2024-2025学年浙江省温州市十校高二下学期6月期末物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年浙江省温州市十校高二下学期6月期末物理试卷（解析版）试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．为推动电动汽车行业的发展，如何改善电池性能是十分重要的一个研究方向。其中锂离子电池具有高能量密度、使用寿命长、环境影响小等特点。电池的能量密度，通常指电池单位质量所能够释放的能量。电池的能量密度用国际单位制的基本单位符号表述正确的是( )
A．J/kgB．W/kgC．m²/s²D．m³/s
【答案】C
【解析】由题意可知，电池能量密度的国际单位制单位为焦耳每千克(J/kg)，其中1J=1kg⋅ms2⋅m=1kg⋅m2/s2，因此能量密度的单位可表示为J/kg=kg⋅m2/s2kg=m2/s2。故选C。
2．在物理学科的学习过程中，对于物理思维方法的学习也是十分重要的。下列有关物理思维方法正确的是( )
A．在研究机械运动时通常采用质点为研究对象是因为其真实存在且便于研究
B．库仑在库仑扭秤实验中利用放大法成功得到了库仑定律
C．通过比值定义法定义的电场强度E=Fq，表示电场强度大小与试探电荷的电荷量成反比
D．通过海绵的凹陷程度反映压力的大小是利用了控制变量法
【答案】B
【解析】质点是一个理想化模型，实际并不存在，在研究机械运动时采用质点是为了简化问题便于研究采用质点，A错误；库仑在库仑扭秤实验中利用将微小形变放大法成功得到了库仑定律，B正确；电场强度E=Fq是比值定义法，E由电场本身决定，与试探电荷q无关，C错误；由于海绵容易发生形变，通过海绵凹陷程度反映压力效果，属于转换法(或类比法)，D错误。故选B。
3．2025年4月30日13时08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽身体状态良好，神舟十九号载人飞行任务取得圆满成功。下列有关说法正确的是( )
A．研究人员可将航天器看作质点来研究航天器降落时的姿态
B．宇宙空间中的航天器通常利用加速来降低其轨道高度
C．在航天器减速下降的过程中，其内部的航天员处于失重状态
D．穿越大气层的过程中，航天器与地球所组成的系统的机械能不守恒
【答案】D
【解析】研究人员研究航天器降落姿态时需要考虑其形状和结构，不能视为质点，A错误；宇宙空间中，航天器降低轨道时需通过减速使其做近心运动，B错误；航天器减速下降过程加速度方向向上，航天员处于超重状态，C错误；航天器穿越大气层时空气阻力做功，系统机械能不守恒，D正确。
故选D。
4．“天问二号”在2025年5月发射，发射后沿霍曼转移轨道运动，可认为地球和火星在同一平面沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动。已知火星公转半径是地球公转半径的1.5倍，则下列说法正确的是( )
A．地球绕太阳运动的加速度小于火星绕太阳运动的加速度
B．“天问二号”若要进入火星轨道，则需在C点减速
C．“天问二号”的发射速度大小v应满足v>16.7km/s
D．“天问二号”从A点运动到C点的时间为1554个月
【答案】D
【解析】根据牛顿第二定律可得GMmr2=ma，解得a=GMr2，由题意可知，r地球v0b，A正确；C错误；竖直方向做自由落体运动，有ℎ=12gt2，可得tb>ta，则箭矢b被抛出时离地高度大，B错误；根据速度变化量Δv=gt，由于tb>ta，则箭矢b在空中运动过程中速度变化量较大，D错误。
故选A。
8．如图所示，水平面上放置一个绝缘轻支杆，支杆上的带电小球A位于光滑小定滑轮O的正下方，绝缘细线绕过定滑轮与带电小球B相连，在拉力F的作用下，小球B静止，此时两球处于同一水平线。假设两球的电荷量均不变，现缓慢拉动细线，使B球缓慢移动一小段距离，支杆始终静止，下列说法正确的是( )
A．带电小球B受到的库仑力不变
B．地面给绝缘轻支杆的支持力一直小于带电小球A的重力
C．两带电小球所组成系统的电势能大小不变
D．带电小球B的运动轨迹为直线
【答案】C
【解析】对小球B受力分析，受到重力G、库仑力F库、绳子拉力F而平衡，设OB长度为l，AB距离为r，OA距离为h，如图所示
根据相似三角形对应边成比例可得Gℎ=Fl=F库r=kqAqBr3，由于G、ℎ、kqAqB不变，可知该式比值不变，现缓慢拉动细线，可知l变小，但r不变，故库仑力大小不变，但方向在变，A错误；对小球A和绝缘轻支杆整体受力分析，受重力、库仑力、地面的支持力和摩擦力而平衡，竖直方向由平衡条件可知地面给绝缘轻支杆的支持力等于小球A的重力与库仑力在竖直方向向下的分力的合力，即地面给绝缘轻支杆的支持力一直大于带电小球A的重力，B错误；B球缓慢移动过程中，由于A、B两球之间的距离r不变，可知小球B的轨迹为圆周轨迹，则库仑力不做功，则两带电小球所组成系统的电势能大小不变，C正确；D错误。故选C。
9．我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。一款车型装配了10块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是120A·h，输出电压为48V，该车型采用充电电压为300V的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为8h。已知该车型电动机额定电压为48V，额定功率为1.2kW，则下列说法不正确的是( )
A．电动机在额定电压下工作时，额定电流为25A
B．刀片电池充满电时能储存57600J的能
C．电池充满电后最多能供电动机正常工作48h
D．快充充电桩的平均充电电流为30A
【答案】B
【解析】电动机在额定电压下工作时，额定电流为I额=P额U额=1.2×10348A=25A，A正确；刀片电池充满电时储能为E=nQU=10×120×60×60×48J=57600W⋅h，B错误；电池充满电后最多能供电动机正常工作时间为t=10QI额=10×12025h=48h，C正确；由题意可知，电池总储能10E=ηU充I充t充，则平均充电电流为I充=10EηU充t充=5760080%×300×8A=30A，D正确。本题选不正确的，故选B。
10．某广场喷泉，在喷泉底部水平安装有五颜六色的圆形彩灯。如图所示，若所有彩灯均为圆盘状，直径均为d，灯面到水面的距离均为h。已知红光在水中的折射率为2，水池面积足够大。则下列说法正确的是( )
A．每个灯盘在水面上的发光形状为环形
B．灯盘发出的红光能射出水面的最短时间为2ℎ2c
C．红光灯盘在水面上的发光面积为π(ℎ+d2)2
D．红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的小
【答案】C
【解析】由于彩灯为圆盘状，根据对称性可知每个灯盘在水面上的发光形状为圆形，A错误；设红光在水面发生全反射时临界角为C，根据折射率与临界角关系可得sinC=1n=12，解得C=45°，结合题意，可得下图
根据几何关系可知，红光灯盘在水面上的发光面积直径为2r=d+2htanC，红光灯盘在水面上的发光面积为S=πr2=πℎ+d22，C正确；灯盘发出的红光垂直射到水面时的时间最短，则能射出水面的最短时间为tmin=ℎv，根据折射率与传播速度关系n=cv，联立解得tmin=2ℎc，B错误；结合前面分析可知，无论是何种光，灯盘在水面上的发光面积直径都为D=d+2htanC，由于红光的折射率小于绿光，根据sinC=1n，可知红光临界角C较大，可知红光在水面上发光的直径较大，即红光灯盘在水面上的发光面积比绿光灯盘的大，D错误。故选C。
二、多选题
11．甲状腺病痛患者手术切除甲状腺后，可以通过口服含有碘131的药物进一步进行放射性治疗，碘131发生衰变的过程可以用方程53131I→54131Xe+Z来表示，53131I、54131Xe和Z的质量分别为mI，mXe和mZ，不考虑患者对放射性药物代谢的影响，下列说法正确的是( )
A．碘131的衰变为β衰变
B．53131I比54131Xe更稳定
C．一个53131I衰变为54131Xe释放的核能为(mI−mXe−mZ)c2
D．碘131的半衰期约为8天，患者服药后经过16天碘131全部衰变
【答案】AC
【解析】据质量数和电荷数守恒可知Z的质量数为0，电荷数为-1，即Z为−10e，反应方程为53131I→54131Xe+−10e，可知其为β衰变，该过程释放能量，生成物54131Xe比反应物53131I更稳定，A正确；B错误；根据质能方程可知释放的核能为ΔE=Δmc2=(mI−mXe−mZ)c2，C正确；患者服药后经过两个半衰期，碘131应还剩原来的14，D错误。
故选AC。
12．如图甲是氢原子的能级结构，图乙是研究光电效应的实验装置，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，照射K极，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光波长范围约为400nm到760nm之间。则( )
A．氢原子从n=4能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光
B．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为负极
C．b光的光子能量小于a光的光子能量
D．氢原子从n=4能级向低能级跃迁时释放出落在可见光区域的射线，通过相同装置做双缝干涉实验，其中相邻亮条纹间距最宽的是n=3向n=2跃迁时释放出的射线。
【答案】BD
【解析】从n=4能级向低能级跃迁时能辐射出C42=6种频率的光，可见光波长范围约为400nm到760nm之间，根据光子能量ε=ℎcλ可知，可见光的光子能量范围约为1.64eV到3.11eV之间，根据玻尔理论的跃迁条件可知只有2种可见光，分别为从n=4能级向n=2能级跃迁和从n=3能级向n=2能级跃迁，A错误；光电子从K极射向A极，若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则光电管两端电压为反向电压，即A极接负极，即图乙中电源右侧为负极，B正确；由图丙可知，遏止电压b光子的Uc1大于a光子的Uc2，根据光电效应方程结合遏止电压ℎν=eUc+W0可知，逸出功W0一定，则b光的光子能量大于a光的光子能量，C错误；只有2种可见光射线，分别为从n=4能级向n=2能级跃迁和从n=3能级向n=2能级跃迁。由双缝干涉条纹间距公式Δx=ldλ可知波长较长的光对应的条纹间距较宽。而由公式ε=ℎν=ℎcλ可知n=3向n=2跃迁时释放出的射线的光子能量较低、波长较长，则其对应的相邻亮条纹间距最宽，D正确。故选BD。
13．下图为超声波悬浮仪，上方圆柱体中高频电信号通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为右图，右图为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻两波源产生的波分别传到了点P(0.2m，0)和点Q(0.8m，0)，已知超声波的传播速度为340m/s，则下列说法正确的是( )
A．该超声波悬浮仪发出的超声波频率为85000Hz
B．经过14T，质点P沿x轴正方向移动0.1cm
C．两列波叠加稳定后，P、Q之间(不包括P、Q)共有2个节点
D．两列波叠加稳定后，M点的振幅为0
【答案】AC
【解析】由波形图可知，该超声波悬浮仪发出的超声波波长为λ=0.4cm，根据波长、频率和波速关系可得f=vλ=3400.4×10−2Hz=85000Hz，A正确；根据波的传播特点可知质点只能在自己平衡位置附近振动，但不随波迁移，B错误；设距离P点x处为减弱点，则|(0.6−x)−x|=(2n+1)λ2(n=0，1，2，3，4……)，因x