精品解析:浙江绍兴市2025-2026学年高二下学期6月期末物理试题
2026-06-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | 绍兴市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.56 MB |
| 发布时间 | 2026-06-30 |
| 更新时间 | 2026-06-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58565455.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
绍兴市2025学年第二学期高中期末调测
高二物理
考生须知:
1.本卷考试时间90分钟,满分100分,无特殊说明g取;
2.请将学校、班级、姓名分别填写在答题卷相应位置上。本卷答案必须做在答题卡相应位置上。
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. 下列物理量运算符合平行四边形定则的是( )
A. 速度 B. 磁通量 C. 温度 D. 电势
【答案】A
【解析】
【详解】平行四边形定则是矢量的专属运算法则,只有既有大小又有方向的物理量,其运算才符合平行四边形定则。
A.速度是既有大小又有方向的矢量,合速度的求解符合平行四边形定则,故A正确;
B.磁通量是标量,其正负仅表示磁感线穿过平面的朝向,运算遵循代数加减规则,不符合平行四边形定则,故B错误;
C.温度是只有大小没有方向的标量,运算遵循代数加减规则,不符合平行四边形定则,故C错误;
D.电势是标量,其正负仅表示相对零电势点的高低,运算遵循代数加减规则,不符合平行四边形定则,故D错误。
故选A。
2. 物理学中有很多思想与方法,如守恒思想、极限思想、控制变量法、等效替代法、理想模型法等。关于教科书中的四个图所对应运用的物理学思想与方法,下列叙述正确的是( )
A. 描述曲线运动瞬时速度时应用了守恒思想
B. 探究力的合成法则时采用了等效替代法
C. 在推导匀变速直线运动位移公式时利用了控制变量法
D. 探究加速度与力、质量的关系时采用了理想模型法
【答案】B
【解析】
【详解】A.描述曲线运动瞬时速度时应用了极限思想,故A错误;
B.探究力的合成法则时采用了等效替代法,故B正确;
C.在推导匀变速直线运动位移公式时利用了微元法,故C错误;
D.探究加速度与力、质量的关系时采用了控制变量法,故D错误。
故选B。
3. 打水漂是人类最古老的游戏之一。仅需要一块小瓦片,在手上呈水平放置后,用力水平飞出,瓦片擦着水面飞行,瓦片不断地在水面上向前弹跳,直至下沉。关于瓦片接触水面瞬间的受力分析正确的是( )
A. 只受重力
B. 只受向前的冲击力作用
C. 受重力和向前的冲击力作用
D. 受重力和水对瓦片的作用力
【答案】D
【解析】
【详解】AD.一切地球附近的物体都受重力作用。瓦片接触水面时,和水发生相互作用,因此会受到水的作用力,故A错误,D正确;
BC.瓦片离开人手后,人手不再对瓦片施加力,瓦片向前运动是惯性的体现,不存在所谓“向前的冲击力”,这个力没有施力物体,不可能存在,故BC错误。
故选D。
4. 根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间,其衰变方程。在大气中的含量相当稳定,活的植物与环境交换碳元素,其体内的比例与大气中的相同,枯死的植物仍在衰变,但已不能得到补充。已知的半衰期为,则( )
A. 粒子是中子
B. 同位素与本质是同一种元素,具有相同的半衰期
C. 测量年代时,需要考虑冰河时期全球温度变低对半衰期的影响
D. 若枯死植物含量为大气中含量的,则死亡时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据衰变过程质量数和电荷数守恒,X的质量数为,电荷数为,可知X是电子,不是中子,故A错误;
B.半衰期由原子核内部结构决定,和是中子数不同的两种原子核,半衰期不同,故B错误;
C.半衰期是原子核的固有属性,与外界温度、压强等环境因素无关,不需要考虑温度对半衰期的影响,故C错误;
D.根据半衰期规律
由题意可得
整理可得
解得,故D正确。
故选D。
5. 利用在眼镜镜片上镀膜的技术,可以有效减弱电子屏幕发出的蓝光对眼睛的伤害,其原理与下列相同的是( )
A. 光导纤维 B. 彩色肥皂膜
C. 泊松亮斑 D. 3D电影
【答案】B
【解析】
【详解】眼镜镜片上镀膜,应用了薄膜干涉原理;光导纤维是利用全反射原理;彩色肥皂膜是薄膜干涉原理;泊松亮斑是光的衍射原理;3D电影是利用光的偏振原理。
故选B。
6. 绍兴科技馆“雅各布天梯”的实验装置可以展示电弧的产生和消失过程。其装置如图所示,两根呈羊角形的导线,底部之间接高压电,其中接正极,接负极。当电压升高到一定值时,羊角形导线底部间隙最小处空气先被击穿产生电弧,随后电弧向上爬升,在电极间隙较宽处消失,羊角导线底部将再次产生电弧,如此周而复始。下列说法中正确的是( )
A. 未产生电弧时,两羊角形导线间隙最小处的电场强度最小
B. 两羊角形导线间隙处(电弧下方)由电流产生的磁场方向垂直纸面向外
C. 两羊角形导线产生的磁场对电弧的作用力向上
D. 将该装置放入真空中,实验现象会更加明显
