精品解析：浙江杭州第十四中学2025-2026学年高二上学期期末阶段性测试物理试卷

杭十四中二O二五学年第一学期期末阶段性测试 高二年级物理学科试卷 考生须知： 1.试卷满分100分，考试时间90分钟 2.答案必须写在答题卡上，考试结束后只需上交答题卷。 一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39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. 下列单位中，属于国际单位制的基本单位的是（　　） A. 秒（s） B. 焦耳（J） C. 瓦特（W） D. 牛顿（N） 【答案】A 【解析】 【详解】秒（s）是国际单位制的基本单位；焦耳（J）、瓦特（W）、牛顿（N）是国际单位制的导出单位。 故选A。 2. 两个可视为点电荷的相同金属小球，带电量分别为-Q和+3Q，固定在相距为r的两处时，它们间的库仑力大小为F，两小球相互接触后将其距离变为2r固定，则两球间库仑力的大小变为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据库仑定律可得 相同金属小球接触时，异种电荷先中和再平分，总电荷量为 因此接触后每个小球带电量 所以 故选D。 3. 2025年7月12日，浙江省第五届体育大会在台州市体育中心网球馆开幕。如图甲所示是嗒嗒球比赛的场景，图乙为嗒嗒球在空中飞行的轨迹图，图中C、D为同一轨迹上等高的两点，A为该轨迹的最高点，则下列关于嗒嗒球的说法正确的是（ ） A. 嗒嗒球从C点经最高点A到达D点的过程中机械能守恒 B. 嗒嗒球在最高点A的加速度方向竖直向下 C. 在嗒嗒球飞行的整个过程中，最高点A的动能最小 D. 上升阶段CA段的飞行时间小于下降阶段AD段的运动时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．由轨迹图可知，嗒嗒球运动过程中受到空气阻力作用，且空气阻力做负功，所以机械能减小，故A错误； B．嗒嗒球在最高点A时，受到重力和水平方向的空气阻力作用，合力方向不是竖直向下，所以加速度方向不是竖直向下，故B错误； C．嗒嗒球在最高点A时，所受重力和空气阻力的合力方向斜向下偏左，此时合力方向与速度方向的夹角大于，嗒嗒球继续做减速运动，所以最高点A的动能不是最小，故C错误； D．上升阶段空气阻力的竖直分力向下，下降阶段空气阻力的竖直分力向上，所以上升阶段竖直方向的平均加速度大于下降阶段竖直方向的平均加速度，根据可知，上升阶段CA段的飞行时间小于下降阶段AD段的运动时间，故D正确。 故选D。 4. 在足球场上，一质量为的足球朝运动员以的水平速度迎面而来，然后运动员将足球以的速度反方向踢回，规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是（ ） A. 足球动量的变化量为 B. 运动员对足球的冲量为 C. 运动员对足球不做功 D. 运动员对足球做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．足球质量 规定足球被踢回的方向为正方向，则初速度，末速度，则动量变化量，故A错误； B．根据动量定理，运动员对足球的冲量等于足球的动量变化量，即，故B错误； C．根据动能定理，运动员对足球做功等于足球的动能变化量，足球初末动能不相等，动能变化量不为0，因此运动员对足球做功，故C错误； D．运动员对足球做功为，故D正确。 故选D。 5. 2025年春节联欢晚会上最大的亮点莫过于机器人和真人一起跳舞，也标志中国的人形机器人处于国际领先水平。如图为机器人在竖直平面上转动手帕的情景，已知手帕直径约为。要想把该手帕在竖直平面内以帕中心为转轴转动起来，重力加速度取，则需提供的最小转速约为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】要让手帕在竖直平面内绕中心转轴转动，临界情况是手帕边缘的质点运动到最高点时，重力恰好提供向心力，此时转速最小。手帕直径 因此转动半径 对边缘质点，最高点有 角速度与转速的关系为 可得转速​​ 代入数据解得 故选C。 6. 如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节（电流越大，磁场越强）。下列说法中正确的是（　　） A. 仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大 B. 仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大 C. 仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大 D. 仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大 【答案】B 【解析】 【详解】A B．根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是逆时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有 解得 仅增大励磁线圈中电流，磁感应强度B增大，电子束径迹的半径变小，仅提高电子枪加速电压U，电子束径迹的半径变大，故A错误，B正确； C D．