浙江省温州市新力量2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷

这是一份浙江省温州市新力量2024-2025学年高二下学期期末考试物理试卷，共12页。试卷主要包含了选择题 I，非选择题等内容，欢迎下载使用。
高二物理学科 试题
命题学校：温州市第六十一中学 王学才审题学校：永嘉县永临中学 徐微青
考生须知：
本卷共 8 页满分 100 分，考试时间 90 分钟。
答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
考试结束后，只需上交答题纸。
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、错选均不得分）
把“能量子”概念引入物理学的物理学家是（）
A． 普朗克B．卢瑟福C．爱因斯坦D．康普顿 2．蹦床运动是一项奥运会的传统竞技项目，运动员从静止开始下压弹性网，
同时屈膝延长触网时间，通过更大形变存储弹性势能提升腾空高度。如图所示为某一运动员在进行蹦床比赛过程的情景，下列说法正确的是（ ）
A．评委给运动员评分时可以把运动员看成质点
B．运动员对弹性网的压力是由于弹性网的形变引起
C．运动员从离开弹性网后腾空至最高点过程中始终处于超重状态
第 2 题图
D．从弹性网上弹起过程中弹性网对运动员的弹力大小等于运动员对弹性网的弹力大小
如图所示，光滑的平行杆间距离为 3R ，其所在平面与水平面平行。将一个充满气的篮球轻放在杆上，并处于静止状态。已知篮球的半径为 R 、重力为G ，则（）
第 3 题图
篮球对a 杆的弹力大于篮球对b 杆的弹力
篮球对a 杆的弹力大小等于 1 G
2
篮球对a 杆的弹力大小等于G
3
篮球对b 杆的弹力大小等于G
2
熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，b 为 ac 的中点，bd 连线平行于平板电极，下列说法正确的是（ ）
A．a 点电场强度小于 c 点的电场强度
B．b 点的电势比 d 点的电势高
C．a、b 两点间电势差小于 b、c 两点间电势差
D．某带负电颗粒在 a 点的电势能大于在 c 点的电势能
第 4 题图
凤仙花的果实成熟后会突然裂开，将种子以弹射的方式散播出去。如图所示，两粒质量相等的种子 P 、Q 从同一位置先后以相同的速率沿不同方向（P 水平，Q 斜向上）弹射飞
出，恰好在 M 点相撞，不考虑叶子的遮挡，忽略种子运动过程所受的空气阻力，下列说法正确的是（）
种子 P 先弹射飞出
两粒种子相撞前瞬间速度大小相等
种子Q 在最高点时速度为零
两粒种子相撞前瞬间，重力对种子Q 的功率较小
第 5 题图
6．2024 年 3 月 20 日，如图所示为鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为 24h 的环月椭圆冻结轨道，近月点 A 距月心约为 2.0 × 103km，远月点 B 距月心约为 1.8 × 104km，CD 为椭圆轨道的短轴，下列说法正确
的是（ ）
鹊桥二号从 C 经 B 到 D 的运动时间小于 12h
鹊桥二号在 A、B 两点的加速度大小之比约为 81：1 C．根据题中和图中的信息可以求出鹊桥二号的质量
D．鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于 11.2km/s 7．关于以下四幅图说法正确的是（）
第 6 题图
第 7 题图
A．图甲，将开关断开时，灯泡 A 一定闪亮一下后再熄灭
B．图乙，断开开关 S 后，弹簧 K 会立刻将衔铁 D 拉起而断电
C．图丙，真空冶炼炉接高频交流电源后能在炉体内产生涡流发热使金属熔化 D．图丁，电子沿逆时针方向运动，为了使电子加速，电磁线圈中的电流应该变大
某同学根据光的干涉原理设计了探究不同材料热膨胀程度的实验装置，如图所示。材料甲置于玻璃平板之间，材料乙的上表面 3 与上层玻璃下表面 2 间形成空气劈尖。单色光垂直照射到玻璃平板上，就可以观察到干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
表面 3 可以与表面 2 平行
该条纹是由上层玻璃上表面 1 与上层玻璃下表面 2 的反射光发生干涉形成的
仅温度升高，若干涉条纹向左移动，则材料甲膨胀程度大 D．仅换用频率更小的单色光，干涉条纹将向左移动
第 8 题图
武汉的病毒研究所是我国防护等级最高的 P4 实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示的模型：废液内含有大量正负离子，从直径为 d 的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值 Q 等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
当磁感应强度 B 减小时，污水流速将减小
当污水中离子浓度降低时，MN 两点电压将减小
只需要测量磁感应强度 B 及 MN 两点间的电压 U，
就能够推算污水的流量Q  πU
4B
第 9 题图
当将 MN 接入外部回路，该装置将成为磁流体发电机，N 点相当于电源的正极
如图所示为某一电动车，其动力电源上的铭牌标有 48V，20Ah 字样。电源满电状态下正常工作时电源输出电压为 40V，额定输出功率 400W。由于电动机发热造成
损耗，电动机的效率为 80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知运动时电动车受到阻力恒为 32N，下列正确的是（）
电源内阻为 0.8Ω，额定工作电流为 2.4A B．电动车电动机的内阻为 1.6Ω
电动车保持额定功率匀速行驶的最长时间是 2.4h
电动车保持额定功率匀速行驶的最远距离是 72km
第 10 题图
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（）
第 11 题图
图甲为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变长
图乙为在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点，蜡熔化的范围如图 a、b，则 a 一定是非晶体，b 一定是晶体
图丙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较高的方向移动
图丁为 A、B、C 三个摆，其中 A、C 摆长相等先让 A 摆摆动起来，B、C 摆随后也跟着摆动起来，摆动稳定后发现 C 摆振幅小于 B 摆振幅
图甲所示为氢原子的能级图。一群处于第 4 能级的氢原子，会辐射出不同频率的光，其中只有
2 种频率的光 a、b 可以让图乙所示光电管的阴极 K 发生光电效应。图丙为 a、b 光单独照射 K 时产
生的光电流随电压变化的关系图。下列说法正确的是（）
第 12 题图
A．a 光的波长比 b 光的波长小
用 b 光照射光电管时所逸出光电子的初动能都比 a 光照射时的大 C．用同一双缝干涉装置进行实验，a 光的干涉条纹间距比 b 光的大 D．处于第 2 能级的氢原子可以吸收 a 光的光子并发生电离
一列简谐横波沿 x 轴传播，图甲是t  0 时刻的波形图，质点 P 的纵坐标为 y  5 3 cm ，质点 Q
P2
第 13 题图
的平衡位置在 x  2cm 处，图乙是质点 Q 的振动图像。下列说法正确的是（）
该波沿 x 轴负方向传播B．波的传播速度为2m / s
y 
π 
C．质点 Q 在0 ~ 5s 内通过的路程为 5m D．质点 P 的振动方程为
非选择题部分
三、非选择题（本题共 5 小题，共 58 分）
实验题（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ题共 14 分）
5sin  πt   cm
3