【答案】C
【解析】
【详解】A.电弧未产生时,两根呈羊角形的电极相当于电容器,根据匀强电场的场强公式可定性分析,间隙最小处电场强度应最大,A错误;
B.产生电弧处的电流方向向右,根据右手定则可知,两羊角形导线间隙处(电弧下方)由电流产生的磁场方向垂直纸面向里,B错误;
C.由图中电弧所处位置磁场方向垂直纸面向里,由左手定则可知电弧所受安培力向上,C正确;
D.将该装置放入真空中,实验现象将不会出现,因为真空中没有可被电离的物质,而高压可将空气电离,从而导电形成电流,D错误。
故选C。
7. 图中是水平面上运动的小球垂直撞击竖直墙壁所受的冲击力大小随时间的变化曲线,左侧和右侧的面积分别为和,最大冲击力大小为。已知,则( )
A. 该撞击为弹性碰撞
B. 时刻小球的动量最小
C. 时刻小球的动能最大
D. 撞击前后小球损失的动能与初动能的比值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像面积表示冲量,压缩阶段(左侧面积为)和恢复阶段(右侧面积为),墙对小球的冲量方向均向右,取水平向右为正方向,小球初速度大小为,末速度大小为 v(向右),弹性碰撞无动能损失,即
根据动量定理,压缩阶段,末恢复阶段
故
但题目给出故
动能有损失,不是弹性碰撞,故A错误;
B.小球撞击墙壁:先减速到0,再反向加速,冲击力最大的瞬间,即时刻,小球速度减为0,此时动量 p0,动量最小,故B错误;
C.时刻冲击力最大,速度为 0,动能为 0,是动能最小值,故C错误;
D.根据动量定理,压缩阶段,末恢复阶段
解得,
初动能:
末动能:
撞击前后小球损失的动能
故撞击前后小球损失的动能与初动能的比值为,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,某遥控“直升机”玩具总质量为,内部电池电动势为,电路总电阻为,机翼长为(机翼尖端离转轴的距离),无风环境下,先控制直升机从地面起飞竖直上升,经过时间到达高处后一直保持悬停,悬停阶段机翼旋转使得机翼下方空间形成稳定的竖直向下的气流(忽略侧逸空气),空气密度为,重力加速度为,该“直升机”( )
A. 工作时的电流为
B. 竖直上升阶段的耗电平均功率为
C. 悬停时机翼下方气流速度大小为
D. 悬停时电源消耗的电能全部转化为电路焦耳热
【答案】C
【解析】
【详解】A.直升机的电机属于非纯电阻用电器,工作时电能除了转化为电路的焦耳热,还会转化为空气的动能等其他形式的能量,不满足纯电阻电路的欧姆定律,因此工作电流不等于,故A错误。
B.竖直上升阶段,直升机的耗电平均功率不仅需要克服重力做功提供的能量,还需要提供空气获得的动能、电路产生的焦耳热等额外能量,因此耗电平均功率大于,故B错误。
C.悬停时直升机受力平衡,气流对直升机的作用力等于直升机重力,根据牛顿第三定律,直升机对气流的作用力也等于。取单位时间内被机翼推动的空气为研究对象,这部分空气的质量为
其中气流的横截面积,为气流的速度
对这部分空气根据动量定理有
将代入上式,可得
整理得,故C正确。
D.悬停时电源消耗的电能,一部分转化为电路的焦耳热,另一部分转化为下方气流的动能,所以电源消耗的电能不是全部转化为焦耳热,故D错误。
故选C。
9. 如图甲、乙所示,可将理想变压器和副线圈所接负载整体看成一阻值为的等效负载直接连在原线圈一侧。如图甲所示的理想变压器原、副线圈的匝数比,输入端接在电压有效值恒为的交流电源上,定值电阻,要求当输出端连接电阻为的负载时,变压器的输出功率最大。下列说法正确的是( )
A. 等效负载 B. 负载电阻
C. 变压器的输出电压为 D. 变压器的最大输出功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据理想变压器电压比,电流比,等效电阻
代入得,A错误;
B.变压器输出功率等于等效电阻的功率,总电路中相当于内阻,根据电源输出功率最大的条件:当等效电阻时,输出功率最大。
代入得,B错误;
C.当输出功率最大时,原线圈电流
原线圈电压
由电压比得输出电压,C错误;
D.输出功率等于等效电阻的功率,最大输出功率, D正确。
故选D。
10. 如图甲所示,在同一均匀介质中,建立一平面坐标系,两波源、的坐标分别为、,时,、同时开始垂直纸面向外起振,形成振幅为沿纸面传播的机械波,已知点的振动图像如图乙所示,则( )
A. 波源、产生的机械波波长为
B. 坐标原点是振动加强点
C. 时,点运动的路程为
D. 两列波叠加稳定后,以为圆心,半径为的圆周上共有6个加强点
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一介质中,机械波的波速相同,故波源的振动先传到点,由图乙可知用时间,由
有机械波的波速
得
根据图乙,可知点振动的周期,即波源的周期为,由
得,A错误;
B.依题意,、同时开始垂直纸面向外起振,波源的振动同向,两个波源到点的路程差,为半波长的倍,故点为振动减弱点,B错误;
C.由甲图可知,点的坐标为,两个波源到点的路程差,为波长的倍,故点为振动加强点
振动从波源传到点,用时
振动从波源传到点,用时
故从,点静止
从,只有波源的波经过点,点振动一个周期,振幅,路程
从,两个波源的波同时经过点,点振动半个周期,振幅,路程
综上得时,点运动的路程,C正确;
D.设圆上任一点,坐标为,距波源、的距离分别为、,有,
若为振动加强点,有,取整数,波源间距离为,故有
得,因取整数,故,由数学知识
当时,有,与圆的方程联立
得,,即与圆有两个交点
当时,有,与圆的方程联立
得,,即与圆有两个交点
当时,有,两边平方且
得,与圆的方程联立,无解,即与圆没有交点,综上可知,圆周上共有个加强点,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. 下列说法正确的是( )
A. 一切物体都在不停地辐射红外线
B. 电磁波和机械波一样,既有横波又有纵波
C. 康普顿效应和光电效应都揭示了光的粒子性
D. 受迫振动的频率等于固有频率,与驱动力的频率无关
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.根据热辐射规律,一切物体都在不停地向外辐射红外线,温度越高辐射强度越大,A正确;
B.所有电磁波都是横波,只有机械波才既有横波又有纵波,B错误;
C.光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性,康普顿效应更进一步证明了光子具有动量,C正确;
D.受迫振动的频率等于驱动力的频率,与固有频率无关,D错误。
故选AC。
【点睛】
12. 如图甲所示,可利用振荡电路测量微小物体所受的重力,电容器的上极板为一弹性金属膜。测量时将物块置于上极板后将开关拨至,待电路稳定后拨向。由电流传感器测出电流随时间关系如图乙所示就能测出物块重力,已知该电路振荡电流的频率满足以下关系式则( )
A. 开关由拨到瞬间,流经电流传感器的电流最大
B. 图乙中时刻电容器电荷量正在增加
C. 图乙中时刻线圈中的磁场能大于时刻线圈中的磁场能
D. 测量时,传感器检测到的电流频率越大,表示物体质量越小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.开关接稳定后,电容器完成充电,电荷量达到最大,电流为。开关拨到瞬间,振荡开始,初始电流为(最小),故A错误;
B.振荡规律:放电过程电流增大、电容器电荷量减小;充电过程电流减小、电容器电荷量增大,电流为时充电结束,电荷量达到最大。 由图乙可知,时刻电流的大小处于从最大到之间,属于充电过程,电荷量正在增加,故B正确;
C.线圈磁场能与电流正相关,和时刻电流相等,因此磁场能也相等,故C错误;
D.平行板电容满足,物体质量越小,重力越小,上极板金属膜下移量越小,极板间距越大,因此电容越小。
已知振荡频率,不变,越小则越大,因此电流频率越大表示物体质量越小,故D正确。
故选BD。
13. 氢原子能级如图甲所示,大量处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁时能发出不同频率的光,其中只有2种不同频率的光a、b,照射到图乙电路阴极K的金属上能够发生光电效应,测得光电流随电压变化的图像如图丙所示,则下列推断正确的是( )
A. 阴极金属的逸出功一定大于10.2 eV
B. 测量、时,滑动变阻器的滑动触头处于点的右侧
C. 用同一双缝干涉装置观察、光的干涉条纹,条纹间距光小于光
D. 图丙中2条图线对应的遏止电压,一定有
【答案】AD
【解析】
【详解】A.大量能级氢原子向低能级跃迁,共产生种光子,光子能量分别为,,,,,
题目说明只有种光子能发生光电效应,说明仅能量最大的前两种大于逸出功,因此,故A正确;
B.测量遏止电压时,光电管需要加反向电压(阴极电势高于阳极)。图乙为分压式接法,滑动变阻器端(左)接电源负极,电势低,端(右)接电源正极,电势高;滑片在点左侧时,(接)电势更低,满足反向电压要求,故B错误;
C.根据光电效应方程,遏止电压绝对值越大,光子频率越大。由丙图得
因此对应光频率,波长
双缝干涉条纹间距,因此光条纹间距大于光,故C错误;
D.对两种能发生光电效应的光子,能量分别为,
由得,故D正确。
故选AD。
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14. 某同学在“研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中,利用气垫导轨来减小摩擦阻力,利用数字计时器和光电门测算滑块碰撞前后的速度。实验装置如图所示。
(1)实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,轻推一下滑块,使其从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节支脚使轨道左端_________(选填“升高”或“降低”)一些。
(2)实验中可在两滑块相互碰撞的端面上按图1和图2所示的方案安装不同器材。为使碰撞前后两滑块组成的系统总动能损失最小,应选用_________方案(选填“图1”或“图2”)。
(3)根据(2)中所选方案,测出滑块和遮光条的总质量为,滑块和遮光条(遮光条宽度相同)的总质量为。将滑块、静置导轨上。推动,使其获得水平向左的速度,与发生碰撞且被弹回,则实验中两滑块的质量应满足_________。(选填“>”、“<”或“=”),在安装器材时,滑块、和光电门1、2在导轨上放置的位置合理的是_________(选填“A”、“B”或“C”)。
A. B. C.
(4)根据上述步骤测量出光电门2挡光时间分别为、,光电门1记录的挡光时间为。实验需要验证的动量守恒表达式为_________(用题中给定的符号表示)。
(5)若碰撞过程中动能未损失,则下列表达式成立的是 :
A. B. C.
【答案】(1)降低 (2)图1
(3) ①. > ②. C
(4) (5)A
【解析】
【小问1详解】
滑块从左向右运动,通过光电门的时间更大,说明滑块速度越来越大、向右加速,可知导轨左端偏高,因此需要降低左端使导轨水平。
【小问2详解】
要让系统总动能损失最小,需要发生弹性碰撞:图的弹性碰撞架碰撞后滑块分开,动能损失极小;图中撞针橡皮泥碰撞后滑块粘在一起,是完全非弹性碰撞,动能损失最大,因此选图。
【小问3详解】
[1]入射滑块碰撞后被弹回,说明入射滑块质量小于静止滑块的质量,因此;
[2]实验要求:碰撞前向左运动经过光电门(测碰撞前速度),碰撞后反弹向右再次经过光电门(测碰撞后速度),向左运动经过光电门(测碰撞后速度)
因此初始位置从左到右为:光电门1、滑块、光电门2、滑块
故选C。
【小问4详解】
设遮光条宽度为,取向左为正方向:碰撞前静止,总动量;碰撞后速度为,反弹向右,速度为,总动量
由动量守恒,约去得到需要验证的表达式
【小问5详解】
若碰撞动能无损失,即弹性碰撞,同时满足动量守恒和动能守恒,将动量守恒式和动能守恒式联立,对动能式因式分解后化简,最终可得
故选A。
15. 某同学利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长,实验装置如图1所示。
(1)关于光具座上放置的光学元件,下列说法正确的是 (多选)。
A. ①②③④分别对应的仪器是凸透镜、滤光片、单缝和双缝
B. ②的作用是获得单色光,若取走②将无法看到干涉条纹
C. 单缝和双缝应该均与水平方向平行放置
D. 若将灯泡换成激光光源,去掉①②③,仍可以观察到干涉条纹
(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可 。
A. 转动测量头 B. 将红色滤光片换成绿色滤光片
C. 使用间距更小的双缝 D. 减小透镜与单缝的距离
(3)若视野中背景较亮但条纹不够清晰,应该调节如图所示的拨杆,下列关于拨杆安装方式和操作正确的是 。
A. 拨杆处丫字叉套在单缝所在处的支柱上并为轴,手持拨杆的端,通过左右(沿视角)拨动来调节小孔套住的双缝
B. 拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴,手持拨杆的端,通过手的左右(沿视角)拨动来调节丫字叉套住的单缝
C. 拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴,手持拨杆的端,通过手的上下(沿视角)拨动来调节丫字叉套住的单缝
(4)该同学调整手轮后,观察到的干涉条纹如图2(a)所示,分划线中心刻线对准第3亮条纹的中心,此时游标卡尺的读数为;接着再转动手轮,使分划线中心刻线对准第9亮纹中心,看到的干涉条纹如图2(b)所示,此时游标卡尺的读数如图3所示,其读数为_________,已知双缝间距为,单缝与双缝间的距离为,光屏与双缝间的距离为。则入射的单色光波长的计算表达式为_________(用题中字母表示)。
【答案】(1)AD (2)B (3)B
(4) ①. 31.10 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.①②③④分别对应的仪器是凸透镜、滤光片、单缝和双缝,A正确;
B.②的作用是获得单色光,若取走②将看到彩色的干涉条纹,B错误;
C.单缝和双缝应该均与竖直方向平行放置,C错误;
D.若将灯泡换成激光光源,因激光具有较好的相干性,去掉①②③,仍可以观察到干涉条纹,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
增加条纹个数,需减小条纹间距,根据可知
A.转动测量头,不能改变条纹间距,A错误;
B.将红色滤光片换成绿色滤光片,则波长减小,条纹间距减小,B正确;
C.使用间距更小的双缝,条纹间距变大,C错误;
D.减小透镜与单缝的距离,条纹间距不变,D错误。
故选B。
【小问3详解】
拨杆安装方式和操作正确的是:拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴,手持拨杆的端,通过手的左右(沿视角)拨动来调节丫字叉套住的单缝,故选B;
【小问4详解】
[1]游标卡尺的读数为3.1cm+0.05mm×2=31.10mm
[2]条纹间距
根据可知
16. 如图所示,倾角为的斜面上固定一个绝热的容器,距容器底部处有一个卡口,内有面积为、质量为的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动,初始时容器内温度为,活塞与卡口的距离为,现给电阻丝缓慢加热到,活塞缓慢上移,整个过程中气体内能增加了。已知,,,,,,,。活塞厚度不计,则:
(1)初始状态容器内的压强;
(2)画出此过程中容器内气体的图;
(3)整个过程中气体吸收的热量。
【答案】(1)
(2) (3)
【解析】
【小问1详解】
对活塞由平衡条件
解得初始状态容器内的压强
【小问2详解】
活塞移动阶段(等压变化):初始体积 ,初始温度 ;活塞到达卡口时体积 ,由盖-吕萨克定律
得此时温度 ,此阶段为过原点的倾斜直线。
活塞被阻挡阶段(等容变化):体积保持 不变,温度从 升高到 ,此阶段为水平直线。
如图所示
【小问3详解】
外界对气体做功
根据热力学第一定律
得
17. 室温离子液体是一种多用途的新型绿色材料,可用电磁泵对其流量进行调控。如图甲所示,有一足够大的离子液体池,上方有一“L”形绝缘管道,其竖直部分伸入液面,水平部分的横截面为边长为的正方形,在管道的内壁安装长为的两极板、(如图乙所示),极板间加载恒流源,利用磁场对通电导电液的作用力来推动流体流动,实现对液体流量的调控。为了测量液体的流速,在管道出口处再连接一段横截面同样为正方形但边长为的水平绝缘管道,其内壁安装两极板、,并接在理想电压表V上,如图丙所示。两对极板、和、间均存在大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。已知管道出口与液面高度差为(),液体密度为,工作时管道内始终充满液体,电流只在两极板间,仅考虑液体稳定流动时的情况,液体不可压缩,不计液面高度变化、液体黏滞阻力等。
(1)若恒流源提供的电流为,求之间磁场对离子液体的作用力,并指出之间的电流方向;
(2)若理想电压表示数为,求之间液体流速和之间液体流速;
(3)求电压表示数与之间的电流的关系。
【答案】(1),方向向右,电流方向P流向Q
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
磁场对离子液体的安培力为,方向向右
根据左手定则判断电流方向,电流方向由P流向Q
【小问2详解】
稳定后之间的电压为,设离子电荷量为,由离子的洛伦兹力与电场力平衡可得
解得之间液体流速
根据管道内流量相等
解得之间液体流速
【小问3详解】
在极短的时间内,根据动能定理得
两边同除得,其中
代入可得
又
解得
18. 如图所示,整个装置竖直放置,光滑倾斜直轨道倾角为,光滑圆弧轨道半径,粗糙倾斜直轨道DE长度,圆弧轨道EF半径,DE倾角、EF圆心角均为,图中均为,各轨道间平滑连接。F点右侧光滑水平面上放置一质量,长度的滑板,滑板左端与F点在同一竖直线上,滑板上表面与BD处同一水平高度,一质量可视为质点的小物块从轨道AB上距离B点高度为处静止释放,经圆弧轨道BCD滑上轨道DE,小物块与轨道DE动摩擦因数,当小物块与滑板碰撞瞬间,竖直分速度立刻减为零,水平分速度同时发生相应变化,小物块与滑板上表面的动摩擦因数,已知,,求:
(1)小物块经过C点时,对轨道的压力;
(2)计算说明小物块在E点是否会脱离圆弧轨道EF;
(3)小物块从空中落到滑板上的位置离滑板左端的距离;
(4)小物块与滑板碰撞后瞬间速度以及小物块的最终速度。
【答案】(1)3N,方向竖直向下
(2)会脱离圆弧轨道 (3)
(4),
【解析】
【小问1详解】
小物块从A到C由动能定理有
解得小物块经过C点的速度
小物块在C点由牛顿第二定律可得
解得轨道对小物块的支持力
根据牛顿第三定律,物体对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
【小问2详解】
小物块从C到E由动能定理有
解得
小物块在点做圆周运动所需向心力,故无法继续做圆周运动,会脱离圆弧轨道。
【小问3详解】
将小物块在点的速度分解为水平方向的速度和竖直方向的速度,则运动到最高时竖直方向位移为
此时距离滑板总高度为
从点抛出到落到滑板上总时长为
小物块从空中落到滑板上的位置离滑板左端的距离为
【小问4详解】
小物块与滑板碰撞前竖直方向的速度为,碰撞后减为,则竖直方向动量变化量为
由可得即
故碰撞瞬间后,小物块水平速度为
滑板速度增加为
此时小物块加速度大小为
滑板加速度大小为
共速时
解得
此时小物块的速度为,经检验此时两者相对滑动的位移大小为
因此小物块的最终速度为
19. 某科研团队设计了一种粒子实验装置,其简化原理如图所示。在平面直角坐标系xOy的第一象限内,存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E;在第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场(未知),第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场B(已知)。现从第三象限的点,沿x轴正方向射出一个粒子,其质量为,电荷量为,初速度大小为。粒子经磁场偏转后,恰好从坐标原点O进入电场,随后在x轴上的Q点(坐标未知)穿出电场。在Q点处固定有一个静止的氮核(,质量为)。粒子到达Q点时瞬间与其发生核反应,生成一个氧核(,质量为)和一个质子(,质量为,电荷量为e)。已知反应后释放的核能全部转化为生成物的动能,氧核恰好沿x轴正方向水平飞出,而质子恰好沿y轴负方向竖直进入第四象限。质子进入第四象限后,除受到磁场B的洛伦兹力外,还始终受到一个大小不变、方向与其运动方向相反的阻力。最终,质子的运动轨迹恰好与放置在第四象限的水平接收屏相切,且相切时速度刚好减为零。不计粒子重力及相对论效应,求:
(1)第三象限磁感应强度的大小,以及粒子经过原点O时速度与x轴的夹角;
(2)请写出Q点处的核反应方程并求出该反应释放的核能;
(3)质子在第四象限运动的时间t和阻力f的大小。
【答案】(1),
(2),
(3),
【解析】
【小问1详解】
粒子在第三象限做匀速圆周运动,设圆周半径为R
由于粒子从沿x轴正向射出并过原点
由几何关系可知,圆心在直线上,则
解得
又
解得
在O点,速度方向与x轴的夹角为,根据几何关系
解得
【小问2详解】
Q点处的核反应方程为
粒子在第一象限做类平抛运动,由于电场力沿y轴负方向,电场力在水平方向不做功。根据运动的对称性,粒子到达Q点时,其速度大小仍为,速度方向与x轴正方向的夹角为(即偏向右下方)。在Q点碰撞前,粒子的水平方向速度为
竖直方向速度为
由于核反应内力远大于外力,系统动量守恒。根据题意,反应后氧核沿x轴正向运动,设速度为;质子沿y轴负向运动,设速度为。分别在x轴和y轴列动量守恒方程,x轴方向,y轴方向
解得,
根据能量守恒定律,反应释放的核能E转化为产物的动能增量
【小问3详解】
质子以初速度竖直向下进入第四象限,在轨迹的法线方向
解得(为定值)
离子在第四象限中转过角度为,故运动时间
在轨迹的切线方向上,质子仅受阻力作用,做减速运动,由动量定理可得
解得
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绍兴市2025学年第二学期高中期末调测
高二物理
考生须知:
1.本卷考试时间90分钟,满分100分,无特殊说明g取;
2.请将学校、班级、姓名分别填写在答题卷相应位置上。本卷答案必须做在答题卡相应位置上。
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. 下列物理量运算符合平行四边形定则的是( )
A. 速度 B. 磁通量 C. 温度 D. 电势
2. 物理学中有很多思想与方法,如守恒思想、极限思想、控制变量法、等效替代法、理想模型法等。关于教科书中的四个图所对应运用的物理学思想与方法,下列叙述正确的是( )
A. 描述曲线运动瞬时速度时应用了守恒思想
B. 探究力的合成法则时采用了等效替代法
C. 在推导匀变速直线运动位移公式时利用了控制变量法
D. 探究加速度与力、质量的关系时采用了理想模型法
3. 打水漂是人类最古老的游戏之一。仅需要一块小瓦片,在手上呈水平放置后,用力水平飞出,瓦片擦着水面飞行,瓦片不断地在水面上向前弹跳,直至下沉。关于瓦片接触水面瞬间的受力分析正确的是( )
A. 只受重力
B. 只受向前的冲击力作用
C. 受重力和向前的冲击力作用
D. 受重力和水对瓦片的作用力
4. 根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间,其衰变方程。在大气中的含量相当稳定,活的植物与环境交换碳元素,其体内的比例与大气中的相同,枯死的植物仍在衰变,但已不能得到补充。已知的半衰期为,则( )
A. 粒子是中子
B. 同位素与本质是同一种元素,具有相同的半衰期
C. 测量年代时,需要考虑冰河时期全球温度变低对半衰期的影响
D. 若枯死植物含量为大气中含量的,则死亡时间为
5. 利用在眼镜镜片上镀膜的技术,可以有效减弱电子屏幕发出的蓝光对眼睛的伤害,其原理与下列相同的是( )
A. 光导纤维 B. 彩色肥皂膜
C. 泊松亮斑 D. 3D电影
6. 绍兴科技馆“雅各布天梯”的实验装置可以展示电弧的产生和消失过程。其装置如图所示,两根呈羊角形的导线,底部之间接高压电,其中接正极,接负极。当电压升高到一定值时,羊角形导线底部间隙最小处空气先被击穿产生电弧,随后电弧向上爬升,在电极间隙较宽处消失,羊角导线底部将再次产生电弧,如此周而复始。下列说法中正确的是( )
A. 未产生电弧时,两羊角形导线间隙最小处的电场强度最小
B. 两羊角形导线间隙处(电弧下方)由电流产生的磁场方向垂直纸面向外
C. 两羊角形导线产生的磁场对电弧的作用力向上
D. 将该装置放入真空中,实验现象会更加明显
7. 图中是水平面上运动的小球垂直撞击竖直墙壁所受的冲击力大小随时间的变化曲线,左侧和右侧的面积分别为和,最大冲击力大小为。已知,则( )
A. 该撞击为弹性碰撞
B. 时刻小球的动量最小
C. 时刻小球的动能最大
D. 撞击前后小球损失的动能与初动能的比值为
8. 如图所示,某遥控“直升机”玩具总质量为,内部电池电动势为,电路总电阻为,机翼长为(机翼尖端离转轴的距离),无风环境下,先控制直升机从地面起飞竖直上升,经过时间到达高处后一直保持悬停,悬停阶段机翼旋转使得机翼下方空间形成稳定的竖直向下的气流(忽略侧逸空气),空气密度为,重力加速度为,该“直升机”( )
A. 工作时的电流为
B. 竖直上升阶段的耗电平均功率为
C. 悬停时机翼下方气流速度大小为
D. 悬停时电源消耗的电能全部转化为电路焦耳热
9. 如图甲、乙所示,可将理想变压器和副线圈所接负载整体看成一阻值为的等效负载直接连在原线圈一侧。如图甲所示的理想变压器原、副线圈的匝数比,输入端接在电压有效值恒为的交流电源上,定值电阻,要求当输出端连接电阻为的负载时,变压器的输出功率最大。下列说法正确的是( )
A. 等效负载 B. 负载电阻
C. 变压器的输出电压为 D. 变压器的最大输出功率为
10. 如图甲所示,在同一均匀介质中,建立一平面坐标系,两波源、的坐标分别为、,时,、同时开始垂直纸面向外起振,形成振幅为沿纸面传播的机械波,已知点的振动图像如图乙所示,则( )
A. 波源、产生的机械波波长为
B. 坐标原点是振动加强点
C. 时,点运动的路程为
D. 两列波叠加稳定后,以为圆心,半径为的圆周上共有6个加强点
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. 下列说法正确的是( )
A. 一切物体都在不停地辐射红外线
B. 电磁波和机械波一样,既有横波又有纵波
C. 康普顿效应和光电效应都揭示了光的粒子性
D. 受迫振动的频率等于固有频率,与驱动力的频率无关
12. 如图甲所示,可利用振荡电路测量微小物体所受的重力,电容器的上极板为一弹性金属膜。测量时将物块置于上极板后将开关拨至,待电路稳定后拨向。由电流传感器测出电流随时间关系如图乙所示就能测出物块重力,已知该电路振荡电流的频率满足以下关系式则( )
A. 开关由拨到瞬间,流经电流传感器的电流最大
B. 图乙中时刻电容器电荷量正在增加
C. 图乙中时刻线圈中的磁场能大于时刻线圈中的磁场能
D. 测量时,传感器检测到的电流频率越大,表示物体质量越小
13. 氢原子能级如图甲所示,大量处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁时能发出不同频率的光,其中只有2种不同频率的光a、b,照射到图乙电路阴极K的金属上能够发生光电效应,测得光电流随电压变化的图像如图丙所示,则下列推断正确的是( )
A. 阴极金属的逸出功一定大于10.2 eV
B. 测量、时,滑动变阻器的滑动触头处于点的右侧
C. 用同一双缝干涉装置观察、光的干涉条纹,条纹间距光小于光
D. 图丙中2条图线对应的遏止电压,一定有
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14. 某同学在“研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中,利用气垫导轨来减小摩擦阻力,利用数字计时器和光电门测算滑块碰撞前后的速度。实验装置如图所示。
(1)实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,轻推一下滑块,使其从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节支脚使轨道左端_________(选填“升高”或“降低”)一些。
(2)实验中可在两滑块相互碰撞的端面上按图1和图2所示的方案安装不同器材。为使碰撞前后两滑块组成的系统总动能损失最小,应选用_________方案(选填“图1”或“图2”)。
(3)根据(2)中所选方案,测出滑块和遮光条的总质量为,滑块和遮光条(遮光条宽度相同)的总质量为。将滑块、静置导轨上。推动,使其获得水平向左的速度,与发生碰撞且被弹回,则实验中两滑块的质量应满足_________。(选填“>”、“<”或“=”),在安装器材时,滑块、和光电门1、2在导轨上放置的位置合理的是_________(选填“A”、“B”或“C”)。
A. B. C.
(4)根据上述步骤测量出光电门2挡光时间分别为、,光电门1记录的挡光时间为。实验需要验证的动量守恒表达式为_________(用题中给定的符号表示)。
(5)若碰撞过程中动能未损失,则下列表达式成立的是 :
A. B. C.
15. 某同学利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长,实验装置如图1所示。
(1)关于光具座上放置的光学元件,下列说法正确的是 (多选)。
A. ①②③④分别对应的仪器是凸透镜、滤光片、单缝和双缝
B. ②的作用是获得单色光,若取走②将无法看到干涉条纹
C. 单缝和双缝应该均与水平方向平行放置
D. 若将灯泡换成激光光源,去掉①②③,仍可以观察到干涉条纹
(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可 。
A. 转动测量头 B. 将红色滤光片换成绿色滤光片
C. 使用间距更小的双缝 D. 减小透镜与单缝的距离
(3)若视野中背景较亮但条纹不够清晰,应该调节如图所示的拨杆,下列关于拨杆安装方式和操作正确的是 。
A. 拨杆处丫字叉套在单缝所在处的支柱上并为轴,手持拨杆的端,通过左右(沿视角)拨动来调节小孔套住的双缝
B. 拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴,手持拨杆的端,通过手的左右(沿视角)拨动来调节丫字叉套住的单缝
C. 拨杆处小孔套在双缝所在处的支柱上并为轴,手持拨杆的端,通过手的上下(沿视角)拨动来调节丫字叉套住的单缝
(4)该同学调整手轮后,观察到的干涉条纹如图2(a)所示,分划线中心刻线对准第3亮条纹的中心,此时游标卡尺的读数为;接着再转动手轮,使分划线中心刻线对准第9亮纹中心,看到的干涉条纹如图2(b)所示,此时游标卡尺的读数如图3所示,其读数为_________,已知双缝间距为,单缝与双缝间的距离为,光屏与双缝间的距离为。则入射的单色光波长的计算表达式为_________(用题中字母表示)。
16. 如图所示,倾角为的斜面上固定一个绝热的容器,距容器底部处有一个卡口,内有面积为、质量为的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动,初始时容器内温度为,活塞与卡口的距离为,现给电阻丝缓慢加热到,活塞缓慢上移,整个过程中气体内能增加了。已知,,,,,,,。活塞厚度不计,则:
(1)初始状态容器内的压强;
(2)画出此过程中容器内气体的图;
(3)整个过程中气体吸收的热量。
17. 室温离子液体是一种多用途的新型绿色材料,可用电磁泵对其流量进行调控。如图甲所示,有一足够大的离子液体池,上方有一“L”形绝缘管道,其竖直部分伸入液面,水平部分的横截面为边长为的正方形,在管道的内壁安装长为的两极板、(如图乙所示),极板间加载恒流源,利用磁场对通电导电液的作用力来推动流体流动,实现对液体流量的调控。为了测量液体的流速,在管道出口处再连接一段横截面同样为正方形但边长为的水平绝缘管道,其内壁安装两极板、,并接在理想电压表V上,如图丙所示。两对极板、和、间均存在大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。已知管道出口与液面高度差为(),液体密度为,工作时管道内始终充满液体,电流只在两极板间,仅考虑液体稳定流动时的情况,液体不可压缩,不计液面高度变化、液体黏滞阻力等。
(1)若恒流源提供的电流为,求之间磁场对离子液体的作用力,并指出之间的电流方向;
(2)若理想电压表示数为,求之间液体流速和之间液体流速;
(3)求电压表示数与之间的电流的关系。
18. 如图所示,整个装置竖直放置,光滑倾斜直轨道倾角为,光滑圆弧轨道半径,粗糙倾斜直轨道DE长度,圆弧轨道EF半径,DE倾角、EF圆心角均为,图中均为,各轨道间平滑连接。F点右侧光滑水平面上放置一质量,长度的滑板,滑板左端与F点在同一竖直线上,滑板上表面与BD处同一水平高度,一质量可视为质点的小物块从轨道AB上距离B点高度为处静止释放,经圆弧轨道BCD滑上轨道DE,小物块与轨道DE动摩擦因数,当小物块与滑板碰撞瞬间,竖直分速度立刻减为零,水平分速度同时发生相应变化,小物块与滑板上表面的动摩擦因数,已知,,求:
(1)小物块经过C点时,对轨道的压力;
(2)计算说明小物块在E点是否会脱离圆弧轨道EF;
(3)小物块从空中落到滑板上的位置离滑板左端的距离;
(4)小物块与滑板碰撞后瞬间速度以及小物块的最终速度。
19. 某科研团队设计了一种粒子实验装置,其简化原理如图所示。在平面直角坐标系xOy的第一象限内,存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E;在第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场(未知),第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场B(已知)。现从第三象限的点,沿x轴正方向射出一个粒子,其质量为,电荷量为,初速度大小为。粒子经磁场偏转后,恰好从坐标原点O进入电场,随后在x轴上的Q点(坐标未知)穿出电场。在Q点处固定有一个静止的氮核(,质量为)。粒子到达Q点时瞬间与其发生核反应,生成一个氧核(,质量为)和一个质子(,质量为,电荷量为e)。已知反应后释放的核能全部转化为生成物的动能,氧核恰好沿x轴正方向水平飞出,而质子恰好沿y轴负方向竖直进入第四象限。质子进入第四象限后,除受到磁场B的洛伦兹力外,还始终受到一个大小不变、方向与其运动方向相反的阻力。最终,质子的运动轨迹恰好与放置在第四象限的水平接收屏相切,且相切时速度刚好减为零。不计粒子重力及相对论效应,求:
(1)第三象限磁感应强度的大小,以及粒子经过原点O时速度与x轴的夹角;
(2)请写出Q点处的核反应方程并求出该反应释放的核能;
(3)质子在第四象限运动的时间t和阻力f的大小。
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