精品解析:浙江宁波九校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) | 宁波市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.66 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/58577180.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
宁波市2025学年第二学期期末九校联考 高二物理试题
选择题部分
一、选择题Ⅰ(共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,有选错或不答的得0分)
1. 微小颗粒在粘性空气中低速运动时,受到的粘滞阻力满足关系式f=krv,其中f为粘滞阻力,r为颗粒半径,v为运动速度,k为粘滞系数。在国际单位制中,粘滞系数k的单位可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据粘滞阻力公式,变形可得,各物理量的国际单位如下:
力的单位为,即;半径的单位为;速度的单位为。
AB.将单位代入的表达式得:,故A正确,B错误;
CD.将换为基本单位推导:,故C、D错误;
故选A。
2. 在物理学的发展过程中,蕴含着丰富的物理概念、思想和方法,下列描述正确的是( )
A. 麦克斯韦预测了电磁波的存在,并用实验证实了电磁波的存在
B. 用图像推导匀变速直线运动位移公式,采用了微元法
C. 做单向直线运动的物体,位移和路程相同
D. 比值定义法的概念在物理学中占相当大的比例,如,就采用了比值定义法
【答案】B
【解析】
【详解】A.麦克斯韦从理论上预测了电磁波的存在,是赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故A错误;
B.推导匀变速直线运动位移公式时,将图像的时间轴划分为无数极短的时间微元,每个微元内近似为匀速直线运动,累加所有微元的位移得到总位移,该方法为微元法,故B正确;
C.位移是矢量,路程是标量,二者物理性质不同,单向直线运动时仅位移的大小与路程相等,不能说二者完全相同,故C错误;
D.比值定义法的核心特点是被定义的物理量与用来定义的两个物理量无正比、反比关系,仅由二者的比值决定。是加速度的决定式,加速度与合外力成正比、与质量成反比,不属于比值定义法,故D错误。
故选B。
3. 2026年4月19日,北京亦庄半程马拉松鸣枪,超过百支人形机器人队伍与人类跑者同场竞技,最终荣耀齐天大圣队的“闪电机器人”以50分26秒夺冠。下列说法正确的是( )
A. 研究机器人跑步动作的时候,可将其视为质点
B. 机器人跑完半程马拉松(21公里)的平均速度约为7 m/s
C. 机器人起跑时,地面对机器人不做功
D. 机器人起跑时,地面对机器人的作用力比机器人对地面的作用力大
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究机器人跑步动作的时候,需要关注机器人的肢体动作和形态,不能忽略其大小和形状,因此不能把它看成质点,故A错误;
B.平均速度是位移与时间的比值,由于题中机器人位移的大小未知,所以无法计算平均速度的大小,故B错误;
C.机器人起跑时,地面对机器人的静摩擦力、支持力的作用点在力的作用过程中没有发生位移,因此地面对机器人不做功,故C正确;
D.地面对机器人的作用力与机器人对地面的作用力是相互作用力,大小相等,故D错误;
故选C。
4. 在2026年央视春晚舞蹈《喜雨》的表演中,演员头戴斗笠,由静止开始加速转动,最终保持一定的角速度匀速旋转。现将斗笠上的雨丝珠帘简化为:长度为l的轻质细绳,末端系一质量为m的小球。匀速转动时,各珠帘与竖直方向的夹角记为θ,斗笠边缘到转轴的距离不可忽略,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 根据图中可知,从上往下看,正在加速转动的舞蹈演员在逆时针转动
B. 匀速转动时,各珠帘小球受重力、细绳拉力和向心力作用
C. 匀速转动时,各珠帘小球的线速度均相同
D. 匀速转动时,各珠帘小球的角速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速转动时,圆周运动沿切线方向加速度与运动方向一致,根据图中可知,此时切向加速度沿逆时针方向,故A正确;
B.向心力是重力和拉力的合力,并非独立存在的力,故B错误;
C.线速度是矢量,既有大小又有方向,各珠帘小球的线速度方向不同,故C错误;
D.匀速转动时,重力和拉力的合力提供向心力,则有
而各珠帘小球做圆周运动半径,其中为斗笠边缘到转轴的距离
则有,解得,故D错误。
故选 A。
5. 2026年5月24日23时08分,神舟二十三号载人飞船成功发射,并与空间站组合体完成了对接。如图所示,神舟二十三号飞船先在低于空间站的椭圆轨道上运行,其远地点恰好与空间站轨道相切于P点。飞船在P点进行变轨操作,成功进入空间站轨道并完成对接。忽略阻力及其他天体影响,下列说法正确的是( )
A. 空间站组合体的运行速度大于第一宇宙速度
B. 飞船在椭圆轨道远地点P的加速度等于空间站在该点的加速度
C. 飞船在椭圆轨道上的运行周期大于空间站的运行周期
D. 飞船在椭圆轨道上近地点的速度小于在空间站轨道上的速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大环绕速度,由万有引力提供向心力得
解得
空间站轨道半径大于地球半径,因此运行速度小于第一宇宙速度,故A错误;
B.由万有引力提供向心力得
解得
因此飞船和空间站在P点到地心的距离r相同,因此加速度相等,故B正确;
C.根据开普勒第三定律,椭圆轨道的半长轴小于空间站圆轨道的轨道半径,因此飞船在椭圆轨道的周期小于空间站的运行周期,故C错误;
D.近地点减速变轨到圆周轨道,圆周轨道的速度
圆轨道环绕速度满足
可知圆周轨道的速度与空间站轨道的速度关系为
则飞船在椭圆轨道上近地点的速度大于在空间站轨道上的速度,故D错误。
故选B。
6. 电子墨水屏电纸书具有纸质书籍的阅读体验。其原理主要是电子墨水屏表面附着很多体积很小的“微胶囊”,封装了带有电荷的黑色颗粒和白色颗粒,底部电极接有如图所示的电源,使黑色和白色的颗粒有序排列,从而呈现出黑白分明的可视化效果。下列说法正确的有( )
A. 图中白色颗粒带有正电,黑色颗粒带有负电
B. 当画素颜色变化(黑白反转)时,电场力对白色颗粒做正功,对黑色颗粒做负功
C. 当画素颜色变化(黑白转换)时,白色颗粒电势能增加,黑色颗粒电势能减少
D. 除维持亮度外,电子墨水屏只有在画素颜色变化时才消耗电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,黑色颗粒被负电极吸引,所以黑色颗粒带有正电荷,白色颗粒被正电极吸引,所以白色颗粒带有负电荷,故A错误;
BCD.当画素颜色变化(黑白反转)时,电场力对白色颗粒、黑色颗粒均做正功,它们的电势能减少。所以除维持亮度外,电子墨水屏只有在画素颜色变化时才消耗电能,故BC错误、D正确。
故选D。
7. 如图所示,电阻不计的线圈,其自感系数,定值电阻,电容器的电容,电源电动势,内阻。先闭合开关S,待电路中电流达到稳定时,断开开关S,记为0时刻,下列说法正确的是( )
A. 电路中将产生电磁振荡,电流的最大值为
B. 在之间,回路电流为顺时针方向
C. 时,电容器储存的电场能达到最大
D. 电路中将产生电磁振荡,电磁振荡的频率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.在开关断开前电流通过线圈的方向是由a到b,断开后瞬间即时刻电流也是由a到b,且电流最大,依题意最大电流为,故A错误;
D.电路中将产生电磁振荡,电磁振荡的周期为
则电磁振荡的频率为,故D错误;
BC.结合上述分析可知,时间内,电流通过线圈的方向是由a到b(即逆时针方向),电容器充电,右侧极板带正电;时间内,电容器放电,电流由电容器右侧极板流出,电流通过线圈的方向是由b到a(即顺时针方向),时,电容器放电结束,电容器储存的电场能最小,时间内,电容器反向充电,电流通过线圈的方向仍是由b到a(即顺时针方向),则在之间,回路电流为顺时针方向,故B正确,C错误。
故选B。
8. 如图所示,图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材料对蓝光的折射率n=2,AC为一半径为R的四分之一圆弧,D为圆弧的圆心,ABCD构成正方形。在D处有一蓝色点光源,在纸面内照向弧线AC,若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,已知光在真空中速度为c,则以下说法正确的是( )
A. 蓝光从该材料射到空气发生全反射的临界角为
B. 蓝色点光源发出的光射到AB面上的最长时间为
C. 照射在AC圆弧上的入射光,有弧长为区域的光不能从AB、BC边直接射出
D. 将点光源换成紫光,则BC边上有光射出的长度增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据可知临界角为,故A错误;
B.由题意可知,沿DB方向到达AB面上的光在材料中的传播距离最大,时间最长,做出如图所示光路图
由几何关系可知光从光源到AC面的传播距离为R,材料中的传播距离为
在材料中的传播时间为
光在空气中传播的时间为
点光源发出的光射到AB面上的最长时间为
故B正确;
C.根据,可知临界角为
由图可知,若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射,则
同理沿DG方向射到BC面上的光线刚好发生全反射,则
故
即照FG射在AC边上的入射光,有弧长为区域的光不能从AB、BC边直接射出,故C错误;
D.将点光源换成紫光,因紫光的折射率比蓝光的大,根据可知紫光的临界角比蓝光的小,所以AB边上刚好发生全反射的入射点将左移,AB边上有光射出的长度减小,故D错误。
故选B。
9. 图1为手机无线充电工作原理的示意图,由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数n=50匝,电阻r=1.0 Ω,在它的cd两端接一阻值R=9.0 Ω的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间按图2所示的规律变化,可在受电线圈中产生正弦交流电,设磁场竖直向上为正。则下列说法正确的是( )
A. 在时,受电线圈中产生的电流为0
B. 在时,端的电势低于端的电势
C. 从到时间内,通过电阻的电荷量为
D. 在一个周期内,电阻上产生的热量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图2知t=π×10-3s时受电线圈中磁通量变化率最大,则产生的电动势最大,为
此时线圈中产生感应电流最大,其大小为,故A错误;
B.t=π×10-3s时,磁通量向上增加,由楞次定律可以得到电流由d到c,此时c端电势高于d端,故B错误;
C.从到时间内,通过电阻的电荷量为,C正确;
D.通过电阻的电流的有效值为
电阻在一个周期内产生的热量,故D错误;
故选C。
10. 如图,在水平面上有一质谱仪,由直线加速器和磁场偏转器组成,偏转器内有方向竖直向上的匀强磁场;偏转器的水平截面是圆心为O、内半径为R、外半径为2R的半圆环。粒子从静止经加速电压U0加速后,正对偏转器入口矩形abcd的中心进入磁场区域,粒子做半径为r的圆周运动后打在照相底片矩形efgh的中心。在质谱仪正常工作时,加速电压在到之间波动,粒子均能打在照相底片上,但感光位置会发生改变。令,感光长度为,不计粒子重力及粒子间的相互作用,则与r的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】经过加速后获得的速度大小为v,根据动能定理有
根据洛伦兹力提供向心力,有
联立解得
由此可知粒子加速电压越大,运动的轨道半径就越大,则,
因为,变形得
则最小半径为
最大半径为
感光长度
则
故选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. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲,射线③的电离作用最弱,是原子核跃迁释放的
B. 如图乙,在该双金属温度计中双金属片的外侧金属的线膨胀程度比内侧的小
C. 图丙是用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是单晶体
D. 图丁是剩余碳14百分比随时间变化图,碳14测年技术是通过对比待测古物与大气的碳14含量,根据古物的放射性衰减程度,来推算其年代的
【答案】AD
【解析】
【详解】A.射线③的电离作用最弱,所以射线③是射线,是由原子核跃迁释放出来的,故A正确;
B.乙图中双金属温度计,温度升高,双金属片向膨胀程度小的一侧弯曲,图中指针向右弯,说明内侧金属膨胀更小,外侧金属膨胀程度更大,故B错误;
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母是单晶体,故C错误;
D.碳14测年原理:生物存活时体内碳14比例与大气一致,生物死亡后碳14只衰变不补充,通过对比古物与现有大气碳14含量,结合衰变规律推算年代,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,两个位于x=0和x=6 m处的波源和分别处在介质Ⅰ和Ⅱ中,x=3 m是两介质的分界面,t=0时刻两波源同时开始做简谐振动,沿y轴正方向起振,沿y轴负方向起振,振幅分别为、,分别产生沿x轴相向传播的两列机械波。t=2 s时,的波恰好传到分界面,此时两波源都刚好第4次回到平衡位置,t=3s时,的波也刚好传到分界面。不计波传播过程的能量损失,则( )
A. 波在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速之比为3∶2
B. t=3.5 s时刻x=3 m处的质点第一次达到最大位移
C. 在0~10 s内x=3 m处的质点的路程为116 cm
D. 经过足够长时间后,x轴上0<x<6m区间共有9个振动减弱点,有10个振动加强点
【答案】AD
【解析】
【详解】A.已知在介质Ⅰ中,传播到分界面的用时为2s,因此的波速为
在介质Ⅱ中,传播到分界面的用时为,因此的波速为
波在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速之比为,故A正确;
B.时,刚好第4次回到平衡位置:沿轴正方向起振,第一次回到平衡位置用时,后续每经过就会再次回到平衡位置,因此第4次回到平衡位置满足
解得
由于时,也刚好第4次回到平衡位置,因此两波源周期相同,即
两列波的振动周期都是,两列波的波长分别为,
时,两列波都已经传到处,该点要第一次到达最大位移,需要的振动带动质点先向下运动到负向最大位移,该过程用时为,对应时刻为,故B错误;
C.时,介质Ⅱ的波也刚好传到分界面,此后两波源的振动形式均传到而产生干涉,因为两波源周期相同,相位差为,因此该点为振动减弱点,始终处于波峰与波谷叠加,两列波在处振动叠加后,合振动的振幅为两振幅之差的绝对值
所以该质点在内的路程为
则该点在做一个周期的振动,路程为
该质点在内没有振动,所以处的质点在内的路程为,故C错误;
D.两列波的振动周期、频率都相同,在不同介质中的波速、波长不同,经过时,介质Ⅱ的波刚好到达处,且此刻两列波的相位差为,因起振方向相反,有振动减弱点到和的距离差为半波长的偶数倍,即为
在轴上区间内则有,,,四个质点满足波程差为,故在轴上区间有四个振动减弱点;
振动加强点到两波源的距离差为半波长的奇数倍,即为
在轴上区间内则有,,,四个质点满足波程差为,故在轴上区间有四个振动加强点;
同理,在介质Ⅱ中,在轴上,同理振动减弱点到和的距离差为半波长的偶数倍,即为
在轴上区间内则有,,,,五个质点满足波程差为,故在轴上区间有五个振动减弱点;
振动加强点到两波源的距离差为半波长的奇数倍,即为
在轴上区间内则有,,,,,六个质点满足波程差为,故在轴上区间有六个振动加强点。综上所述经过足够长时间后,在轴上区间共有9个振动减弱点,有10个振动加强点,故D正确。
故选AD。
13. 静电除尘是预防静电危害的一种重要的应用。现有一个半径为R的圆桶,桶轴线上有一根细导线作为一个电极,在导线外同轴套了一个半径为的电极保护管。紧贴圆桶内壁有一个薄金属桶为另一电极,两电极间加恒定电压,使得R处的电场强度大小为。已知沿圆桶半径方向电场强度大小为,其中r为所研究位置与导线的距离。所有尘埃颗粒质量相同,带电量均为q,尘埃所受空气阻力与速度成正比,f=kv(k>0为已知常量)。忽略尘埃颗粒加速到匀速的时间和位移,不计尘埃重力,下列说法正确的是(可以参考v-t图像的面积求位移的办法)( )
A. 尘埃从保护管外壁运动到内筒壁的过程中,瞬时速度与径向距离满足
B. 尘埃从保护管外壁运动到内筒壁的过程中,瞬时速度与径向距离满足
C. 带电尘埃颗粒从保护管外壁运动到筒壁的时间
D. 带电尘埃颗粒从保护管外壁运动到筒壁的时间
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由题意,,且 时,可得半径为 处电场强度大小为
忽略加速过程后,尘埃颗粒近似匀速运动,电场力大小与阻力大小平衡,有
解得 ,故A错误,B正确;
CD.尘埃从保护管外壁运动到圆桶内壁,径向距离由 增大到,由 得
代入 有
解得 ,故C正确,D错误。
故选BC。
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系,请回答下列问题:
(1)下列实验操作中,哪些是正确的 (多选);
A. 改变小车质量之后,不需要重新平衡阻力
B. 若使用的是电磁打点计时器,要连接220 V的交流电源
C. 平衡阻力时,应将槽码通过细绳挂在小车上
D. 实验中应该要保证小车质量远大于槽码质量
(2)某次实验获得的纸带如图乙所示,计数点A到G中,相邻计数点间均有4个点未画出,打点计时器频率为50 Hz,则小车的加速度大小a=______。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)AD (2)0.50
【解析】
【小问1详解】
A.平衡摩擦力后满足
两边质量可消掉,则改变小车质量时,不需要重新平衡阻力,故A正确;
B.若使用的是电磁打点计时器,要连接4~6V的交流电源,故B错误;
C.平衡阻力时小车不挂槽码,但要连接纸带,让小车拖着纸带在木板上匀速运动,故C错误;
D.为了使得槽码的重力近似等于小车的牵引力,应该使得槽码的质量远小于小车的质量,故D正确;
故选AD。
【小问2详解】
相邻计数点间均有4个点未画出,则周期为
根据逐差法可知,小车在运动过程中的加速度大小为
15. 导电胶具有黏合和导电功能,在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料的电阻率,把导电胶装入玻璃管中,导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连,如图甲所示。
(1)在装入导电胶之前,先用游标卡尺测量玻璃管的内径,如图乙所示,应该用游标卡尺的______(选填“A”、“B”或“C”)进行测量,该玻璃管内径为______mm;
(2)粗略测得该导电胶电阻约为30Ω,为精确测量其电阻阻值,现有3.0V的干电池组、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表0~3V,内阻约3kΩ
B.电流表0~2mA,内阻Rg=50Ω
C.定值电阻1Ω
D.定值电阻10Ω
E.滑动变阻器0~10Ω
①由于电流表量程偏小,需要对电流表进行合理改装,改装时应选______(填器材前面的序号)作为分流电阻;
②将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图,要求电压和电流的测量范围尽可能大______;
③测出电压表读数U、电流表读数I、导电胶的直径d和两金属电极间的距离L,定值电阻和电流表的并联阻值用表示,可知该导电胶的电阻率ρ=______。(用U、I、d、L和的字母表示)
【答案】(1) ①. B ②. 22.6
(2) ①. C ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
[1]在装入导电胶之前,先用游标卡尺测量玻璃管的内径,应该用游标卡尺的B内测量爪进行测量;
[2]10分度游标卡尺的精确值为,由题图可知该玻璃管内径为
【小问2详解】
①[1]估测电路可达到的最大电流为
应并联一个分流电阻,其阻值为
故改装时应选C作为分流电阻;
②[2]由于改装后的电流表内阻已知,所以电流表采用内接法;由于滑动变阻器最大阻值较小,同时要满足电压和电流的测量范围尽可能大,所以滑动变阻器采用分压接法,则电路如图所示
③[3]测出电压表读数U、电流表读数I,则流经导电胶的电流为
导电胶两端电压为
故该导电胶的电阻为
根据电阻定律可得
联立可得该导电胶的电阻率为
16. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下:
A.向浅盘中的水面均匀地撒入痱子粉
B.将的纯油酸加入酒精中,配制得的油酸酒精溶液,用注射器测得的上述溶液有100滴
C.把玻璃板放在方格纸上,得到油膜的近似面积为
D.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,让油膜在水面上尽可能散开,在玻璃板上描出油膜的轮廓
(1)上述步骤的正确顺序是:______(填字母符号);
(2)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是______m(结果保留一位有效数字)。
【答案】(1)BADC
(2)
【解析】
【小问1详解】
正确的实验步骤为:B.将1mL纯油酸加入酒精中,得到400mL的油酸酒精溶液,用注射器测得的上述溶液有100滴;A.向浅盘中倒入适量的水,并向水面均匀地撒入痱子粉;D.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓;C.把玻璃板放在方格纸上,计算出薄膜的面积。
【小问2详解】
一滴油酸的体积为
油酸分子的直径是
17. 如图甲所示为某款空气动力软弹枪,其结构原理如图乙:枪筒为直径d=4cm的圆筒,初始时直径比枪筒略小的软球弹丸填充在枪口处,两个密封完好的轻质薄活塞封闭一定质量的理想气体(左侧活塞紧靠弹丸),封闭气柱的长度,压强等于外界大气压。现水平向左缓慢推动右侧活塞,当封闭气体压强足够大时,弹丸会被高压气体瞬间射出。若只考虑弹丸在枪口处所受阻力,其最大值,其他各处阻力不计,忽略弹丸的形变,整个过程封闭气体的温度保持不变,大气压强,取π=3。
(1)在缓慢压缩活塞至弹丸即将射出的过程中,单位时间撞击圆筒单位面积的分子数目______(选填“增加”、“减少”或者“不变”),整个过程中,封闭气体______(选填“放热”、“吸热”或者“既不放热也不吸热”);
(2)求封闭气体的最大压强;
(3)求弹丸被射出前,右侧活塞移动的最大距离。
【答案】(1) ①. 增加 ②. 放热
(2)
(3)5cm
【解析】
【小问1详解】
[1][2]在缓慢压缩活塞至弹丸即将射出的过程中,气体的体积减小,气体分子数密度增加,气体压强变大,则单位时间撞击圆筒单位面积的分子数目增加;整个过程中,外界对气体做功,气体温度不变,内能不变,根据热力学第一定律,则封闭气体放热;
【小问2详解】
圆筒的横截面积
根据力的平衡条件可知
【小问3详解】
根据理想气体等温变化方程可得
解得L=20 cm
右侧活塞移动的最大距离
18. 如图,半径R=0.5 m的光滑圆弧轨道在C点与传送带上端相切,圆弧圆心为O点,圆心角为60°,OB水平。传送带以v=6 m/s顺时针转动,传送带长L=5 m,传送带下端D点与一质量为M的光滑木板Q上表面平滑连接。一轻弹簧右端固定在木板右侧挡板上。质量为m=1 kg的物块P,从距离圆弧顶端B点高度的A点自由下落,沿切线进入圆弧轨道,物块P与传送带之间动摩擦因数为,其余接触面均光滑,重力加速度,忽略空气阻力,物块可视为质点,碰撞过程中没有能量损失,弹簧长度的变化始终在弹性限度内。
(1)求物块P运动至圆弧轨道C点时,轨道对其支持力的大小;
(2)求物块P第一次运动到达D点的过程中,传送带对物块P做的功;
(3)若将木板Q锁定不动,求物块P从A点释放到第六次经过D点的全过程中,系统产生的总热量;
(4)当物块P压缩弹簧并减速至接触前速度的时,解除对木板Q的锁定,若要使木板Q最终获得的动能达到最大值,求其质量M应为多少。
【答案】(1)
(2)-15 J (3)73 J
(4)
【解析】
【小问1详解】
物块从A点到C点由动能定理可得C点速度:
解得
在C点,沿半径方向的合外力提供向心力:
可得支持力:
【小问2详解】
方法一:
物块刚滑上传送带,根据受力分析得
解得
物块下滑之后与传送带达到共速:
由动能定理:
解得
方法二:
物块刚滑上传送带,根据受力分析得
解得
物块下滑之后与传送带达到共速:
传送带对物块做的功:
又因为,所以共速之后,物块与传送带相对静止,一起下滑,共速下滑的位移为:
传送带对物块做的功:
整个过程,传送带对物块做的功:
【小问3详解】
由上题可得,物块第一次滑过传送带时,与传送带之间的相对位移:
对应的内能:
物块每次滑上木板都会被原速弹回,之后,物块在传送带和木板上来回重复运动,每次对传送带的相对位移:
有来回重复的两次运动:
解得
【小问4详解】
由能量守恒可知,当解除时物块的动能、弹簧的弹性势能全部转化成木板的动能时,物块速度为0,木板动能最大;
由动量守恒定律:
由能量守恒:
解得:
19. 玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为,原子在不同的能量状态,对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,电子做圆周运动的轨道半径满足,其中n为量子数,为电子处于第n轨道时的轨道半径。电子在第n轨道运动时氢原子的能量为电子动能与“电子—原子核”这个系统电势能的总和。理论证明,系统的电势能和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:(以无穷远为电势能零点)。已知普朗克常量为h,静电力常量k,基态轨道半径,真空中光速c,电子的电荷量e(以下所有答案均用所给字母表示)。
(1)求氢原子处于基态时,电子的动能及氢原子的总能量,并找出电子在第n轨道运动时氢原子的能量和基态能量的关系;
(2)已知A光子的能量为E,基态电子质量为m,若一个基态电子在吸收了一个A光光子后电离飞出,求该电离电子飞离原子后的速度大小?
(3)1885年瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线(从高能级向第二能级跃迁产生)作了分析,发现这些谱线的波长λ满足一个简单的公式:(n=3,4,5…)其中,叫作里德伯常量,试推导。
【答案】(1),,
(2)
(3)巴耳末系谱线是氢原子从n=3,4,5…的能级跃迁到n=2能级而辐射出的光,可得这些光子的能量为
由巴耳末公式
联立得
【解析】
【小问1详解】
根据题意,设氢原子处于基态时电子绕原子核做圆周运动的速率为v,由牛顿第二定律有
氢原子处于基态时电子的动能为
电势能为
可得基态氢原子的总能量为
同理,电子在第n轨道运动时
结合,可得氢原子的总能量
【小问2详解】
从基态到飞出,由能量转化有
解得
【小问3详解】
巴耳末系谱线是氢原子从n=3,4,5…的能级跃迁到n=2能级而辐射出的光,可得这些光子的能量为
由巴耳末公式
联立得
20. 如图为升降机示意图。间距的金属导轨、固定在绝缘水平面上,端接有一智能电源。电阻的相同均匀导体棒、通过绝缘轻杆组成“”字形,整体质量,“”字形平放在导轨上,棒中点通过细绳绕过滑轮与一质量的货物相连,棒的中心右侧某位置固定有一劲度系数的绝缘轻弹簧(初始时处于原长,左端位于点)。整个装置处于竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。时,货物正以匀速上升,时货物脱钩,当货物上升到最高点时(未碰到滑轮),棒刚好运动至点。已知棒每经过一次点,智能电源的电流方向改变,大小不变。不计一切阻力及除导体棒外其他电阻,弹簧振子周期,已知重力加速度的大小,取。求:
(1)货物匀速上升时,通过电源的电流大小与方向;
(2)棒运动到点前瞬间的速度大小以及此时电源的输出电压;
(3)从至棒第二次运动到点过程中,流过棒的电荷量及电源输出的总能量。
【答案】(1),电流方向:
(2),
(3),
【解析】
【小问1详解】
货物匀速上升,对货物与“H”字形,有
解得
由右手定则可知,电流方向:
【小问2详解】
货物脱钩,货物到最高点时间
对导体棒动量定理有
解得。
向右未碰到弹簧,此时反电动势
电路电流有
即
解得
【小问3详解】
画出导体棒碰到弹簧后所受合力与位移关系如图所示,设弹簧最大压缩量为。
根据动能定理
解得。从点开始,“H”字形与弹簧组成系统在水平面内做简谐运动,其平衡位置在点左侧,设弹簧最大形变量为,有
解得。因此,振幅
“H”字形从接触弹簧到离开弹簧
解得周期
流过导体棒的电荷量
从至棒第二次运动到点过程中,导体棒焦耳热
与弹簧接触期间,导体棒焦耳热
根据能量守恒定律,电源输出的总能量
解得
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宁波市2025学年第二学期期末九校联考 高二物理试题
选择题部分
一、选择题Ⅰ(共10小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,有选错或不答的得0分)
1. 微小颗粒在粘性空气中低速运动时,受到的粘滞阻力满足关系式f=krv,其中f为粘滞阻力,r为颗粒半径,v为运动速度,k为粘滞系数。在国际单位制中,粘滞系数k的单位可表示为( )
A. B. C. D.
2. 在物理学的发展过程中,蕴含着丰富的物理概念、思想和方法,下列描述正确的是( )
A. 麦克斯韦预测了电磁波的存在,并用实验证实了电磁波的存在
B. 用图像推导匀变速直线运动位移公式,采用了微元法
C. 做单向直线运动的物体,位移和路程相同
D. 比值定义法的概念在物理学中占相当大的比例,如,就采用了比值定义法
3. 2026年4月19日,北京亦庄半程马拉松鸣枪,超过百支人形机器人队伍与人类跑者同场竞技,最终荣耀齐天大圣队的“闪电机器人”以50分26秒夺冠。下列说法正确的是( )
A. 研究机器人跑步动作的时候,可将其视为质点
B. 机器人跑完半程马拉松(21公里)的平均速度约为7 m/s
C. 机器人起跑时,地面对机器人不做功
D. 机器人起跑时,地面对机器人的作用力比机器人对地面的作用力大
4. 在2026年央视春晚舞蹈《喜雨》的表演中,演员头戴斗笠,由静止开始加速转动,最终保持一定的角速度匀速旋转。现将斗笠上的雨丝珠帘简化为:长度为l的轻质细绳,末端系一质量为m的小球。匀速转动时,各珠帘与竖直方向的夹角记为θ,斗笠边缘到转轴的距离不可忽略,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 根据图中可知,从上往下看,正在加速转动的舞蹈演员在逆时针转动
B. 匀速转动时,各珠帘小球受重力、细绳拉力和向心力作用
C. 匀速转动时,各珠帘小球的线速度均相同
D. 匀速转动时,各珠帘小球的角速度
5. 2026年5月24日23时08分,神舟二十三号载人飞船成功发射,并与空间站组合体完成了对接。如图所示,神舟二十三号飞船先在低于空间站的椭圆轨道上运行,其远地点恰好与空间站轨道相切于P点。飞船在P点进行变轨操作,成功进入空间站轨道并完成对接。忽略阻力及其他天体影响,下列说法正确的是( )
A. 空间站组合体的运行速度大于第一宇宙速度
B. 飞船在椭圆轨道远地点P的加速度等于空间站在该点的加速度
C. 飞船在椭圆轨道上的运行周期大于空间站的运行周期
D. 飞船在椭圆轨道上近地点的速度小于在空间站轨道上的速度
6. 电子墨水屏电纸书具有纸质书籍的阅读体验。其原理主要是电子墨水屏表面附着很多体积很小的“微胶囊”,封装了带有电荷的黑色颗粒和白色颗粒,底部电极接有如图所示的电源,使黑色和白色的颗粒有序排列,从而呈现出黑白分明的可视化效果。下列说法正确的有( )
A. 图中白色颗粒带有正电,黑色颗粒带有负电
B. 当画素颜色变化(黑白反转)时,电场力对白色颗粒做正功,对黑色颗粒做负功
C. 当画素颜色变化(黑白转换)时,白色颗粒电势能增加,黑色颗粒电势能减少
D. 除维持亮度外,电子墨水屏只有在画素颜色变化时才消耗电能
7. 如图所示,电阻不计的线圈,其自感系数,定值电阻,电容器的电容,电源电动势,内阻。先闭合开关S,待电路中电流达到稳定时,断开开关S,记为0时刻,下列说法正确的是( )
A. 电路中将产生电磁振荡,电流的最大值为
B. 在之间,回路电流为顺时针方向
C. 时,电容器储存的电场能达到最大
D. 电路中将产生电磁振荡,电磁振荡的频率为
8. 如图所示,图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面,该种材料对蓝光的折射率n=2,AC为一半径为R的四分之一圆弧,D为圆弧的圆心,ABCD构成正方形。在D处有一蓝色点光源,在纸面内照向弧线AC,若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线,已知光在真空中速度为c,则以下说法正确的是( )
A. 蓝光从该材料射到空气发生全反射的临界角为
B. 蓝色点光源发出的光射到AB面上的最长时间为
C. 照射在AC圆弧上的入射光,有弧长为区域的光不能从AB、BC边直接射出
D. 将点光源换成紫光,则BC边上有光射出的长度增大
9. 图1为手机无线充电工作原理的示意图,由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数n=50匝,电阻r=1.0 Ω,在它的cd两端接一阻值R=9.0 Ω的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场,其磁通量随时间按图2所示的规律变化,可在受电线圈中产生正弦交流电,设磁场竖直向上为正。则下列说法正确的是( )
A. 在时,受电线圈中产生的电流为0
B. 在时,端的电势低于端的电势
C. 从到时间内,通过电阻的电荷量为
D. 在一个周期内,电阻上产生的热量为
10. 如图,在水平面上有一质谱仪,由直线加速器和磁场偏转器组成,偏转器内有方向竖直向上的匀强磁场;偏转器的水平截面是圆心为O、内半径为R、外半径为2R的半圆环。粒子从静止经加速电压U0加速后,正对偏转器入口矩形abcd的中心进入磁场区域,粒子做半径为r的圆周运动后打在照相底片矩形efgh的中心。在质谱仪正常工作时,加速电压在到之间波动,粒子均能打在照相底片上,但感光位置会发生改变。令,感光长度为,不计粒子重力及粒子间的相互作用,则与r的比值为( )
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. 下列说法正确的是( )
A. 如图甲,射线③的电离作用最弱,是原子核跃迁释放的
B. 如图乙,在该双金属温度计中双金属片的外侧金属的线膨胀程度比内侧的小
C. 图丙是用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是单晶体
D. 图丁是剩余碳14百分比随时间变化图,碳14测年技术是通过对比待测古物与大气的碳14含量,根据古物的放射性衰减程度,来推算其年代的
12. 如图所示,两个位于x=0和x=6 m处的波源和分别处在介质Ⅰ和Ⅱ中,x=3 m是两介质的分界面,t=0时刻两波源同时开始做简谐振动,沿y轴正方向起振,沿y轴负方向起振,振幅分别为、,分别产生沿x轴相向传播的两列机械波。t=2 s时,的波恰好传到分界面,此时两波源都刚好第4次回到平衡位置,t=3s时,的波也刚好传到分界面。不计波传播过程的能量损失,则( )
A. 波在介质Ⅰ和介质Ⅱ中的波速之比为3∶2
B. t=3.5 s时刻x=3 m处的质点第一次达到最大位移
C. 在0~10 s内x=3 m处的质点的路程为116 cm
D. 经过足够长时间后,x轴上0<x<6m区间共有9个振动减弱点,有10个振动加强点
13. 静电除尘是预防静电危害的一种重要的应用。现有一个半径为R的圆桶,桶轴线上有一根细导线作为一个电极,在导线外同轴套了一个半径为的电极保护管。紧贴圆桶内壁有一个薄金属桶为另一电极,两电极间加恒定电压,使得R处的电场强度大小为。已知沿圆桶半径方向电场强度大小为,其中r为所研究位置与导线的距离。所有尘埃颗粒质量相同,带电量均为q,尘埃所受空气阻力与速度成正比,f=kv(k>0为已知常量)。忽略尘埃颗粒加速到匀速的时间和位移,不计尘埃重力,下列说法正确的是(可以参考v-t图像的面积求位移的办法)( )
A. 尘埃从保护管外壁运动到内筒壁的过程中,瞬时速度与径向距离满足
B. 尘埃从保护管外壁运动到内筒壁的过程中,瞬时速度与径向距离满足
C. 带电尘埃颗粒从保护管外壁运动到筒壁的时间
D. 带电尘埃颗粒从保护管外壁运动到筒壁的时间
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系,请回答下列问题:
(1)下列实验操作中,哪些是正确的 (多选);
A. 改变小车质量之后,不需要重新平衡阻力
B. 若使用的是电磁打点计时器,要连接220 V的交流电源
C. 平衡阻力时,应将槽码通过细绳挂在小车上
D. 实验中应该要保证小车质量远大于槽码质量
(2)某次实验获得的纸带如图乙所示,计数点A到G中,相邻计数点间均有4个点未画出,打点计时器频率为50 Hz,则小车的加速度大小a=______。(结果保留两位有效数字)
15. 导电胶具有黏合和导电功能,在医疗辅助中有广泛应用。某研究性学习小组为探究某种导电胶材料的电阻率,把导电胶装入玻璃管中,导电胶两端通过电阻不计的金属片与导线相连,如图甲所示。
(1)在装入导电胶之前,先用游标卡尺测量玻璃管的内径,如图乙所示,应该用游标卡尺的______(选填“A”、“B”或“C”)进行测量,该玻璃管内径为______mm;
(2)粗略测得该导电胶电阻约为30Ω,为精确测量其电阻阻值,现有3.0V的干电池组、开关和若干导线及下列器材:
A.电压表0~3V,内阻约3kΩ
B.电流表0~2mA,内阻Rg=50Ω
C.定值电阻1Ω
D.定值电阻10Ω
E.滑动变阻器0~10Ω
①由于电流表量程偏小,需要对电流表进行合理改装,改装时应选______(填器材前面的序号)作为分流电阻;
②将图中所示的器材符号连线,画出实验电路原理图,要求电压和电流的测量范围尽可能大______;
③测出电压表读数U、电流表读数I、导电胶的直径d和两金属电极间的距离L,定值电阻和电流表的并联阻值用表示,可知该导电胶的电阻率ρ=______。(用U、I、d、L和的字母表示)
16. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下:
A.向浅盘中的水面均匀地撒入痱子粉
B.将的纯油酸加入酒精中,配制得的油酸酒精溶液,用注射器测得的上述溶液有100滴
C.把玻璃板放在方格纸上,得到油膜的近似面积为
D.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上,让油膜在水面上尽可能散开,在玻璃板上描出油膜的轮廓
(1)上述步骤的正确顺序是:______(填字母符号);
(2)根据上述数据,估测出油酸分子的直径是______m(结果保留一位有效数字)。
17. 如图甲所示为某款空气动力软弹枪,其结构原理如图乙:枪筒为直径d=4cm的圆筒,初始时直径比枪筒略小的软球弹丸填充在枪口处,两个密封完好的轻质薄活塞封闭一定质量的理想气体(左侧活塞紧靠弹丸),封闭气柱的长度,压强等于外界大气压。现水平向左缓慢推动右侧活塞,当封闭气体压强足够大时,弹丸会被高压气体瞬间射出。若只考虑弹丸在枪口处所受阻力,其最大值,其他各处阻力不计,忽略弹丸的形变,整个过程封闭气体的温度保持不变,大气压强,取π=3。
(1)在缓慢压缩活塞至弹丸即将射出的过程中,单位时间撞击圆筒单位面积的分子数目______(选填“增加”、“减少”或者“不变”),整个过程中,封闭气体______(选填“放热”、“吸热”或者“既不放热也不吸热”);
(2)求封闭气体的最大压强;
(3)求弹丸被射出前,右侧活塞移动的最大距离。
18. 如图,半径R=0.5 m的光滑圆弧轨道在C点与传送带上端相切,圆弧圆心为O点,圆心角为60°,OB水平。传送带以v=6 m/s顺时针转动,传送带长L=5 m,传送带下端D点与一质量为M的光滑木板Q上表面平滑连接。一轻弹簧右端固定在木板右侧挡板上。质量为m=1 kg的物块P,从距离圆弧顶端B点高度的A点自由下落,沿切线进入圆弧轨道,物块P与传送带之间动摩擦因数为,其余接触面均光滑,重力加速度,忽略空气阻力,物块可视为质点,碰撞过程中没有能量损失,弹簧长度的变化始终在弹性限度内。
(1)求物块P运动至圆弧轨道C点时,轨道对其支持力的大小;
(2)求物块P第一次运动到达D点的过程中,传送带对物块P做的功;
(3)若将木板Q锁定不动,求物块P从A点释放到第六次经过D点的全过程中,系统产生的总热量;
(4)当物块P压缩弹簧并减速至接触前速度的时,解除对木板Q的锁定,若要使木板Q最终获得的动能达到最大值,求其质量M应为多少。
19. 玻尔建立的氢原子模型,仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为,原子在不同的能量状态,对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,电子做圆周运动的轨道半径满足,其中n为量子数,为电子处于第n轨道时的轨道半径。电子在第n轨道运动时氢原子的能量为电子动能与“电子—原子核”这个系统电势能的总和。理论证明,系统的电势能和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:(以无穷远为电势能零点)。已知普朗克常量为h,静电力常量k,基态轨道半径,真空中光速c,电子的电荷量e(以下所有答案均用所给字母表示)。
(1)求氢原子处于基态时,电子的动能及氢原子的总能量,并找出电子在第n轨道运动时氢原子的能量和基态能量的关系;
(2)已知A光子的能量为E,基态电子质量为m,若一个基态电子在吸收了一个A光光子后电离飞出,求该电离电子飞离原子后的速度大小?
(3)1885年瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线(从高能级向第二能级跃迁产生)作了分析,发现这些谱线的波长λ满足一个简单的公式:(n=3,4,5…)其中,叫作里德伯常量,试推导。
20. 如图为升降机示意图。间距的金属导轨、固定在绝缘水平面上,端接有一智能电源。电阻的相同均匀导体棒、通过绝缘轻杆组成“”字形,整体质量,“”字形平放在导轨上,棒中点通过细绳绕过滑轮与一质量的货物相连,棒的中心右侧某位置固定有一劲度系数的绝缘轻弹簧(初始时处于原长,左端位于点)。整个装置处于竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中。时,货物正以匀速上升,时货物脱钩,当货物上升到最高点时(未碰到滑轮),棒刚好运动至点。已知棒每经过一次点,智能电源的电流方向改变,大小不变。不计一切阻力及除导体棒外其他电阻,弹簧振子周期,已知重力加速度的大小,取。求:
(1)货物匀速上升时,通过电源的电流大小与方向;
(2)棒运动到点前瞬间的速度大小以及此时电源的输出电压;
(3)从至棒第二次运动到点过程中,流过棒的电荷量及电源输出的总能量。
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