宁夏吴忠市吴忠中学2025-2026学年高二下学期期末物理试卷

**基本信息** 以钇90生产、巴黎奥运会网球等真实情境为载体，覆盖力学、电磁学、近代物理等模块，融合物理观念与科学思维，注重实验探究与综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/24|核反应方程（钇90生产）、交流电有效值、天体运动密度计算|科技前沿情境，基础概念辨析| |多选|4/16|匀减速直线运动（ABCD四点）、气体状态变化（p-V图像）|过程分析与多解能力考查| |实验题|2/16|牛顿第二定律验证（气垫导轨）、铅笔芯电阻率测量|科学探究与数据处理结合| |计算题|4/44|机械波传播方向判断、带电粒子在复合场运动、气体实验定律、动量能量综合（轨道滑块）|多模块综合，模型建构与推理应用|

吴忠中学2025-2026学年下学期高二年级期末考试 物理试卷答案及解析 考试时间：100分钟 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。） 1. 2025年6月，我国成功掌握商用堆生产钇90（）玻璃微球的技术，可实现批量化生产。在核反应堆中，由核反应生成、则（ ） A. X是质子 B. X是电子 C. a = 90 D. b = 0 【答案】D 【解析】 【详解】核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，对反应式分析如下 由质量数守恒a＋1 = 90 解得a = 89 由电荷数守恒39＋b = 39 解得b = 0 可知X是中子。 故选D。 2．在巴黎奥运会上，郑钦文获得女单网球冠军，为中国网球赢得了历史性的突破。如图所示，郑钦文比赛过程中，下列说法正确的是（ 　） A．网球所受重力的方向垂直于地面 B．网球的重心在网球上 C．球拍对球的弹力是因为球拍发生了弹性形变而产生的 D．网球落地后弹起的方向就是地面对球的弹力方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．网球所受重力的方向垂直于水平面向下，地面不一定水平，故A错误； B．网球的重心在网球的中心，不在网球上，故B错误； C．弹力都是因为施力物体发生形变产生的弹力，即球拍发生了弹性形变而产生了对球的弹力，故C正确； D．地面对球的弹力方向垂直地面向上，而网球落地后弹起的方向可以是斜向上，两者的方向可以不相同，故D错误。 故选C。 3. 如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是（　　） A. 此交流电的频率为100Hz B. 此交流电动势的有效值为40V C. 当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大 D. 当线圈平面转到平行于磁场的位置时产生的电动势最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由发电机的电动势随时间的变化规律可知，此交流电的频率为，故A错误； B．此交流电动势的有效值为，故B错误； C．当线圈平面转到图示位置时，线圈处于中性面，其磁通量最大，但磁通量的变化率为零，故C错误； D．当线圈平面转到平行于磁场的位置时，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，故D正确。 故选D。 4. 下列说法正确的是（ ） A. 图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 B. 图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图3在同一介质中，光的传播速度比光小 D. 图4泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生干涉产生的 【答案】C 【解析】 【详解】A．自然光经过第一个偏振片后，会变成仅沿第一个透振方向振动的偏振光；由于两个偏振片透振方向互相垂直，该偏振光无法通过第二个偏振片，光屏不会发亮，故A错误； B．光导纤维依靠光的全反射传输信号，全反射要求光从光密介质射向光疏介质，因此内芯的折射率一定大于外套的折射率，故B错误； C．图中光的入射角更大，、光的折射角相同，根据折射定律，可得光在介质中的折射率 再由介质中光的传播速度，可得同一介质中光的传播速度比光小，故C正确； D．泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时，光发生衍射产生的现象，不是干涉，故D错误。 故选C。 5.郭守敬望远镜是我国首个天文领域大科学装置，积累了大量的观测数据。分析观测数据表明，某行星绕一恒星做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为该恒星半径的n倍。