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高二物理
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7
题只有一项符合题目要求，第 8～10 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分，选对
但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
1．在近代物理的研究过程中，下列说法中正确的是
A．普朗克首次提出了“能量子”假说，成功解释了光电效应现象
B．贝克勒尔发现了天然放射性现象表明原子核具有复杂结构
C．卢瑟福提出了原子的核式结构模型，并成功解释了氢原子光谱分立的特征
D．J. J. 汤姆孙通过研究阴极射线发现了质子
2．玻尔理论第一次将量子观念引入到原子领域，并提出了定态和跃迁的概念。下图为大量处于 n=3 能级的
氢原子以三种不同的形式向低能级跃迁，跃迁过程中辐射出波长由长到短依次为 1、 2 、 3的 3 种不同电
磁波，它们之间满足的关系为
A． 1 2
1 2 1 2
3 B． 2 2 1 3 C． 3 D． 1
3
2 1 2
3．瑜伽球也叫健身球、瑞士球，常用于放松拉伸、塑形、力量增强训练。如图所示，健身房内小鹏同学正
利用瑜伽球进行锻炼。他将手臂撑于瑜伽球上向下压的过程中，瑜伽球内气体视为理想气体，温度不变，
瑜伽球不漏气，则在此过程中
A．外界对球内气体做负功
B．球内气体要向外界吸收能量
C．球内气体内能减少
D．球内气体单位时间撞击单位面积瑜伽球壁的分子数增加
4．如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B 。现将一半径为 r 通有电流为 I 的闭合
超导圆环（忽略圆环粗细）置于水平桌面，则超导圆环所受的安培力大小为
A．0 B． 2BIr C． πBIr D． 2πBIr
5．如图所示，正方形线框 abcd 边长 L 1 m ，匝数 n 10 ，总电阻 r 1 Ω，通过电刷与 R 9 Ω 的外电
路电阻构成闭合回路。匀强磁场边界OO 恰好与 ab 、 dc边中点重合，磁感应强度 B 2 T，除正方形线
框电阻与外电路电阻 R 外不计其他电阻。现让正方形线框从图示位置开始以角速度w 2 rad/s绕OO 轴匀
速转动，则下列判断中正确的是
A．线框转动过程中感应电动势的峰值为 40 V
B．线框转到图示位置时，电阻 R 两端电压的瞬时值为 18 V
C．线圈从图示位置转半圈的过程中，通过电阻 R 的电荷量为0
D．线圈从图示位置转一圈的过程中，电阻 R 产生的热量为18π （J）
6．如图所示，某次实验过程中将一束复合光以入射角 从侧面射入一透明均匀长方体玻璃砖中，之后复合
光色散成 a 、b 两束光， a 光恰好在玻璃砖上表面发生全反射。则下列说法中正确的是
A． a 光的波长比b 光短 B．玻璃中 a 光的速度比b 光小
C．b 2光在玻璃砖上表面未发生全反射 D．玻璃砖对 a 光的折射率为 n 1 sin
7．如图所示，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B ，现将一电荷量为 q，质量为m
的带电小球以初速度 v0 从地面竖直向上抛出，并且满足 qv0B mg ，不计空气阻力。在抛出后的运动过程
中下列说法正确的是
v2
A．小球能够上升的最大高度为 0 B．小球运动的轨迹为圆弧（圆的一部分）
2g
πm
C．小球上升到最大高度所需的时间为 D．小球运动过程中不会撞到地面
4Bq
8．下图甲为一定质量的某种气体在T1、T2 、T3三个不同温度下分子速率的麦克斯韦分布图，图像横轴 v表
示分子运动速率，纵轴 f v 表示该速率下分子数Δn与总分子数 n 的比值。图乙为Ta 、Tb 两个不同温度下
黑体辐射强度与波长的关系。下列说法中正确的是
A．图甲中 3 图线对应的温度T3最高
B．图甲中 2 图线与横轴围成的面积最大
C．图乙中温度升高，黑体各种波长的辐射强度都要增加
D．图乙中两条图线对应的温度满足Ta Tb
9．如图所示，三角形 ABC 是水面上边长为8 m 的等边三角形，将两相同波源 S1 、 S2 置于 A、 B 两点，
让它们同步做同周期为0.2 s ，振幅为 20 cm 的简谐运动，一段时间后，两波源发出的波在水平面上形成了
稳 定 的 干 涉 图 样 。 其 中 距 离 C 最 近 的 振 动 加 强 点 P 与 C 的 距 离 为 3 m ，（ 余 弦 定 理
c2 a2 b2 2abcosC ）则下列说法中正确的是
A．波源在水面发出的波的波长为 1 m B．波源在水面发出的波的波速为 10 m/s
C．C 点为振动减弱点 D． AC 边上一共有 4 个振动减弱点
10．现将通过轻质弹簧连接的两物块 A、B 置于光滑水平地面，如下图甲所示，初始时物块 B 与竖直墙面
接触，弹簧处于压缩状态并锁定。 t 0时，解除锁定，取水平向右为正方向，图乙为物块 A 在弹簧解除锁
定后一段时间内运动的 v t 图，已知物块 B 的质量为m ，则
A． t3时刻弹簧处于最大伸长量
1
B．物块 A 的质量为 m
3
C．0 t 1 24 时间内，物块 B 的最大动能为 mv2 0
D．0 t 13 时间内，物块 B 运动的位移为 v0 t3 t1 4
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11．（8 分，每空 2 分）
某实验小组改进了传统单摆实验，采用霍尔元件结合单片机计时的方式测量重力加速度，装置如图甲所示。
摆球为带有磁性的规则小铁球，霍尔元件固定在摆球最低点的正下方，当摆球经过最低点时，霍尔传感器
会产生电压脉冲信号，单片机自动记录信号的时间点，以此测量单摆的周期，回答下列问题：
（1）实验前，用刻度尺测出绳长为 l ，用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图乙所示，则摆球的直径 d
________cm。
（2）单片机输出的电压脉冲信号大小随时间变化的部分图像如图丙所示，则测得单摆周期T ________。
（用 t1和 t2 表示）。
（3）某同学在实验室找到的磁性小球质量分布不均匀，其重心不在球心，但是在球心与悬点的连线上。他
2
仍将悬点到球心的距离当做摆长 L ，通过改变摆线的长度，测出不同 L 下对应的周期T ，画出T L图像
如图丁所示，根据图像判断测量摆长 L ____（选填“大于”“小于”或“等于”）真实摆长。在图像上选取
A、 B 两个点，坐标分别为 LA ,T 2A 、 L 2B ,TB ，可计算出重力加速度 g ________。
12．（8 分，每空 2 分）
用如图所示的装置验证动量守恒定律。气垫导轨上安装光电门 1、2，滑块 1、2 上固定着相同的竖直遮光条
（图中未画出），与光电门连接的电子计时器可以记录遮光条通过光电门的时间。
（1）接通气垫导轨待气源稳定后，轻推滑块 1，测得遮光条先后通过光电门 1、2 的时间分别为Δt 、Δt 。
若Δt > Δt ，则说明气垫导轨________（选填“左端”或“右端”）偏高。
（2）调整水平后，测得滑块（含遮光条）1、2 的质量分别为m1 和m2 ，将滑块 1 静放在光电门 1 的右侧，
滑块 2 静放在光电门 1、2 之间，向左轻推滑块 1，光电门 1 先后记录了两次遮光条通过的时间分别为Δt1和
Δt2 ，光电门 2 记录了一次遮光条通过的时间为Δt3 （滑块与导轨左右两侧的缓冲装置碰后被锁定），判断
两滑块碰后速度方向________（选填“相同”或“相反”）。
（3）在上述碰撞过程中，如果关系式________________________（用m1 ，m2 ，Δt1，Δt2 和Δt3 表示）成
立，则表明滑块 1、2 碰撞过程中满足动量守恒。
（4）在上述碰撞过程中，如果关系式________________________成立（用Δt1，Δt2 和Δt3 表示），则表明
滑块 1、2 的碰撞为弹性碰撞。
13．（12 分）
我国载人登月工程中，月球着陆器搭载一固定容积的密闭储气舱，舱体容积V 50 L ，充气前舱内已封存
有压强 P1 1.5 10
5 Pa 的洁净理想气体。后续充气及登月放气整个过程中气体温度保持不变。已知地面标
准大气压强 P0 1.5 10
5 Pa 。
（1）在地面实验室，先将压强为 P0 的洁净空气等温压缩，共有总体积为 600 L 的洁净空气全部充入储气舱，
求稳定后储气舱内气体的压强；
（2 5）着陆器登月后，舱内气体缓慢降压放气，当舱内压强降到 2.5 10 Pa 时停止放气，求此时舱内剩余
气体质量与充气完成后舱内总气体质量之比（结果可以用分数表示）。
14．（14 分）
如图所示，平面直角坐标系中，第一象限存在竖直向下的匀强电场 E （未知），第四象限存在垂直纸面向外
2mv
的匀强磁场，磁感应强度 B 0 。有一个质量为m ，电荷量为 q 的带正电粒子从原点O以初速度 v
4qL 0
，
与 x 轴正半轴夹角 45 斜向上进入电场。粒子第一次经过 x 轴上的 P 点，坐标为 5L,0 ，之后进入磁
场。不计粒子重力，求：
（1）电场强度 E ；
（2）第二次通过 x 轴的坐标；
（3）粒子从O点开始计时，第二次到达 P 点经历的时间。
15．（18 分）
如图所示，质量为m 1 kg 、边长为 L 1 m 的正方形金属线框 abcd，每条边的电阻均为 R 1 Ω 。在水
平桌面上固定两条平行光滑长直金属导轨，导轨的宽度也为 L 1 m ，导轨电阻可忽略，导轨左端连接一个
定值电阻 R1 2 Ω，电阻 R1两端连接一理想电压表，线框置于光滑的导轨上。宽度为 2L的区域内存在竖
直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B 1 T ，现让金属线框以初速度 v0 2 m/s 进入磁场，运动过程中金属
线框的上、下边始终与导轨接触良好，求：
（1）线框 ab 边刚进入磁场时切割产生的感应电动势的大小及此时电压表的示数；
（2）线框进入磁场的过程中，整个电路中产生的总焦耳热；
（3）求线框穿过磁场后的速度。
高二物理 5 月评分细则
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B C D A D D C AC BD BC
11．（8 分，每空 2 分）
4π2 L L
【答案】（1）1.240 cm B A；（2） 2 t2 t1 ；（3）大于， T 2 T 2B A
12．（8 分，每空 2 分）
m m m 1 1 1
【答案】（1）右端 （2）相反 （3） 1 = 1 + 2 （4） = （其他变形式正确也给
Dt1 Dt2 Dt3 Dt1 Dt2 Dt3
分）
13．（12 分，第一问 6 分，第二问 6 分）
（1）等温变化，遵循玻意耳定律： P1V + P0V1 = P2V 3 分
5 5
初态： P1 =1.5 10 Pa ，V = 50 L ， P0 =1.0 10 Pa ，V1 = 600 L
末态：V = 50 L
代入解得 P2 =1.35 10
6 Pa 3 分
m P
（2）同温、同容积下，理想气体质量与压强成正比 剩 = 3 。 3 分
m总 P2
已知 P3 = 2.5 10
5 Pa ， P2 =1.35 10
6 Pa
m
代入解得 剩
5
= 3 分
m总 27
（其他方法合理也可给满分）
14．（14 分，第一问 5 分，第二问 5 分，第三问 4 分）
（1）粒子从O点到 P 点做斜抛运动，用时为 t1
2
水平方向 v0t1 = 5L 2 分2
qE t 2
竖直方向 × 1 ÷ = v0 2 分m è 2 2
t 5 2L mv
2
联立解得 1 = ， E = 0 1 分v0 5qL
（2）从 P 点进入磁场时速度与 x 轴正方向夹角仍为 45 ，之后进入磁场中做圆周运动
2
qv0B = m
v0 2 分
r
解得 r = 2 2L
由几何关系 PQ = 2r = 4L 1 分
故第二次通过 x 坐标为Q L,0 2 分
3 3 2πr 3 2πL
（3）每次在磁场中运动的时间 t2 = T = × = 2 分4 4 v0 v0
经分析每在电场和磁场中各运动一次，出射点向右平移Δx = OQ = L
5 2 5 + 3π L故需要 5 次周期性运动恰好第二次到达 P 点，经历的时间 t = 5 t1 + t2 = 2 分v0
15．（18 分，第一问 6 分，第二问 6 分，第三问 6 分）
（1）由于导轨电阻可忽略，此时金属框上下部分被短路，只考虑 ab 边 cd 边的电阻，当 ab 边进入磁场时，
ab 相当于电源，等效电路图如图所示
电动势为 E = BLv0 = 2 V 3 分
2R × R 5R 5
此时电路中的总电阻为 R总 = R + = = Ω2R + R 3 3
U 2 E 4电阻 R1两端的电压： 1 = = V = 0.8 V 3 分5 5
（2）从线框开始进入磁场到完全进入磁场由动量定理
BIL ×Dt = mv1 mv0 2 分
BL2
而 I ×Δt =
R总
联立解得 v1 = 75 m/s =1.4 m/s 1 分
1 2 1 2
在此过程中由能量守恒有 mv0 = Q1 + mv1 2 分2 2
51
解得Q1 = J =1.02 J 1 分50
（3）当线框完全进入磁场， ab 边和 cd 边均相当于电源，等效电路图如图所示
R 5 5
此时回路的总电阻为 R 总 = 2R + = R = Ω ，此时 ab ， cd 边安培力均向左2 2 2
设线框 ab 边刚出磁场时线框的瞬时速度为 v2，由动量定理
2BIL ×Dt = mv2 mv1 2 分
其中 ab ， cd 边的电流均为 I ，可将两个并联的电源等效为一个电源，总电流为 2I
BL2
则有 2I ×Δt =
R'总
联立解得 v2 =1 m/s 1 分
当 ab 2R × R 5R 5边出磁场后， cd 边相当于电源，总电阻为 R总 = R + = = Ω2R + R 3 3
假设线框能够完全穿过磁场，穿过磁场的速度为 v3 ，由动量定理
BIL ×Dt = mv3 mv2 2 分
2
解得 v3 = m/s = 0.4 m/s 1 分5
（其他方法合理也可给满分）

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