高二物理試卷

75分鐘100分

一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有

一項符合題目要求。

1.汽車在一段時間內(nèi)做勻變速直線運動的位移?時間圖像如圖所示，可知該汽車在7=2s時的速度大小為

A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.6m/s

【答案】B

【解析】

【詳解】汽車做勻變速直線運動，則汽車在，=2s時的速度大小等于前4s內(nèi)的平均速度，即

12-0

v2=v=--—m/s=3m/s,故B符合題意，ACD不符合題意。

故選B。

2.2024年8月28日，新疆巴鐵若(巴州一鐵干里克一若羌)750kV輸變電工程全線貫通。若該線路采用

250kV高壓輸電，在輸電總功率不變的條件下，輸電線上單位時間內(nèi)因發(fā)熱損耗的電能將變?yōu)?50kV時的

()

A.，倍B.L倍C.3倍D.9倍

39

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】由尸=U/,=I2r

在輸電功率不變的條件下，采用250kV高壓輸電電流的是采用750kV高壓輸電的電流3倍，采用250kV

高壓輸電的〃朝是采用750kV高壓輸電的〃護的9倍。

故選D。

【點睛】

3.如圖是氫原子的能級示意圖，大量處于〃=4能級的氫原子向低能級躍遷，其輻射的光照射到逸出功為

2.29eV的金屬上，會有N種頻率的光能使之發(fā)生.光電效應，則N等于（）

￡

〃n

8o

o5e4\

5一

4o?85

二

3l?51

?

2----------------3.40

1----------------13.6

A.6B.5C.4D.3

【答案】C

【解析】

【詳解】大量處在〃=4能級的氫原子向低能級躍遷，其輻射的不同頻率的光共有迎二。二6種

2

其中使光照到逸出功為2.29eV的金屬上，使之發(fā)生光電效應，則需滿足兩能級之差大于2.29eV,經(jīng)分

析只有以下四種能級躍遷發(fā)出四種頻率的光可以使金屬發(fā)生光電效應分別是,7=4-〃=

〃==〃=2—〃=1,〃=4—>〃=2,C正確。

故選C。

4.科學家發(fā)現(xiàn)3顆半徑分別為凡、R?、"（R1<R2〈RJ的系外行星，其密度相同且質(zhì)量分布均勻。它們

表面的重力加速度分別為小、生、且3,忽略行星自轉(zhuǎn)的影響，則符合它們表面重力加速度g與其半徑R之

OR}R2R5RORiR2R5R

【解析】

【詳解】在星球表面，物體受到的萬有引力等于其重力，則有"”二mg

R-

結(jié)合密度的公式P=?,V=^R'

4

聯(lián)立可得&二石乃6P/?

結(jié)合題意可知，星球的密度相同，故gxH。

故選Ao

5.如圖所示，圓心角為60。的整個扇形區(qū)域。MN內(nèi)（含邊界）存在勻強磁場（圖中未畫出）。在。點有一

粒子源，先后沿。用方向發(fā)射兩帶電粒子甲和乙，它們的比荷相同但速率不同。粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后，甲從MN的

中點。射出磁場區(qū)域，乙從N點射出磁場區(qū)域。不計粒子重力及粒子間的相互作用，則甲、乙在磁場內(nèi)（）

A.運動的時間之比為1:2

B.運動的時間之比為2:JJ

C.受到的洛倫茲力均做正功

D.受到的洛倫茲力均做負功

【答案】A

【解析】

/?v22TTRf27rm

【詳解】AB.由伏出二絲一，T=——,可得r=F-

RvqB

故甲乙周期相同。由幾何關(guān)系可知甲在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度為6甲二60,乙在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度為

故B錯誤；

C.搖動把手將重物緩慢頂起過程，。增大，sin。增大，則尸減小，故C正確；

D.搖動把手將重物緩慢頂起的過程，重物所受合力為零，則重物受到的支持力大小一直等于重物重力的大

小，保持不變，故D錯誤。

故選C。

7.某中學舉辦以“科創(chuàng)筑夢智啟未來''為主題的科技節(jié)活動，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和探索精神，點燃學生

的科學夢想，提升學生的實踐能力。一個科技小組設計了如圖所示的游戲裝置：一個障礙物高為力，寬為

s,在障礙物前的地面上設置一個可發(fā)射彈丸的氣體彈射器（圖中未畫出），彈射器可調(diào)節(jié)與障礙物的水平

距離，不計彈射器的高度和空氣阻力。若在障礙物前發(fā)射彈丸，使彈丸恰好越過障礙物，則彈丸初速度加

的最小值是（）

B

%

彈射器可調(diào)節(jié)與障

礙物的水平距離

A.%=12gs+2ghB.+

C+D.%=Jgs+2g〃

【答案】D

【解析】

【詳解】研究從8點到等高的*點這一段斜拋運動，vt=vcosa；vv=vsin?

2v

時間/二一v

g

「2八2/sinscosav2sin2a

水平射程s=vx-t=vcos(z——-=--------------=---------

gg

i廣

a=45°時＞s=—

g

s一定，sin2a最大為1,i，有最小值，y=gs

rhA點到B點，運用動能定理得W=AEk

即-mgh=—"八，2--"w；

解得vn=Jy+2g〃=Jgs+2gh

故選D。

v=vsina

y

B

彈射器可調(diào)節(jié)與障

礙物的水平距高

二、多項選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多

項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分。

8.實驗表明：自然光入射到兩種介質(zhì)的界面上，反射光和折射光一般是偏振光。如果光入射的方向合適，

使反射光與折射光之間的夾角恰好是90。時，反射光和折射光偏振程度最強，此時的入射角叫做布儒斯特角。

假設某束光從真空射向某種介質(zhì)表面時，布儒斯特角為60。，下列說法正確的是（）

A.光的偏振表明光是橫波B.光的偏振表明光是縱波

C.該種介質(zhì)的折射率為gD.該種介質(zhì)的折射率為空

3

【答案】AC

【解析】

【詳解】AB.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故A正確，B錯誤：

CD.根據(jù)題意由幾何關(guān)系可知，入射角為60°,折射角為30°,根據(jù)折射定律可得折射率為

n="n6°=y/3,故C正確，D錯誤。

sin30°

故選AC。

9.質(zhì)量為M的抽屜通過兩條平行滑物水平安裝到柜體內(nèi)部，其與柜體的其他部位無接觸，正視圖如圖（a）

所示。抽屜內(nèi)部放置質(zhì)量為小的小物塊，側(cè)視圖如圖（b）所示，小物塊與抽屜內(nèi)表面的動摩擦因數(shù)為〃。

抽屜運動時，每條滑軌給抽屜的阻力大小恒為f方向與滑就平夕亍且水平，物塊與抽屜之間的最大靜摩擦力

等于滑動摩擦力，不計空氣阻力，重力加速度為給抽屜拉手施加水平拉力F,將其沿滑軌方向拉出，在

此過程中抽屜與柜體無碰撞，下列說法正確的是（）

圖（a）

A.要能拉動抽屜，拉力尸必須大于〃+/

B.要能拉動抽屜，拉力尸必須大于？/'

C.為保證物塊與抽屜不發(fā)生相對滑動，拉力廠不能超過〃（〃z+M）g+2/

D.為保證物塊與抽屜不發(fā)生相對滑動，拉力尸不能超過〃mg+2/

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB.抽屜運動時，每條滑軌給抽屜的阻力大小恒為人要能拉動抽屜，拉力尸必須大亍？/；故A錯

誤，B正確；

CD.當物塊與抽屜恰好發(fā)生相對滑動時，對物塊，由牛頓第二定律有=

解得4n=〃g

對抽屜和物塊整體，由牛頓第二定律有4「2/=（m+M）4n

解得耳”=〃(〃?+M)g+2/

故為保證物塊與抽屜不發(fā)生相對滑動，拉力尸不能超過〃（，〃+M）g+2f,故C正確，D錯誤。

故選BCo

10.如圖，勻強磁場的磁感應強度大小為區(qū)，方向垂直紙面向里。質(zhì)量為用、電荷量為4的帶正電微粒,

從M點沿水平直線A/N垂直射入磁場。微粒運動過程中重力勢能最大的位置與直線A/N距離

/?=^4，g為重力加速度。不計空氣阻力，在微粒運動過程中，下列說法正確的是（）

q-B-

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXxfXXXX

\h

XXxlXXXX

MO---------9N

XXXXXXXX

XXXXXXXX

XXXXXXXX

A.微粒射入磁場初速度大小為—3

qB

B.微粒重力勢能最大時受到的磁場力大小為2mg

271ml2

微粒第一次回到水平線時距離點

C.MVMr7A

q-B-

57im

D.微粒射入磁場后經(jīng)一；「恰好處于水平線MVk

qB

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.根據(jù)題意，微粒射入磁場時向上偏轉(zhuǎn)，采用配速法，將初速度分解為兩個向右的分速度匕、

%，一個分速度“對應的洛倫茲力

fi=q\B=mg

即

它整

qB

做勻速運動，另一個分速度匕對應的洛倫茲力

6=4彩3①

提供勻速圓周運動的向心力

耳產(chǎn)〃弓②

K

聯(lián)立①②得

qB

由于微粒運動過程中重力勢能最大位置與直線MN距離

*2

即

h=2R

得

3mg

qB

所以微粒射入磁場的初速度大小為

4mg

VO=V+V2=—

IqB

故A錯誤；

B,微粒重力勢能最大時分速度K對應的洛倫茲力方向向下，H對應的洛倫茲力方向向上，則微粒受到的

磁場力大小為

f=f2-f\=2mg

故B正確；

C.微粒第一次回到水平線MN時需要的時間為以速度△做圓底運動的一個周期

_27rm

1-----

qB

距離M點

72不〃22g

故C正確；

D.由于

5兀m5不

t=-----=—1

qB2

所以微粒射入磁場后經(jīng)一二恰好處于最高點，故D錯誤。

qB

故選BC

三、非選擇題：本題共5小題，共57分。

11.某同學學習了“力的合成”以后，用整直固定且貼有白紙的木板和兩只完全相同的輕彈簧甲和乙來驗證

力的平行四邊形定則。實驗步驟如下：

（1）將甲的一端掛在木板上的P點，用刻度尺測得彈簧原長為｛，如圖（a）°

（2）將三段輕質(zhì)細線。4、OB、0C結(jié)于。點，C端掛一重物M,并將A端掛在甲的下端，靜止時，測得

彈簧的長度為4,如圖（b）o

（3）用乙鉤掛細線4端，使結(jié)點。到達某一位置后，03與04互成一定的角度，靜止時，測得甲和乙此

時的長度分別為4、4,如圖（c）°為了完成實驗，除了要在白紙上標記結(jié)點。的位置和細線。。的方向外，

還應標出細線OA、08的（選填“方向”“長度”或“方向和長度”）。

（4）以。為作用點，在白紙上沿C。延長線方向作力片的圖示。上述測量中，測得：/0=12.50cm,

/1=18.50cm,l2=16.46cm,15.80cm,如果用6.00cm長度的線段表示R的大小，則在沿。4方向

作力工的圖示時，應用cm長度的線段表示F,的大小，再按同樣的方法沿OB方向作力K的圖示。

（5）按平行四邊形定則作出鳥和鳥的合力片。若斤與片的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范

圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。

（6）改變乙的拉力工，重復實驗，再次驗證力的平行四邊形定則E寸,（選填“需要”或“不需要”）

保證結(jié)點。的位置不變。

圖（a）圖（b）圖⑹

【答案】①.方向②.3.96③.不需要

【解析】

【詳解】（3）[1]由題意，除了要在白紙上標記結(jié)點0的位置和細線0C的方向外，還應標出細線。人、OB

的方向。

（4）⑵如果用6.00cm長度的線段表示匕的大小，即￡=Ml—/o）=6A

可得女一IN/5?

同理有g(shù)=M，2_/o）=3.96&

所以，在沿。4方向作力”2的圖示時，應用3.96cm長度的線段表示用的大小。

（6）[3]改變乙的拉力鳥，重復實驗，再次驗證力的平行四邊形定則時，由于本實驗中每一個力均可直接

利用彈簧的形變量來等效替代力的大小，所以該實驗不需要保證結(jié)點O的位置不變。

12.金屬薄膜電阻器是在絕緣材料上鍍有金屬薄膜的電阻元件，其具有良好的穩(wěn)定性，廣泛應用于精密儀器。

實驗小組設計了以下實驗來檢測某金屬薄膜電阻器的阻值是否符合工藝要求。

（2）閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑片位置.，記錄電流表示數(shù)/及相應電壓表示數(shù)a重復上述操作，得到多組數(shù)

據(jù)，并繪制/-u圖像，若圖像是一條過原點的直線且斜率為七則金屬薄膜電阻器的電阻值為。

（3）考慮電表內(nèi)阻的影響，金屬薄膜電阻器的電阻測量值______真實值。（填“大于”“小于”或“等于“）

（4）為提高測最精度，實驗小組采用圖（c）所示電路進行測吊:。4c是均勻的金屬電阻絲，叫）是已知電

阻，%是被測金屬薄膜電阻器，P、Q之間接有電壓傳感器（內(nèi)阻視為無窮大）。調(diào)節(jié)滑動觸頭的位置

D,使電壓傳感器的讀數(shù)為零，測量4。和。C間的距離分別為卜4,則金屬薄膜電阻器的電阻值此二

圖（c）圖（d）圖（e）

（5）某工廠制作了一根長度為L的金屬薄膜電阻器，結(jié)構(gòu)如圖（d）所示，〃是一個表面鍍有電阻膜的長

陶瓷管，陶瓷管兩端有導電金屬箍M、N（電阻可忽略不計）。另設計實驗，將該電阻器接入恒壓源，用電

壓傳感器（內(nèi)阻視為無窮大）測量其表面各位置與M端之間的電壓U,和該位置到M端的距離臬得到如

圖（e）所示的U—x曲線。實驗發(fā)現(xiàn)，由于鍍膜工藝問題，不同位置的厚度不同，測得U—X圖像中曲線

的切線斜率最大值與最小值之比為小則鍍膜的最大厚度與最小厚度之比為o

R、

【答案】(1)⑵;

(3)小于

(5)n

【解析】

【小問1詳解】

實物圖如圖

【小問2詳解】

根據(jù)歐姆定律/二巳

R

斜率為七則有［二左

R

則金屬薄膜電阻器的電阻值為R=：

K

【小問3詳解】

考慮電表內(nèi)阻的影響，則電壓表會分流，所以電流表的測量值偏大，金屬薄膜電阻器的電阻測量值小于真

實值。

【小問4詳解】

電壓傳感器的讀數(shù)為零時，有

&DR[)C

AC是均勻的金屬電阻絲，則RAO=P^，RDC=/

J,

聯(lián)立可得（=華

'I

【小問5詳解】

Lx

設鍍膜厚度為4,鍍膜電阻率為。，根據(jù)題意可知。=//?=/。/二/夕一^

S兀Dd

U—x圖像斜率

7rDd

該電阻器接入恒壓源，所以電流不變，鍍膜的厚度與斜率成反比，即最大厚度對應斜率最小值，所以鍍膜

的最大厚度與最小厚度之比為筌二廿二〃

"min*min

13.空氣彈簧在40多年前開始在大型卡車上應用，現(xiàn)在逐步在/，、型乘用車上使用，它的工作原理是把橡膠

氣囊內(nèi)部的空氣作為彈性介質(zhì)，當空氣被壓縮時產(chǎn)生彈性恢復力，汽車隨路況.上下顛簸時，密閉氣體交替

進行壓縮、膨脹，就像一個彈簧一樣：空氣彈簧與一般的鋼鐵彈簧相比較有很好的減小振動、消除噪聲的

功能，乘坐者能夠獲得更好的乘坐體驗。如圖甲所示為汽車氣體彈簧減震器實物圖，圖乙所示為其原理

圖，圖內(nèi)所示為氣體彈簧簡化模型示意圖，導熱良好的直立圓筒形汽缸內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣

體，活塞可滑動，氣體彈簧通過連桿與車輪軸連接，汽車的承重相當于在汽缸上面加上的重物重量。某新

能源汽車科研部門在測試路段進行某項測試，所使用的空氣彈簧可等效為4個內(nèi)橫截面積均為S=200cm2

的汽缸提供整車承重，活塞可無摩擦滑動，汽車減震效果很好，汽缸始終與汽車相對靜止。第一次在平直

路面勻速行駛，汽缸內(nèi)封閉氣體高度25cm,壓強4.2xl05pa,測試場溫度為300K；第二次測試以恒定速率

在凹凸路面上行駛（如圖丁所示），測試場溫度為260K：在曲率半徑R=30m的凹形橋最低點，汽缸內(nèi)封閉

氣體高度為20cm,大氣壓強兩次測試均為l.Oxl^Pa,g取10向s2,不考慮汽缸壁厚度及汽缸重量。求：

（1）四個汽缸承重的汽車質(zhì)量。

（2）汽車在凹形橋最低點行駛的速率大約是多少（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

【答案】（1）2560kg

(2)5.73nVs

【解析】

【小問1詳解】

汽缸內(nèi)氣體壓強Pi=4.2x105pa,由于四個汽缸提供整車承重，設這部分質(zhì)量為M,分析汽缸上表面,

這個部分受汽車部分重量產(chǎn)生壓力F=Mg

受力分析可知E+4〃°S=4〃|S,Mg+4Pos=4p@

聯(lián)立解得M二迎3=4x(4.2x105-L0x/)x200xK)7kg.60kg

g10

【小問2詳解】

汽缸提供整車承重，第一次測試場溫度7>3()()K,汽缸內(nèi)封閉氣體高度為加=25cm；第二次測試場溫度

72=260K,壓強為〃2,汽缸內(nèi)封閉氣體高度為"=20cm。分析一個汽缸，由理想氣體狀態(tài)方程得

PM二〃2匕

代入數(shù)據(jù)解得〃2=4.55xl()5pa

設汽車在凹形橋最低點速度為v,凹形橋曲率半徑R=30m,分析汽車在此處的受力，可近似處理為

V2

4,2?S—4Po?S—Mg=M—

R

代入數(shù)據(jù)解得5.73m/s

14.如圖(a)所示，該裝置包含一個足夠長的光滑斜面和粗糙水平面，二者在A點平滑連接，小物塊甲從

斜面上距水平面高〃=0.8m處靜止釋放，下滑至水平面后，與靜置于8點的光滑小物塊乙發(fā)生彈性正碰(碰

撞時間極短)。從甲剛滑上水平面開始計時，甲的速度v隨時間i的變化關(guān)系如圖(b)所示。已知甲的質(zhì)量

g=lkg,甲與水平面間的動摩擦因數(shù)為〃，甲、乙均可視為質(zhì)點，重力加速度g取lOm/s?。求：

圖(a)圖(b)

(1)動摩擦因數(shù)〃;

(2)乙的質(zhì)量機2；

（3）保持其他條件不變，將甲從斜面上距水平面高”處由靜止釋放，甲與乙碰撞后，甲最終停在A8中點

處，求從

【答案】（1）A=0.5

（2）w2=3kg

（3）1.8m或4.2m

【解析】

【小問1詳解】

以甲為研究對象，設甲經(jīng)過A點的速度為￡,水平面上運動的加速度為〃

由動能定理得叫=耳班v2

由圖可得AvuZm/s,Ar=0.4s

根據(jù)加速度定義式

根據(jù)牛頓第二定律〃町g二町。

聯(lián)立得〃=0.5

【小問2詳解】

由圖可知甲碰撞前的速度匕=2m/s,甲碰撞后的速度看甲乙碰撞過程中由引量守恒定律

機M=町加+呵口

機械能守恒定律;〃?爐=；班臉+；機2吃

聯(lián)立得〃％=3kg

【小問3詳解】

2

設AB段的距離為LAB,根據(jù)運動學規(guī)律v[-v=-2aLAl}

第一種情況，甲與乙碰后第一次到達"中點時停止運動，由動能定理得-〃班=0叫鼎

同理可得甲與乙碰撞之前甲的速度匕=2V6m/s

甲從斜面上距水平面高，乩處由靜止釋放到與乙碰撞之前，由動能定理得叫-川叫g(shù)L.二；叫（

解得4=1.8m

31、

第二種情況，甲碰后滑上斜面第二次到達4?中點時停止運動，由動能定理得-〃〃話543=°一不叫諦3

甲從斜面上距水平面向。H2處由靜止釋放到與乙碰撞之前，由動能定理得見g〃2一〃町gL.=

解得“2=4.2m

即H的值為1.8m或4.2m

15.如圖，MN為一長為L=20m的水平傳送帶，傳送帶右端平滑對接一足夠長的水平地面，在水平地面

上緊靠傳送帶右端靜置一質(zhì)量為網(wǎng)=3kg、長為"的木板小〃的最右端放置一質(zhì)量為〃?2=L5kg的物塊

b.當傳送帶以恒定的速率%=8m/s順時針轉(zhuǎn)動時，在傳送帶的左端由靜止釋放一質(zhì)量為〃4=1kg的物

塊c。已知。與水平地面間的動摩擦因數(shù)從二;，b與。上表面之間、c與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為

出=0.2,不計c與水平地面間的摩擦，b、c均可視為質(zhì)點。設c與。的每次碰撞均為彈性正碰，且碰撞

時間極短，取重力加速度大小g=10m/s2。求：

(1)c從M端第一次運動到N端的時間：

(2)c與。第一次碰撞到第二次碰撞的時間間隔內(nèi)，c與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量;

(3)如果c與。發(fā)生第三次碰撞前，〃未從。上滑離，d的最小值。

【答案】(1)4.5s

(2)64J(3)1.125m

【解析】

【小問1詳解】

c從M端釋放時的加速度大小為例=收婚=2m/s12

m3

設從釋放到與傳送帶共速所用時間r,，則有%=%。，片=2%引

解得A=4s,X]=16m<L=20m

L-x

共速后c勻速運動到N端所用時間為=——