内容正文:
高二物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北京时间2026年5月24日23时08分,我国“神舟二十三号”载人飞船成功进入距离地面约400 km的预定圆形轨道,航天员状态良好,发射任务取得圆满成功。当飞船进入轨道后,下列说法正确的是( )
A. 飞船飞行的速度大于第一宇宙速度
B. 飞船加速度的方向指向地心
C. 飞船处于平衡状态
D. 航天员处于完全失重状态,所受重力为零
2. 如图,水平桌面上固定一表面粗糙程度相同的足够长木板,在木板上放一质量为m的木块。给木块一个初速度,木块在摩擦阻力的作用下逐渐停下来,木块减速运动的距离为L,以下说法正确的是( )
A. 若仅初速度变为原来的2倍,则L变为原来的倍
B. 若仅初速度变为原来的2倍,则L变为原来的4倍
C. 若在木块上固定一重物,保持初速度不变,则摩擦力增大,L变短
D. 若在木块上固定一重物,保持初速度不变,则质量增大,惯性增大,L变长
3. 图1、2分别是氢原子、He+的能级图。He+核外只有一个电子,与氢原子的结构相似,He+的核外电子吸收或放出能量也会发生跃迁。用氢原子从能级跃迁到能级产生的光子照射He+,He+吸收光子后发生的跃迁可能是( )
A. 从能级跃迁到能级 B. 从能级跃迁到能级
C. 从能级跃迁到能级 D. 从能级跃迁到能级
4. 如图,一个边长为d的立方体,由折射率为n的透明材料制成。一束光线以角度θ入射到AB面上,从AB面进入立方体内部的光线在BC面上发生全反射,则入射角θ满足的条件是( )
A. B. C. D.
5. 如图,球形电容器是由两个同心金属球壳构成的,真空中两个金属球壳的半径分别为和,则球形电容器的电容,其中k为静电力常量。如果这个球形电容器所带电荷量为Q,外球壳开有一个小孔,有一电荷量大小为q重力不计的负电荷从小孔飞入电容器内部,刚好能到达内球壳,则这一负电荷的初动能为( )
A. B. C. D.
6. 如图,有一倾角为θ的斜面固定在水平面上,两个小球甲、乙分别从斜面上以大小相等的初速度抛出,甲、乙两球的初速度与斜面的夹角分别为α和β,两球抛出后都落在了斜面上。忽略空气阻力,则甲、乙两小球在空中运动的时间之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图,一块质量为5kg的平板静止于光滑的水平面上,上面放置着一块质量为4kg的木块。木块与平板之间的动摩擦因数为0.25。若时,对木块施加水平方向的力,重力加速度g取10m/s2,在到时间内,木块克服摩擦力做的功为( )
A. 10J B. J C. J D. J
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,理想变压器的原线圈串联一个电阻箱,副线圈与小灯泡相连,小灯泡灯丝的电阻为且不随温度变化而变化,变压器原线圈匝数为副线圈匝数的2倍,原线圈所接交变电源电压的有效值恒为U。当电阻箱阻值调为时,下列说法正确的是( )
A. 流过小灯泡的电流 B. 副线圈两端的电压
C. 原线圈两端的电压为 D. 小灯泡消耗的功率
9. 如图,铁球用不可伸长的绳子系在平板小车上,铁球与平板小车之间的摩擦力忽略不计。工人师傅推动小车匀速前进过程中,调整推车姿势,缓慢减小小车与水平面的夹角θ(初始夹角),随着θ角的减小,以下说法正确的是( )
A. 绳子对铁球的拉力变大
B. 绳子对铁球的拉力变小
C. 小车对铁球的支持力可能先增大后减小
D. 小车对铁球的支持力可能先减小后增大
10. 如图,固定在绝缘水平面内的两根平行光滑金属导轨相距为d,左端用导线连接,导轨间存在磁感应强度大小为B、垂直导轨平面向下的匀强磁场。质量为m、电阻为R、长为d的导体棒静止在OO'位置,现给导体棒施加一个向右的拉力,使导体棒从静止开始匀加速向右运动,到达MM'位置撤去拉力,导体棒最终停止在NN′位置。已知OO'、NN'到MM'的距离均为L,导体棒与导轨始终垂直且接触良好,导轨及导线的电阻不计,以下说法正确的是( )
A. 减速阶段通过回路的电荷量为
B. 减速阶段导体棒运动的初速度大小为
C. 加速阶段拉力的最大值为
D. 加速阶段拉力的最大值为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 原子及分子到底有多小呢?虽然无法直接以肉眼看见,但却能以简单的实验估算油酸分子的大小。小明为估计油酸分子的大小进行了如下实验操作:
①将1毫升的油酸用酒精稀释至100毫升,并将稀释液取出1毫升再以酒精稀释至100毫升得到最终溶液;
②用滴管将溶液滴入量筒中,测得100滴溶液的体积为5毫升;