由电子做圆周运动的周期 仅增大励磁线圈中电流，磁感应强度B增大，电子做圆周运动的周期将变小，仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将不变，故CD错误； 故选B。 7. 光滑水平轨道固定在地面上，轨道右侧固定传感器，传感器与一轻质弹簧连接，开始时弹簧处于原长状态，如图甲所示。使小车以初速度沿轨道向右运动，传感器记录小车运动过程中小车的图像（如图乙所示）和小车所受弹簧弹力大小F随时间t的变化图像（如图丙所示），忽略空气阻力。以下说法正确的是（　　） A. 小车质量m为 B. 小车速度为零时，加速度也为零 C. 时间内，小车做匀变速直线运动 D. 时间内，小车的机械能守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动量定理 可知丙图中图线与时间轴所围面积表示小车受到的弹力的冲量，取水平向右为正方向，则有 解得 故A正确； BC．由题可知，小车接触到弹簧后向右运动过程中，由乙、丙图可知在到时间内受到的弹力逐渐增大，则小车做加速度增大的减速运动，速度减为0，此时弹力最大，即小车所受的合外力最大；此时小车受到水平向左的弹力，后小车向左运动，弹力减小，小车向左做加速度逐渐减小的加速运动，故BC错误； D．在时间内，小车受到弹簧弹力的作用，则小车在此期间受到外力的作用，故机械能不守恒，故D错误。 故选A。 8. 一只蜜蜂在平静湖面上双翅同时同向同频振动，在水面激起的波纹（部分）如图所示。蜜蜂翅膀与水面接触点为轴与中垂线重合，与两点距离差为的点附近区域水面较为平静。已知蜜蜂每秒钟振动翅膀100次，水波在深水区的传播速度大于在浅水区的传播速度。则（ ） A. 轴上某处飘着的一片树叶比较平静 B. 在蜜蜂附近水域，水波波长的最大值为 C. 这些水波经过直径大于的石头时不会发生衍射 D. 在深水区传播时，这些水波的波长会变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．轴是、连线的中垂线，轴上任意一点到、两波源的路程差为0。由于两波源振动同向，路程差为波长整数倍（此处为0）的点为振动加强点，所以轴上树叶会剧烈振动，故A错误； B．点附近水面较为平静，说明点为振动减弱点。对于同相振动的波源，减弱点满足路程差() 已知，则 解得 当时波长最大，最大值为，故B正确； C．衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射。当障碍物尺寸与波长差不多或比波长更小时，衍射现象明显；当障碍物尺寸大于波长时，衍射现象不明显，但依然存在，故C错误； D．波的频率由波源决定，水波进入深水区频率不变。已知水波在深水区的传播速度大于在浅水区的传播速度，根据可知，在深水区传播时，波长会变大，故D错误。 故选B。 9. 如图甲所示，某次运动员利用战绳进行训练时，战绳上形成的绳波可视为简谐横波，P和Q是某条战绳上相距1.5m的两个质点，图乙、丙分别表示P、Q两个质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 0~1s内，质点P运动的路程为0.75m B. 时刻质点Q的振动方向向右 C. 若波长满足，则该绳波的传播速率为2.5m/s D. 若波长大于2.5m，则该绳波的传播速率可能为10m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．图乙可知周期为，振幅，因为 则0~1s内，质点P运动的路程为，故A错误； B．图丙可知t=0时刻质点Q的振动方向沿y轴正方向，故B错误； C．由图可知t=0时刻P在波峰，Q在平衡位置且向上振动。若波由P传向Q，则有 解得 若波由Q传向P，则有 解得 因为，可知只有n=0且波由Q传向P时满足，此时波长为2m，则波速，故C正确； D．若波长大于2.5m，则波只能从P传向Q且n=0时满足，此时波长为6m，则波速，故D错误。 故选C。 10. 现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（　　） A. 降噪过程应用的是声波的衍射原理 B. 理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等 C. P点处的质点经过一个周期振动所产生的路程为4A（A为降噪声波的振幅） D. P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图可看出，理想状态下降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉现象，由于两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，故A错误，B正确； C．图乙所示，此时介质中的质点P处于平衡位置，但因为两列声波等大反向，所以合振幅为零，故质点P静止不动，速度为零，故C错误； D．波传播时，质点不随波移动，只在平衡位置附近振动，则P点并不随波移动，故D错误。 