不考虑其他星体的影响，引力常量为G，则该恒星的平均密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设恒星半径为R，由题意得行星轨道半径r = nR 行星绕恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 整理得恒星质量 恒星为均匀球体，体积，平均密度，将r = nR代入得 故选B。 6.某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（ ） A. 点的电场强度比点的大 B. 电子沿直线从 点运动到点时，动能减小 C. 电子沿直线从点运动到点时，速度增大 D. 电子束的横截面大小和形状均不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线的疏密表示电场强度大小，电场线越密场强越大。图中 点电场线比点更密，因此 点场强大于点，A错误。 B．电子带负电，所受电场力方向与电场方向相反。电子从运动到 ，位移方向向右，电场力与位移方向相同，电场力做正功，根据动能定理，电子动能增大，B错误。 C．电子从 运动到 ，位移向右，电场力仍向右，电场力依旧做正功，电子动能增大，速度增大，C正确。 D．中轴线外的电子，所受电场力存在垂直电场中轴线的分力，会发生偏转，因此电子束的横截面积会改变，形状发生改变，D错误。 故选C。 7.如图所示，空间存在水平向右的匀强磁场的磁感应强度大小为B，从中点将长为2L的导线围成夹角为60°的折线置于纸面内，当导线中通有电流I时，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中导线所受的安培力大小为0 B. 图乙中导线所受的安培力大小为BIL C. 图丙中导线所受的安培力大小为BIL D. 图丁中导线所受的安培力大小为BIL 【答案】A 8. 如图甲为氢原子能级图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极，只有频率为和的光能使它发生光电效应。分别用频率为的两个光源照射光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出3种不同频率的光 B. 图乙中，用频率的光照射时，将滑片向右滑动，电流表示数一定增大 C. 图丙中，图线所表示的光的光子能量为 D. 图乙中，光电管中的光电流方向为由极指向极 【答案】C 【解析】 【详解】A．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多可产生种光子，故A错误； B．图乙中不知道电源正负极，没办法判断在光电管AK之间加的正向还是反向电压，所以滑片P向右滑动时，电流变化情况没法判断，故B错误； C．只有频率为和的光能使它发生光电效应，那么这两种光子必定是能级向能级跃迁和能级向能级跃迁产生的，由图丙可知b光的频率较大，则b光为n=4能级向能级跃迁产生的，所以b光的光子能量为12.75eV，故C正确； D．产生的光电子运动方向为由K极指向A极，则电流方向为由A极指向K极，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题至少有一个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。） 9. 如图所示，一物体自某点（图中未标出）开始做匀减速直线运动，依次经过最后的A、B、C、D四点，最后停在D点。已知A、B的间距为6m，B、C的间距为3m，且物体通过AB段与BC段所用的时间均为1s，则（　　） A. C、D间的距离为0.5m B. C、D间的距离为 C. C点的速度为1.5m/s D. C点的速度为0.75m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．物体的加速度为 物体通过B点时的速度为 C、D之间的距离为 ，解得 ，A错误，B正确； CD． C点的速度为 ，解得 ，C正确，D错误。 故选BC。 10. 解放军战士为了增强身体素质，进行拉轮胎负重训练，如图所示。已知绳子与水平地面间的夹角恒为，轮胎质量为，该战士由静止开始做加速直线运动，位移为时，速度达到最大为，已知绳上拉力大小为，则在该过程中（ ） A. 轮胎的加速度大小为 B. 轮胎所受的阻力大小为 C. 阻力所做的功为 D. 拉力的最大功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设轮胎的加速度大小为，轮胎所受的阻力大小为，根据牛顿第二定律得 轮胎做初速度为0的匀加速直线运动，根据运动学公式有 可得轮胎的加速度大小 轮胎所受的阻力大小，故A错误，B正确； C．轮胎运动过程中，阻力做负功，由动能定理可知 解得阻力所做的功，故C错误； D．绳子与水平地面间的夹角恒为，位移为时，轮胎速度达到最大值，故拉力的最大功率为，故D正确。 故选BD。 11. 