③用滴管将一滴溶液滴入撒有痱子粉的水盆中;
④待油膜形状稳定后取一块玻璃板置于水盆上方,在玻璃板上描绘出油膜边界,再将玻璃板置于方格纸上,实验结果如图所示。
回答下列问题:
(1)小明实验时“将1毫升的油酸先用酒精稀释至100毫升,接着取出1毫升混合液再用酒精稀释至100毫升”,这种两步稀释法的优点是比较节省酒精,经过两次稀释后得到的溶液体积百分比浓度为________%。
(2)1滴溶液里含有的油酸体积为________毫升。
(3)若方格纸每格的大小为1 cm2,则由图可读出油膜展开的面积约为___(填选项序号)。
A. 75cm2 B. 115cm2 C. 160cm2 D. 250cm2
(4)假设在水面上为单分子油膜,则由小明的实验数据计算油酸分子的直径大约为_______(填选项序号)。
A. 0.11nm B. 0.22nm C. 0.43nm D. 0.87nm
12. 如图1所示的实验电路可以用来测量电源的电动势和内阻,阻值为5Ω的定值电阻R0在电路中充当保护电阻,R是电阻箱,最大阻值为999.9Ω。电源电动势约3~4V,电源内阻约2Ω,电流表:0~0.6A量程内阻为1Ω、0~3 A量程内阻为0.2Ω。
(1)图1中测电流时导线应与电流表_____(填“0.6 A”或“3 A”)的接线柱连接。
(2)请依据图1中的实验电路在图2的虚线框内画出本实验的电路图。
(3)电路连接好之后,闭合开关,调节电阻箱R的阻值,记录下R、I的多组数据,然后以R为横轴、以为纵轴建立直角坐标系,依数据在坐标系中描点,然后把这些点拟合为一条直线的理论依据是=______(用R0、R、E、r和电流表内阻RA表示)。
(4)图3为拟合出的图线,可得电动势E和内阻r的测量值为E=______V, r=_______Ω。(结果均保留2位有效数字)
13. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图所示。x轴上M点与坐标原点的距离为3m,时,M点刚好第三次到达波谷。求:
(1)该波的波速大小;
(2)原点O处质点的位移随时间t变化的振动方程。
14. 如图,第I象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第IV象限内存在垂直xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为-q的带负电粒子,从y轴上的P点以大小为v0的初速度沿x轴正方向射入电场,经电场偏转后从x轴上的Q点射入磁场,经磁场偏转后从M点垂直y轴离开磁场。已知,,带电粒子的重力和空气阻力不计。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从P运动到M的时间。
15. 在粗糙的水平地面上选一点O,以O为原点建立直角坐标系xOy,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。把一块“L”形质量为0.3 kg的长木板放在水平地面上,并使长木板的中点与原点O对齐,长木板左侧挡板的厚度不计。长木板中点的左侧上表面光滑,右侧上表面粗糙,一可看作质点质量为0.098 kg的滑块放在长木板的中点。某时刻一质量为0.002 kg的子弹以200 m/s的速度水平向左射入滑块(时间极短)并嵌入其中,滑块与挡板发生弹性碰撞(时间极短)后反弹,当滑块回到原点O时速度刚好为零。已知滑块未从木板上滑落,子弹射入滑块后,木板与地面间的最大静摩擦力为0.9N,滑块与木板粗糙部分间的最大静摩擦力为0.4N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)子弹射入滑块过程系统损失的机械能;
(2)滑块与木板左端挡板发生弹性碰撞后瞬间各自的速度大小;
(3)木板的长度。
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高二物理
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北京时间2026年5月24日23时08分,我国“神舟二十三号”载人飞船成功进入距离地面约400 km的预定圆形轨道,航天员状态良好,发射任务取得圆满成功。当飞船进入轨道后,下列说法正确的是( )
A. 飞船飞行的速度大于第一宇宙速度
B. 飞船加速度的方向指向地心
C. 飞船处于平衡状态
D. 航天员处于完全失重状态,所受重力为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是航天器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,推导得,飞船轨道半径大于地球半径,因此飞行速度小于第一宇宙速度,故A错误;
B.飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力全部提供向心力,向心加速度方向与万有引力方向一致,指向地心,故B正确;
C.平衡状态的条件是合力为零,对应运动状态为静止或匀速直线运动。飞船做圆周运动存在向心加速度,合力不为零,不属于平衡状态,故C错误;
D.航天员处于完全失重状态,是指航天员受到的接触面弹力为零,但其所受重力(即地球对其的万有引力)不为零,全部用来提供做圆周运动的向心力,故D错误。
故选B。
2. 如图,水平桌面上固定一表面粗糙程度相同的足够长木板,在木板上放一质量为m的木块。给木块一个初速度,木块在摩擦阻力的作用下逐渐停下来,木块减速运动的距离为L,以下说法正确的是( )
A. 若仅初速度变为原来的2倍,则L变为原来的倍
B. 若仅初速度变为原来的2倍,则L变为原来的4倍
C. 若在木块上固定一重物,保持初速度不变,则摩擦力增大,L变短
D. 若在木块上固定一重物,保持初速度不变,则质量增大,惯性增大,L变长
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律
结合速度位移关系
联立可得木块减速运动的距离
初速度变为原来的2倍,L变为原来的4倍,L与质量无关。
故选B。
3. 图1、2分别是氢原子、He+的能级图。He+核外只有一个电子,与氢原子的结构相似,He+的核外电子吸收或放出能量也会发生跃迁。用氢原子从能级跃迁到能级产生的光子照射He+,He+吸收光子后发生的跃迁可能是( )
A. 从能级跃迁到能级 B. 从能级跃迁到能级
C. 从能级跃迁到能级 D. 从能级跃迁到能级
【答案】D
【解析】
【详解】氢原子从能级跃迁到能级产生的光子能量
根据题图可知He+核与的能极差为,所以He+吸收光子后发生的跃迁是从能级跃迁到能级。
故选D。
4. 如图,一个边长为d的立方体,由折射率为n的透明材料制成。一束光线以角度θ入射到AB面上,从AB面进入立方体内部的光线在BC面上发生全反射,则入射角θ满足的条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设光线在AB面的折射角为,根据折射定律
可得
因为光线在BC面上发生全反射,所以临界角
由几何关系可知
则
根据三角函数关系
又
且
所以
变形可得
故选B。
5. 如图,球形电容器是由两个同心金属球壳构成的,真空中两个金属球壳的半径分别为和,则球形电容器的电容,其中k为静电力常量。如果这个球形电容器所带电荷量为Q,外球壳开有一个小孔,有一电荷量大小为q重力不计的负电荷从小孔飞入电容器内部,刚好能到达内球壳,则这一负电荷的初动能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据定义式可知电势差
根据动能定理
可得负电荷的初动能
故选A。
6. 如图,有一倾角为θ的斜面固定在水平面上,两个小球甲、乙分别从斜面上以大小相等的初速度抛出,甲、乙两球的初速度与斜面的夹角分别为α和β,两球抛出后都落在了斜面上。忽略空气阻力,则甲、乙两小球在空中运动的时间之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】把小球甲的速度、加速度沿着斜面和垂直斜面正交分解,垂直斜面方向初速度
垂直斜面方向加速度
所以小球甲在空中的时间
同理可得小球乙在空中的时间
可得
故选A。
7. 如图,一块质量为5kg的平板静止于光滑的水平面上,上面放置着一块质量为4kg的木块。木块与平板之间的动摩擦因数为0.25。若时,对木块施加水平方向的力,重力加速度g取10m/s2,在到时间内,木块克服摩擦力做的功为( )
A. 10J B. J C. J D. J
【答案】C
【解析】
【详解】平板和木块之间的最大静摩擦力
若一起加速,则共同加速度
共同加速所需的摩擦力
假设成立,所以物块将与平板一起运动,到时间内,木块的位移
克服摩擦力做的功
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,理想变压器的原线圈串联一个电阻箱,副线圈与小灯泡相连,小灯泡灯丝的电阻为且不随温度变化而变化,变压器原线圈匝数为副线圈匝数的2倍,原线圈所接交变电源电压的有效值恒为U。当电阻箱阻值调为时,下列说法正确的是( )
A. 流过小灯泡的电流 B. 副线圈两端的电压
C. 原线圈两端的电压为 D. 小灯泡消耗的功率
【答案】CD
【解析】
【详解】A .设原、副线圈电流为和,根据
可得
根据能量守恒有
解得,,故A错误;
BC.原线圈电压
根据
可得,故B错误,C正确;
D.小灯泡消耗的功率,故D正确。
故选CD。
9. 如图,铁球用不可伸长的绳子系在平板小车上,铁球与平板小车之间的摩擦力忽略不计。工人师傅推动小车匀速前进过程中,调整推车姿势,缓慢减小小车与水平面的夹角θ(初始夹角),随着θ角的减小,以下说法正确的是( )
A. 绳子对铁球的拉力变大
B. 绳子对铁球的拉力变小
C. 小车对铁球的支持力可能先增大后减小
D. 小车对铁球的支持力可能先减小后增大
【答案】BC
【解析】
【详解】对铁球受力分析,铁球受重力、绳子的拉力,小车对铁球的支持力,如图所示
铁球处于平衡状态,则、与G构成闭合的矢量三角形,与的夹角不变,即它们的矢量图被限制在一个外接圆上移动,如图所示
由图可知缓慢减小小车与水平面的夹角θ(初始夹角),随着θ角的减小,一直减小,由于不知道初始的角度,可能先增大后减小。
故选BC。
10. 如图,固定在绝缘水平面内的两根平行光滑金属导轨相距为d,左端用导线连接,导轨间存在磁感应强度大小为B、垂直导轨平面向下的匀强磁场。质量为m、电阻为R、长为d的导体棒静止在OO'位置,现给导体棒施加一个向右的拉力,使导体棒从静止开始匀加速向右运动,到达MM'位置撤去拉力,导体棒最终停止在NN′位置。已知OO'、NN'到MM'的距离均为L,导体棒与导轨始终垂直且接触良好,导轨及导线的电阻不计,以下说法正确的是( )
A. 减速阶段通过回路的电荷量为
B. 减速阶段导体棒运动的初速度大小为
C. 加速阶段拉力的最大值为
D. 加速阶段拉力的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.根据电荷量公式
又,
则
减速阶段磁通量变化量
可得,故A正确;
B.减速阶段,由动量定理
即
代入可得,故B正确;
CD.导体棒匀加速运动,到达时速度
此时安培力
又
则
根据牛顿第二定律
加速到时,拉力最大,且导体棒从静止开始匀加速运动,根据
可得
所以,故C错误,D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 原子及分子到底有多小呢?虽然无法直接以肉眼看见,但却能以简单的实验估算油酸分子的大小。小明为估计油酸分子的大小进行了如下实验操作:
①将1毫升的油酸用酒精稀释至100毫升,并将稀释液取出1毫升再以酒精稀释至100毫升得到最终溶液;
②用滴管将溶液滴入量筒中,测得100滴溶液的体积为5毫升;
③用滴管将一滴溶液滴入撒有痱子粉的水盆中;
④待油膜形状稳定后取一块玻璃板置于水盆上方,在玻璃板上描绘出油膜边界,再将玻璃板置于方格纸上,实验结果如图所示。
回答下列问题:
(1)小明实验时“将1毫升的油酸先用酒精稀释至100毫升,接着取出1毫升混合液再用酒精稀释至100毫升”,这种两步稀释法的优点是比较节省酒精,经过两次稀释后得到的溶液体积百分比浓度为________%。
(2)1滴溶液里含有的油酸体积为________毫升。
(3)若方格纸每格的大小为1 cm2,则由图可读出油膜展开的面积约为___(填选项序号)。
A. 75cm2 B. 115cm2 C. 160cm2 D. 250cm2
(4)假设在水面上为单分子油膜,则由小明的实验数据计算油酸分子的直径大约为_______(填选项序号)。
A. 0.11nm B. 0.22nm C. 0.43nm D. 0.87nm
【答案】(1)0.01
(2) (3)B (4)C
【解析】
【小问1详解】
溶液的体积百分比浓度为
【小问2详解】
1滴溶液里含有的油酸体积为毫升
【小问3详解】
数格子数目,不足半个格子的舍去,超过半个格子的算一个格子,可得油膜面积约为
故选B。
【小问4详解】
设油酸分子直径为,由代入数据可得
故选C。
12. 如图1所示的实验电路可以用来测量电源的电动势和内阻,阻值为5Ω的定值电阻R0在电路中充当保护电阻,R是电阻箱,最大阻值为999.9Ω。电源电动势约3~4V,电源内阻约2Ω,电流表:0~0.6A量程内阻为1Ω、0~3 A量程内阻为0.2Ω。
(1)图1中测电流时导线应与电流表_____(填“0.6 A”或“3 A”)的接线柱连接。
(2)请依据图1中的实验电路在图2的虚线框内画出本实验的电路图。
(3)电路连接好之后,闭合开关,调节电阻箱R的阻值,记录下R、I的多组数据,然后以R为横轴、以为纵轴建立直角坐标系,依数据在坐标系中描点,然后把这些点拟合为一条直线的理论依据是=______(用R0、R、E、r和电流表内阻RA表示)。
(4)图3为拟合出的图线,可得电动势E和内阻r的测量值为E=______V, r=_______Ω。(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)0.6 A
(2) (3)
(4) ①. 3.0 ②. 1.8
【解析】
【小问1详解】
电路中最大电流约为
为了减小测量误差,测电流时导线应与电流表0.6 A的接线柱连接。
【小问2详解】
电源、开关、保护电阻、电流表、电阻箱串联组成闭合回路,电路图如图所示
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律得
变形可得
【小问4详解】
[1][2]由图可知图线斜率
由(3)可知
可得
图线纵截距
解得
13. 一列沿x轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图所示。x轴上M点与坐标原点的距离为3m,时,M点刚好第三次到达波谷。求:
(1)该波的波速大小;
(2)原点O处质点的位移随时间t变化的振动方程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
波沿x轴负方向传播,根据同侧法可知时刻M向上振动,根据题意
解得周期
由题图可知波长
波速
解得
【小问2详解】
由题图可知,振幅
圆频率
根据同侧法可知O点时振动方向向下,故O点的振动方程为
14. 如图,第I象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第IV象限内存在垂直xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为-q的带负电粒子,从y轴上的P点以大小为v0的初速度沿x轴正方向射入电场,经电场偏转后从x轴上的Q点射入磁场,经磁场偏转后从M点垂直y轴离开磁场。已知,,带电粒子的重力和空气阻力不计。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从P运动到M的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子运动轨迹如图所示
设粒子在第I象限限内运动的时间为,则有,
联立解得
【小问2详解】
设粒子在Q点时速度大小为,方向与x轴正方向的夹角为,则,
联立解得,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得
由几何关系得
联立解得磁感应强度大小
【小问3详解】
粒子在第I象限内运动的时间为
粒子在第IV象限内运动周期
粒子在第IV象限内运动的时间为
粒子从P运动到M的时间
15. 在粗糙的水平地面上选一点O,以O为原点建立直角坐标系xOy,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。把一块“L”形质量为0.3 kg的长木板放在水平地面上,并使长木板的中点与原点O对齐,长木板左侧挡板的厚度不计。长木板中点的左侧上表面光滑,右侧上表面粗糙,一可看作质点质量为0.098 kg的滑块放在长木板的中点。某时刻一质量为0.002 kg的子弹以200 m/s的速度水平向左射入滑块(时间极短)并嵌入其中,滑块与挡板发生弹性碰撞(时间极短)后反弹,当滑块回到原点O时速度刚好为零。已知滑块未从木板上滑落,子弹射入滑块后,木板与地面间的最大静摩擦力为0.9N,滑块与木板粗糙部分间的最大静摩擦力为0.4N,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)子弹射入滑块过程系统损失的机械能;
(2)滑块与木板左端挡板发生弹性碰撞后瞬间各自的速度大小;
(3)木板的长度。
【答案】(1)
(2)均为2m/s (3)
【解析】
【小问1详解】
设子弹和滑块嵌合体A的质量为,嵌入后的速度为,根据动量守恒定律有
解得
系统损失的机械能
解得
【小问2详解】
取向左为正方向,滑块向左运动的过程中,木板一直处于静止状态,用表示木板质量,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得,
即速度大小均为2m/s。
【小问3详解】
设A与B碰后再次回到O点时,匀速运动时间为,减速运动时间为,在时间内,B做匀减速直线运动,B的加速度
设木板的长度为L,在这段时间内A运动的位移与B运动的位移大小之和等于,则有
在时间内,A的加速度
A在这段时间内运动的总位移也等于,则有
联立解得(另一解舍去),
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