故选B。 11. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（ ） A. 副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B. 热敏电阻两端电压升高 C. 原线圈输入功率变小 D. 滑片下移一点可以降低报警温度 【答案】D 【解析】 【详解】A．理想变压器副线圈两端电压由原线圈电压和匝数比决定，关系式为 由于和匝数比均不变，所以副线圈两端电压保持不变，与温度变化无关，故A错误； B．出现火情时，温度升高，热敏电阻阻值减小，副线圈回路总电阻减小。根据欧姆定律可知，副线圈电流增大。定值电阻和滑动变阻器两端的电压增大，而两端电压，因不变、增大，所以减小，故B错误； C．原线圈输入功率等于副线圈输出功率，即 由于不变，减小，所以输出功率增大，原线圈输入功率也增大，故C错误； D．报警条件是流过的电流大于临界值，即 降低报警温度，意味着在温度较低（即阻值较大）时就能触发报警。为了在较大时电流仍能达到，需要减小电路中的其他电阻，即减小的阻值。由图乙可知，滑片下移时，接入电路的阻值减小，从而降低了报警温度，故D正确。 故选D。 12. 对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题， 某同学设计制作了电容热膨胀检测仪， 原理如图所示。电容器上极板固定， 下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。已知该材料温度升高竖直方向的高度变大，会使电容器下极板上升， 现将待测材料平放在加热器上，闭合开关S，电路稳定后，下列说法中正确的是（　　） A. 若温度升高， 极板所带电荷量减小 B. 若温度降低， 灵敏电流计G上有从b到a的电流 C. 若温度不变， 滑动变阻器滑片向下滑动少许，灵敏电流计G 上有从a到b的电流 D. 若断开开关S，灵敏电流计G上有从a到b的短暂电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 解得 若温度升高，d减小，极板所带电荷量增大，A错误； B．根据，若温度降低，d增大，极板所带电荷量减小，电容器放电，灵敏电流计G上有从b到a的电流，B正确； C．若温度不变， 滑动变阻器滑片向下滑动少许，滑动变阻器的阻值减小，根据串反并同，电容器两端电压减小，电容器放电，灵敏电流计G上有从b到a的电流，C错误； D．若断开开关S，电容器放电，灵敏电流计G上有从b到a的电流，D错误。 故选B。 13. 如图甲所示为LC振荡电路，图乙为该电路中振荡电流i随时间t的变化图像，规定图甲中电流i方向为正方向，关于该振荡过程，下列说法正确的是（　　） A. 状态a到状态b过程中，电容器的电量在减小 B. 状态b到状态c过程中，自感线圈L的自感电动势在变大 C. 状态d点时刻，电容器C的上极板带负电，下极板带正电 D. 若仅增大电容器C的电容值，该LC振荡电路的周期会减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．在LC振荡电路a到b过程中，电流在减小，说明电容器正在充电，电量在增大，故A错误； B．状态b到状态c过程中，根据可知，电流随时间的变化率在减小时，自感线圈L的自感电动势在变小，故B错误； C．状态d之后，电流增大，说明电容器正在放电，电流为正方向，则电容器C的上极板带负电，下极板带正电，故C正确； D．根据LC振荡电路周期公式，可知C增大，T增大，故D错误。 故选C。 二、不定项选题（本题共2小题，每小题4分，共8分，全选对得4分，漏选得2分，不选、多错选均不得分） 14. 下列关于传感器元件说法正确的是（　　） A. 如图甲、当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用 B. 如图乙、是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C. 如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变小 D. 如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化接通，当磁体远离干簧管时，两个簧片因失去磁性而分开，起到开关的作用，A正确； B．当物体1向右发生微小位移时，铁芯插入的长度变小，线圈自感系数变小，B错误； C．光敏电阻当光照变强时，电阻变小，C正确； D．当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越大，D错误。 故选AC。 15. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 【答案】CD 【解析】 【详解】A．已知单匝线圈内阻，外电阻，由图乙得电动势最大值，周期，电动势有效值 角速度 转速 不是，故A错误； B．电流表、电压表示数均为有效值。电路电流有效值 电流表示数为。电压表测的电压， 不是，故B错误； C．电荷量 由，得 为半个周期，初始时，线圈在中性面，末态线圈位于另一侧中性面，磁通量变化量大小 代入得，故C正确； D．