时，根据牛顿第二定律可得 则在最低点对杯壁的压力比最高点大，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，一顶角不可调节且两梯架质量分布均匀的梯子静置于光滑圆弧槽面上，左右两根等长梯架AB、AC与竖直方向的夹角分别为和，点位于圆心位置，圆弧槽面对两梯架的支持力分别为和，则（　　） A. 小于 B. 大于，小于 C. 左梯架AB质量更大 D. 将梯子逆时针缓慢转至位置，梯子依旧可以保持平衡 【答案】C 【解析】 【详解】AB．圆弧槽面光滑，所以支持力F1、F2分别沿半径方向，设左梯架质量为m1，右梯架质量为m2，总重力 两梯架整体受三个力F1、F2和总重力G，三力共点平衡，将、沿水平和竖直方向分解，水平方向 竖直方向 解得，，，故AB错误； C．对两梯架整体以A点为转轴分析，两支持力F1、F2均过A点，力矩为0，由力矩平衡得两梯架重力的力矩大小相等，即 解得，故C正确； D．若将梯子逆时针缓慢转至ADE位置，两梯架与竖直方向的夹角会改变，整体受力的水平分力无法平衡，梯子不能保持平衡，故D错误。 故选C。 10. 如图所示，某学校教师为了更好地给同学们模拟光导纤维的工作原理，特地用亚克力板制成的容器装满水，用绿色激光模拟了光导过程如图甲。老师用手指蘸了点容器里面的水，然后按在光线的第一个全反射点，神奇的现象发生，容器中后面的光线不见了如图乙。根据上述现象，请判断下列说法中正确的是（　　） A. 光在容器与空气界面发生全反射 B. 说明水对绿光的折射率大于亚克力板对绿光的折射率 C. 如果用干燥的手去轻触第一个全反射点，容器中后面的光线也会消失不见 D. 若换用紫色光源以相同角度入射，则无法实现全反射光导 【答案】A 【解析】 【详解】A．手指蘸水后按在第一个全反射点，水代替了该处的空气，容器中后面的光线不见了，说明光从该点泄漏出去，破坏了全反射条件，发生了折射，故初始时光在容器壁（亚克力板）与空气界面处发生全反射，故A正确； B．结合选项A的分析可知，光从水进入亚克力板并在亚克力板和空气界面发生全反射，从题中条件无法直接比较水和亚克力对绿光的折射率，故B错误； C．干燥的手与容器壁之间存在空气，空气折射率远小于水，全反射条件仍然满足，光不会漏出，后续光线不会消失，故C错误； D．紫光折射率大于绿光，由临界角公式可知，折射率越大临界角越小；绿光该入射角能发生全反射，紫光相同入射角更满足全反射条件，仍可以实现全反射光导，故D错误。 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题3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. 下列关于图像的描述中正确的是（　　） A. 图甲中加油人员触摸静电释放器是要利用人体接地释放人体上的静电 B. 图乙中小鸟站在高压线上是因为其独特的脚掌具有极高的绝缘性，电压无法击穿 C. 图丙显示微小形变实验中的彩色条纹是光在A、B之间的三角形空气层上下表面干涉形成的 D. 图丁中石墨表面原子照片无法用光学显微镜获得是因为原子的尺寸已经超出了可见光的“衍射极限”，即可见光“遇见”原子将会发生衍射现象 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲中加油人员触摸静电释放器是要利用人体接地释放人体上由于摩擦产生的静电，故A正确； B．触电的本质是有较大电流通过人体(或生物)。小鸟站在高压线上时，两脚之间的导线长度很短，根据欧姆定律可知U=IR，导线的电阻极小，所以两脚间的电压几乎为零，通过小鸟身体的电流可以忽略不计，因此不会触电，故B错误； C．图丙显示微小形变实验中的彩色条纹是光在A、B之间的三角形空气层上下表面反射后干涉形成的，故C错误； D．