浙江省台州市2024-2025学年高二下学期6月期末物理试卷（解析版）

这是一份浙江省台州市2024-2025学年高二下学期6月期末物理试卷（解析版），共21页。
1．本卷共6页，18小题，满分100分，考试时间90分钟；
2．用蓝、黑色水笔书写答案，考试结束只需将答题卷交回；
3．本卷中除特别说明外，重力加速度均取。
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）
1. 下列属于国际单位制基本单位符号的是（ ）
A. sB. WC. ND. Wb
【答案】A
【解析】A．秒（s）是国际单位制中的基本单位，符号为s，故A正确；
B．瓦特（W）是功率的单位，属于导出单位（1 W = 1 J/s），故B错误；
C．牛顿（N）是力的单位，属于导出单位（1 N = 1 kg·m/s²），故C错误；
D．韦伯（Wb）是磁通量的单位，属于导出单位（1 Wb = 1 V·s），故D错误。
故选A。
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 研究运动员发球时，可将乒乓球视为质点
B. 足球在空中飞行的速度越大，其惯性越大
C. 跳水运动员入水时对水的作用力大于水对运动员的作用力
D. 不计空气阻力，在空中运动的铅球处于完全失重状态
【答案】D
【解析】A．研究发球时需考虑乒乓球的旋转和轨迹细节，不能忽略其大小形状，故A错误；
B．惯性只与质量有关，与速度无关，故B错误；
C．作用力与反作用力大小相等，运动员对水的作用力等于水对运动员的作用力，故C错误；
D．不计空气阻力时，铅球仅受重力，加速度为g，处于完全失重状态，故D正确。
3. 2025年4月11日0时47分，中国“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心将“通信技术试验卫星十七号”成功送入地球静止卫星轨道，关于该卫星下列说法中正确的是（ ）
A. 可能位于北京的正上方
B. 运行速度小于第一宇宙速度
C. 发射速度大于11.2km/s
D. 环绕方向与地球的自转方向相反
【答案】B
【解析】A．地球静止卫星只能位于赤道的正上方，不可能位于北京的正上方，故A错误；
B．第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，由万有引力提供向心力可得
可得
可知地球静止卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B正确；
C．地球静止卫星发射速度应大于7.9km/s，小于11.2km/s，故C错误；
D．地球静止卫星与地面相对静止，所以地球静止卫星环绕方向与地球的自转方向相同，故D错误。
故选B。
4. 运动员把质量为400g的足球踢出后，足球上升的最大高度约为5m，在最高点的速度约为20m/s。若不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 足球在最高点时重力功率为零
B. 运动员踢球时对足球做的功约为80J
C. 足球在空中的轨迹长度约为40m
D. 足球在空中运动过程中动量变化率为零
【答案】A
【解析】A．足球在最高点时竖直方向的速度为零，重力功率为零，故A正确；
B．运动员踢球时对足球做功约为W，由动能定理得
解得，故B错误；
C．由，解得
则足球在空中运动时间
足球在空中运动的水平位移大小为
足球在空中的轨迹长度大于40m，故C错误；
D．由动量定理可知足球在空中运动过程中
动量变化率为，故D错误。
5. 最近杂志报道，由和经过“聚变”后，释放出2个中子并生成110号元素的同位素X，下列说法正确的是（ ）
A. 该“聚变”过程可以在常温下完成
B. X原子核具有天然放射现象
C. 该聚变反应方程为
D. 可以用镉棒吸收中子控制反应速度
【答案】B
【解析】A．核聚变需要极高的温度和压力，常温下无法完成，故A错误；
B．110号元素为人工合成元素，原子序数大于83，具有天然放射性，故B正确；
C．由核反应前后质量数守恒可得生成物X的质量数为208+62-2×1=268
但选项中X的质量数为269，方程错误，故C错误；
D．镉棒用于控制核裂变中子数，聚变反应不依赖中子链式反应，故D错误。
故选B。
6. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级跃迁到能级时产生可见光Ⅰ，从能级跃迁到能级时产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现象，得到如图乙、丙所示的干涉条纹。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲可以判断可见光Ⅰ对应的是
B. 图乙和图丙可以证明光具有粒子性
C. 图丙是可见光Ⅱ的干涉条纹
D. 在真空中，可见光Ⅰ的传播速度大于可见光Ⅱ
【答案】C
【解析】A．氢原子发生能级跃迁，由
可知，可见光I的频率高，波长小，可见光II的频率低，波长大，图1中的Hα是四种可见光中频率最低的，故不可能是可见光I，故A错误；
B．图乙和图丙是光的干涉，可以证明光具有波动性，故B错误；
C．图丙的干涉条纹的间距比图乙的干涉条纹的间距宽，由公式
可知，图丙对应的是波长较长的光，即可能是可见光II，故C正确。
D．在真空中，光的传播速度相同，可见光Ⅰ的传播速度等于可见光Ⅱ，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，把一根柔软的轻质弹簧悬挂起来，弹簧下端系一锡箔纸揉的小球，静止时小球刚好跟金属板接触，通电后发现小球迅速向上运动，若弹簧不超出弹性限度，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在空中运动过程中机械能守恒
B. 改变电源正负极小球不再向上运动
C. 小球回到金属板时，对金属板有作用力
D. 若加大电压，小球第一次到达最高点的时间变长
【答案】C
【解析】A．通电后发现小球迅速向上运动，小球在空中运动过程中机械能增加，A错误；
B．同向电流相互吸引，改变电源的正负极，弹簧内部仍然是同向电流，仍然相互吸引，弹簧仍然收缩，小球仍然向上运动，B错误；
C．当弹簧通有电流时，由于同向电流相互吸引，弹簧缩短，弹簧处于压缩状态。当弹簧失去电流时，引力消失，弹簧要恢复原长，将小球弹开，当弹簧恢复原长时，小球与金属板接触前的瞬间速度不等0，小球与金属板接触时对金属板有压力，所以小球回到金属板时，对金属板有作用力，C正确；
D．若加大电压，电流增大，引力增大，小球第一次到达最高点的时间变短，D错误。
故选C。
8. 电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来达到减速目的，车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。某时刻磁极转到图示位置。下列说法正确的是（ ）
A. 该时刻线圈中电流最大
B. 线圈中产生的电流是正弦交流电
C. 磁极再转过90°时，电流方向改变
D. 磁极再转过90°时，电流方向由Q指向P
【答案】D
【解析】A．该时刻线圈平面与磁场垂直，通过线圈的磁通量最大，感应电动势为0，线圈中电流为0，故A错误；
B．因车轮减速运动，则线圈减速转动，则线圈中产生的电流不是正弦交流电，故B错误；
C．磁极再转过90°时，电流方向不改变，故C错误；
D．磁极再转过90°时，电流方向由Q指向P，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，两竖直金属板与电源连接，绝缘光滑细绳两端固定在金属板上的A、B两点，细绳上套有质量为m、电荷量为q的带电细环。平衡时细环位于P点，且PB处于水平位置，AP与竖直方向的夹角为30°，则（ ）
A. 细环带负电荷
B. 细绳的张力为
C. 电源电动势为
D. 若增大细环电荷量，细绳张力变小
【答案】C
【解析】A．对细环受力分析，受重力，绳子拉力，根据平衡条件可知还受到水平向左的电场力，如图所示
细环受电场力向左，电场强度方向向左，小球带正电，故A错误；
B．细绳的张力
由力的平衡可得，
解得，，故B错误；
C．设电源电动势为U，因为，
解得，故C正确；
D．如果小环电荷量增大则增大，细线和竖直方向夹角变小，细线的张力变大，故D错误。
故选C。
10. 阿贝折射仪是一种用于测量液体折射率的光学仪器，核心结构如图所示。光线从透光棱镜进入后，经散射以多角度照射到待测液体与折射棱镜的接触面，不同入射角对应的光线经聚焦到目镜的不同位置，形成分离的明暗区域。图中光线1、2进入折射棱镜形成的光路及相关角度如图所示。则待测液体折射率n、棱镜折射率与相关角度之间的关系为（ ）（光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，有）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】以光线1为研究对象，从待测液体进入棱镜根据折射定律有
根据几何关系，光线1从折射棱镜射出时的入射角为
根据折射定律有
整理可得，故选A。
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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
11. 有关下列四幅图的描述，正确的是（ ）
A. 图甲为汤姆孙的原子模型，按照该模型粒子穿过金箔后，会发生大角度偏转
B. 图乙为金属电阻和热敏电阻随温度的变化关系图像，图线2为热敏电阻
C. 图丙为霍尔位移传感器，霍尔元件位于两侧相同处霍尔电压大小相同
D. 图丁为电磁流量计，图中M的电势高于N点
【答案】BC
【解析】A．汤姆孙的原子模型是葡萄干面包模型，按照该模型α粒子穿过金箔后，不会发生大角度偏转，因为原子是均匀分布的正电荷和电子，α粒子受到的力不会使其发生大角度偏转，故A错误；
B．金属电阻随温度升高而增大，热敏电阻随温度升高而减小。图乙中，图线1电阻随温度升高而增大为金属电阻；图线2电阻随温度升高而减小为热敏电阻，故B正确；
C．图丙为霍尔位移传感器，霍尔元件位于两侧相同Δx 处时，磁感应强度的方向不同，根据霍尔效应公式（其中k为霍尔系数，I为电流，B为磁感应强度，d为霍尔元件厚度），霍尔电压大小相同方向相反，故C正确；
D．图丁为电磁流量计，根据左手定则，正离子向N点偏转，负离子向M点偏转，所以N点的电势高于M点，故D错误。
故选BC 。
12. 如图甲所示，水槽中放有一个挡板，挡板前后水的深度不同，但同一侧水的深度相同。挡板上开有小孔A、B，A、B两点距波源S的距离分别为3m、4m，。在挡板前方12m处的水面上有一点C，直线AC与挡板垂直。时刻，波源S开始振动，振动图像如图乙所示。已知在波源一侧水波的波长（不考虑波的反射）。则（ ）
A. 挡板前后波速大小相同
B. A、B两点振动始终相反
C. C点振动一定加强
D. 干涉图样关于AB的垂直平分线左右对称
【答案】BD
【解析】A．机械波的波速由介质决定，挡板前后是不同深度的水，相当于不同介质，所以波速大小不同，故A错误；
B．AB两点到波源S的波程差，波源振动传到AB两点时，AB两点的振动相位差为，所以AB两点振动始终相反，故B正确；
C．AB两点相当于两个相干波源，挡板前方波长未知，设AB到C点的距离分别为、，由几何关系可知，AB到C点的波程差不能确定是波长的整数倍，所以C点振动不一定加强，故C错误；
D．由于AB两点振动始终相反，AB的垂直平分线上的点处于振动减弱点，故干涉图样关于AB的垂直平分线左右对称，故D正确。
故选BD 。
13. 光刻机中的一项关键技术就是激光光源的控制，我国在这一领域已有重大突破。某激光光源发射出波长为的单色平行激光束，发光的功率为P，已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，不考虑激光在传播过程中的衰减，则下列说法正确的是（ ）
A. 激光是自然光
B. 激光光子的能量小于光子
C. 该激光束照射物体时全部被吸收，物体受到作用力为
D. 该激光束单位长度的平均光子数为
【答案】BD
【解析】A．激光是人工产生的相干光，自然光是非相干光（如阳光），因此激光不是自然光，A错误；
B．光子能量公式为
激光波长大于光子，频率小于光子频率，因此激光光子能量小于光子能量，B正确；
C．激光全部被吸收时，由动量定理
光子动量，单位时间内光子总能量为P，则单位时间内光子总动量变化为（全部吸收时，动量变化等于入射动量）。
物体受到作用力为，C错误；
D．设单位长度光子数为n，则单位长度光子总能量
功率P表示单位时间能量，而单位长度对应时间
因此
所以，D正确。
故选BD。
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共58分）
14. （1）在“探究加速度与力、质量的关系”和“探究小车的速度随时间变化规律”两个实验中，下列说法正确的是______
A. 细绳都需要跟长木板平行
B. 一条纸带都只能获得一组数据
C. 长木板一端都需要适当垫高
（2）某实验小组利用图甲装置探究动量守恒定律
①除图甲所示的器材外，还需要的测量仪器有______
A.刻度尺 B.秒表 C.托盘天平
②小车A前端贴有橡皮泥，后端连接纸带，接通打点计时器电源后，轻推小车A使其沿调整好的倾斜木板做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，纸带各计数点之间的距离用刻度尺测量并标在图乙上。已知小车A质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg。计算碰撞前小车A的速度应选图乙中的______。
A.AB段 B.BC段 C.CD段 D.DE段
③碰撞稳定后两车的总动量为______（结果均保留3位有效数字）。
【答案】（1）A （2）AC B 0.684
【解析】（1）A．探究加速度与力和质量的关系时，调节滑轮高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，探究小车速度随时间的变化规律时，小车所受合力不变，所以要保证细绳与长木板平行，A正确；
B．探究小车速度随时间的变化规律时，一条纸带可以得到多个速度，得到多组数据，B错误；
C．探究小车速度随时间的变化规律时，不需要平衡摩擦力，则不需要将长木板一端适当垫高，C错误。
故选A。
（2）[1]探究动量守恒定律，实验中运用打点计时器，则不需要秒表，测量纸带，需要刻度尺，还需要用天平测量两个小车的质量。
故选AC。
[2]碰撞前小车做匀速运动，所以用纸带测量速度时，应选用纸带点迹均匀的一段，且碰撞前的速度大于碰撞后，故选用BC段。
故选B。
[3]碰后两车以相同的速度做匀速运动，碰后的速度
则碰撞后两车的动量
15. 一课外实验小组用如图甲所示的电路测定两节干电池组的电动势和内阻，为单刀开关，为单刀双掷开关，E为电池组，R为滑动变阻器。
（1）将滑动变阻器调到最大值，闭合开关，将开关接到______（填“1”或“2”），调节滑动变阻器，记录多组电表读数，绘制图线如图乙所示，可得电池组的电动势为______V，电池组的内阻为______Ω（结果均保留3位有效数字）。
（2）该实验小组分析了实验误差，发现电动势测量值______真实值（选填“大于”“等于”或“小于”），内阻测量值______真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（3）该小组完成上述操作后，将开关接到另一侧，并重新进行实验，结合两次实验数据，在不考虑偶然误差的前提下，能否精确测得电池组的内阻值？______（选填“能”或“不能”）。
【答案】（1）1 2.78-2.82 1.95-2.05 （2）小于 小于 （3）能
【解析】（1）[1]由于干电池内阻较小，所以电流表应相对电源外接，故将开关接到1；
[2]根据闭合电路欧姆定律
可得
图像与纵轴交点为电池组的电动势
[3]斜率的绝对值表示内阻
（2）[1][2]由于电压表内阻影响，导致电压表分流，则
整理得
可知表达式对应图像的截距和斜率绝对值均变小，故电动势测量值小于真实值，内阻测量值小于真实值。
（3）将开关接到另一侧，导致电流表分压，则有
整理得
根据表达式作图如下
可知图线1为真实值对应图像，图线2为接2时图像，图线3为接1时图像，结合两次实验数据，可知电池组的内阻值的精确值为
故在不考虑偶然误差的前提下，能精确测得电池组的内阻值。
16. 在“探究单摆周期与摆长之间的关系”实验中
（1）用游标卡尺测量小球直径时，下列各图中操作正确的是______
A. B. C.
（2）某次测量结果如图所示，读数为______mm
（3）下列说法正确的是______
A. 测周期时只需记录一次全振动的时间
B. 计时的起、止位置选在摆球到达的最低点处
C. 为了使摆球振动的周期大一些，释放时拉开的摆角尽量大
【答案】（1）B （2）12.5 （3）B
【解析】（1）用游标卡尺测量小球的直径时，为测量准确，防止小球滑动，应将小球卡在外爪的宽度较大的位置上。
故选B。
（2）游标卡尺的读数包括主尺读数和副尺读数
（3）A．为减小误差，测量周期时应测量多次全振动的时间求平均值，A错误；
B．计时的起止应选在平衡位置，即最低点，B正确；
C．为使摆球做简谐振动，摆角不宜太大，C错误。
故选B。
17. 研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，在温度超过56℃时，经30分钟就可以灭活。如图所示，一粗细均匀且足够高的绝热气缸被绝热活塞分隔成上下两部分，气缸底部接有电热丝E。现将含有新冠病毒的理想气体封闭在气缸内，活塞与底部的距离，活塞的横截面积、质量，气体初始温度，不计活塞和气缸间的摩擦，取大气压为。现将电热丝缓慢加热气体。求：
（1）气缸内理想气体热运动的平均速率______（“增大”、“不变”、“减小”），单位时间撞击单位面积气缸壁的分子数______（“增大”、“不变”、“减小”）；
（2）若要能够灭活新冠病毒，气缸内理想气体体积至少增加多少；
（3）刚达到灭活温度时，若理想气体吸收的热量，则气体内能增加量为多少。
【答案】（1）增大 减小 （2）580cm3 （3）71.42J
【解析】（1）[1] 现将电热丝缓慢加热气体，气体的温度升高，气体的平均动能增大，气体热运动的平均速率增大 ；
[2] 现将电热丝缓慢加热气体，气体的压强不变，气体的温度升高，根据理想气体状态方程，气体的体积增大，。单位体积内气体的分子数量减小，单位时间撞击单位面积气缸壁的分子数减小。
（2）根据得，，解得
增加的体积为
（3）气体的压强为
气体对外做功为
气体增加的内能为
18. 如图所示，质量、可视为质点的滑块A用不可伸长的细线悬挂于固定点O，处于静止状态，细绳长为L；质量、长的木板B静置于光滑水平面上，木板B恰好与滑块A接触且无挤压，两者位于同一竖直平面内。滑块以的初速度开始运动，恰能绕O点完成圆周运动，回到出发点时细线突然断裂（不影响滑块的运动），经过时间，滑块与木板达到相同的速度。忽略空气阻力，求：
（1）细绳长度L；
（2）滑块受到的摩擦力和共速时滑块到木板左端距离；
（3）若木板与平面间的动摩擦因数，求木板在水平面运动的距离S。
【答案】（1） （2），5m （3）
【解析】（1）滑块恰能完成圆周，最高点速度
由动能定理
可得
（2）滑块和木板达到相同速度，由动量守恒
可得
由，可得
由牛顿第二定律
由系统功能关系
可得，共速时滑块到木板左端距离为5m。
（3）由牛顿第二定律
可得
假设滑块和木板能共速，则
可得，
滑块位移
木板位移
则相对位移，假设成立。
共速后加速度
则共速后减速位移为
木板在水平面运动的距离
19. 如图为研究光电效应装置示意图，该装置可用于分析光子的信息。在xOy平面（纸面）内，垂直纸面的金属薄板M、N与y轴平行放置，板N中间有一小孔O。x轴上方存在垂直xOy平面向内、磁感应强度大小为B的匀强磁场，x轴上有可移动的探测器。当频率为的光照射板M时，光电子逸出后经极板间电压为U加速（板间电场视为匀强电场）。已知电子质量为m、电荷量为e，板M的逸出功为，普朗克常量为h。忽略电子的重力及电子间的作用力。求
（1）逸出光电子的最大初动能；
（2）光电子从O点射出时的速度的大小范围；
（3）处的探测器接收到的光电子，从O点射出沿y轴的分速度；
（4）能探测到光电子，探测器移动范围。
【答案】（1） （2） （3） （4）
【解析】（1）由光电效应方程可知
（2）由动能定理可知
解得
当时，
当时，
的大小范围为
（3）某光电子从点射出，到达处被探测器接收。设该光电子从点射出时速度与轴的夹角为。运动轨迹如图所示
则有，，
联立解得
（4）光电子进入磁场后做匀速圆周运动，有
解得
由于光电子从点射入磁场时速度大小和方向都不定，则光电子在磁场中运动的范围应在光电子做圆周运动的最大半径所形成的半圆内，如下图所示
由于光电子质量、电荷量一定，故光电子的偏转半径与速度成正比，则最大半径为
能探测到光电子，探测器移动范围为
20. 如图所示，接有恒流源的两根金属导轨固定在竖直平面内，导轨下半部分处于垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度为。长为的刚性导体棒折成边长相等、夹角为60°的“V”形，固定于竖直平面内且与导轨接触良好，导体棒两端点与磁场的上边界距离。在时刻释放导体棒同时通以的电流。已知导体棒质量为，电阻为，不计导体棒和导轨间的摩擦及空气阻力。求
（1）时“V”形通电导体棒受到的安培力；
（2）导体棒端点ab与磁场上边界距离时，恒流源输出功率P；
（3）“V”形导体棒上升的最大高度H。
【答案】（1）2N （2）6W （3）
【解析】（1）时“V”形通电导体棒受到的安培力
（2）“V”形通电导体棒向上的加速度为
导体棒端点ab与磁场上边界距离时的速度
恒流源输出功率
（3）“V”形导体棒的ab端离开磁场后，所受的安培力与上升的高度成线性关系或者，则“V”形导体棒离开磁场过程中，由动能定理
其中
解得
由
解得h=0.1m
则