时，线圈完成一个周期转动，回到初始中性面位置，此时电动势，由法拉第电磁感应定律 得 即穿过线圈的磁通量变化率为零，故D正确。 故选CD。 三、非选择题（本题共5小题，共53分） 16. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： （1）除图中所示器材外，还需要的器材有（　　） A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 直流电压表 D. 交流电压表 （2）下列说法正确的是（　　） A. 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C. 理想变压器输入功率等于输出功率，没有能量损失 D. 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 （3）实验中，图中变压器的原线圈接“0，800匝”接线柱，所接电源电压为交流10V，副线圈接“0，400匝”接线柱，则副线圈两端电压可能是（　　） A. 20.0V B. 15.0V C. 5.0V D. 4.0V （4）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当________（选填“>”、“=”或者“<”）原、副线圈的匝数比。 【答案】（1）BD （2）BC （3）D （4）> 【解析】 【小问1详解】 AB．变压器利用互感现象工作，只有输入交流电才能产生变化的磁通量，使副线圈感应出电动势，因此需要低压交流电源，不能用直流干电池，故A错误，B正确； CD．原线圈输入交流电压，副线圈输出交流电压，故应用交流电压表测量输入和输出电压，故C错误，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 A．变压器的铁芯作用是导磁，依靠互感现象传输能量，不是通过铁芯导电输送电能，故A错误； B．变压器工作时，原线圈将电能转化为磁场能，副线圈通过电磁感应将磁场能转化为电能，故B正确； C．理想变压器不漏磁、无能量损失，输入功率等于输出功率，故C正确； D．原线圈两端电压由外接电源决定，和副线圈是否接负载无关，故D错误。 故选BC。 【小问3详解】 对理想变压器，根据电压匝数关系​​，得理想副线圈电压 实际实验中变压器不是理想变压器，存在漏磁、铁芯发热等能量损失，副线圈实际电压一定小于理想值，只有符合。 故选D。 【小问4详解】 实际变压器存在漏磁，副线圈的磁通量变化小于原线圈，因此实际副线圈电压 整理可得 17. 某科技小组设计了如图甲所示的电路来观察电容器的放电现象，电流传感器可采集电流信息，绘制I—t图像。实验步骤：先将单刀双掷开关接2，给电容器充满电，然后单刀双掷开关接1，电容器开始放电，请回答下列问题： （1）电容器充电完成后，电容器的A极板带___________（选填“正”或“负”）电。 （2）图乙为电流传感器绘制的放电过程中的I—t图像，图像中曲线和坐标轴所围区域面积约有40个小格，则电容器释放的电荷量Q约为___________C（保留2位有效数字）。 （3）若换用电动势一样但内阻更大的电源，重复实验步骤，放电过程中的I-t图像中曲线和坐标轴所围区域面积___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）负 （2） （3）不变 【解析】 【小问1详解】 （1）电容器的上极板和电源负极相连，充电完成后，A极板带负电。 【小问2详解】 根据q=It可知，I－t图像与横轴围成区域的面积表示电荷量，则电容器释放的电荷量为 【小问3详解】 I－t图线与坐标轴所围成区域的面积代表电荷量，电荷量不会因为电阻的阻值变化而变化，所以曲线和坐标轴所围成的区域面积不变。 18. 如图甲为在“练习使用多用电表”实验中某多用电表示意图；如图乙为欧姆表测电阻Rx的原理图；用多用电表直接测量电阻约为130 Ω的电灯泡的电阻，其电路连接图如图丙所示，回答下列问题： （1）对甲图，在测量电阻前需要将红、黑表笔短接，进行欧姆调零，需要调整______（选填“A”、“B”或“C”）。 （2）对乙图，若电源的电动势为E，满偏电流为Im，当接上待测电阻Rx后，表头的示数为I，待测电阻Rx的阻值为______。 （3）对丙图，实验选择开关所处的挡位是_____（填“×10”“×100”或“×1000”），灯泡阻值的读数为______Ω。 （4）使用一段时间后，多用电表电源电动势降低，但仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测量某一电阻时，测量值比真实值______（填“偏大”“不变”或“偏小”）。 （5）若用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻，灯泡标有“220 V，100 W”字样，以下测量方式正确的是（　　） A. B. C. 【答案】（1）B （2） （3） ①. ×10 ②. 120 （4）偏大 （5）A 【解析】 【小问1详解】 对甲图，在测量电阻前需要将红、黑表笔短接，进行欧姆调零，需要调整B。 【小问2详解】 根据欧姆表工作的原理可知欧姆表的内阻为 接待测电阻后，根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 【小问3详解】 [1]多用电表测量电阻约为130 Ω的电灯泡的电阻，为使指针在中央附近，应选择×10的倍率； [2]指针指向12刻度，读数为120 Ω。 【小问4详解】 使用一段时间后，多用电表电源电动势降低，根据欧姆表内阻 欧姆调零时欧姆表内阻R内变小，用欧姆表测电阻时，电流 由于R内偏小，I偏小，指针偏左，电阻测量值偏大。 【小问5详解】 螺口灯泡的顶端的锡块和周围的金属螺纹分别与内部灯丝相连，为了测量灯丝的电阻，应将红黑表笔分别接在锡块和金属螺纹上。 故选A。 19. 如图所示，水平面上有一质量为kg的滑块A，滑块A左侧紧靠着一个处于松弛状态的轻质缓冲气囊，气囊质量可忽略不计，开始均处于静止状态。现有一质量也为m的滑块B以m/s的速度撞向气囊，气囊与滑块A、B接触过程中，气囊产生沿水平方向的弹力F与时间t的关系如图所示。已知滑块A、B均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。 （1）若水平面光滑，求气囊恢复原状的过程中，气囊的弹力对滑块B冲量大小以及B与气囊分开时的速度大小； （2）若滑块A、B与水平面的动摩擦因素，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且气囊因形变产生的热量忽略不计求； ①滑块A滑动过程中的最大加速度大小a； ②从滑块B接触气囊开始至滑块A、B均停止滑动的整个过程中，A、B滑动的总路程。 【答案】（1），0 （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 气囊从开始压缩到恢复原状过程中，气囊对滑块B的冲量大小 解得 根据动量定理，气囊恢复原状后，滑块B反向，即 解得 【小问2详解】 ①由图可知时刻内，图像斜率 当时，滑块A加速度最大，根据牛顿第二定律 解得 ②整个运动过程，根据能量守恒，最终动能全部转化为摩擦生热，因此滑块A、B运动的总路程满足 解得 20. 如图所示，竖直正对放置的带电平行板间有水平加速电场，一质量为m、电荷量为的带电粒子从左极板附近由静止释放，从右极板上小孔（大小可忽略）以大小为的速度水平飞出，并正对圆心O进入一半径为R的圆形匀强电场区域，区域内存在竖直向下的匀强电场，圆形边界上的P、点将下半圆三等分且两点连线水平，粒子经电场偏转后恰好可以从P点飞出，不计粒子重力及空气阻力。 （1）求加速电场两极板间电压的大小； （2）求圆形区域匀强电场的电场强度E的大小； （3）若仅改变加速电场两极板间的电压大小，使粒子从点射出圆形电场区域，求此时两极板间所加电压的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子进入圆形匀强电场区域做类平抛运动，由几何关系得 竖直方向有 水平方向有 联立解得 【小问3详解】 由于从点射出时，粒子在电场中经历的时间与从P点射出经历的时间相等，设此时粒子进入偏转电场时的速度为，则由 则结合（1）中结论可得 21. 如图所示为一质谱仪的工作原理示意图，其中速度选择器内的磁场磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，两竖直放置极板之间存在一定的电势差，板间距离为d。O处为一粒子源，发射一带正电粒子以速度v恰能沿直线通过速度选择器，并从A孔垂直于磁场方向射入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，运动半周后打在照相底片上的C点，测得AC长度为L。不计粒子重力，求： （1）速度选择器两极板间的电势差U； （2）粒子的比荷及其在磁场中的运动时间； （3）该粒子有一种同位素，质量是该粒子的倍，两种粒子带电量相同。从O处连续射出多个这两种粒子，速度范围均为，粒子之间作用力忽略不计，若撤去速度选择器，求照相底片上两种粒子落点重叠区域的宽度。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）根据平衡可知 且有 解得 （2）由图可知 根据洛伦兹力提供向心力 解得 根据 ， 解得 （3）撤去速度选择器，对该粒子 ， 解得 由的速度范围为，解得范围为，对同位素粒子 ，， 解得 由的速度范围也为，解得范围为，所以 可得 22. 如图甲所示，两根相距L=2.5m的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左右两端各接一个R=4Ω的定值电阻，质量m=0.5kg的导体棒a垂直导轨放置，与导轨良好接触，导轨间有两个足够大的匀强磁场区，磁感应强度大小均为B=0.8T，方向垂直导轨平面竖直向下；P、Q两虚线间为无磁场区域，导体棒在水平向右的外力F作用下，从O位置由静止开始运动，经5s从P点离开磁场，其电流随时间变化的图像如图乙所示，随后导体棒在无磁场区域继续运动，刚进入右侧磁场时撤去外力F（撤去外力F前，F随时间变化规律保持不变），再运动3.1m后恰好停下，已知导体棒电阻r=2Ω，导轨电阻不计，求： （1）0至5s内通过导体棒的电量及OP间的距离； （2）写出水平力F随时间变化的表达式； （3）导体棒a在无磁场区域内运动的时间t1； （4）已知0至5s内外力F做功为1.92J，求整个过程中导体棒a产生的焦耳热。 【答案】（1）1.25C，2.5m （2）F=0.2t+0.1（N） （3）2s （4）5.64J 【解析】 【小问1详解】 0至5s内通过导体棒的电量等于I-t图像与时间轴围成的面积，即 根据法拉第电磁感应定律可得，，， 联立解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律， 由图可得 所以 所以 联立可得 【小问3详解】 设导体棒在无磁场区域内运动的时间t1，导体棒在P点的速度为 进入右侧磁场后，由动量定理可得 代入数据得 无磁场区域内，外力冲量为 由动量定理可得 联立解得 【小问4详解】 左侧磁场中，外力做功为 动能增加量为 总焦耳热 导体棒产生的焦耳热 右侧磁场中，动能减少量为 总焦耳热 导体棒产生的焦耳热 所以整个过程中导体棒a产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 杭十四中二O二五学年第一学期期末阶段性测试 高二年级物理学科试卷 考生须知： 1.试卷满分100分，考试时间90分钟 2.答案必须写在答题卡上，考试结束后只需上交答题卷。 一、单选题（本题共13小题，每小题3分，共39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. 下列单位中，属于国际单位制的基本单位的是（　　） A. 秒（s） B. 焦耳（J） C. 瓦特（W） D. 牛顿（N） 2. 两个可视为点电荷的相同金属小球，带电量分别为-Q和+3Q，固定在相距为r的两处时，它们间的库仑力大小为F，两小球相互接触后将其距离变为2r固定，则两球间库仑力的大小变为（　　） A. B. C. D. 3. 2025年7月12日，浙江省第五届体育大会在台州市体育中心网球馆开幕。如图甲所示是嗒嗒球比赛的场景，图乙为嗒嗒球在空中飞行的轨迹图，图中C、D为同一轨迹上等高的两点，A为该轨迹的最高点，则下列关于嗒嗒球的说法正确的是（ ） A. 嗒嗒球从C点经最高点A到达D点的过程中机械能守恒 B. 嗒嗒球在最高点A的加速度方向竖直向下 C. 在嗒嗒球飞行的整个过程中，最高点A的动能最小 D. 上升阶段CA段的飞行时间小于下降阶段AD段的运动时间 4. 在足球场上，一质量为的足球朝运动员以的水平速度迎面而来，然后运动员将足球以的速度反方向踢回，规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是（ ） A. 足球动量的变化量为 B. 运动员对足球的冲量为 C. 运动员对足球不做功 D. 运动员对足球做功为 5. 2025年春节联欢晚会上最大的亮点莫过于机器人和真人一起跳舞，也标志中国的人形机器人处于国际领先水平。如图为机器人在竖直平面上转动手帕的情景，已知手帕直径约为。要想把该手帕在竖直平面内以帕中心为转轴转动起来，重力加速度取，则需提供的最小转速约为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直。电子速度的大小和磁场强弱可分别由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节（电流越大，磁场越强）。下列说法中正确的是（　　） A. 仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变大 B. 仅提高电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大 C. 仅增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大 D. 仅提高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大 7. 光滑水平轨道固定在地面上，轨道右侧固定传感器，传感器与一轻质弹簧连接，开始时弹簧处于原长状态，如图甲所示。使小车以初速度沿轨道向右运动，传感器记录小车运动过程中小车的图像（如图乙所示）和小车所受弹簧弹力大小F随时间t的变化图像（如图丙所示），忽略空气阻力。以下说法正确的是（　　） A. 小车质量m为 B. 小车速度为零时，加速度也为零 C. 时间内，小车做匀变速直线运动 D. 时间内，小车的机械能守恒 8. 一只蜜蜂在平静湖面上双翅同时同向同频振动，在水面激起的波纹（部分）如图所示。蜜蜂翅膀与水面接触点为轴与中垂线重合，与两点距离差为的点附近区域水面较为平静。已知蜜蜂每秒钟振动翅膀100次，水波在深水区的传播速度大于在浅水区的传播速度。则（ ） A. 轴上某处飘着的一片树叶比较平静 B. 在蜜蜂附近水域，水波波长的最大值为 C. 这些水波经过直径大于的石头时不会发生衍射 D. 在深水区传播时，这些水波的波长会变小 9. 如图甲所示，某次运动员利用战绳进行训练时，战绳上形成的绳波可视为简谐横波，P和Q是某条战绳上相距1.5m的两个质点，图乙、丙分别表示P、Q两个质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 0~1s内，质点P运动的路程为0.75m B. 时刻质点Q的振动方向向右 C. 若波长满足，则该绳波的传播速率为2.5m/s D. 若波长大于2.5m，则该绳波的传播速率可能为10m/s 10. 现在的智能手机大多有“双MIC降噪技术”，简单说就是在通话时，辅助麦克风收集背景音，与主麦克风音质信号相减来降低背景噪音。图甲是原理简化图，图乙是理想状态下的降噪过程，实线表示环境噪声声波，虚线表示降噪系统产生的等幅降噪声波，则下列说法正确的是（　　） A. 降噪过程应用的是声波的衍射原理 B. 理想状态下，降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等 C. P点处的质点经过一个周期振动所产生的路程为4A（A为降噪声波的振幅） D. P点处的质点经过一个周期向外迁移的距离为一个波长 11. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻，滑动变阻器用于设定报警温度。当流过的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（ ） A. 副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B. 热敏电阻两端电压升高 C. 原线圈输入功率变小 D. 滑片下移一点可以降低报警温度 12. 对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题， 某同学设计制作了电容热膨胀检测仪， 原理如图所示。电容器上极板固定， 下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。已知该材料温度升高竖直方向的高度变大，会使电容器下极板上升， 现将待测材料平放在加热器上，闭合开关S，电路稳定后，下列说法中正确的是（　　） A. 若温度升高， 极板所带电荷量减小 B. 若温度降低， 灵敏电流计G上有从b到a的电流 C. 若温度不变， 滑动变阻器滑片向下滑动少许，灵敏电流计G 上有从a到b的电流 D. 若断开开关S，灵敏电流计G上有从a到b的短暂电流 13. 如图甲所示为LC振荡电路，图乙为该电路中振荡电流i随时间t的变化图像，规定图甲中电流i方向为正方向，关于该振荡过程，下列说法正确的是（　　） A. 状态a到状态b过程中，电容器的电量在减小 B. 状态b到状态c过程中，自感线圈L的自感电动势在变大 C. 状态d点时刻，电容器C的上极板带负电，下极板带正电 D. 若仅增大电容器C的电容值，该LC振荡电路的周期会减小 二、不定项选题（本题共2小题，每小题4分，共8分，全选对得4分，漏选得2分，不选、多错选均不得分） 14. 下列关于传感器元件说法正确的是（　　） A. 如图甲、当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关作用 B. 如图乙、是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C. 如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻变小 D. 如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小 15. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的电动势最大值为，线圈的转速 B. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 三、非选择题（本题共5小题，共53分） 16. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： （1）除图中所示器材外，还需要的器材有（　　） A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 直流电压表 D. 交流电压表 （2）下列说法正确的是（　　） A. 变压器工作时，通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能，在副线圈上将磁场能转化为电能 C. 理想变压器输入功率等于输出功率，没有能量损失 D. 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 （3）实验中，图中变压器的原线圈接“0，800匝”接线柱，所接电源电压为交流10V，副线圈接“0，400匝”接线柱，则副线圈两端电压可能是（　　） A. 20.0V B. 15.0V C. 5.0V D. 4.0V （4）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当________（选填“>”、“=”或者“<”）原、副线圈的匝数比。 17. 某科技小组设计了如图甲所示的电路来观察电容器的放电现象，电流传感器可采集电流信息，绘制I—t图像。实验步骤：先将单刀双掷开关接2，给电容器充满电，然后单刀双掷开关接1，电容器开始放电，请回答下列问题： （1）电容器充电完成后，电容器的A极板带___________（选填“正”或“负”）电。 （2）图乙为电流传感器绘制的放电过程中的I—t图像，图像中曲线和坐标轴所围区域面积约有40个小格，则电容器释放的电荷量Q约为___________C（保留2位有效数字）。 （3）若换用电动势一样但内阻更大的电源，重复实验步骤，放电过程中的I-t图像中曲线和坐标轴所围区域面积___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 18. 如图甲为在“练习使用多用电表”实验中某多用电表示意图；如图乙为欧姆表测电阻Rx的原理图；用多用电表直接测量电阻约为130 Ω的电灯泡的电阻，其电路连接图如图丙所示，回答下列问题： （1）对甲图，在测量电阻前需要将红、黑表笔短接，进行欧姆调零，需要调整______（选填“A”、“B”或“C”）。 （2）对乙图，若电源的电动势为E，满偏电流为Im，当接上待测电阻Rx后，表头的示数为I，待测电阻Rx的阻值为______。 （3）对丙图，实验选择开关所处的挡位是_____（填“×10”“×100”或“×1000”），灯泡阻值的读数为______Ω。 （4）使用一段时间后，多用电表电源电动势降低，但仍能进行欧姆调零，用该欧姆表测量某一电阻时，测量值比真实值______（填“偏大”“不变”或“偏小”）。 （5）若用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻，灯泡标有“220 V，100 W”字样，以下测量方式正确的是（　　） A. B. C. 19. 如图所示，水平面上有一质量为kg的滑块A，滑块A左侧紧靠着一个处于松弛状态的轻质缓冲气囊，气囊质量可忽略不计，开始均处于静止状态。现有一质量也为m的滑块B以m/s的速度撞向气囊，气囊与滑块A、B接触过程中，气囊产生沿水平方向的弹力F与时间t的关系如图所示。已知滑块A、B均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。 （1）若水平面光滑，求气囊恢复原状的过程中，气囊的弹力对滑块B冲量大小以及B与气囊分开时的速度大小； （2）若滑块A、B与水平面的动摩擦因素，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且气囊因形变产生的热量忽略不计求； ①滑块A滑动过程中的最大加速度大小a； ②从滑块B接触气囊开始至滑块A、B均停止滑动的整个过程中，A、B滑动的总路程。 20. 如图所示，竖直正对放置的带电平行板间有水平加速电场，一质量为m、电荷量为的带电粒子从左极板附近由静止释放，从右极板上小孔（大小可忽略）以大小为的速度水平飞出，并正对圆心O进入一半径为R的圆形匀强电场区域，区域内存在竖直向下的匀强电场，圆形边界上的P、点将下半圆三等分且两点连线水平，粒子经电场偏转后恰好可以从P点飞出，不计粒子重力及空气阻力。 （1）求加速电场两极板间电压的大小； （2）求圆形区域匀强电场的电场强度E的大小； （3）若仅改变加速电场两极板间的电压大小，使粒子从点射出圆形电场区域，求此时两极板间所加电压的大小。 21. 如图所示为一质谱仪的工作原理示意图，其中速度选择器内的磁场磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，两竖直放置极板之间存在一定的电势差，板间距离为d。O处为一粒子源，发射一带正电粒子以速度v恰能沿直线通过速度选择器，并从A孔垂直于磁场方向射入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，运动半周后打在照相底片上的C点，测得AC长度为L。不计粒子重力，求： （1）速度选择器两极板间的电势差U； （2）粒子的比荷及其在磁场中的运动时间； （3）该粒子有一种同位素，质量是该粒子的倍，两种粒子带电量相同。从O处连续射出多个这两种粒子，速度范围均为，粒子之间作用力忽略不计，若撤去速度选择器，求照相底片上两种粒子落点重叠区域的宽度。 22. 如图甲所示，两根相距L=2.5m的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左右两端各接一个R=4Ω的定值电阻，质量m=0.5kg的导体棒a垂直导轨放置，与导轨良好接触，导轨间有两个足够大的匀强磁场区，磁感应强度大小均为B=0.8T，方向垂直导轨平面竖直向下；P、Q两虚线间为无磁场区域，导体棒在水平向右的外力F作用下，从O位置由静止开始运动，经5s从P点离开磁场，其电流随时间变化的图像如图乙所示，随后导体棒在无磁场区域继续运动，刚进入右侧磁场时撤去外力F（撤去外力F前，F随时间变化规律保持不变），再运动3.1m后恰好停下，已知导体棒电阻r=2Ω，导轨电阻不计，求： （1）0至5s内通过导体棒的电量及OP间的距离； （2）写出水平力F随时间变化的表达式； （3）导体棒a在无磁场区域内运动的时间t1； （4）已知0至5s内外力F做功为1.92J，求整个过程中导体棒a产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $