高二物理期中考-试题_2024-2025高二（7-7月题库）_2025年05月试卷_0501浙江省余姚中学2024-2025学年高二下学期期中考试

浙江省余姚中学 2024-2025 学年高二下学期期中物理选考试卷 命题：向豪 审题：华佩东 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中基本单位的是（ ） A．A B．V C．F D．H 2．关于原子结构及相关理论，下列说法正确的是（ ） A．在α粒子散射实验中，如果将金箔换成铝箔，实验效果更明显 B．在α、β、γ三种射线中，α粒子的质量最大，所以α射线的穿透能力最强 C．大量处于n3能级的氢原子，最多可以辐射出3种不同频率的光 D．根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光 3．下列现象中，说明原子核具有复杂结构的是（ ） A．光电效应 B．α粒子的散射 C．天然放射现象 D．康普顿效应 4．拉面是我国独具地方风味的传统面食。如图所示，拉面师傅将一根粗面条ACB拉成细面条ACB， 粗、细面条的质量相等且两者的质量都均匀分布。粗、细面条处于悬停状态时，面条端点B和B与竖 直方向的夹角分别为和，C和C为粗、细面条的最低点。关于面条处于悬停状态时各点张 力大小的分析，下列说法正确的是（ ） A．B点张力大小等于B点张力大小 B．B点张力大小小于B点张力大小 C．C点张力大小等于C点张力大小 D．C点张力大小大于C点张力大小 5．装有一定质量理想气体的薄铝筒开口向下浸在恒温水槽中，如图所示，现推动铝筒使其缓慢下降， 铝筒内气体无泄漏，则铝筒在下降过程中，筒内气体不可能的是（ ） A．压强增大 B．内能增大 C．外界对气体做正功 D．分子平均动能不变 6．用电脑软件模拟两个相同分子在仅受相互间分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子 从x轴上的－x 和x 处由静止释放，如图甲所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所 0 0 示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（ ） A．A、B间距离为 时分子力为零 B．A、B间距离为 时分子力为零 1 1 C．释放时A、B系统2( 的1分−子 0势) 能为 mv2 2 2 D．A、B间分子势能最小值为mv2mv2 2 1 试卷第1页，共8页7．假设“神舟十九号”飞船升空后先进入停泊轨道（即近地圆轨道），而后进入转移轨道，最后在中国空 间站轨道与空间站组合体对接。各个轨道的示意图如图所示，已知地球的半径为R，地球表面的重力加 速度为g，飞船在停泊轨道的运行周期为T，中国空间站轨道可视为圆形轨道且距地面高度为h，引力 常量为G，则下列说法正确的是（ ） A．飞船在P点从停泊轨道进入转移轨道时需要减速 2 R B．空间站组合体的向心加速度大小为   g  h 3 C．可估得地球的平均密度为 GT2 3 T  h  D．飞船在转移轨道上从P点运行至Q点所需的时间为 1  2  R 8．如图所示，人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使 得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。初速度为v 的正一价钠离子仅在电场力的作用 0 下，从细胞膜外A点刚好运动到细胞膜内B点。将膜内的电场看作匀强电场，已知A点电势为，正 a 一价钠离子质量为m，质子电荷量为e，细胞膜的厚度为d。下列说法正确的是（ ） v2 A．钠离子匀减速直线运动的加速度大小a 0 d mv2 B．膜内匀强电场的场强E  0 ed mv2 C．B点电势   0 b a e mv2 D．钠离子在B点的电势能为E e 0 b a 2 9．首考期间，为保障考场用电，供电部门为学校配备应急供电系统，输电电路如图所示，发电机的矩 2 形线框ABCD处于磁感应强度大小为B T的水平匀强磁场中，线框面积S 0.25m2，匝数n100 10 匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连， 图中电压表示数为250V，降压变压器原、副线圈的匝数之比为5:1（降压变压器所画匝数仅为示意）， 降压变压器的副线圈接入到考场供电， 两变压器间的输电线等效电阻R20Ω， 变压器均为理想变压器。学校有44个考 场用电，用电设备额定工作电压均为 U 220V，每个考场的正常用电功率 P500W。当44个考场正常用电，下 列说法正确的是（ ） A．线框绕轴OO的转速为3000r/s B．输电线上损失的电压为200V C．升压变压器原、副线圈匝数之比为1:6 D．发电机的输出功率为28kW 试卷第2页，共8页10．某研究小组在研究“估测甩手时指尖的最大向心加速度”课题研究时， 利用摄像机记录甩手动作，A、B、C是甩手动作最后3帧（每秒25帧） 照片指尖的位置。根据照片建构A、B之间运动模型：开始阶段，指尖A 以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖以腕关节N 为圆心做圆周运动。测得A、B之间的距离为26cm，B、N之间的距离为 17cm。粗略认为A、B之间平均速度为甩手动作最后阶段指尖做圆周运动 的线速度。重力加速度为g。请估测甩手时指尖的最大向心加速度（ ） A．5g B．10g C．25g D．50g 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．照射到金属表面的光可能使金属中的电子逸出，可以用甲图的电路研究电子逸出的情况。阴极K 在受到光照时能够逸出电子，阳极A吸收阴极K逸出的电子，在电路中形成光电流。在光照条件不变 的情况下改变光电管两端的电压得到乙图。断开开关换用不同频率的单色光照射阴极K得到电子最大 初动能与入射光波长倒数的关系图像。如丙图所示。下列说法正确的是（ ） E A．由丙图可知普朗克常量h 0 c B．丙图中的是产生光电效应的最小波长 0 C．乙图中遏止电压的存在意味着光电子具有一定的初动能，且有最大值 D．乙图中电压由0到U ，光电流越来越大，说明单位时间内逸出光电子的个数越来越多 1 12．如图所示，在某均匀介质中存在两个点波源S 和S ，它们沿z方向振动，垂直纸面向外为z轴正 1 2  π 方向。其中S 位于( 3m,0,0)处，其振动方程为z0.1sin10πt (m)；S 位于( 3m,0,0)处，其振 1  3 2  π 动方程为z0.1sin10πt (m)。已知波速为40m/s，下列说法正确的是（ ）  6 A．波源S 的相位与波源S 的相位相同 1 2 B．Q( 3m，2m，0)处为振动减弱处 C．P(0，2m，0)处质点的振幅小于 m D．t 0时刻波源S 和S 的加速度0方.1向2相反 1 2 试卷第3页，共8页  13．某半径为r类地行星表面有一单色光源P，其发出的各方向的光经过厚度为 21 r、折射率为 n2的均匀行星大气层（图中阴影部分）射向太空。取包含P和行星中心O的某一截面如图所示，设 4r 此截面内一卫星探测器在半径为 的轨道上绕行星做匀速圆周运动，忽略行星表面对光的反射， 31 6 2 6 2 已知sin15 ，cos15 ，则（ ） 4 4 2r A．大气层外表面发光区域在截面上形成的弧长为 3 B．若卫星探测器运行时，只能在轨道上某部分观测到光，  4r  则这部分轨道弧长为   3 31 C．若该行星没有大气层，则卫星探测器运行时，在轨道上能观测到光的轨道弧长将变大 D．若探测器公转方向和行星自转的方向相同，探测器接收到光的频率一定大于光源发出的频率 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14.实验题(I、Ⅱ、Ⅲ三题共13分) 14-I．（3分）如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。 (1)实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和 双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，下列做法可行的是 _________。（单选） A．仅换用间距更小的双缝 B．仅将单缝向双缝靠近 C．仅将屏向靠近双缝的方向移动 D．仅将红色滤光片换成紫色滤光片 (2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手 轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为 mm。已知双缝间的宽 度d=0.3mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=1.0m，则该种色光的波长是 m。 试卷第4页，共8页14-Ⅱ．（2分）甲同学用图示的实验装置进行“验证机械能守恒定律”实验。气垫导轨上B处安装了一个 光电门，滑块从A处由静 ． 止 ． 释放，验证从A到B过程中滑块和钩码的机械能守恒。 （1）关于甲同学实验，下列操作中不必要的是 。（单选） A．将气垫导轨调至水平 B．使细线与气垫导轨平行 C．钩码质量远小于滑块和遮光条的总质量 D．使A位置与B间的距离适当大些 （2）甲同学在实验中测量出了滑块和遮光条的质量M、钩码质量m、A与B间的距离L、遮光条的宽 度为d（d L）和遮光条通过光电门的时间为t，已知当地重力加速度为g，为验证机械能守恒需要 验证的表达式是 。 14-Ⅲ．（8分）热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻值，并 研究其阻值与温度的关系，实验室可提供的器材有：热敏电阻R（阻值在几百到几千欧的范围内）；电 1 压表V（量程为15V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约0.2)；电流表A（量程为10mA， 1 2 内阻约1);滑动变阻器R（最大阻值20）；蓄电池（电动势为E12V，内阻不计）：开关、导线若干。 （1）为了减小测量误差，电流表应该选 （选填“A ”或“A ”），图甲中电压表右侧导线接 1 2 （选填“a”或“b”）； （2）请根据图甲用笔画代替导线把如图乙所示的实物图补充完整； （3）正确连接电路后，调节恒温箱中的温度t，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表和电压表示数在 合适数值，记录对应的电流表和电压表的示数，并算出热敏电阻的阻值R。多次改变温度t，算出对应 t 的阻值R； t 试卷第5页，共8页（4）在坐标纸上作出R与温度t的关系图像如图丙所示。根据图丙可知，当电压表的示数为9.0V，电 t 流表的示数为3.0mA时，热敏电阻所在处的温度约为 °C； （5） 实验小组用该热敏电阻设计了如图丁所示的保温箱温度控制电路，R为热敏电阻，R 为电阻箱， t 2 控制系统可视为R=300Ω的电阻，电源的电动势E =10V（内阻不计）。当通过控制系统的电流小于2mA 0 时，加热系统将开启为保温箱加热；当通过控制系统的电流达到2mA时，加热系统将关闭。若要使得 保温箱内温度低于48℃，加热系统就开启，应将R 调为 Ω；若要使得保温箱内温度低于 2 37°C，加热系统开启，应将R （选填“调大”或“调小”）。 2 四、计算题：本题共4小题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答 案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（9分）如图所示，向一个空的铝制饮料罐（即易拉罐）中插入一根管壁厚度不计的透明吸管，接 口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的 气温计。已知铝罐的容积是357cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.3cm2，吸管的有效长度为20cm， 当温度为27℃时，油柱离罐口10cm，取大气压为 105Pa。求： （1）这个气温计摄氏温度测量范围； 1× （2）已知气温计的温度从27℃缓慢下降到最小值的过程中，气体向外界放出0.5J的热量，求此过程 中气体的内能变化量。 x （3）当环境温度改变大小为 时，油柱到灌口的距离改变大小为Δx，把 叫做测温灵敏度。如何改 T 变罐的容积和管的横截面积能∆提 高测温灵敏度。（直接写出方案即可） 试卷第6页，共8页16．（12分）如图所示是某游戏装置的示意图，ABC为固定在竖直平面内的细圆管光滑轨道，AB与水 平面成 放置，且与圆弧轨道BC相切连接，AB长为 ，圆弧轨道半径 ，C端 水平，右端连接粗糙水平面CD和足够长的光滑曲面轨道DE，D是轨道的切点，CD段长为 。 =37° 1 =0.4m =0.25m 一个质量为 的可视为质点的小物块压缩弹簧后被锁定在A点，已知第一次发射前弹簧的弹性 2 =0.5m 势能大小为 =J，1k解g除锁定后小物块被弹出，小物块第一次经过D点的速度v 1m s。小物块每次发 D 8.9 射前均被锁定在A位置，通过调整弹簧O 端的位置就可以改变弹簧的弹性势能。已知弹簧的弹性势能 1 最大值为E 13J，sin37°0.6，cos37°0.8。求： pm （1）第一次运动到BC轨道的C端时对轨道的压力大小； （2）小物块与水平面CD间的动摩擦因数的大小； （3）若小物块被弹出后，最后恰好停在CD中点处，不计小球与弹簧 碰撞时的能量损失，则小物块被锁定时的弹性势能可能为多大？ 17．（12分）如图所示，半径为L的圆环放置在光滑水平地面上，圆环上固定OA、OB、OC、OD四根 金属棒，夹角互为90，长均为L，电阻值均为r。以圆环圆心O为原点建立直角坐标系，其第二象限 存在方向垂直水平面向下、半径为L、圆心角为90、圆心在O点的扇形磁场，沿半径各点的磁感应强 度大小均满足BB sin（为半径与x轴负方向夹角），圆环中心与环面分别通过电刷E、F与固定 0 在水平面上的间距为2L的两光滑平行导轨连接。导轨间MN、PQ区域内存在垂直水平面竖直向上、 边长为2L、磁感应强度大小为B 的正方形匀强磁场，长为2L、质量为m、电阻为r的导体棒ab锁定 0 在磁场边界MN处，与两导轨接触良好，两导轨右端接有阻值为r的电阻，其它电阻均不计。在外力 作用下，圆环绕中心轴线沿顺时针方向以角速度匀速转动，以OA进入磁场为计时零点，求： （1）写出OA在磁场中运动时感应电动势e的大小与时间t的关系式； （2）圆环转动一周的过程中，外力做的功W； （3）若锁定圆环，导体棒ab解除锁定且获得向右的初速度，恰好能运动到PQ处，导体棒ab初速度 大小是多少？ 试卷第7页，共8页18．（12分）某科研小组设计了控制带电粒子在电磁场中运动的实验装置，其结构简图如图甲所示，坐 标系Oxyz中存在从左到右的三个区域，I区与II区在xOy平面内。I区是半径为R、圆心为O 的圆 1 形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向沿z方向；Ⅱ区是宽度为d的匀强磁场区域，磁感应强 B 度大小为 ，方向沿-z方向，Ⅱ区左边界与圆形磁场相切于O 点，Ⅱ区右边界紧靠y轴。yOz平面及右 2 2 侧为Ⅲ区，存在沿x方向的电场和磁场，电场的电场强度E随时间t变化的关系如图乙所示（沿+x方 向电场强度为正）；磁场沿-x方向，y>0区域的匀强磁场的磁感应强度大小为2B，y<0区域的匀强磁场 663 3R 的磁感应强度大小为B。在x 处有一平行于yOz平面的荧光屏。I区圆形磁场边界上有一个 1200 R M点，M点与O 点沿x方向的距离为 。一个质量为m、电荷量为+q的粒子从M点以速度v 沿-y方 1 0 2 mv 50 3mv2 51R 向射入I区磁场，再经某点进入II区磁场，然后进入Ⅲ区。已知B 0 ，E  0 ，T  ， qR 0 17qR 50v 0 不计粒子重力，不考虑电场变化产生的影响。以下问题答案最终形式要求不含B、E、T、m、q。求: 0 （1）带电粒子进入II区时的位置和速度方向： （2）若带电粒子不能进入Ⅲ区，d的最小值； （3）若d 2R，带电粒子进入III区到打到荧光屏上所需要的时间； （4）若d 2R，带电粒子进入III区后，打到荧光屏的位置坐标。 试卷第8页，共8页