14-I.（4 分）为探究物体加速度a 与外力 F 和质量m 的关系，某研究小组在教材提供案例的基础上又设计了不同的方案，如图 1 中甲、乙、丙所示：甲方案中在小车前端固定了力传感器，并与细线相连；乙方案中拉动小车的细线通过滑轮与弹簧测力计相连；丙方案中用带有光电门的气垫导轨和滑块代替长木板和小车。
第 14 题 I 图 1
对于以上三种方案，下列说法正确的是。 A．三种方案实验前均需要补偿阻力
B．甲、乙方案需要满足小车的质量远大于槽码的质量 C．甲、丙方案中的外力 F 均为槽码的重力
D．乙方案中，小车加速运动时受到细线的拉力小于槽码所受重力的一半
某次甲方案实验得到一条纸带，部分计数点如下图 2 所示（每相邻两个计数点间还有 3 个计时点未画出）。已知打点计时器所接交流电源频率为 50Hz，则小车的加速度 a=m/s2。（结果保留三位有效数字）
第 14 题I 图 2第 14 题 I 图 3
某同学根据乙方案的实验数据做出了小车的加速度a 与弹簧测力计示数F 的关系图像如图3 所示，图像不过原点的原因可能是；若图中图线在纵轴上的截距为 a0，直线斜率为 k，则小车的 质量 m=。
14-Ⅱ.（5 分）在“测量玻璃折射率”的实验中，某同学使用平行玻璃砖，操作正确后得到了图 1 所示的实验光路图及相关角度。
如果有多块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选择宽度（选填“大”
或者“小”）的玻璃砖进行实验；
操作过程中为得到更好的实验效果，下列操作中正确的是；（多选） A．入射角应选择尽量小些
B．大头针插在纸面上时可以不与纸面垂直
C．大头针 P1 和 P2 及 P3 和 P4 之间的距离适当大些
D．改变入射角的大小，多做几次实验
此玻璃砖的折射率计算式为n  （用图中的1、2 表示）；
第 14 题 II 图
第 14 题III 图 1
若该同学画玻璃砖的界面时，不小心将两界面aa  、bb  间距画得比玻璃砖实际宽度大些，如图 2
所示，则他所测得的折射率（选填“偏大”“偏小”或者“不变”）。
14-Ⅲ.（5 分）某同学对一阻值约为5 的金属丝的电阻率进行了测定，先利用刻度尺测量金属丝的长度，再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算
出该金属丝的电阻率。
如图 1 为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值 d  mm 。
实验室提供的器材有：
A．电压表V （量程0 ~ 3V ，内阻约3k ）B．电流表A1 （量程0 ~ 0.6A ，内阻约0.5 ）
C．电流表A2 （量程0 ~ 3A ，内阻约0.1 ）D．滑动变阻器 R 0  20Ω
E.电源 E （输出电压恒为3.0V ）、开关和导线若干实验时电流表应选（填器材前的字母序号）。
为使通过待测金属丝的电流能从 0 开始变化，实验电路应选用图 2 中的。
第 14 题III 图 2
实验中测得金属丝电阻为 Rx ，长度为 L ，直径的平均值为d ，则该金属材料电阻率的表达式为
 （用 Rx 、 L 、d 等字母表示）。
若已知电压表的读数为U ，内阻为 Rv ，电流表的读数为 I ，内阻为 RA ，根据第（3）问中所选电路，写出 Rx 真实值的计算表达式：（用本题中所给物理量表示）。
15．(8 分)如图 1 所示，一质量为 m=1kg、导热性能良好的汽缸放置在水平地面上，右端开口，汽缸
壁内设有卡口，用一质量不计、面积为 S=100cm2 的活塞，密封一定质量的理想气体，活塞厚度可忽略且能无摩擦滑动。开始时气体处于温度 T1=300K、体积 V1=500cm3 的状态 A。如图 2 所示，现用一细线竖直悬挂活塞，待稳定至状态 B，此时活塞恰好到达气缸内的卡口处，活塞与卡口无相互作用力。随后将气缸内气体加热至温度为 T3=330K 的状态 C，从状态 A 到状态 B 的过程中气体吸收热量 0.5J，从状态 A 到状态 C 的过程中气体内能共增加了 12.5J，大气压 p0=1.01×105Pa，g 取 10m/s2求：
(1)气体从状态 A 到状态 B 过程，分子平均动能（选填“增大”、“减小”或“不变”），气体从状态 B 到状态 C 过程器壁单位面积所受气体分子的平均作用力（选填“变大”、“变小”或“不变”）；(2)气体在状态 C 的压强 p3；(3)气体由状态 A 到状态 C 过程中一共从外界吸收热量 Q。
第 15 题图
16.（11 分）如图所示，水平传送带以 4m/s 的速度顺时针匀速转动，传送带左右两端的距离为 4m，传送带右端的正上方有一悬点 O，用长为 1m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为 0.1kg 的小球，小球与传送带上表面平齐但不接触。将质量为 0.2kg 的小物块无初速轻放在传送带左端，小物块运动到右端与小球正碰，碰撞时间极短。碰后瞬间小物块以 2m/s 的速度水平向右离开传送带，小球碰后绕 O点做圆周运动，上摆至最高点后返回。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为 0.4，重力加速度 g 取 10m/s2，空气阻力不计，计算时小物块和小球大小可以忽略。求：
小物块从传送带左端运动至右端（小球处）所经历的时间；
小物块与小球碰后瞬间，小球获得的速度大小；
①小球第一次运动到最高点时轻绳对小球的拉力大小;
②小球第一次回到最低点时轻绳对小球的拉力大小。
第 16 题图
17.（12 分）如图，光滑平行金属导轨MM 、 NN水平部分固定在水平平台上，圆弧部分在竖直面内，足够长的光滑平行金属导轨QQ 、 PP 固定在水平面上，导轨间距均为 L， N点与 P 点高度差为h ，水平距离也为h ，导轨 MM 、 NN左端接阻值为 R 的定值电阻，水平部分处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，平行金属导轨QQ 、 PP 完全处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，两磁场的磁感应强度大小均为 B 。质量为m 的导体棒b 放在金属导轨QQ 、PP 上，质量为 m 的金属棒a从距离导轨 MM 、NN 水平部分高度为h 处由静止释放，从 M N 处飞出后恰好落在 P、Q 端，并沿金属导轨QQ 、PP 向右滑行，金属棒a 落到导轨QQ 、PP 上时，竖直方向分速度完全损失，水平分速度不变，最终 a、b 两金属棒恰好不相碰，重力加速度大小为 g ，不计导轨电阻，一切摩擦及空气阻力。a、b 两金属棒接入电路的电阻均为 R，运动过程中始终与导轨垂直并接触良好。求：
导体棒 a 刚进入磁场时产生电流的大小；
平行金属导轨 MM 、 NN水平部分长度 d；
①通过导体棒 b 中的电量；
②金属棒 a 在轨道 MM 、NN 运动过程中产生的焦耳热。
第 17 题图
18.（13 分）碳-14（ 14C ）是碳-12（ 12C ）的一种同位素，具有放射性。如图甲是一个粒子检测装置
66
的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出经电离后的碳-14 与碳-12 原子核（初速度忽略不计），经直线加速器加速后由通道入口的中缝 MN 进入通道，该通道的上下表面是内半径为 R 、外半径为 3R 的半圆环，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能
记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为U0 时，碳-12 原子核恰好能击中照相底
片的正中间位置，则：
①碳-14 具有放射性，会发生衰变，请写出它的衰变方程；
②求碳-12 原子核的比荷；
照相底片上碳-14 与碳-12 原子核所击中位置间的距离（结果用根号表示）；
若加速电压在
U0  U  9U0 之间变化，求碳-12 原子核在磁场中运动的最短时间。
1616
第 18 题图
高二物理学科期末考参考答案
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、错选均不得分）
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)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
D
B
B
D
C
D
D
题号
11
12
13
答案
AC
CD
AD
三、非选择题（本题共 5 小题，共 58 分）
14-I.（4 分）
(1)D（1 分） (2)1.28（1 分） (3) 补偿阻力过度(平衡摩擦力过度)（1 分）
14-Ⅱ．（5 分）
1
k （1 分）
cs1
2
(1)大（1 分） (2)CD（2 分）（少选一个得 1 分） (3) cs （1 分） (4)偏小（1 分）
14-Ⅲ（5 分）
(1)0.643（0.640-0.643）（1 分）(2)B（1 分）
(3)A （1 分）
(4)R （1 分）
d 2
4L
x
(5) IR U （1 分）
URV
V
15.（8 分）
（2）对汽缸，根据平衡条件可得 p S  mg  p S
2
1
p  p
10
解得 p  1.00105Pa
2
（1 分）
气体由状态 B 到状态 C，体积不变，则 T
p2

T
p3
（1 分）
23
代入数据解得
p  1.110 Pa
5
3
（1 分）
（3）气体由状态 A 到状态 B 的过程中，有U1  0 ， Q1=0.5J
（1 分）
气体由状态 B 到状态 C 的过程中，有U 2  W2  Q2 ，W2  0ΔU2=Q2
ΔU1+ΔU2=12.5J，Q2=12.5J
（1 分）
代入数据解得Q  Q1  Q2  13.0J
（1 分）
（1） 不变（1 分）变大（1 分）
16. （11 分）
对物块，根据牛顿第二定律 F合
 mg  ma
解得a  g  4m/s2
（1 分）
设物体经过t1 时刻加速达到传送带速度，即v物  at1  4m/s 解得t1  1s
（1 分）
物块的位移 x  1 ax 2  2m
（1 分）
121
匀速行驶的位移 x2  L  x1  2m
匀速行驶时间 x2  v传t2
解得t2  0.5s
（1 分）
小物块从传送带左端运动至右端（小球处）所经历的时间为t  t1  t2  1.5s
（1 分）
物块与小球相碰后小球获得的速度为v2 ，物块碰前速度为 v，由动量守恒得
m物v  m物v1  m球v2
（1 分）
解得v2  4m/s
（1 分）
小球向上摆动过程机械能守恒，设上升的最大高度为 h，则有 1 m v2  m gh （1 分）
解得h  0.8m
与竖直方向的夹角余弦值cs 1 0.8  1
15
球 2
球
（1 分）
在最高点将重力分解在沿绳方向和垂直绳方向，由于速度为零，向心力为零，所以轻绳的拉
力就等于重力沿绳方向的分力，即 T1  m g cs 1m g  0.2N
（1 分）
球5 球
回到最低点有 T2-m 球g=m 球 v2 2/L得 T2=2.6N（1 分）
（1）设金属棒 a 刚进入磁场时的速度大小为 ，根据动能定理有mgh
v
0
mv
1
2
2
0
（1 分）
解得v0  2gh
（1 分）
金属棒进入磁场的瞬间，金属棒 a 中感应电动势 E  BLv0感应电流 I=BL 2gh /2R （1 分）
（2）设金属棒 a 从 M

、 N 飞出时的速度为 ，做平抛运动，则有h
v
gt
2
1
2
1
， h
 v t
1
解得v 
1
gh
2
（1 分）
金属棒 a 在金属导轨 MM 、 NN水平部分运动过程中，根据动量定理有
BILΔt  mv1  mv0（1 分）
根据电流的定义式有 I  q 该过程感应电动势的平均值 E  ΔΦ  BLd
Δt
ΔtΔt
感应电流的平均值
2R
解得d  mR
I  E 又q  BLd
2R
2gh
（1 分）
B2 L2
（1 分）
（3）金属棒a 落到金属导轨QQ 、PP 上向右滑行时的初速度大小为v1 ，金属棒 a、b 组成
17. （12 分）
的系统动量守恒，设最后的共同速度为v2 ，根据动量守恒定律有mv1  2mv2
解得v  1
2
4
2gh
（1 分）
对金属棒b 进行分析，根据动量定理有 BIb LΔt1  mv2
（1 分）
根据电流的定义式有 Ib
 qb
Δt
1
解得q  m
2gh
b
4BL
（1 分）
金属棒a 在导轨 MM 
、 NN 上运动时产生的焦耳热

Q1
mgh  mv
1 
2 
1

2
1 
2


（1 分）
解得Q  3 mgh
1
8
（1 分）
18.（13 分）（1）碳 14 衰变成为氮 14 的过程，会放出β射线，其衰变方程为
14 C 14 N 0 e
（1 分）
671
由题意可知当碳-12 恰好能击中照相底片的正中间位置时，其运动半径为
r  R  R  2R
（1 分）
设碳-12 经过加速后获得的速度大小为 v，根据动能定理有qU0
v
2
根据牛顿第二定律有qvB  m
r
 1 mv2
2
（1 分）
（1 分）
12mU 0
Bq
联立解得2R ， q 
m
U0
2R 2B 2
（1 分）
设碳-12 粒子和碳-14 粒子经过加速后获得的速度大小分别为v1 、v2 ，根据动能定理有
qU  1 mv2
qU  1  7 mv2

（1 分）
021
v2
0262
7v2
根据牛顿第二定律有qv1B  m 1
r1
qv2 B 
m 2
6r2
（1 分）
联立解得r1  2R ， r2 
42 R
3
（1 分）
则照相底片上碳-12 和碳-14 所击中位置间的距离
4 R
Δx  2r  2r   2 42  
（1 分）
213

粒子在磁场做圆周运动的半径与加速电压和比荷的关系
12Um
Bq
r （1 分）
若U0  U  9U0 ，碳-12 粒子的半径范围
1616
R  r  3R
22
（1 分）
粒子打在内圆环上，轨迹与内圆环交于 C 点。当 MC⊥CO 时，圆弧 MC 对应的圆心角θ最小，
用时最短，则有
 2， T  2m
（1 分）
min
qB
T4R 2B
tmin  3 
3U0
（1 分）