一定质量的理想气体由状态 经状态、变化到状态， 图像如图所示，则（ ） A. 状态 的温度比状态的低 B. 状态的内能比状态的大 C. 、过程气体对外做的功相等 D. 过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据题意，由图可知，从 过程中，气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，可知，状态a的温度比状态b的低，故A正确； B．从过程中，结合图像，由理想气体状态方程有 解得 可知，状态b的温度比状态c的高，则状态b的内能比状态c的大，故B正确； C．根据 图像的面积表示气体做功，由图可知，过程中，气体对外做功为 过程中，气体对外做功为 可知，、过程气体对外做的功不相等，故C错误； D．由图可知，过程气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，气体的内能增大，由热力学第一定律可知，过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量，故D正确。 故选ABD。 12.如图所示，MN和PQ是固定在水平面内的两根光滑平行金属导轨，间距为d，导轨足够长且电阻忽略不计。导轨间有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m、长度为d、电阻为R的金属杆ab静止放置在导轨左端，导轨右端接有一阻值也为R的定值电阻。从时刻起，对金属杆施加一方向水平向右、功率恒为的牵引力。经时间后金属杆以速度（未知）做匀速运动。已知金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，不计空气阻力，则金属杆在导轨上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆a端的电势高于b端的电势 B. 金属杆匀速运动时的速度 C. 当金属杆的速度达到时，其加速度大小为 D. 从时刻起，在时间内定值电阻上产生的焦耳热为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．金属杆切割磁感线，产生感应电动势，等效为电源，由右手定则可知，金属杆中的电流从a到b，而电源内部电流从负极a到正极b，故金属杆b端的电势高于a端的电势，A错误； B．金属杆匀速运动时，所受的牵引力大小等于安培力大小，有 解得，B错误； C．当金属杆的速度达到时，对金属杆，由牛顿第二定律有 又 可得，C正确； D．从时刻起，时间内，设金属杆克服安培力做的功为，对金属杆，由动能定理有 解得 而等于整个回路产生的焦耳热，由于金属杆与定值电阻串联且两者电阻相等，故定值电阻上产生的焦耳热为，D正确。 故选CD。 三、实验题（本题共2小题，共16分） 13. （8分）某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则__________mm。 （2）调整好装置，释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小__________（保留2位有效数字）。 （3）记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，则滑块下滑的加速度__________（用、、表示）。测得气垫导轨两支脚间距为，垫高为 ，理论上__________（用、 、重力加速度大小表示），若两者在误差允许范围内相等，即验证了牛顿第二定律。 【答案】（1）5.10 （2）0.50 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的读数，即遮光条的宽度为 【小问2详解】 滑块经过光电门的时间极短，用滑块经过光电门的平均速度代替瞬时速度，滑块通过光电门1的速度大小 【小问3详解】 [1]根据速度位移关系有 可得 [2]根据几何关系可得导轨与水平方向夹角的正弦值为 若不考虑阻力，即理论上，根据牛顿第二定律有 可得 14. （8分）在测量铅笔芯电阻率的实验中，实验器材有：待测圆柱形铅笔芯、电压表、电流表 、电阻箱、干电池、刻度尺、螺旋测微器、开关、滑片及导线等。实验电路图如图（a）所示， 、 为铅笔芯的两端，滑片在 、 间左右滑动。 （1）用螺旋测微器测量铅笔芯的直径 ，其示数如图（b）所示，可知__________。 （2）适当选择电阻箱的阻值、移动滑片到某位置、测量 、 间的长度 ，闭合开关，记录电压表的示数U，电流表的示数 ，则该铅笔芯电阻率的表达式为__________（用、 、 和 表示）。 （3）多次改变滑片P的位置、记录对应的 、、 ，由实验数据绘制出的图如图（c）所示。由此可得该铅笔芯的电阻率________（取3.14，保留两位有效数字）。 （4）干电池使用一段时间后，其内阻增大，对电阻率的测量结果__________（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1）0.500 （2） （3） （4）无 【解析】 【小问1详解】 读数为 【小问2详解】 根据欧姆定律结合电阻定律可知， 联立解得 【小问3详解】 根据可知，故图像的斜率为 得 代入数值解得 【小问4详解】 干电池的内阻增大，不考虑电表内阻的影响下，实验中测量的U和通过的电流I还是真实值，对实验测量结果无影响。 四、计算题（本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15.(8分)13. 一列简谐横波沿 轴传播，波速为。 时刻的波形图如图所示，此时处的质点 的振动方向沿 轴负方向，和处的质点均处于平衡位置。 （1）求波的传播方向、波长和周期 。 （2）从 时刻开始，经多长时间质点 第二次到达平衡位置？ 【答案】（1）沿x负方向传播，， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意 时刻质点P的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法可知波沿x负方向传播，根据图像可知波长 周期为 【小问2详解】 根据波传播的特性，当 时处质点的振动形式传播到P位置时，质点P第一次到达平衡位置，需要的时间为 故质点P第二次到达平衡位置时经过的时间为 16.(10分)图中左边有一对水平放置的平行金属板，两板相距为，电压为，两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。图中右边有一半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面朝外。一束离子垂直磁场沿如图路径穿出，并沿直径方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的点射出，已知图中，不计重力，求： 离子到达点时速度的大小； 离子的电性及比荷。 【答案】 解：离子在平行金属板之间做匀速直线运动， 由平衡条件得： 已知电场强度： 由式解得： 根据左手定则，离子束带负电，离子在圆形磁场区域做匀速圆周运动，轨迹如图所示： 由牛顿第二定律得： 由几何关系得： 解得 17.(12分) 如图所示，一导热良好的圆柱形汽缸竖直放置于水平地面上，横截面积，用质量m=2kg厚度不计的活塞密封一定质量的理想气体。初始时活塞与汽缸底部距离，与汽缸底部距离处有一固定卡环，外界大气压，初始气体状态1温度。现缓慢加热气体，加热至气体状态2温度时停止。忽略活塞与汽缸间摩擦，重力加速度。 （1）如图乙所示两条曲线为气体状态1和2的分子速率分布曲线，状态2对应的曲线为_______（填A或B），气体温度从300K至400K过程中，单位时间撞击单位面积汽缸壁的分子数_______（填“增大”、“不变”或“减小”） （2）求状态2的气体压强。 （3）若从状态1到状态2过程中气体吸收热量Q=120J，求外界对气体做的功W及气体内能变化。 【答案】（1）B，减少 （2） （3）-21J，99J 【解析】(1)[1]状态2温度高，分子平均速率大，对应曲线B； [2]对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得 气体先做等压变化，根据盖-吕萨克定律可知 解得 接下来气气体温度从300K至400K过程为等压变化，单位时间内单位面积汽缸壁受到撞击力不变，但每次分子撞击力变大，故撞击次数减少。 (2)气体先发生等压变化，接下来气体做等容变化，根据查理定律可得 解得 (3)外界对气体所做的功 由热力学第一定律得 18.(14分) （1）如图1所示，光滑水平面上有一轨道，轨道是由长l=1m的水平部分A和半径为R=0.5m的竖直半圆形部分B组成，轨道A的上表面粗糙，轨道B的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。小物块C静置在A的左端，C与轨道A间的动摩擦因数和C与P点的距离x关系如图2所示，已知A、B、C的质量均为m=1kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。 （1）若轨道A、B固定，给C一个向右的初速度v0=4m/s，当C到达P点时对轨道B的压力为26N，求C到达P点时的速度大小和图2中的μ0； 利用（1）中μ0的计算结果，回答： （2）若轨道A、B不固定，且A、B不粘连，仍给C一个向右的初速度v0=4m/s，运动过程中B始终保持竖直，求C相对于P点能上升的最大高度； （3）若轨道A、B不固定，且A、B粘连，C能通过P点并再次返回P点时对地有向右的速度，求v0需满足的条件。 【答案】（1），0.6 （2）0.1m （3） 【解析】 【小问1详解】 若轨道A、B固定，C运动到轨道B的最低点P时，根据牛顿第二定律可得 该过程中，根据动能定理可得 摩擦力做功 联立解得，=0.6 【小问2详解】 若轨道A、B不固定，且A、B不粘连，C从A的左端滑至P点过程中，A、B、C组成的系统满足动量守恒，设C在P点的速度为v1，A、B的速度为v2，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得， 联立解得， C在B上运动时，B、C组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，当B、C在水平方向达到共同速度时，C运动到最高点，设最高点与P点高度差为h，对B、C系统，根据动量守恒定律可得 根据机械能守恒定律可得 解得 【小问3详解】 若轨道A、B不固定，且A、B粘连，C到达P点时，设此时C的速度为vC，对A、B、C系统，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得 解得 为了满足C返回P点时对地有向右的速度，则， 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 吴忠中学2025-2026学年下学期高二年级期末考试 物理试卷答案 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 选项 D C D C B C A C 二、多项选择题二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题至少有一个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。） 题号 9 10 11 12 选项 BC BD ABD CD 三、实验题（本题共2小题，共16分） 13.（1）5.10 （2）0.50 （3） ①. ②. 14.（1）0.500 （2） （3） （4）无 四、计算题（本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15.(8分)【答案】（1）沿x负方向传播，， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意 时刻质点P的振动方向沿y轴负方向，根据同侧法可知波沿x负方向传播，根据图像可知波长 周期为 【小问2详解】 根据波传播的特性，当 时处质点的振动形式传播到P位置时，质点P第一次到达平衡位置，需要的时间为 故质点P第二次到达平衡位置时经过的时间为 16(10分)【【答案】 解：离子在平行金属板之间做匀速直线运动， 由平衡条件得： 已知电场强度： 由式解得： 根据左手定则，离子束带负电，离子在圆形磁场区域做匀速圆周运动，轨迹如图所示： 由牛顿第二定律得： 由几何关系得： 解得 17.(12分)【答案】（1）B，减少 （2） （3）-21J，99J 【解析】(1)[1]状态2温度高，分子平均速率大，对应曲线B； [2]对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得 气体先做等压变化，根据盖-吕萨克定律可知 解得 接下来气气体温度从300K至400K过程为等压变化，单位时间内单位面积汽缸壁受到撞击力不变，但每次分子撞击力变大，故撞击次数减少。 (2)气体先发生等压变化，接下来气体做等容变化，根据查理定律可得 解得 (3)外界对气体所做的功 由热力学第一定律得 18.(14分)【答案】（1），0.6 （2）0.1m （3） 【解析】 【小问1详解】 若轨道A、B固定，C运动到轨道B的最低点P时，根据牛顿第二定律可得 该过程中，根据动能定理可得 摩擦力做功 联立解得，=0.6 【小问2详解】 若轨道A、B不固定，且A、B不粘连，C从A的左端滑至P点过程中，A、B、C组成的系统满足动量守恒，设C在P点的速度为v1，A、B的速度为v2，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得， 联立解得， C在B上运动时，B、C组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，当B、C在水平方向达到共同速度时，C运动到最高点，设最高点与P点高度差为h，对B、C系统，根据动量守恒定律可得 根据机械能守恒定律可得 解得 【小问3详解】 若轨道A、B不固定，且A、B粘连，C到达P点时，设此时C的速度为vC，对A、B、C系统，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得 解得 为了满足C返回P点时对地有向右的速度，则， 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $ 吴忠中学2025-2026学年下学期高二年级期末考试 物理试卷 考试时间：100分钟 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。） 1.2025年6月，我国成功掌握商用堆生产钇90（）玻璃微球的技术，可实现批量化生产。在核反应堆中，由核反应生成、则（ ） A. X是质子 B. X是电子 C. a = 90 D. b = 0 2．在巴黎奥运会上，郑钦文获得女单网球冠军，为中国网球赢得了历史性的突破。如图所示，郑钦文比赛过程中，下列说法正确的是（ 　） A．网球所受重力的方向垂直于地面 B．网球的重心在网球上 C．球拍对球的弹力是因为球拍发生了弹性形变而产生的 D．网球落地后弹起的方向就是地面对球的弹力方向 3. 如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是（　　） A. 此交流电的频率为100Hz B. 此交流电动势的有效值为40V C. 当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大 D. 当线圈平面转到平行于磁场的位置时产生的电动势最大 4.下列说法正确的是（ ） A. 图1中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 B. 图2为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图3在同一介质中，光的传播速度比光小 D. 图4泊松亮斑是光照射到不透明小圆盘时发生干涉产生的 5.郭守敬望远镜是我国首个天文领域大科学装置，积累了大量的观测数据。分析观测数据表明，某行星绕一恒星做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为该恒星半径的n倍。不考虑其他星体的影响，引力常量为G，则该恒星的平均密度为（ ） A. B. C. D. 6.某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（ ） A. 点的电场强度比点的大 B. 电子沿直线从 点运动到点时，动能减小 C. 电子沿直线从点运动到点时，速度增大 D. 电子束的横截面大小和形状均不变 7.如图所示，空间存在水平向右的匀强磁场的磁感应强度大小为B，从中点将长为2L的导线围成夹角为60°的折线置于纸面内，当导线中通有电流I时，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中导线所受的安培力大小为0 B. 图乙中导线所受的安培力大小为BIL C. 图丙中导线所受的安培力大小为BIL D. 图丁中导线所受的安培力大小为BIL 8. 如图甲为氢原子能级图，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极，只有频率为和的光能使它发生光电效应。分别用频率为的两个光源照射光电管阴极，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出3种不同频率的光 B. 图乙中，用频率的光照射时，将滑片向右滑动，电流表示数一定增大 C. 图丙中，图线所表示的光的光子能量为 D. 图乙中，光电管中的光电流方向为由极指向极 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题至少有一个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。） 9.如图所示，一物体自某点（图中未标出）开始做匀减速直线运动，依次经过最后的A、B、C、D四点，最后停在D点。已知A、B的间距为6m，B、C的间距为3m，且物体通过AB段与BC段所用的时间均为1s，则（　　） A. C、D间的距离为0.5m B. C、D间的距离为 C. C点的速度为1.5m/s D. C点的速度为0.75m/s 10. 解放军战士为了增强身体素质，进行拉轮胎负重训练，如图所示。已知绳子与水平地面间的夹角恒为，轮胎质量为，该战士由静止开始做加速直线运动，位移为时，速度达到最大为，已知绳上拉力大小为，则在该过程中（ ） A. 轮胎的加速度大小为 B. 轮胎所受的阻力大小为 C. 阻力所做的功为 D. 拉力的最大功率为 11. 一定质量的理想气体由状态 经状态、变化到状态， 图像如图所示，则（ ） A. 状态 的温度比状态的低 B. 状态的内能比状态的大 C. 、过程气体对外做的功相等 D. 过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 12.如图所示，MN和PQ是固定在水平面内的两根光滑平行金属导轨，间距为d，导轨足够长且电阻忽略不计。导轨间有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m、长度为d、电阻为R的金属杆ab静止放置在导轨左端，导轨右端接有一阻值也为R的定值电阻。从时刻起，对金属杆施加一方向水平向右、功率恒为的牵引力。经时间后金属杆以速度（未知）做匀速运动。已知金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，不计空气阻力，则金属杆在导轨上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆a端的电势高于b端的电势 B. 金属杆匀速运动时的速度 C. 当金属杆的速度达到时，其加速度大小为 D. 从时刻起，在时间内定值电阻上产生的焦耳热为 三、实验题（本题共2小题，共16分） 13.（8分）某实验小组利用图1所示装置验证牛顿第二定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则__________mm。 （2）调整好装置，释放滑块。数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小__________（保留2位有效数字）。 （3）记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，则滑块下滑的加速度__________（用、、表示）。测得气垫导轨两支脚间距为，垫高为 ，理论上__________（用、 、重力加速度大小表示），若两者在误差允许范围内相等，即验证了牛顿第二定律。 14.（8分） 在测量铅笔芯电阻率的实验中，实验器材有：待测圆柱形铅笔芯、电压表、电流表 、电阻箱、干电池、刻度尺、螺旋测微器、开关、滑片及导线等。实验电路图如图（a）所示， 、 为铅笔芯的两端，滑片在 、 间左右滑动。 （1）用螺旋测微器测量铅笔芯的直径 ，其示数如图（b）所示，可知__________。 （2）适当选择电阻箱的阻值、移动滑片到某位置、测量 、 间的长度 ，闭合开关，记录电压表的示数U，电流表的示数 ，则该铅笔芯电阻率的表达式为__________（用、 、 和 表示）。 （3）多次改变滑片P的位置、记录对应的 、、 ，由实验数据绘制出的图如图（c）所示。由此可得该铅笔芯的电阻率________（取3.14，保留两位有效数字）。 （4）干电池使用一段时间后，其内阻增大，对电阻率的测量结果__________（填“有”或“无”）影响。 四、计算题（本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15.(8分) 一列简谐横波沿 轴传播，波速为。 时刻的波形图如图所示，此时处的质点 的振动方向沿 轴负方向，和处的质点均处于平衡位置。 （1）求波的传播方向、波长和周期 。 （2）从 时刻开始，经多长时间质点 第二次到达平衡位置？ 16.(10分) 图中左边有一对水平放置的平行金属板，两板相距为，电压为，两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。图中右边有一半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面朝外。一束离子垂直磁场沿如图路径穿出，并沿直径方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的点射出，已知图中，不计重力，求： 离子到达点时速度的大小； 离子的电性及比荷。 17.(12分) 如图所示，一导热良好的圆柱形汽缸竖直放置于水平地面上，横截面积，用质量m=2kg厚度不计的活塞密封一定质量的理想气体。初始时活塞与汽缸底部距离，与汽缸底部距离处有一固定卡环，外界大气压，初始气体状态1温度。现缓慢加热气体，加热至气体状态2温度时停止。忽略活塞与汽缸间摩擦，重力加速度。 （1）如图乙所示两条曲线为气体状态1和2的分子速率分布曲线，状态2对应的曲线为_______（填A或B），气体温度从300K至400K过程中，单位时间撞击单位面积汽缸壁的分子数_______（填“增大”、“不变”或“减小”） （2）求状态2的气体压强。 （3）若从状态1到状态2过程中气体吸收热量Q=120J，求外界对气体做的功W及气体内能变化。 18.(14分)如图1所示，光滑水平面上有一轨道，轨道是由长l=1m的水平部分和半径为R=0.5m的竖直半圆形部分B组成，轨道A的上表面粗糙，轨道B的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。小物块C静置在A的左端，C与轨道A间的动摩擦因数和C与P点的距离x关系如图2所示，已知A、B、C的质量均为m=1kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。 （1）若轨道A、B固定，给C一个向右的初速度v0=4m/s，当C到达P点时对轨道B的压力为26N，求C到达P点时的速度大小和图2中的μ0； 利用（1）中μ0的计算结果，回答： （2）若轨道A、B不固定，且A、B不粘连，仍给C一个向右的初速度v0=4m/s，运动过程中B始终保持竖直，求C相对于P点能上升的最大高度； （3）若轨道A、B不固定，且A、B粘连，C能通过P点并再次返回P点时对地有向右的速度，求v0需满足的条件。 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $