浙江省杭州市2025-2026学年高二下学期期末教学质量检测 物理试题

这是一份浙江省杭州市2025-2026学年高二下学期期末教学质量检测 物理试题，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.上海张江超强超短激光装置实现5PW脉冲输出，达到国际领先水平。1PW=1015W，单位PW对应的物理量是( )
A. 能量B. 功率C. 频率D. 波长
2.足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉形弧线的一种运动，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 判断是否进球时不可以将足球看作质点
B. 足球在空中飞行时相同高度处动能相同
C. 足球在空中飞行至最高点时重力的功率最大
D. 足球在空中飞行时单位时间内速度变化量不变
3.枕形导体棒原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在棒的左端中心轴线上。当棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒中形成的电场是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示，在无盖矿泉水瓶下部钻一小孔，将瓶子固定在某一高度处，水从小孔水平流出后落到地面。不计空气阻力，随着时间推移( )
A. 水流出时初速度不变B. 水落地时竖直分速度不变
C. 水落地时速度越来越大D. 水在空中时处于超重状态
5.如图所示，一个木桩用两根比较粗的铁链静止悬挂于M、M′点。左侧铁链受到M点拉力为F1、受到木桩拉力为F2，下列说法正确的是( )
A. F2是因左侧铁链发生了形变而产生
B. F1和F2大小相等方向相反
C. F1和F2的合力竖直向上
D. F1和F2作用线的交点与左侧铁链重心重合
6.如图所示是某个地球卫星的发射过程示意图，先将卫星发射到近地圆轨道Ⅰ，然后在A点经历两次变轨，最终进入预定轨道Ⅲ.则卫星( )
A. 在轨道Ⅰ上运行时速度不变
B. 在轨道Ⅱ上运行时速度始终小于7.9km/s
C. 在不同轨道上卫星运行周期均相同
D. 在不同轨道上经过A点时向心加速度均相同
7.图甲所示为手摇发电机，当其匀速转动时，输出电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A. 输出电压有效值为Um 2B. t1时刻线圈磁通量变化率最大
C. t2时刻线圈磁通量为0D. 线圈的转动周期为t2
8.电流传感器与计算机相结合能显示电流随时间变化的图像。某次实验中闭合开关前后的电流—时间的图像如图所示。用电流表的符号表示电流传感器，则实验电路图可能是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示，组合棱镜的横截面为菱形ABCD，∠B=60°。一束细光束从空气入射，以入射角i射向AB中点。已知光在棱镜ABC区域的折射率n1= 3，在棱镜ACD区域的折射率n2=2，光在空气中折射率n0≈1。下列说法正确的是( )
A. 当i=30°时，AB边折射光线与边BC平行
B. 当i=30°时，光在AC界面上会发生全反射
C. 当i=60°时，CD边出射光线与AB边入射光线平行
D. 当i=60°时，光在ABC区域传播时间小于在ACD区域传播时间
10.西安航天动力研究所研发的磁等离子体发动机，实现有效注入功率突破100kW。如图所示，发动机推力产生核心原理可简化为：在栅极A、栅极B间构建电势差为U的加速电场，电荷量为q、质量为m的正离子由栅极A左侧飘入，经电场加速后从栅极B右侧定向高速喷出。已知电场对离子的加速功率为P，不计离子初速度，则发动机产生的推力大小是( )
A. P 2mqUB. P 2qmUC. P mqUD. P qmU
11.关于下列四幅图，下列说法正确的是( )
A. 图甲中输电电流增加一倍，线路上损耗电压也增加一倍
B. 图乙中线圈中的磁场能正在减小，自感电动势正在增大
C. 图丙中传感器是通过改变电容器正对面积将位移信号转为电信号
D. 图丁中水黾可以停在水面是因为所受重力和浮力二力平衡
12.如图所示，椭圆的半短轴为4m、半焦距为3m，其左焦点和中心有两个波源S1、S2，波源处质点均沿垂直于xy平面的z轴振动。t=0时两波源同时开始振动，S1的振动方程为z=Asin(10πt)，S2的振动方程为z=Asin(10πt+π)，A为振幅。波在均匀介质中传播，波速均为5m/s。下列说法正确的是( )
A. 两列波的波长均为1mB. 短轴端点P处质点的起振方向沿z轴正向
C. 右焦点处质点的位移始终为2AD. 椭圆上振动加强点有12个
13.如图所示，在光滑水平桌面上建立xOy坐标系，0≤x≤1.5d、y≥0区域内存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁感应强度为B。边长为d、总电阻为R、质量为m的匀质正方形刚性线框，以初速度v0与x轴正方向成45°角运动，之后进入磁场区域。BC边始终平行于y轴，其横坐标为x。已知B=2.0T，d=0.10m，R=0.4Ω，m=0.02kg，v0=2 2m/s。线框进入磁场后，下列说法正确的是( )
A. x=0时线框中电流为1AB. x=1.2d时，UCD=0V
C. x=2d时，UAD=−0.25VD. x=2.5d时线框速度为 5m/s
二、非选择题
14.如图甲所示为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。
(1)双缝在位置 (填图甲中字母)；
(2)若目镜中出现图乙图样，欲使分划板的中心刻线与左侧最近亮条纹的中心对齐，应适当 。
A.调节小灯泡的位置 B.左右拨动拨杆
C.转动手轮，使毛玻璃向右移动 D.转动手轮，使目镜向左移动
15.“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)下列说法正确的是 (多选)
A.将电火花打点计时器接到输出电压为8V的交流电源上
B.探究加速度与质量的关系时应保持槽码质量不变
C.实验中应使槽码的质量远小于小车的质量
D.细绳和滑轮间的摩擦对实验没有影响
(2)如图乙是某次实验中得到的纸带的一部分。电源频率为50Hz，则小车加速度为 m/s2(保留2位有效数字)。
(3)某同学平衡阻力的操作如下：取下细绳与槽码，将小车静止放置在木板上，装好纸带，缓慢垫高木板右端，直至小车由静止开始自行下滑。随后他保持木板倾角不变，改变槽码质量继续完成后续实验。则他得到的a−F图像可能是
A. B． C．
16.某同学测量干电池组的电动势和内阻。
(1)他先用多用电表直流电压“10V”挡粗测电动势，指针偏转如图甲，读数为 V。
(2)接下来他采用一个电流表、一个电阻箱进行精确测量，电路如图乙所示，在调节电阻箱阻值的过程中，正确的操作是
A.先断开电路，再调节阻值
B.保持电路接通，直接调节阻值
(3)实验中改变电阻箱阻值R，电流表示数I随之变化。当电阻箱阻值为2.0Ω、8.0Ω时，电流表示数分别为0.50A、0.25A.根据这两组数据算得该干电池组电动势E= V，内阻r= Ω(结果均保留2位有效数字)。
(4)指出(3)中实验不足之处(写出一条即可) 。
17.水平桌面上固定一汽缸，隔板K左侧为封闭理想气体区域A，右侧与活塞S构成真空区域B.活塞左侧被凸起挡住，右侧与大气相通。初始时气体处于状态1：体积V0、压强p0、温度T0；抽出隔板K，气体充满A、B，稳定后为状态2：体积2V0、温度T0；用电热丝加热至活塞刚要右移，为状态3.已知：大气压恒为p0；缸中气体内能U与温度T的关系为U=αT(α为已知常量)；全过程不漏气，汽缸、隔板、活塞均绝热，忽略凸起的体积，不计一切摩擦。
(1)状态2与状态1相比，气体分子平均动能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)，缸内气体分子数密度 (选填“变大”、“不变”或“变小”)；
(2)求状态2时气体压强p2；
(3)求从状态1至状态3气体吸收的热量Q。
18.超导材料在常温下有电阻，进入超导态后电阻几乎为零，常用持续电流法测定超导材料处于超导态时的电阻上限。持续电流法装置如图(a)：将超导材料闭合环水平置于磁铁正上方的容器中，加入液氮将环冷却至超导态，迅速撤去磁铁后环内产生感应电流。霍尔元件置于环中心附近，底面和环平行。实验中由霍尔元件测得的磁感应强度B随时间变化曲线如图(b)：实验Ⅰ区还未撤去磁铁，实验Ⅲ区已撤去磁铁，磁感应强度为B1；实验Ⅴ区恢复常温，磁感应强度为B0.
(1)实验Ⅱ区撤去磁铁时，闭合环中产生感应电流，该电流在Ⅲ区持续存在。
①判断该电流的环绕方向 (俯视)(选填“顺时针”或“逆时针”)；
②求Ⅲ区该电流在环中心处产生的磁感应强度大小B2 。
(2)已知霍尔元件为金属材质，长为a、宽为b、厚为h，单位体积内载流子数为n，电子电量为e.当霍尔元件内通有恒定电流I0时，在C、D面间形成霍尔电压U。
①霍尔元件中载流子所受洛伦兹力方向是 (选填“D→C”或“C→D”)；
②求霍尔元件测得的磁感应强度B与霍尔电压U的关系式 。
19.如图所示为物流中心的包裹传输装置：倾角为37°的斜面上装有截面为长方形的光滑窄挡条ABCD，挡条侧面与斜面垂直。挡条BC是半径为r的四分之一圆弧，AB、CD为直段，分别与BC相切。AB段长为l，CD段水平。CD段右侧装有劲度系数为k的弹簧，弹簧右端固定，左端与质量为m0的货框相连，货框初始静置于O2点，此时弹簧恰好处于原长。可视为质点、质量为m的包裹从A点沿挡条由静止滑下，与货框发生完全非弹性碰撞。碰撞后包裹与货框结合成整体，随后在CD间斜面上依托挡条做往复运动，弹簧始终处于弹性限度内。挡条CD所在斜面区域表层为特殊材质：包裹和货框整体由C向D滑行时，不受斜面摩擦阻力；由D向C反向滑行时，受到大小恒定摩擦阻力f作用。斜面的其它区域均光滑。已知l=2.5m，r=0.5m，m=2kg，m0=4kg，k=24N/m，f=6N，sin37°=0.6，弹簧弹性势能Ep=12kx2(x为形变量)，弹簧振子周期T=2π Mk(M为振子总质量)，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)包裹在C处的速度大小v0；
(2)包裹在圆弧C处对挡条的压力FN；
(3)弹簧最大形变量xm；
(4)碰撞后货框运动的总时间t。
20.为测定电量均为+q、质量不同的两种带电粒子a、b的质量比，设计如图所示的质谱仪：M、N之间水平圆柱形区域内存在沿轴线向右的加速电场，加速电压为U0.Y、Y′为水平平行金属板，板长为L1，板右端到光屏的距离为L2，板间有垂直于板面向上的匀强磁场，磁感应强度为B．O1O3为垂直光屏的中心轴线，在光屏上以屏中心O3为原点建立直角坐标系，x轴水平。粒子从O1静止飘入加速电场，经加速后从O2进入磁场区域，最后打在荧光屏上，屏上出现两个亮点。根据亮点的位置坐标，可以测定两粒子的质量比。整个装置处于真空中，不计粒子重力及粒子间相互作用力，已知粒子在磁场中偏转角度非常小，洛伦兹力可视为恒力，轨迹近似为抛物线。
(1)若粒子质量为m，求：
①粒子进入磁场区域时的速度大小v；
②粒子出磁场时速度偏转角的正切值tanα。
(2)实验中，亮点坐标为xa,0、xb,0，求两粒子质量比mamb。
(3)实验中，若加速电压在U0附近一定范围内持续波动，会导致光屏上呈现一条连续亮线而非两个分立亮点。此时若在Y、Y′间再加一恒定电压，仍可根据屏上亮线特征测量出两种粒子的质量比。请说明一种测量方案并求出两种粒子质量比。
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】CD
6.【答案】D
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】A
11.【答案】AB
12.【答案】AD
13.【答案】AD
14.【答案】C
D

15.【答案】BC
0.80
B

16.【答案】3.0
A
3.0
4.0
本实验只利用两组数据计算结果，偶然误差较大/本实验未考虑电流表内阻，会引入系统误差

17.【答案】不变
变小
状态1−状态2为等温变化，根据玻意耳定律可得 p0V0=p2⋅2V0
解得 p2=p02
活塞刚要右移时，气体压强等于大气压，即 p3=p0
状态2−状态3为等容变化，根据查理定律可得 p2T0=p0T3
解得 T3=2T0
状态1： U1=αT0
状态3： U3=αT3
内能变化 ΔU=U3−U1
做功 W=0 ，根据热力学第一定律 ΔU=Q+W
解得 Q=αT0

18.【答案】顺时针
B1−B0
D→C
B=nehUI0

19.【答案】【详解】(1)从 A 运动到 C ，由动能定理 mgl+rsin37 ∘=12mv02−0
解得 v0=6m/s
(2)由牛顿运动定律 F−mgsin37 ∘=mv02r
解得 F=156N
根据牛顿第三定律，包裹对挡条的压力大小 FN=156N ，方向沿斜面向下。
(3)包裹与货框碰撞，由动量守恒 mv0=m+m0v1
由能量守恒 12m+m0v12=12kxm2
联立并代入数据得 xm=1m
(4)以 O2 点为坐标原点，以沿 DC 方向为正方向建坐标系。沿 CD 方向运动时不受阻力，包裹和货框做简谐运动，平衡位置在 O2 点；沿 DC 方向运动时受阻力 f ，包裹和货框也做简谐运动，平衡位置处满足 kx0=f ， x0=xm4
可知平衡位置在 x=−xm4=−0.25m 处，简谐运动周期 T=2π m+m0k=πs
第一次沿 x 负向运动，振幅为 A1=xm ，运动时间 t1=T4
第一次沿 x 正向运动，振幅为 A2=3xm4 ，运动到 x2=xm2 处，运动时间 t2=T2
第二次沿 x 负向运动，振幅为 A3=xm2 ，运动到 x3=−xm2 处，运动时间 t3=T2
第二次沿 x 正向运动，振幅为 A4=xm4 ，运动到 x4=0 处，运动时间 t4=T2
运动总时间 t=t1+t2+t3+t4=7T4=7π4s

20.【答案】【详解】(1)① qU0=12mv2 得： v= 2qU0m
②由于偏转角度非常小，洛伦兹力可看作恒力，带电粒子在板间的 x 方向的运动可看作类平抛运动 L1=vt
沿 x 方向做初速度为0的匀加速直线运动，有 vx=qvBmt
可得 tanα=vxv=qBL1mv=BL1 q2mU0
(2) x=L12+L2tanα=L12+L2BL1 q2mU0
故 mamb=xb2xa2
(3)若在 Y 、 Y′ 间再加一恒定电压 U1 ，带电粒子在板间的 y 方向的运动可看作类平抛运动，设板间距离为 d ，则有 L1=vt ， vy=qU1mdt
可得 tanβ=vyv=qU1L1mdv2=U1L12dU0
y=L12+L2tanβ=L12+L2U1L12dU0
将(2)中 x=L12+L2BL1 q2mU0 代入上式，消去 U0 ，可得同一粒子在荧光屏上的亮迹方程为： y=mU1L12+L2B2L1qd⋅x2
亮迹与粒子质量相关，不重合，可以得到两种粒子质量比，方案如下：
取相同 x,mamb=yayb
取相同 y,mamb=xb2xa2
各任意取一点， mamb=ya⋅xb2yb⋅xa2