图丁中石墨表面原子照片无法用光学显微镜获得是因为原子的尺寸已经超出了可见光的“衍射极限”，即可见光“遇见”原子将会发生衍射现象，故D正确。 故选AD。 12. 弹球游戏装置如图所示，轨道为剖开的半径为的圆管一部分，固定在水平面内，弧，长为，在处有一小洞。游戏时，用弹簧枪将一质量为的小球（比洞略小）沿方向射出，通过控制弹出时的速度大小，可使小球落入洞中，、在同一水平面上，不计一切阻力，小球可视为质点，当地重力加速度为。若使小球能够进入洞中，则（　　） A. 小球从到的时间与射出速率无关 B. 小球从点射出时的速率可能为 C. 发射前，弹簧弹性势能的最大值为 D. 若把小洞调到c处，弹簧弹性势能的最大值变大 【答案】BD 【解析】 【详解】将小球的运动分解为两个分运动：沿ad方向小球不受阻力，做匀速直线运动，满足 垂直ad方向，因，小球做小角度简谐运动（等效单摆，摆长为R），周期为 周期仅和R、g有关，与速度无关。 小球要落入d洞，到达d时必须回到平衡位置（ad线上），因此运动时间满足 (n=1，2，3…) A．由可知，运动时间和射出速率有关，故A错误； B．由、、 (n=1，2，3…) 联立解得(n=1，2，3…) 当n=2时，有，故B正确； C．根据能量守恒定律可知，弹簧弹性势能为(n=1，2，3…) 当n=1时，弹性势能最大为，故C错误； D．小洞调到c处，根据上述分析可知(n=，，…) 弹性势能的最大值对应，可见弹簧弹性势能的最大值变大，故D正确； 故选BD。 13. 如图甲所示，水平面内有一根环形封闭导线，现将导线的左侧部分旋转，使其弯成两个面积分别为和的大小圆环，导线绕向如图乙所示。现对圆环所在平面施加竖直向下的磁场，磁感应强度随时间的变化关系如图丙所示（设竖直向下穿过原环形导线所围面积的磁通量为正）。则时刻（　　） A. 穿过导线所围面积的磁通量为 B. 大小圆环的感应电流方向均为俯视逆时针 C. 大圆环有缩小的趋势，小圆环有扩大的趋势 D. 若单位长度的导线电阻值为，则电流大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设竖直向下穿过原环形导线所围面积的磁通量为正，则 时刻穿过导线所围面积的磁通量为 不是 ，故A错误； BC．因竖直向下的磁场增强，大圆环中向下的磁通量增大，感应电流产生向上的磁场，故大圆环中的感应电流方向为俯视逆时针；小圆环中以原方向计的磁通量为负，且其大小增大，感应电流产生向下的磁场，故小圆环中的感应电流方向为俯视顺时针，与选项B不符；根据楞次定律，感应电流总要阻碍磁通量变化，故大圆环有缩小的趋势，小圆环有扩大的趋势，故B错误，C正确。 D．由图丙可知，感应电动势大小为 设两个圆环半径分别为 、，有 、 导线总长度为 总电阻为 所以电流大小为 ，故D正确。 故选CD。 非选择题部分 三、非选择题（共5题） 14. 某实验小组利用气垫导轨来验证机械能守恒定律，其实验装置如图甲所示。某同学按照实验要求安装好实验装置，并调节气垫导轨水平，把光电门固定在气垫导轨右侧某位置，砝码盘通过细线跨过定滑轮与滑块连接，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行，在滑块上方固定遮光条，每次让滑块从同一位置由静止释放。 （1）用游标卡尺测得遮光条宽度如图乙所示，读数为__________mm； （2）若某次实验时测得：滑块质量，砝码盘和砝码的总质量，遮光条宽度，到光电门的距离，以及经过光电门的遮光时间，重力加速度，根据以上测量结果，若要符合机械能守恒定律的结论需要验证的关系__________； （3）实验发现（2）问中重力势能的减少量小于动能的增加量，则产生实验误差的原因可能有__________； A. 遮光条宽度测量偏大 B. 距离测量值大于真实值 C. 空气阻力的影响 D. 滑块质量远大于砝码盘和砝码的总质量 （4）小明同学利用气垫导轨滑块上加装绳摆小球的装置，验证系统水平方向动量守恒。小明进行了图A和图B两种操作，能够实现滑块一直往前运动的是__________。 A. 同时释放滑块与小球 B. 先释放小球，后释放滑块 【答案】（1）20.0 （2） （3）A （4）B 【解析】 【小问1详解】 用游标卡尺测得遮光条宽度，读数为 【小问2详解】 遮光条经过光电门时的速度大小为 若要符合机械能守恒定律的结论需要验证的关系为 即 【小问3详解】 A．遮光条宽度d测量偏大导致动能的增加量测量值偏大，重力势能的减少量小于动能的增加量，故A正确； BC．距离测量值大于真实值会导致重力势能减少量的测量值偏大，空气阻力的影响，会导致动能的增加量小于重力势能的减少量，故BC错误； D．滑块质量远大于砝码盘和砝码的总质量，对实验误差没影响，故D错误。 故选A。 【小问4详解】 如果同时释放滑块与小球，小球下摆时，水平方向的动量变化会给滑块一个反冲力，滑块会向后运动，无法一直向前。先释放小球，后释放滑块，小球下摆过程中，水平方向会获得向前的动量，当小球摆到最低点附近时再释放滑块，此时小球的水平动量会带动滑块一直向前运动，不会出现反向运动的情况。所以能够实现滑块一直往前运动的是先释放小球，后释放滑块，故选B。 15. 探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻，电容器，单刀双掷开关S。 （1）为测量电容器充放电过程电压和电流变化，需在①、②处接入测量仪器，位置①应该接入测量__________（填“电流”或“电压”）仪器； （2）根据测到的数据，某过程中电容器两端电压与电流的关系图如图乙所示。该过程为__________（填“充电”或“放电”）。实验中发现放电太快，可以通过__________（填“增大”或“减小”）来延长放电时间。放电过程中电容器两端电压随时间变化关系如图丙所示。0.2 s时消耗的功率__________W。 【答案】（1）电流 （2） ①. 放电 ②. 增大 ③. 0.32 【解析】 【小问1详解】 位置①与电容器串联，是为了测量充放电的电流情况，则应该接入电流表。 【小问2详解】 [1]电容器充电时电压低，充电电流强，放电时电流随电压的降低而减小，所以图乙对应放电过程； [2]实验中发现放电太快，可以通过增大来延长放电时间。 [3]根据图丙，当t=0.2s时，对应的电压为8V，结合图乙，此时的放电电流为40mA，电路中只有R0消耗电功率，所以R0消耗的功率为 16. 足够长的导热玻璃管水平放置，其中长的水银柱封闭了一段长的可视为理想气体的空气柱，此时环境温度为300 K，现将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直。待稳定后，再将环境温度缓慢升至360 K。已知大气压强为76 cmHg，请回答： （1）水银是否浸润玻璃__________（填“浸润”或“不浸润”），玻璃管从水平转至竖直后气体分子的平均动能如何变化__________（填“增大”、“不变”或“减小”）； （2）求玻璃管刚转至竖直状态时空气柱压强__________（用cmHg表示），判断旋转的过程中空气柱是__________（填“吸热”或“放热”），并说明理由__________； （3）升温结束后，空气柱的长度为多少。 【答案】（1） ①. 不浸润 ②. 不变 （2） ①. ②. 放热 ③. 玻璃管由水平状态转至竖直状态时温度不变，则玻璃管内气体压强增大，由玻意耳定律可知气体体积减小，所以外界为气体做功，则由热力学第一定律，可知玻璃管旋转的过程中空气柱是放热的。 （3）24cm 【解析】 【小问1详解】 [1]水银在玻璃中呈凸液面，所以水银不浸润玻璃； [2]玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直，环境温度不变，导热玻璃管内温度与环境温度相同，所以玻璃管从水平转至竖直后气体分子的平均动能不变。 【小问2详解】 [1]玻璃管刚转至竖直状态时空气柱压强 [2][3]玻璃管由水平状态转至竖直状态时温度不变，则 玻璃管内气体压强增大，由玻意耳定律可知气体体积减小，所以外界为气体做功，则 由热力学第一定律，可知 玻璃管旋转的过程中空气柱是放热的。 【小问3详解】 玻璃管从水平状态到玻璃管竖直状态，升温后，由理想气体状态方程得 解得 17. 某非侵入式生理信号检测装置如图甲所示，测量时手环置于手腕动脉位置，血液流动产生的生物磁场方向始终竖直向上穿过霍尔片，霍尔片可检测脉搏跳动所产生的微弱磁场变化，从而产生霍尔电压信号，放大输出达成监测功能。霍尔片的放大图如图乙所示，它由长宽厚、单位体积内自由电子数为的型半导体制成。给霍尔片通以沿方向的恒定电流，当待测磁场变化时，通过霍尔片的磁感应强度变化量为，此时在两个侧面间产生的霍尔电压变化量为，与、及霍尔片厚度满足关系式，式中为霍尔系数，只取决于霍尔片的材料本身，已知电子电荷量为，请回答： （1）、两点的电势高低； （2）霍尔系数的表达式（提示：电流与自由电子定向移动速率之间关系为）： （3）若某人静息状态下，测得霍尔电压随时间变化图像如图丙，求此人的心率为多少次/分（结果保留整数）； （4）若检测区域存在竖直向下的微弱磁场，强度小于生物磁场，在图丁中定性画出排除该磁场影响后的真实随时间变化图像_____，并回答是否会对心率测量产生影响_____（填“是”或“否”）。 【答案】（1）电势高于 （2） （3）72 （4） ①. ②. 否 【解析】 【小问1详解】 由左手定则可知电子受洛伦兹力的作用运动偏向霍尔片的D2侧面，所以电势高于。 【小问2详解】 电子所受电场力与洛伦兹力平衡时 可得 由 可得 所以 所以 可得 【小问3详解】 由图丙可知此人的脉搏跳动周期 所以心率 【小问4详解】 [1]若检测区域存在竖直向下的微弱磁场，强度小于生物磁场，排除该磁场影响后，霍尔片中竖直向上的磁感应强度增强，由可知霍尔电压增大；但脉搏跳动引起的磁场变化量不变，霍尔电压的变化幅度不变，真实随时间变化图像与图丙周期、波动幅度相同，但整体高于原来的图像的周期性波形如图 [2]心率由脉搏的周期决定，背景磁场只会改变霍尔电压的直流偏置，不会改变波动的周期，因此不会对心率测量产生影响。 18. 如图所示，一质量的长木板静置在光滑水平面上，可视为质点的质量的滑块从木板的左端以的速度滑上木板。当滑块和木板共速时，滑块恰好从点滑上与木板等高的光滑平台，随后滑块再从点相切滑入半径为的光滑圆弧轨道，圆弧轨道另一端与传送带相切。传送带长，与水平面夹角，顺时针传动速度为，滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带的主动轮和从动轮半径相同，且远小于传送带长度，传送带不打滑，主动轮顶端与货车车厢上边沿的高度差为。滑块到达传送带主动轮的最高点时即水平抛出，并恰好落到车厢上边沿点，车厢长度，抛出点到车厢尾部的水平距离为（未知），不计空气阻力，重力加速度，，，请回答： （1）滑块经过点进入光滑圆弧时，轨道对滑块的作用力大小； （2）滑块从传送带的底部运动到顶部的时间； （3）装运系统传送该滑块过程需额外消耗的电能； （4）若要使滑块总能落入货车车厢，求传送带速度的可调节范围。 【答案】（1）18N （2）7.25s （3）182J （4） 【解析】 【小问1详解】 滑块与木板组成的系统动量守恒，有 解得 在B点根据牛顿第二定律，有 解得 圆弧光滑，所以轨道对滑块的作用力大小为18N。 【小问2详解】 滑块从B点到传送带底端，由动能定理，有 解得 所以滑块先加速，假设加速度为，则有 解得 根据速度—位移公式有 解得 之后滑块做匀速运动，位移为 滑块加速的时间为 滑块匀速的时间为 所以总时间 【小问3详解】 滑块动能的增加量为 滑块重力势能的增加量为 滑块在传送带运动的相对位移为 系统产生的热量为 所以装运系统传送该滑块过程需额外消耗的电能为 【小问4详解】 滑块做平抛运动的时间为 滑块恰好落到车厢上边沿点，则有 要使滑块总能落入货车车厢，对应最大速度为 若滑块在传送带全程加速，则有 解得 综上，只需要控制传送带速度 19. 某实验小组设计了如图甲所示的磁控弗兰克-赫兹装置，用于研究汞原子的能级结构。装置在真空玻璃管中充入稀薄汞蒸气，汞原子基态能量为，第一激发态能量为。阴极加热后发射初速度可忽略的电子，与栅极间施加可调加速电压，栅极与阳极间施加固定反向电压，电流表测量到达极的电流。电子质量，，普朗克常量取，计算结果均保留2位有效数字，请回答： （1）当时，若不考虑与汞原子的碰撞及电子间的相互作用，求电子到达栅极获得的动能与其对应的物质波波长： （2）实验测得被电子撞击后的汞原子退激发（从第一激发态回到基态）时发出光子的波长为，已知，计算该光子的能量，基于实验数据能否验证能级量子化__________（“能”或“不能”），并结合题干数据说明理由； （3）现将装置抽成真空，如图乙所示，原点位于玻璃管的轴线上，若阴极加热后发射的电子初速度大小恒为，方向位于平面内，与轴正方向的夹角为，且（第一象限为正、第四象限为负）且电子数量随均匀分布，为增加碰撞概率在区域施加水平向右的匀强磁场，磁感应强度为，将管中电场视为匀强，电子在匀强电场与匀强磁场的共同作用下从阴极运动到栅极，已知玻璃管的直径为，长度大于，电子与玻璃管内壁碰撞后即被吸收，求能到达栅极的电子比例； （4）实验测得随变化的曲线如图丙所示，实验发现，当时电流显著下降，请结合能级量子化的观点解释电流下降的原因。 【答案】（1）， （2）能；光子能量 由于 所以能验证能级量子化 （3） （4）部分电子到达G极附近动能达到4.9 eV，能量被汞原子吸收后，没有足够的动能克服到达极 【解析】 【小问1详解】 电子动能 波长 【小问2详解】 光子能量 由于 所以能验证能级量子化 【小问3详解】 磁场沿x轴正方向，电子速度分解为平行分量 垂直分量 垂直分量使电子在垂直x轴平面做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有 电子从原点（轴线处）出发，轨迹到x轴（玻璃管轴线）的最大距离为2r；玻璃管半径 电子不被管壁吸收要求 联立解得 解得 则 【小问4详解】 根据能级量子化观点，汞原子只能吸收特定大小的能量实现能级跃迁。当时，电子加速后获得的动能恰好等于汞原子基态到第一激发态的能级差，电子与汞原子碰撞时会将几乎全部能量转移给汞原子，使汞原子跃迁，电子剩余动能很小，无法克服栅极与阳极间的反向电压到达阳极，因此到达阳极的电子数减少，电流显著下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 台州市2025学年第二学期高二年级期末质量评估试题 物理 注意事项： 1．本卷共8页，18小题，满分100分，考试时间90分钟； 2．用蓝、黑色水笔书写答案，考试结束只需将答题卷交回； 3．本卷中除特别说明外，重力加速度均取10 m/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、错选均不得分） 1. 下列物理量是矢量，且单位属于国际单位制的是（　　） A. 冲量 B. 磁感应强度 C. 功 D. 自感系数 2. 下列关于质点的描述，正确的是（　　） A. 研究图甲运动员的跨栏动作时，可以将运动员看成质点 B. 研究图乙空中加油机的加油动作时，可以将加油机看作质点 C. 研究图丙踢出“香蕉球”的方法时，可以将足球看成质点 D. 研究图乙中“歼-35”战斗机的飞行轨迹时，可以将战斗机看成质点 3. 如图为手机吸附在磁性支架吸盘上的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 支架吸盘对手机的弹力是手机发生弹性形变引起的 B. 手机受到吸盘的支持力与摩擦力的合力方向竖直向上 C. 吸盘对手机的作用力与手机的重力大小相等，方向相反 D. 吸盘对手机的吸引力与手机对吸盘的压力是一对相互作用力 4. 中国“天问一号”探测器完成我国首次火星探测任务，即完成绕、落、巡三大目标。如图“天问一号”在点被火星捕获后，进入大椭圆环火轨道Ⅲ，一段时间后在近火点点火制动变轨至中椭圆环火轨道Ⅱ运行，再次经过近火点点火制动变轨至近火圆轨道Ⅰ运行。关于“天问一号”下列说法正确的是（　　） A. 环火卫星第一宇宙速度等于 B. 在轨道Ⅲ和轨道Ⅰ的机械能相等 C. 分别经过轨道Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ上点的加速度不相等 D. 在轨道Ⅲ与轨道Ⅱ运行时轨道半长轴的三次方与周期的平方比值相等 5. 关于以下四幅图的描述中正确的是（　　） A. 由甲图可知10个氡原子经过3.8天后剩下5个 B. 乙图中小鸭“自动”饮水的能量来自小鸭的内能 C. 丙图中中子在弱相互作用下发生衰变，生成质子和电子，系统动量守恒 D. 丁图中毛笔在纸上写字，墨水在纸上“晕开”，主要原因是分子做无规则的扩散运动 6. 如图所示，一根质地均匀的绳子上和处各有一个波源在时刻开始振动，形成的波分别沿轴正方向和负方向传播。时形成如图所示的波形，下列说法正确的是（ 　　） A. 这两列波的波速大小均为 B. 时，处质点的位移大小为 C. 从到，处的质点振动的路程为 D. 当两列波都传播到处的质点后，处质点的振幅为 7. 如图所示，背靠背摩擦起电后的两位同学手指彼此靠近，手指尖间的电场可等效为不等量异种电荷间的电场，靠近到一定程度会产生放电火花现象，以下说法正确的是（　　） A. 空气中被电离的离子沿着电场线运动 B. 左边手指的电荷量小于右边手指的电荷量 C. 空气中被电离的离子在电场力作用下运动，电势能均减小 D. 摩擦之后的同学在放电之前去摸自己身上的金属钥匙会产生放电电击现象 8. 如图甲，小明制作了一个可以旋转的水杯，在杯柄上缠绕一根绳子，拉动绳子即可使杯子和里面的有色液体快速旋转，随后将水杯横过来，水不会从杯子里流出，如图乙所示。为方便研究，假设液体与杯子同步转动，以下关于乙图的说法正确的是（　　） A. 杯中的水处于平衡态，所以不会洒出来 B. 杯子最大内径为，则杯子的角速度至少为 C. 杯子匀速旋转过程中，杯中一滴水的机械能守恒 D. 一滴质量为的水滴，在最低点对杯壁的压力比最高点大 9. 如图所示，一顶角不可调节且两梯架质量分布均匀的梯子静置于光滑圆弧槽面上，左右两根等长梯架AB、AC与竖直方向的夹角分别为和，点位于圆心位置，圆弧槽面对两梯架的支持力分别为和，则（　　） A. 小于 B. 大于，小于 C. 左梯架AB质量更大 D. 将梯子逆时针缓慢转至位置，梯子依旧可以保持平衡 10. 如图所示，某学校教师为了更好地给同学们模拟光导纤维的工作原理，特地用亚克力板制成的容器装满水，用绿色激光模拟了光导过程如图甲。老师用手指蘸了点容器里面的水，然后按在光线的第一个全反射点，神奇的现象发生，容器中后面的光线不见了如图乙。根据上述现象，请判断下列说法中正确的是（　　） A. 光在容器与空气界面发生全反射 B. 说明水对绿光的折射率大于亚克力板对绿光的折射率 C. 如果用干燥的手去轻触第一个全反射点，容器中后面的光线也会消失不见 D. 若换用紫色光源以相同角度入射，则无法实现全反射光导 二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题3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. 下列关于图像的描述中正确的是（　　） A. 图甲中加油人员触摸静电释放器是要利用人体接地释放人体上的静电 B. 图乙中小鸟站在高压线上是因为其独特的脚掌具有极高的绝缘性，电压无法击穿 C. 图丙显示微小形变实验中的彩色条纹是光在A、B之间的三角形空气层上下表面干涉形成的 D. 图丁中石墨表面原子照片无法用光学显微镜获得是因为原子的尺寸已经超出了可见光的“衍射极限”，即可见光“遇见”原子将会发生衍射现象 12. 弹球游戏装置如图所示，轨道为剖开的半径为的圆管一部分，固定在水平面内，弧，长为，在处有一小洞。游戏时，用弹簧枪将一质量为的小球（比洞略小）沿方向射出，通过控制弹出时的速度大小，可使小球落入洞中，、在同一水平面上，不计一切阻力，小球可视为质点，当地重力加速度为。若使小球能够进入洞中，则（　　） A. 小球从到的时间与射出速率无关 B. 小球从点射出时的速率可能为 C. 发射前，弹簧弹性势能的最大值为 D. 若把小洞调到c处，弹簧弹性势能的最大值变大 13. 如图甲所示，水平面内有一根环形封闭导线，现将导线的左侧部分旋转，使其弯成两个面积分别为和的大小圆环，导线绕向如图乙所示。现对圆环所在平面施加竖直向下的磁场，磁感应强度随时间的变化关系如图丙所示（设竖直向下穿过原环形导线所围面积的磁通量为正）。则时刻（　　） A. 穿过导线所围面积的磁通量为 B. 大小圆环的感应电流方向均为俯视逆时针 C. 大圆环有缩小的趋势，小圆环有扩大的趋势 D. 若单位长度的导线电阻值为，则电流大小为 非选择题部分 三、非选择题（共5题） 14. 某实验小组利用气垫导轨来验证机械能守恒定律，其实验装置如图甲所示。某同学按照实验要求安装好实验装置，并调节气垫导轨水平，把光电门固定在气垫导轨右侧某位置，砝码盘通过细线跨过定滑轮与滑块连接，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行，在滑块上方固定遮光条，每次让滑块从同一位置由静止释放。 （1）用游标卡尺测得遮光条宽度如图乙所示，读数为__________mm； （2）若某次实验时测得：滑块质量，砝码盘和砝码的总质量，遮光条宽度，到光电门的距离，以及经过光电门的遮光时间，重力加速度，根据以上测量结果，若要符合机械能守恒定律的结论需要验证的关系__________； （3）实验发现（2）问中重力势能的减少量小于动能的增加量，则产生实验误差的原因可能有__________； A. 遮光条宽度测量偏大 B. 距离测量值大于真实值 C. 空气阻力的影响 D. 滑块质量远大于砝码盘和砝码的总质量 （4）小明同学利用气垫导轨滑块上加装绳摆小球的装置，验证系统水平方向动量守恒。小明进行了图A和图B两种操作，能够实现滑块一直往前运动的是__________。 A. 同时释放滑块与小球 B. 先释放小球，后释放滑块 15. 探究电容器充放电规律，实验装置如图甲所示，有电源E，定值电阻，电容器，单刀双掷开关S。 （1）为测量电容器充放电过程电压和电流变化，需在①、②处接入测量仪器，位置①应该接入测量__________（填“电流”或“电压”）仪器； （2）根据测到的数据，某过程中电容器两端电压与电流的关系图如图乙所示。该过程为__________（填“充电”或“放电”）。实验中发现放电太快，可以通过__________（填“增大”或“减小”）来延长放电时间。放电过程中电容器两端电压随时间变化关系如图丙所示。0.2 s时消耗的功率__________W。 16. 足够长的导热玻璃管水平放置，其中长的水银柱封闭了一段长的可视为理想气体的空气柱，此时环境温度为300 K，现将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直。待稳定后，再将环境温度缓慢升至360 K。已知大气压强为76 cmHg，请回答： （1）水银是否浸润玻璃__________（填“浸润”或“不浸润”），玻璃管从水平转至竖直后气体分子的平均动能如何变化__________（填“增大”、“不变”或“减小”）； （2）求玻璃管刚转至竖直状态时空气柱压强__________（用cmHg表示），判断旋转的过程中空气柱是__________（填“吸热”或“放热”），并说明理由__________； （3）升温结束后，空气柱的长度为多少。 17. 某非侵入式生理信号检测装置如图甲所示，测量时手环置于手腕动脉位置，血液流动产生的生物磁场方向始终竖直向上穿过霍尔片，霍尔片可检测脉搏跳动所产生的微弱磁场变化，从而产生霍尔电压信号，放大输出达成监测功能。霍尔片的放大图如图乙所示，它由长宽厚、单位体积内自由电子数为的型半导体制成。给霍尔片通以沿方向的恒定电流，当待测磁场变化时，通过霍尔片的磁感应强度变化量为，此时在两个侧面间产生的霍尔电压变化量为，与、及霍尔片厚度满足关系式，式中为霍尔系数，只取决于霍尔片的材料本身，已知电子电荷量为，请回答： （1）、两点的电势高低； （2）霍尔系数的表达式（提示：电流与自由电子定向移动速率之间关系为）： （3）若某人静息状态下，测得霍尔电压随时间变化图像如图丙，求此人的心率为多少次/分（结果保留整数）； （4）若检测区域存在竖直向下的微弱磁场，强度小于生物磁场，在图丁中定性画出排除该磁场影响后的真实随时间变化图像_____，并回答是否会对心率测量产生影响_____（填“是”或“否”）。 18. 如图所示，一质量的长木板静置在光滑水平面上，可视为质点的质量的滑块从木板的左端以的速度滑上木板。当滑块和木板共速时，滑块恰好从点滑上与木板等高的光滑平台，随后滑块再从点相切滑入半径为的光滑圆弧轨道，圆弧轨道另一端与传送带相切。传送带长，与水平面夹角，顺时针传动速度为，滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带的主动轮和从动轮半径相同，且远小于传送带长度，传送带不打滑，主动轮顶端与货车车厢上边沿的高度差为。滑块到达传送带主动轮的最高点时即水平抛出，并恰好落到车厢上边沿点，车厢长度，抛出点到车厢尾部的水平距离为（未知），不计空气阻力，重力加速度，，，请回答： （1）滑块经过点进入光滑圆弧时，轨道对滑块的作用力大小； （2）滑块从传送带的底部运动到顶部的时间； （3）装运系统传送该滑块过程需额外消耗的电能； （4）若要使滑块总能落入货车车厢，求传送带速度的可调节范围。 19. 某实验小组设计了如图甲所示的磁控弗兰克-赫兹装置，用于研究汞原子的能级结构。装置在真空玻璃管中充入稀薄汞蒸气，汞原子基态能量为，第一激发态能量为。阴极加热后发射初速度可忽略的电子，与栅极间施加可调加速电压，栅极与阳极间施加固定反向电压，电流表测量到达极的电流。电子质量，，普朗克常量取，计算结果均保留2位有效数字，请回答： （1）当时，若不考虑与汞原子的碰撞及电子间的相互作用，求电子到达栅极获得的动能与其对应的物质波波长： （2）实验测得被电子撞击后的汞原子退激发（从第一激发态回到基态）时发出光子的波长为，已知，计算该光子的能量，基于实验数据能否验证能级量子化__________（“能”或“不能”），并结合题干数据说明理由； （3）现将装置抽成真空，如图乙所示，原点位于玻璃管的轴线上，若阴极加热后发射的电子初速度大小恒为，方向位于平面内，与轴正方向的夹角为，且（第一象限为正、第四象限为负）且电子数量随均匀分布，为增加碰撞概率在区域施加水平向右的匀强磁场，磁感应强度为，将管中电场视为匀强，电子在匀强电场与匀强磁场的共同作用下从阴极运动到栅极，已知玻璃管的直径为，长度大于，电子与玻璃管内壁碰撞后即被吸收，求能到达栅极的电子比例； （4）实验测得随变化的曲线如图丙所示，实验发现，当时电流显著下降，请结合能级量子化的观点解释电流下降的原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $