精品解析：浙江北斗星盟2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题

2025学年第二学期高二阶段性质量检测试卷 高二年级物理试题 考生须知： 1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、学号和姓名；考场号、座位号写在指定位置； 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 5.可能用到的相关参数：重力加速度g均取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、错选均不给分） 1. 下列物理量是矢量且其单位符号正确的是（　　） A. 磁感应强度、T B. 电场强度、V/C C. 位移、s D. 电流、A 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁感应强度是有大小、方向，且运算遵循平行四边形定则的矢量，其单位为特斯拉，符号，单位正确，故A正确； B．电场强度是矢量，根据 可知电场强度单位为 根据 可知电场强度单位也可为，故B错误； C．位移是矢量，其单位为米，符号为，是时间的单位，故C错误； D．电流的运算遵循代数加减法则，不满足矢量的平行四边形定则，属于标量，不符合题目矢量的要求，故D错误。 故选A。 2. 五一期间，小明一家坐车从杭州东站出发，去新安江水电站参观，导航如图所示，汽车过杭州南高速收费站时仪表盘显示18km/h。下列说法正确的是（　　） A. 本次行程位移是146km B. 仪表盘上显示18km/h是指平均速度 C. 在本次行程中2小时5分钟表示时刻 D. 研究本次行程汽车运动轨迹可以把汽车当成质点 【答案】D 【解析】 【详解】A．导航显示的是指汽车运动轨迹的长度，即路程，不是位移，故A错误； B．仪表盘上显示是某一时刻的速度，指瞬时速率，不是平均速度，故B错误； C．在本次行程中小时分钟表示时间间隔，不是时刻，故C错误； D．研究本次行程汽车运动轨迹时，汽车的大小和形状可以忽略不计，可以把汽车当成质点，故D正确。 故选D。 3. 一辆汽车沿水平路面以恒定速率转弯，下列说法正确的是（　　） A. 汽车动量恒定不变 B. 汽车向心加速度为零 C. 路面对汽车的支持力与汽车的重力是一对平衡力 D. 路面对汽车的支持力与汽车的重力是一对作用力与反作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．动量是矢量，其方向与速度方向相同。汽车转弯时，虽然速率恒定，但速度的方向时刻在发生变化，因此速度是变化的，汽车的动量也随之改变，并非恒定不变，故A错误； B．汽车转弯做曲线运动，速度的方向不断变化，必然需要向心力来改变速度方向，因此向心加速度不为零，故B错误； C．汽车在水平路面上行驶，竖直方向上没有运动，处于受力平衡状态。路面对汽车竖直向上的支持力与竖直向下的重力大小相等、方向相反，且作用在同一个物体上，因此它们是一对平衡力，故C正确； D．作用力与反作用力必须作用在两个相互作用的不同物体上。路面对汽车的支持力与汽车的重力都作用在汽车本身上，属于平衡力；路面对汽车支持力的反作用力是汽车对路面的压力，汽车重力的反作用力是汽车对地球的万有引力，故D错误。 故选C。 4. 真空中点电荷q1、q2产生电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点关于点电荷q1对称。一电子仅在电场力作用下沿虚线从M运动到N。下列说法正确的是（　　） A. 虚线MN为等势线 B. q1为正电荷，q2为负电荷 C. Q点的电场强度大于P点的电场强度 D. 电子从M至N过程，其电势能不断增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．等势线与电场线垂直，故虚线MN不是等势线，虚线MN为电子的运动轨迹，故A错误； B．电子在运动时受电场力向右，故左侧的场强方向向左，说明 为正电荷，且、 电场从发出到终止，说明为负电荷，故B正确； C．Q点的电场线比P点的电场稀疏，故Q点的电场强度小于P点的电场强度，故C错误； D．电子带负电，仅受电场力从M运动到N时，轨迹的凹侧指向受力方向，电场力先做负功、后做正功，因此电子的电势能先增大、后减小，故D错误。 故选B。 5. 天问三号是中国研制的火星采样返回任务探测器，计划在2028年前后实施两次发射任务，分别完成火星着陆与样品返回。若已知地球质量为M，半径为R，地球质量是火星质量的a倍，地球半径是火星半径的b倍，已知万有引力常量为G。如图所示，是天问三号探测火星的简化轨道。下列说法正确的是（　　） A. 火星的第一宇宙速度为 B. 若要在火星上发射卫星，最小发射速度为 C. 轨道II上P点的加速度与轨道Ⅰ上P点的加速度相等 D. 轨道II上P点的速度与轨道I上P点的速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．设火星质量为，半径为，由题意知， 根据 火星的第一宇宙速度，故A错误； B．在火星上发射卫星的最小发射速度等于火星的第一宇宙速度，为，故B错误； C．根据牛顿第二定律和万有引力定律 解得 在P点，探测器到火星中心的距离相同，火星质量不变，所以加速度相等，故C正确； D．探测器从轨道I变轨到轨道II，需要在P点点火加速，做离心运动，所以轨道II上P点的速度大于轨道I上P点的速度，故D错误。 故选C。 6. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中单色光入射楔形透明膜时，频率越低，条纹越疏 B. 图乙中LC振荡电路电场能和磁场能变化周期是 C. 图丙中摇动手柄使蹄形磁铁绕轴转动，铝框会以与磁铁相同的角速度转动 D. 图丁中通电圆环周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲为劈尖薄膜干涉，条纹间距满足（θ为劈尖夹角，λ为光的波长）。光的频率越低，由可知波长λ越长，条纹间距Δx越大，因此干涉条纹越疏，故A正确； B．LC振荡电路的周期公式为 电场能和磁场能是标量，一个完整振荡周期内，电场能和磁场能各完成两次周期性变化，因此二者的变化周期为，故B错误； C．由电磁驱动原理可知，图丙中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，所以两者的角速度不相同，故C错误； D．磁场是真实存在的，但磁感线是为了描述磁场假想的物理模型，并不真实存在，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，重为G的木块静止在倾角为θ的固定斜面上，现对木块施加沿斜面向上的推力F，木块始终保持静止。关于木块所受摩擦力与推力F的关系，下列图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】未施加F时，木块所受摩擦力f方向沿斜面向上，以沿斜面向上为正方向，施加F后，根据平衡条件可得 整理得 可知图像是一条纵轴截距为，斜率为负的倾斜直线。 故选C。 8. 我国是全球特高压输电技术的领先者。2025年竣工的川渝特高压交流工程实现了1000kV的远距离输电。该工程中输电线路的总电阻为10Ω，输电电压为1000kV，输送的电功率为1.2×109W。下列判断正确的是（　　） A. 输电线上的电流为1×105A B. 题中的1000kV是交流电压的最大值 C. 输电线上的功率损耗为1.44×108W D. 如果仅将输电电压降为500kV，输电线上的功率损耗将变为原来的4倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据输电功率公式 输电电流，故A错误； B．我国交流输电的标称电压均为有效值，1000kV是交流电压的有效值，不是最大值，故B错误； C．输电线上功率损耗，故C错误； D．输送功率不变时，则输送电流为 故输电线上损耗功率 即与成反比，当输电电压降为原来的时，功率损耗变为原来的4倍，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，一根无限长的通电直导线固定在光滑水平面上，一质量为m的方形导体框在该水平面内运动，初速度大小为v0，方向与导线的夹角为45°。则导体框（　　） A. 受到安培力的方向与速度方向相反 B. 产生的焦耳热最多为 C. 离导线的距离先增大后减小 D. 受到安培力的冲量最大为mv0 【答案】B 【解析】 【详解】A．将导体框的初速度分解为平行于导线和垂直于导线的两个分量，平行于导线的分量为 该分量运动时不切割磁感线，不产生感应电流；垂直于导线的分量为 该分量运动时切割磁感线产生感应电流，根据楞次定律可知，安培力阻碍相对运动，其方向垂直于导线指向导线，与合速度方向不共线，故A错误； B．由于导体框在平行于导线方向不受安培力，则该方向速度不变；在垂直于导线方向受安培力的阻碍作用，速度逐渐减小至零，则根据能量守恒定律可知，减少的动能全部转化为焦耳热，所以产生的焦耳热最多为，故B正确； C．垂直于导线的速度分量方向始终远离导线，虽然大小减小但方向不变，所以导体框离导线的距离先增大；当垂直于导线的速度分量减为零后，导体框将以平行于导线方向的速度分量沿平行于导线的方向做匀速直线运动，所以离导线的距离将不再变化，故C错误； D．根据动量定理可知，安培力的冲量等于导体框动量的变化量，仅在垂直导线方向有动量变化，平行方向动量不变，故导线框受到安培力的冲量最大为，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板A1B1、A2B2的间距和板长均为d，上极板接地，下极板不带电。一发射源从A1点沿A1B2方向以相同速度持续喷射出质量为m、电荷量为+q（q很小）的油滴（视为质点），第1滴油滴落在下极板中点C处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为g，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（　　） A. 油滴喷射的初速度大小为 B. 最终稳定时，油滴沿A1B2方向做匀速直线运动 C. 油滴在平行板间运动时电势能最多减少mgd D. 油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为1:2 【答案】D 【解析】 【详解】A．第1滴油滴落在下极板中点处，做斜抛运动，水平位移，竖直位移。由， 联立解得，故A错误； B．最终稳定时，下极板电荷量不再增加，油滴不再落在下极板上。若最终电场力，油滴将向上偏转打在上极板，做曲线运动，故B错误； C．稳定时临界情况为 此时板间电势差 油滴从到电势能减少量 若考虑电荷积累的不连续性，最终可能略大于，电势能减少量可能略大于，故C错误； D．油滴在板间运动的最短时间对应第1滴油滴（仅受重力）， 最长时间对应油滴恰好沿直线运动，此时 最长时间 最短、最长时间之比为，故D正确。 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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 11. 下列说法正确的是（　　） A. 温度升高，分子平均动能增大 B. 布朗运动是固体颗粒分子的无规则运动 C. 理想气体分子间作用力为零，分子势能为零 D. 热力学第二定律表明：热量不可能从低温物体向高温物体传递 【答案】AC 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，故A正确； B．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，不是固体颗粒分子的运动，故B错误； C．理想气体分子间除碰撞外无相互作用力，分子势能为零，故C正确； D．热力学第二定律表明：热量不可能自发地从低温物体向高温物体传递，在外界做功的情况下可以从低温物体向高温物体传递，故D错误。 故选AC。 12. 利用霍尔效应制作的霍尔元件及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，将一厚度为d、长为a、宽度为b的金属导体，置于方向垂直于上下表面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。通过导体的电流为I时，在前后两个侧面间产生的电势差，称为霍尔电压UH，这一现象称为霍尔效应。在元件工作时，下列说法正确的是（　　） A. 前表面电势高于后表面电势 B. 前表面电势低于后表面电势 C. 霍尔电压UH与宽度b成正比 D. 霍尔电压UH与厚度d成反比 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．金属导体中的载流子为自由电子，带负电。电流方向向右，则电子定向移动方向向左。根据左手定则，即电子受到的洛伦兹力指向前表面。前表面带负电，因此前表面电势低于后表面电势，故A错误B正确； C．当电荷受到的电场力与洛伦兹力平衡时，有 解得 电流微观表达式为 联立解得 由此可见，霍尔电压与宽度无关，故C错误； D．由可知，霍尔电压与厚度成反比，故D正确。 故选BD。 13. 甲、乙两列简谐波在同种介质中相向传播，甲波振源位于x1=0处，乙波振源位于x2=11m处，t=0.5s时的波形如图所示，已知甲波振源从t=0时开始振动。则（　　） A. 甲波和乙波的周期均为1s B. 乙波振源的起振方向是向上 C. 在x轴0~11m之间共有9处振动加强点 D. 当t=8s时，x=6m处质点通过的路程是112cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，甲波可知0.5s内，甲波传播了半个波长，因此其周期为1s；由图可知甲波长、乙波长均为2m，又因为同种介质中波速相同，根据可知，二者周期相同，即二者周期均为1s，故A正确； B．同侧法可知，t=0.5s时x=9m处质点起振动方向向下，因此乙波振源的起振方向是向下，故B错误； C．同侧法可知，x=1处质点向上振动，即甲波波源起振动方向向上，因此两波源振动方向相反，故波程差满足的质点为加强点，由图可知波程差范围在（不含两波源位置） 联立解得 可知，即10个加强点，故C错误； D．由A选项可知波速 故甲波、乙波传播到x=6m处用时分别为 可知甲波传播到该处时，该质点已经运动路程为 把图示时刻x=1m处质点和x=9m处质点视为新的两波源，因为两波源到该点波程差为2m，恰为一个波长，故该点为减强点，其振幅为两波振幅之差，即为，故叠加后该质点运动路程为 则当t=8s时，x=6m处质点通过的路程为，故D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、实验题（本题共3小题，共14分） 14. 某同学把带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、质量为m1的重物甲和质量为m2的重物乙（m1>m2）等器材组装成如图（a）所示的实验装置，以此研究系统机械能守恒定律。此外还准备了天平（砝码）、毫米刻度尺、导线等。 （1）在实验操作过程中，下列做法正确的是（　　） A. 电磁打点计时器接学生电源直流8V B. 需要用天平测出重物甲和重物乙的质量 C. 先接通电源，后释放纸带 （2）实验中得到一条比较理想的纸带，先记下第一个点O的位置，如图（b）所示。A、B、C、D…为连续的点迹，打点周期为T。分别测量出点A、B、C、D…距起始点O的距离为s1、s2、s3、s4。则打C点时重物的速度vC=______。（用题中字母表示） （3）当地的重力加速度为g，从打O点到打C点的过程中，在误差允许的范围内只要满足关系式____________，则表明系统机械能守恒。（用题中所给字母表示） 【答案】（1）BC （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．电磁打点计时器使用低压交流电源，不能使用直流电源，故A错误； B．本实验研究系统机械能守恒，系统重力势能的减小量为，动能增加量为，质量不能约去，需要用天平测出重物甲和重物乙的质量，故B正确； C．实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，以充分利用纸带并在纸带上打出更多的点，故C正确。 故选BC。 【小问2详解】 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，打C点时的速度等于BD段的平均速度，则 【小问3详解】 从打O点到打C点的过程中，重物甲下降，重物乙上升，系统重力势能的减小量为 系统动能的增加量为 若系统机械能守恒，则需满足 代入的表达式得 15. 用图1所示电路测量某水果电池的电动势和内阻，R为电阻箱，电流表内阻RA=200Ω。闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电流表的读数I，绘出图像如图2所示。 （1）某次实验电流表示数如图3，读数为______µA。 （2）该电池的电动势E=______V，内阻r=______kΩ。（结果保留两位有效数字） （3）另一位同学根据实验数据作出图像，该图像斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势E=______，电源内阻r=______。（用字母k、b、RA表示） 【答案】（1）160 （2） ①. 0.98 ②. 1.8 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 由图3可知，电流表量程为，最小分度值为，故读数为。 【小问2详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合图2可知，纵轴截距表示电动势，图线斜率的绝对值表示。由图2读出纵轴截距 [2]斜率 则 解得 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 变形得 对照图像，斜率 纵轴截距 解得， 16. （1）某同学在做“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验中，测得的分子直径结果偏大，可能的原因是（　　） A. 配制的油酸酒精溶液放置时间过长 B. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的小方格 D. 测量每滴油酸溶液体积时，错把滴数70滴记为80滴 （2）如图所示，为测定某种透明液体的折射率，取一个半径为r的软木塞，在它的轴心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度，使大头针露在外面的长度为h。这时从液面上方的各个方向向液体中观察，恰好看不到大头针，可知该液体的折射率n=______。（用r、h表示） 【答案】（1）BC （2） 【解析】 【小问1详解】 A．配制的油酸酒精溶液放置时间过长，酒精部分挥发导致溶液浓度变大，实际一滴溶液中纯油酸的体积比理论值大。而计算时仍按原较小的理论浓度代入，导致算出的纯油酸体积偏小，进而使测得的分子直径偏小，故A错误； B．水面上痱子粉撒得太多，阻力过大导致油膜没有充分展开，测量的油膜面积偏小，根据公式可知，测得的分子直径偏大，故B正确； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的小方格，直接导致统计出的油膜面积偏小，进而测得的分子直径偏大，故C正确； D．测量每滴油酸溶液体积时，错把70滴记为80滴，会导致计算出的单滴溶液总体积偏小，从而得出的一滴溶液中纯油酸体积偏小，测得的分子直径偏小，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 从液面上方的各个方向向液体中观察，恰好看不到大头针，说明大头针最底端发出的光线射向软木塞边缘水面时，恰好发生了全反射，无法射出水面。此时，光线的入射角恰好等于全反射临界角。根据全反射定律有 软木塞半径为，大头针露在软木塞外面即液面下的深度为，光线传播路径构成的直角三角形中，对边为，邻边为，斜边为 则临界角的正弦值为 联立解得液体折射率为 四、计算题（本题共4小题，共44分。解题过程应有必要的文字说明，方程式和重要的演算过程，有数值运算的应写清数值与单位，只有最终结果的不得分） 17. 被压扁的乒乓球放入热水中会膨胀恢复原状。初始时室温为27℃，球内封闭气体压强等于大气压，体积为。将其放入87℃的热水中，乒乓球逐渐恢复球形，最终体积变为，此过程气体对外做功0.50J，同时从外界吸收热量2.37J。球内气体可视为理想气体。求： （1）恢复球形后球内气体的压强p2； （2）此过程中气体内能的变化量∆U。 【答案】（1） （2）1.87J 【解析】 【小问1详解】 热力学温度， 由理想气体状态方程 解得 【小问2详解】 热力学第一定律 18. 如图所示，水平固定一半径r=0.2m的金属圆环，长为r、电阻R0=5Ω的金属棒沿半径放置，一端与圆环良好接触，另一端固定在过圆心的竖直导电转轴MN上，并随轴以角速度ω=300rad/s匀速转动，圆环内存在竖直向上的匀强磁场。圆环边缘、转轴通过导线分别与倾角θ=30°、间距d=1m的光滑金属导轨、N′O′相连。一根质量m、长度d、阻值R1=2Ω的导体棒cd与NO、N′O′垂直放置，足够长的水平导轨OA、O′C与倾斜导轨平滑连接。倾斜轨道间存在垂直斜面向下的匀强磁场，水平轨道间存在竖直向下匀强磁场，AC间连有电阻R=2Ω。所有磁场的磁感应强度均为B=1T，圆环、导线、导轨电阻均不计。倾斜轨道和水平导轨均足够长。求： （1）若开关闭合时金属棒cd恰好静止，判断cd中的电流方向，并求出cd棒的质量m； （2）断开开关S，金属棒cd在倾斜轨道上达到的稳定速度v1大小； （3）导体棒cd停止时离OO′的距离； （4）导体棒cd在水平轨道上运动过程中，电阻R上产生的焦耳热； 【答案】（1）0.1kg （2）2m/s （3）0.8m （4）0.1J 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则，圆心（转轴）电势高于圆环边缘，因此中电流方向为 。 转动金属棒切割磁感线的感应电动势为 开关闭合时，与并联，并联电阻 总电阻 总电流 通过的电流 静止，受力平衡 代入数据解得 （取） 【小问2详解】 断开开关后，下滑切割磁感线，产生的动生电动势（方向与原电动势反向） 总电流 总电阻 稳定时匀速，受力平衡 即 代入数据，解得 【小问3详解】 cd在水平轨道运动过程中，由动量定理 其中 代入得 解得 【小问4详解】 由能量守恒，水平轨道运动总焦耳热等于的初动能 焦耳热与电阻成正比，因此上的焦耳热 19. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由螺旋圆形轨道BCD，水平直轨道AB、DE组成，除DE段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、DE相切于B（D）处。凹槽EFGH底面FG水平光滑，上面放有一滑板，并紧靠在竖直侧壁EF处，滑板上表面与直轨道DE、平台HI位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径R=0.5m，DE长度LDE=0.5m，FG长度L0=5m，滑板长度为L、质量M=2kg。若某次游戏中让一质量为m=1kg的滑块以初速度v0向右运动，滑块在过圆形轨道最高点时滑块对圆轨的压力为2.6mg，滑块经过DE时的阻力为其重力的0.2倍。（滑板碰到竖直侧壁HG立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力） （1）求滑块的初速度v0大小； （2）已知滑块与滑板之间的动摩擦因数µ=0.5，若滑块恰好不脱离木板，求木板长度L； （3）在（2）的条件下，求木板到达GH所用的时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块运动到圆形轨道最高点 时，由牛顿第二定律得。 已知 ，代入 、，解得 从 到 轨道光滑，由机械能守恒得 代入数据解得 。 【小问2详解】 滑块从开始运动到 点，只有 段阻力做功，由动能定理得 代入 、，解得 。 滑块恰好不脱离滑板时，滑块与滑板最终达到共同速度，由动量守恒得 代入 、，解得 。 相对滑动过程中系统减少的机械能等于摩擦产生的热量，由能量关系得 代入 、，解得 。 【小问3详解】 滑块与滑板发生相对滑动时，滑板所受摩擦力为 ，由牛顿第二定律得 代入数据解得 。 滑板由静止加速到共同速度 ，有 解得 ，此过程滑板位移为 。 之后滑块与滑板一起匀速运动，滑板右端到达侧壁 前还需通过的距离为 代入 、、，得 匀速运动时间为 解得 故滑板到达 所用时间。 20. 科学研究中常用威尔逊云室来显示带电粒子的运动径迹。如图是电子穿过云室留下的部分径迹示意图，图中AD是一块厚度很小的铅板，整个装置处在垂直纸面方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。电子从O点沿垂直铅板方向射入，经P点穿过铅板，到达Q点再次穿过铅板，每次穿过铅板前后速度方向都不变，电子每次穿过铅板损失的动能相同。已知：，，，电子的质量为m，电荷量为e。忽略相对论效应，忽略其它阻力。求： （1）匀强磁场的方向、电子的初速度大小； （2）电子能穿透铅板的总次数； （3）电子在磁场中运动的时间； （4）若连续射入云室的电子等效电流为I0，求出第一次穿过铅板过程中铅板受到的水平向右的作用力大小。 【答案】（1）垂直纸面向外， （2）5 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 电子从点向右射入，向上偏转，由左手定则可知洛伦兹力向上，因电子带负电，故磁场方向垂直纸面向外。设电子在铅板左侧运动半径为，如图 由几何关系， 解得 由洛伦兹力提供向心力 解得初速度 【小问2详解】 设电子在铅板右侧运动半径为，由几何关系 则 电子在右侧轨迹弦长 解得 由结合半径关系可知穿过后的速度 且 即损失的动能为初动能的0.19倍。每次穿过铅板损失的动能相同，因此穿透次数为 故可穿透5次。 【小问3详解】 电子在磁场中运动周期 运动时间 其中为总圆心角。第1段弧（左侧）圆心角 之后左右一起经过两个圆周，然后再次经过右侧的圆弧，右侧圆弧对应圆心角为 再之后未能穿出，总角度 故总时间 【小问4详解】 设单位时间内穿过铅板的电子数为 单个电子穿过铅板水平动量变化量大小 其中， 由动量定理，铅板受到的平均作用力 代入，， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期高二阶段性质量检测试卷 高二年级物理试题 考生须知： 1.本卷共8页满分100分，考试时间90分钟； 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、学号和姓名；考场号、座位号写在指定位置； 3.所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4.考试结束后，只需上交答题纸。 5.可能用到的相关参数：重力加速度g均取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、错选均不给分） 1. 下列物理量是矢量且其单位符号正确的是（　　） A. 磁感应强度、T B. 电场强度、V/C C. 位移、s D. 电流、A 2. 五一期间，小明一家坐车从杭州东站出发，去新安江水电站参观，导航如图所示，汽车过杭州南高速收费站时仪表盘显示18km/h。下列说法正确的是（　　） A. 本次行程位移是146km B. 仪表盘上显示18km/h是指平均速度 C. 在本次行程中2小时5分钟表示时刻 D. 研究本次行程汽车运动轨迹可以把汽车当成质点 3. 一辆汽车沿水平路面以恒定速率转弯，下列说法正确的是（　　） A. 汽车动量恒定不变 B. 汽车向心加速度为零 C. 路面对汽车的支持力与汽车的重力是一对平衡力 D. 路面对汽车的支持力与汽车的重力是一对作用力与反作用力 4. 真空中点电荷q1、q2产生电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点关于点电荷q1对称。一电子仅在电场力作用下沿虚线从M运动到N。下列说法正确的是（　　） A. 虚线MN为等势线 B. q1为正电荷，q2为负电荷 C. Q点的电场强度大于P点的电场强度 D. 电子从M至N过程，其电势能不断增大 5. 天问三号是中国研制的火星采样返回任务探测器，计划在2028年前后实施两次发射任务，分别完成火星着陆与样品返回。若已知地球质量为M，半径为R，地球质量是火星质量的a倍，地球半径是火星半径的b倍，已知万有引力常量为G。如图所示，是天问三号探测火星的简化轨道。下列说法正确的是（　　） A. 火星的第一宇宙速度为 B. 若要在火星上发射卫星，最小发射速度为 C. 轨道II上P点的加速度与轨道Ⅰ上P点的加速度相等 D. 轨道II上P点的速度与轨道I上P点的速度大小相等 6. 下列说法正确的是（　　） A. 图甲中单色光入射楔形透明膜时，频率越低，条纹越疏 B. 图乙中LC振荡电路电场能和磁场能变化周期是 C. 图丙中摇动手柄使蹄形磁铁绕轴转动，铝框会以与磁铁相同的角速度转动 D. 图丁中通电圆环周围产生的磁场和磁感线都是真实存在的 7. 如图所示，重为G的木块静止在倾角为θ的固定斜面上，现对木块施加沿斜面向上的推力F，木块始终保持静止。关于木块所受摩擦力与推力F的关系，下列图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 8. 我国是全球特高压输电技术的领先者。2025年竣工的川渝特高压交流工程实现了1000kV的远距离输电。该工程中输电线路的总电阻为10Ω，输电电压为1000kV，输送的电功率为1.2×109W。下列判断正确的是（　　） A. 输电线上的电流为1×105A B. 题中的1000kV是交流电压的最大值 C. 输电线上的功率损耗为1.44×108W D. 如果仅将输电电压降为500kV，输电线上的功率损耗将变为原来的4倍 9. 如图所示，一根无限长的通电直导线固定在光滑水平面上，一质量为m的方形导体框在该水平面内运动，初速度大小为v0，方向与导线的夹角为45°。则导体框（　　） A. 受到安培力的方向与速度方向相反 B. 产生的焦耳热最多为 C. 离导线的距离先增大后减小 D. 受到安培力的冲量最大为mv0 10. 如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板A1B1、A2B2的间距和板长均为d，上极板接地，下极板不带电。一发射源从A1点沿A1B2方向以相同速度持续喷射出质量为m、电荷量为+q（q很小）的油滴（视为质点），第1滴油滴落在下极板中点C处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为g，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（　　） A. 油滴喷射的初速度大小为 B. 最终稳定时，油滴沿A1B2方向做匀速直线运动 C. 油滴在平行板间运动时电势能最多减少mgd D. 油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为1:2 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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 11. 下列说法正确的是（　　） A. 温度升高，分子平均动能增大 B. 布朗运动是固体颗粒分子的无规则运动 C. 理想气体分子间作用力为零，分子势能为零 D. 热力学第二定律表明：热量不可能从低温物体向高温物体传递 12. 利用霍尔效应制作的霍尔元件及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，将一厚度为d、长为a、宽度为b的金属导体，置于方向垂直于上下表面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。通过导体的电流为I时，在前后两个侧面间产生的电势差，称为霍尔电压UH，这一现象称为霍尔效应。在元件工作时，下列说法正确的是（　　） A. 前表面电势高于后表面电势 B. 前表面电势低于后表面电势 C. 霍尔电压UH与宽度b成正比 D. 霍尔电压UH与厚度d成反比 13. 甲、乙两列简谐波在同种介质中相向传播，甲波振源位于x1=0处，乙波振源位于x2=11m处，t=0.5s时的波形如图所示，已知甲波振源从t=0时开始振动。则（　　） A. 甲波和乙波的周期均为1s B. 乙波振源的起振方向是向上 C. 在x轴0~11m之间共有9处振动加强点 D. 当t=8s时，x=6m处质点通过的路程是112cm 非选择题部分 三、实验题（本题共3小题，共14分） 14. 某同学把带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、质量为m1的重物甲和质量为m2的重物乙（m1>m2）等器材组装成如图（a）所示的实验装置，以此研究系统机械能守恒定律。此外还准备了天平（砝码）、毫米刻度尺、导线等。 （1）在实验操作过程中，下列做法正确的是（　　） A. 电磁打点计时器接学生电源直流8V B. 需要用天平测出重物甲和重物乙的质量 C. 先接通电源，后释放纸带 （2）实验中得到一条比较理想的纸带，先记下第一个点O的位置，如图（b）所示。A、B、C、D…为连续的点迹，打点周期为T。分别测量出点A、B、C、D…距起始点O的距离为s1、s2、s3、s4。则打C点时重物的速度vC=______。（用题中字母表示） （3）当地的重力加速度为g，从打O点到打C点的过程中，在误差允许的范围内只要满足关系式____________，则表明系统机械能守恒。（用题中所给字母表示） 15. 用图1所示电路测量某水果电池的电动势和内阻，R为电阻箱，电流表内阻RA=200Ω。闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电流表的读数I，绘出图像如图2所示。 （1）某次实验电流表示数如图3，读数为______µA。 （2）该电池的电动势E=______V，内阻r=______kΩ。（结果保留两位有效数字） （3）另一位同学根据实验数据作出图像，该图像斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势E=______，电源内阻r=______。（用字母k、b、RA表示） 16. （1）某同学在做“用油膜法估测油酸分子的直径”的实验中，测得的分子直径结果偏大，可能的原因是（　　） A. 配制的油酸酒精溶液放置时间过长 B. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的小方格 D. 测量每滴油酸溶液体积时，错把滴数70滴记为80滴 （2）如图所示，为测定某种透明液体的折射率，取一个半径为r的软木塞，在它的轴心处插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上。调整大头针插入软木塞的深度，使大头针露在外面的长度为h。这时从液面上方的各个方向向液体中观察，恰好看不到大头针，可知该液体的折射率n=______。（用r、h表示） 四、计算题（本题共4小题，共44分。解题过程应有必要的文字说明，方程式和重要的演算过程，有数值运算的应写清数值与单位，只有最终结果的不得分） 17. 被压扁的乒乓球放入热水中会膨胀恢复原状。初始时室温为27℃，球内封闭气体压强等于大气压，体积为。将其放入87℃的热水中，乒乓球逐渐恢复球形，最终体积变为，此过程气体对外做功0.50J，同时从外界吸收热量2.37J。球内气体可视为理想气体。求： （1）恢复球形后球内气体的压强p2； （2）此过程中气体内能的变化量∆U。 18. 如图所示，水平固定一半径r=0.2m的金属圆环，长为r、电阻R0=5Ω的金属棒沿半径放置，一端与圆环良好接触，另一端固定在过圆心的竖直导电转轴MN上，并随轴以角速度ω=300rad/s匀速转动，圆环内存在竖直向上的匀强磁场。圆环边缘、转轴通过导线分别与倾角θ=30°、间距d=1m的光滑金属导轨、N′O′相连。一根质量m、长度d、阻值R1=2Ω的导体棒cd与NO、N′O′垂直放置，足够长的水平导轨OA、O′C与倾斜导轨平滑连接。倾斜轨道间存在垂直斜面向下的匀强磁场，水平轨道间存在竖直向下匀强磁场，AC间连有电阻R=2Ω。所有磁场的磁感应强度均为B=1T，圆环、导线、导轨电阻均不计。倾斜轨道和水平导轨均足够长。求： （1）若开关闭合时金属棒cd恰好静止，判断cd中的电流方向，并求出cd棒的质量m； （2）断开开关S，金属棒cd在倾斜轨道上达到的稳定速度v1大小； （3）导体棒cd停止时离OO′的距离； （4）导体棒cd在水平轨道上运动过程中，电阻R上产生的焦耳热； 19. 一游戏装置竖直截面如图所示，该装置由螺旋圆形轨道BCD，水平直轨道AB、DE组成，除DE段外各段轨道均光滑，且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、DE相切于B（D）处。凹槽EFGH底面FG水平光滑，上面放有一滑板，并紧靠在竖直侧壁EF处，滑板上表面与直轨道DE、平台HI位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径R=0.5m，DE长度LDE=0.5m，FG长度L0=5m，滑板长度为L、质量M=2kg。若某次游戏中让一质量为m=1kg的滑块以初速度v0向右运动，滑块在过圆形轨道最高点时滑块对圆轨的压力为2.6mg，滑块经过DE时的阻力为其重力的0.2倍。（滑板碰到竖直侧壁HG立即静止，滑块视为质点，不计空气阻力） （1）求滑块的初速度v0大小； （2）已知滑块与滑板之间的动摩擦因数µ=0.5，若滑块恰好不脱离木板，求木板长度L； （3）在（2）的条件下，求木板到达GH所用的时间t。 20. 科学研究中常用威尔逊云室来显示带电粒子的运动径迹。如图是电子穿过云室留下的部分径迹示意图，图中AD是一块厚度很小的铅板，整个装置处在垂直纸面方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。电子从O点沿垂直铅板方向射入，经P点穿过铅板，到达Q点再次穿过铅板，每次穿过铅板前后速度方向都不变，电子每次穿过铅板损失的动能相同。已知：，，，电子的质量为m，电荷量为e。忽略相对论效应，忽略其它阻力。求： （1）匀强磁场的方向、电子的初速度大小； （2）电子能穿透铅板的总次数； （3）电子在磁场中运动的时间； （4）若连续射入云室的电子等效电流为I0，求出第一次穿过铅板过程中铅板受到的水平向右的作用力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $