甘肃省张掖市某校2024-2025学年高三年级下册2月检测物理试卷（解析版）

物理

本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分。考试时间75分钟。

一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项

是符合题目要求。

1.将两端开口的玻璃管竖直插在水中，现象如图所示，则（）

A.水不浸润玻璃

B.现象与液体的表面张力无关

C.换成直径更小的玻璃管,管内外液面的高度差将变大

D.水分子与玻璃分子间的相互作用比水分子之间的相互作用弱

2"、b两种光的频率之比为：眩=3：2,将两种光分别照射到截止频率为段的金属X上,都

发生了光电效应。下列选项正确的是（）

A.a、b两种光，光子的动量之比2：3

B.a、6两种光，光子的动量之比3：1

C.a、。两种光照射到金属X上，逸出光电子对应的德布罗意波，最短波长之比为1：或

D.a、b两种光照射到金属X上，逸出光电子对应的德布罗意波，最短波长之比为近：1

3.（易错题）如图所示,带正电的小球A用绝缘轻绳悬挂在天花板上，起初轻绳竖直。现在空间

施加一沿纸面斜向右上方的匀强电场比保持匀强电场的方向不变，电场强度由0缓慢增大，

在连接小球A的绝缘轻绳缓慢由竖直变为水平的过程中，轻绳对小球的拉力（）

A.一直减小B.一直增大

C.先增大后减小D.先减小后增大

4.Phyphox手机物理工坊是一款实用的软件，手机安装这款软件后，可用手机的传感器来测许

多的物理量,某研究小组利用手机加速度传感器来测试某型号电梯在特殊情况下的加速度，他

们将手机放置于该电梯的地板上并打开加速度传感器，使电梯从静止开始迅速向上运动，以竖

直向上为正方向，其a-t图像如图所示，不计空气阻力,g取10m/s2o以下说法正确的是（）

A./2时刻电梯速度最大

B.在?2~/4时间内手机受到的支持力一直在减小

C13时刻电梯速度方向发生改变

D.在运行过程中手机一定没有与电梯地面分离

5.（新情境题）图甲为某型号电压力锅简化的工作电路图。扁是阻值为484Q的保温电阻,Ri

是规格为“220V800W”的主加热电阻，&是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压一

保压一保温”三个阶段,通过如图乙所示的锅内工作压强与时间⑦-。关系图像可了解其工作过

程:接通电源，启动智能控制开关S,S自动接到°,同时Si自动闭合，电压力锅进入加热升压状

态;当锅内工作压强达80kPa时,Si自动断开，进入保压状态,当锅内工作压强降至60kPa

时,Si又会自动闭合;当保压状态结束，饭就熟了,S自动接到%,减压进入保温状态。电压力锅

煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW-h,下列说法正确的是（）

A.电压力锅煮饭时，锅内气压增大液体沸点降低

B.当锅内工作压强为40kPa时,电压力锅一定处于升压状态

C.电压力锅煮饭时,在正常加热升压和保压状态Ri的工作时间是18min

D.电压力锅正常工作时的最大电流是5A

6.如图所示，表面光滑的圆锥固定在水平面上，底面半径为R,顶角为60。。有一个质量为优的

弹性圆环，弹性圆环的弹力与形变量之间满足胡克定律，且始终在弹性限度内。弹性圆环处于

自然状态时半径为加见将弹性圆环套在圆锥上，稳定时弹性圆环处于水平状态，且到底面的

距离为圆锥高线的9,重力加速度为g。则弹性圆环的劲度系数为（）

4

g

A遮MgB87ngc遮7ngD6mg

6RTI'12R71'2RTI2'12RTI2

7.如图所示，空间内有一方向水平向右范围足够大的匀强电场,电场强度成亨，一绝缘轻质

硬细杆固定在光滑水平轴。上，可以在竖直面内绕转轴。自由转动，杆的两端分别固定着两

个质量均为加、带电荷量均为+q且可视为质点的A、8小球，已知AO="BO=2L,C£）为过。

点的水平线。忽略两小球电荷间的相互作用力，将细杆从如图所示的竖直位置静止释放，若以

两球及轻质硬细杆作为系统，取释放时B球所处的水平面为重力势能的零势能面，不计空气

阻力,重力加速度为g,则下列说法错误的是（）

C-………二。

A.细杆可运动到C。线位置

B.B球能上升的最大高度为3L

C.系统的最大机械能为（3+B）7咫工

D.系统的最大动能为|«吆£

二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，每题有多

项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8.2024年9月25日，中国人民解放军火箭军向太平洋公海海域发射一枚射程为12000-15

000千米可携载多弹头的新型东风一31AG公路机动洲际导弹，并准确落入预定海域。如图

所示，从地面上A点发射一枚洲际导弹，假设导弹仅在地球引力作用下从地球上A点发射沿

亚轨道运动击中目标2,亚轨道飞行可以看作是以地心为其中一个焦点的椭圆轨道,C为该轨

道的远地点,距地面高度为无若ACB轨迹长恰好为该椭圆长度的一半。已知整个椭圆轨道

周期为7b,地球半径为R,地球质量为M引力常量为G。则下列结论正确的是（）

A•该导弹在C点的速度大于倍B.该导弹在。点的速度小于J箸

C.该导弹从A点到B点的飞行时间等于：D.该导弹在C点的加速度等于怒J

9.在如图所示的。孙坐标系中,x正半轴和y正半轴上存在两列相干线性平面波波源Si、S2,

传播方向如图所示。己知直线产x上的所有点均为振动减弱点，直线产务上距离坐标原点0

4

最近的加强点尸与。点的距离为1m,两平面波的振动周期均为T=0.5So下列说法正确的

是（）

A.两列波的起振方向相同

B.两列波的波速v=0.8m/s

C.直线y=%上的减弱点距离0点越远分布越稀疏

D.以。点为圆心、54为半径的圆周上有10个加强点

10.（重难题）如图所示,半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小

为8,一束质量均为机、带电荷量均为以4>0）的粒子从P点沿竖直方向以不同速率射入磁

场,P点与圆心的连线与竖直方向之间的夹角为60。,不计粒子重力及粒子间的相互作用，下列

说法正确的是（）

A.该束粒子射出磁场时速度方向与过出射点的磁场区域圆半径的夹角为60。

B.若粒子恰好从C点射出，则其在磁场中运动的时间为舞

C.若粒子恰好从A点射出，则其在磁场中运动的速度为近

m

D.从B点射出的粒子比从A点射出的粒子在磁场中运动的时间短

三、非选择题:本题共5小题，共54分。

11.（6分）为测定一电阻约为200Q的圆柱形金属样品的电阻率，某同学想先用伏安法更精确

地测量其电阻区。现有的器材及其规格如下:电流表A（量程0~10mA,内阻约30。）,电压表

V（量程0~3V,内阻约10kQ）,滑动变阻器R（阻值范围0~15。，允许通过的最大电流2.0A）,直

流电源风电动势3V,内阻不计）、开关S、导线若干，要求测量电压从0开始，连续可调。

（1）应选择以下实验电路中的作为该实验的实验电路（填字母）o

（2）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示,其示数L=cm,用螺旋测微器测得该样

品的直径如图乙所示，其示数d-mm„

乙

（3）如果实验中电流表示数为/,电压表示数为U,则该样品材料的电阻率片（用测出

的物理量的符号表示）。

12.（8分）某同学用如图甲所示的装置验证轻弹簧和小物块（带有遮光条）组成的系统机械能守

恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的拴接点（A、

8）在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线

与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为九弹簧的劲

2

度系数为匕弹性势能£P=|fcc（x为弹簧形变量）,重力加速度为g,遮光条的宽度为d,小物块释

放点与光电门之间的距离为/（〃远远小于/）o现将小物块由静止释放,记录物块通过光电门

的时间to

(1)物块通过光电门时的速度为O

(2)改变光电门的位置，重复实验,每次滑块均从B点由静止释放，记录多组/和对应的时间t,

作出强-/图像如图乙所示，若在误差允许的范围内看/满足关系式时，可

验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。

(3)在(2)中条件下,/=/i和i时,物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为Epi、坊3,则

Epl-Ep3=(用/1、HI、h、g表小)。

(4)在(2)中条件下，取某个值时，可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为

(m>g、左表示)。

13.(高考风向题)(10分)光线从空气射入［圆形玻璃砖表面的M点后,最后在玻璃砖内表面E

点恰好发生全反射。已知:圆形玻璃砖的半径为R,折射率为百,入射角，=60。;光在空气中的

传播速度为以求：

(1)折射角r；

(2)光从M点传播到E点所经历的时间。

14.（12分）图甲为风谷车（又称风车），我国农业种植中用来去除水稻等农作物子实中杂质、瘪

粒、秸秆屑等的木制传统农具，其工作原理可简化为图乙所示，转动摇手柄，联动风箱内的风

叶,向车斗内送风，装入入料仓的谷物中混有质量较大的饱粒和质量稍小的瘪粒，均无初速度

地从入料仓漏下，在车斗中下落高度H=0.45m后，从宽度为Li=0.18m的第一出料口出来的

都称之为饱粒，其中的最小质量为lx1。"kg;从宽度为L2（待求）的第二出料口出来的都称之为

瘪粒，其中的最小质量为5x10-5kg;质量小于5x10-5kg的草屑被吹出出风口。只考虑重力和

水平风力内设每颗粒受到的水平风力都相同，不同颗粒的质量分布是连续的）,g取10m/s2«

求：

三

甲

（1）水平风力F的大小；

（2）第二出料口的宽度L2。

15.(18分)如图所示,倾角为Q53。的金属导轨MN和的上端有一个单刀双掷开关K,当开

关与1连接时，导轨与匝数“=100匝、横截面积5=0.04而的圆形金属线圈相连，线圈总电阻

片0.2C,整个线圈内存在垂直线圈平面的匀强磁场为且磁场随时间均匀变化。当开关与2

连接时，导轨与一个阻值为凡=0.3Q的电阻相连。水平轨道的NN至PP间是绝缘带,其他部

分导电良好，最右端串接一定值电阻&=0.2£1。两轨道长度均足够长，宽度均为工=14在NN'

处平滑连接。导轨和的平面内有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小以=0.2

T;整个水平轨道上有方向竖直向上、磁感应强度大小为%=1T的匀强磁场。现开关与1连

接时，一根长度为L的导体棒a恰好静止在倾斜导轨上;某时刻把开关迅速拨到2,最后棒。

能在倾斜轨道上匀速下滑。导体棒b■开始被锁定(锁定装置未画出)，且到PP位置的水平

距离为d=0.24m。棒。与棒b的质量均为m=0.1kg,电阻均为R=Q.2Q,所有导轨均光滑且阻

(1)圆形线圈内磁场随时间的变化率等；

⑵棒a滑至NN时的速度大小vi；

⑶棒a与棒b碰撞前，棒a的速度大小V2；

(4)棒。与棒b碰撞前瞬间,立即解除对棒b的锁定，两棒碰后粘连在一起。从棒a进入水平

轨道，至两棒运动到最终状态,定值电阻&上产生的焦耳热。。

——★参考答案★——

l.c［命题立意］本题考查热现象的知识,意在考查学生对浸润现象的理解。考查的核心素养

是形成基本的物理观念,并能灵活运用。

［试题解析］毛细作用是液体表面对固体表面的吸引力，当毛细管插入浸润液体中，管内液面上

升，高于管外，可知水浸润玻璃，故A项错误;水可以浸润玻璃，说明附着层内分子间的作用表现

为斥力，现象与液体的表面张力有关，故B项错误;换成直径更小的玻璃管，毛细作用更明显，管

内外液面的高度差将变大，故C项正确;水能浸润玻璃是因为水分子之间的相互作用弱于玻

璃与水分子之间的相互作用，故D项错误。

2.C［命题立意］本题考查原子物理的知识,意在考查学生对光电效应和德布罗意波的理解。

考查的核心素养是运用科学思维，在模型建构上下功夫。

［试题解析］由2=5=竺，可知纵b两种光子的动量之比为3：2,故A、B项错误;根据光电效应

方程及二/rv-Wb,所以Eka=|〃小吟=力坊反产力怯等二等，则。、b两种光子的最大初动能之比为

2：1,根据德布罗意波长公式动量与动能关系为后=2,联立上式可得最短波长之比为

P2m

1：鱼,故C项正确,D项错误。

3.（易错题）D［命题立意］本题考查共点力的知识，意在考查学生对力的动态平衡的理解。考

查的核心素养是形成物理基本观念和良好的科学思维。

［试题解析］如图甲所示，小球A受到轻绳的拉力、电场力和重力作用，小球受到的重力大小和

方向均不变，电场力方向不变,大小不断变大，轻绳对小球的拉力大小和方向都在变化，将这三

个力进行适当平移构成一个首尾相接的矢量三角形,在电场力不断增大的过程中，拉力大小的

变化如图乙所示，当拉力和电场力垂直时，拉力有最小值,则有拉力缓慢由竖直变为水平的过

程中,其大小先减小后增大，故D项正确。

4.B［命题立意］本题考查力和运动的知识，意在考查学生对牛顿第二定律的理解。考查的核

心素养是由图像获取信息，培养科学思维的能力。

［试题解析］由题图可知,手机在0-M时间内匀速运动Ji~f2时间内向上做加速度逐渐增大的加

速运动,/2~打时间内向上做加速度逐渐减小的加速运动J3时刻速度最大J3~f4时间内向上做加

速度逐渐增大的减速运动，故t2时刻速度不是最大J3时刻运动方向也没有发生改变，故A、C

项错误;在f2v3时间内，对手机由牛顿第二定律有Q，zg=»7%解得F="Z（g+。）,结合题图可知，止匕

阶段加速度逐渐减小，故手机受到的支持力在减小J3~f4时间内手机的加速度向下逐渐增大，

则有机解得人制g-a）,由于加速度逐渐增大，则此阶段手机受到的支持力也在减小，故

B项正确;由题图可知，有段时间手机竖直向下的加速度大小等于重力加速度，手机处于完全

失重状态,所以手机有可能离开过电梯，故D项错误。

5.（新情境题）D［命题立意］本题考查恒定电流的知识，意在考查学生对电功率的理解。考查

的核心素养是由图像获取信息，培养科学思维的能力。

［试题解析］电压力锅煮饭时,锅内气压增大液体沸点升高，故A项错误;由题图乙可知，当锅内

工作压强为40kPa时，电压力锅可能处于升压状态,也可能处于保温状态，故B项错误;由题图

乙可知，在正常加热升压和保压状态Ri的工作时间分别为0~6min,9~12min,15-18min,即Ri

的工作时间h=12min=0.2h,故C项错误;&的工作时间r2=18min=0.3h,在正常加热升压和

保压状态消耗的电能W=P/i+P2/2,其中Pi=800W=0.8kW,代入数据解得P2=0.3kW=300W,

两加热电阻同时工作时电路电流最大，则总功率P=P+P2=800W+300W=l100W,由P=UI

可得上/嘿A=5A,故D项正确。

6.C［命题立意］本题考查弹簧模型的知识,意在考查学生对胡克定律的理解。考查的核心素

养是应用科学方法的行为和习惯。

［试题解析］取圆环上很小的一段分析，设对应圆心角为分析微元受力有重力m0g,支持力

N、两边圆环其余部分对微元的拉力T,由平衡条件有嬴?=2裔也*a=60。,由于微元很小，则对

22

应圆心角很小，则sin底如。=萼见其中，为圆环拉伸后的半径，代入数据有7=5詈药遢旦

222irr22n

由题知，稳定时弹性圆环处于水平状态，且到底面的距离为圆锥高线的"则有上Rtan

60。=每?尸拳根据胡克定律有T=kx,x=27t（r-，计算有公需，故C项正确。

7.D［命题立意］本题考查静电场的知识,意在考查学生对功能关系的理解。考查的核心素养

是掌握科学研究方法，培养正确的科学态度。

［试题解析］细杆运动到CD线位置，设A的速度为v,则同轴转动，角速度相同乃的速度为

ZivwgL-mgZL+EqZGEqLSm^+与jQvA^^^v=空立皿＞0,故细杆可运动到CD线位置，故

22\5

A项正确;8球上升的高度为3L时,根据能量守恒qE-2Lcos30°-qEZcos30°+mg(L+Lsin30°)-

"的3L=，.2+］?(2丫)2,解得"=0,B球能上升的最大高度为3£,故B项正确;电场力做功最大，

系统的机械能最大，当运动到水平时，机械能最大，且电场力做功等于机械能的增加量

Em=Eq-2L-EqL+mg-3L=/+3)mgL,故C项正确;当电场力与重力的合力与细杆在一•条线上时,

动能最大，最大值为Ekm=Eq-2Lsin60°-£^sin600-mg-2L(l-cos60°)+mgL(l-cos60。),解得E

km=/〃g£,故D项错误。

8.BD［命题立意］本题考查万有引力的知识,意在考查学生对开普勒第二定律的理解。考查

的核心素养是体现科学思维，进行科学推理。

［试题解析］若导弹在过C点的圆轨道上，则根据可得v=廖，该导弹在C点进

入椭圆轨道要减速做近心运动，可知在椭圆轨道上c点的速度小于搐，故A项错误,B项正

确;因C为椭圆轨道的远地点，则由开普勒第二定律可知在ACB轨道上运动的平均速率小于

另一半椭圆轨道上运动的平均速率，可知该导弹从A点到B点的飞行时间大于孑，故C项错

误;该导弹在C点时根据G^=,加z,可得加速度斫悬7,故D项正确。

(八~rilj(ftTitJ

9.BD［命题立意］本题考查机械波的知识，意在考查学生对机械波叠加的理解。考查的核心

素养是善于进行科学论证，发展创新精神。

［试题解析］由题意可知，直线y=x上的所有点均为振动减弱点，到两波源的距离相等，所以两列

波的起振方向相反，故A项错误;由题意可知『点的坐标为©m,|m),所以距离坐标原点。

最近的加强点P到两波源的距离差为^xP-yp=lm-|m=0.2m=*可知两列相干线性平面波

的波长为%=0.4m,所以波速为0嘿m/s=0.8m/s,故B项正确;振动减弱点到两波源的距离

差为Af/tglZO...),设直线y=：x上为减弱点的横坐标为尤，则△―〃%=苫-厂务(〃=1,2,3...),解

得A1.6〃(片1,2,3...),所以直线产入上减弱点的横坐标均匀分布，即直线产%上减弱点距离

0点均匀分布，故C项错误;振动加强点到两波源的距离差为知=0,1,2,3…)，设此时加

强点坐标为(%,y)则招+产二07产公七层"联立可知当n＞5时无解，则几＜5,所以九二0,1,2,3,4,每个

n值对应两个加强点坐标,所以加强点共10个，故D项正确。

10.（重难题）ABC［命题立意］本题考查磁场的知识，意在考查学生对带电粒子在磁场中运动

的理解。考查的核心素养是掌握科学探究方法,养成良好的科学思维习惯。

［试题解析］根据题意可知，粒子从P点射入磁场时，速度方向与过入射点的圆形磁场半径之间

的夹角为60。,由几何关系可知，该束粒子射出磁场时速度方向与过出射点的磁场区域圆半径

的夹角也为60。,故A项正确;若粒子恰好从C点射出，粒子的运动轨迹如图甲所示，根据几何

关系可知，粒子在磁场中转过的圆心角为150。,运动的时间为七捺•黑=翟，故B项正确;若

粒子恰好从A点射出，粒子的运动轨迹如图乙所示，根据几何关系可知，轨迹半径片百民由洛

伦兹力提供向心力可知理=椁，解得v=*=等,故C项正确;从B点射出的粒子在磁场中

转过的圆心角大于从A点射出的粒子在磁场中转过的圆心角，根据片比.警,可知从2点射出

的粒子比从A点射出的粒子在磁场中运动的时间长，故D项错误。

11.［命题立意］本题考查测定金属样品电阻率的实验,意在考查学生对实验原理的理解。考查

的核心素养是体现科学探究精神,培养实验探究能力。

［试题解析］（1）滑动变阻器的最大阻值小于该样品的电阻，需要采用分压式接入电路才能达到

测量电压从0开始，并连续可调，样品的电阻相对电压表属于小阻值电阻，伏安法采用电流表

外接可以减小误差，故选B。

⑵游标卡尺测得该样品的长度如题图甲所示，其示数为1=5x10mm+2x0.05mm=50.10

mm=5.010cm,用螺旋测微器测得该样品的直径如题图乙所示，其示数为d=4.5mm+20.0x0.01

mm=4.700mm。

（3）根据电阻定律R=/4,根据欧姆定律且5=兀/=》於联立解得该样品材料的电阻率

D14

TiUd2

P一_4IL

［——★参考答案*——］（DB（2分）（2）5.010（1分）4.700（1分）（3卢丝（2分）

4IL

12.［命题立意］本题考查验证系统机械能守恒定律的实验，意在考查学生对实验过程的理解。

考查的核心素养是运用科学方法进行实验探究。

［试题解析］(1)遮光条的宽度为d,通过光电门的时间为f,则物块通过光电门时的速度为v=p

⑵若系统机械能守恒，则有力g/=|"+如》5变式为常焉/+徵，所以图像若能在误差允许的

范围内满足专二焉?+祟/,即可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。

(3)由图像可知/=/］和/=/3时，时间相等，则物块的速度大小相等，动能相等，可得

Mg/3=Ep3+Ek,mg/l=Epl+a,联立可得Epl-Ep3=mg(/l-/3)。

(4)由题图乙可知/=/2时遮光条挡光时间最短,此时物块通过光电门时的速度最大，重力等于弹

簧弹力，可得〃=喂又叫/2当%+如温联立可得Vm招3

［——★参考答案★——］(1)7(2分)⑵**崎(2分)(3)mg(h-b)(2分)

⑷噂2分)

13.(高考风向题)［命题立意］本题考查光学的知识，意在考查学生对光的折射的理解。考查的

核心素养是形成物理基本观念和良好的科学思维。

［试题解析］(1)由折射定律”=黑（2分）

解得折射角为-30°（1分）

(2)由光的全反射原理

sinZMEO=-（1分）

n

由正弦定理得

MER

（1分）

sin/MOfi1—5也(90。+厂)

其中ZMOE=180°-90°-r-ZMEO（1分）

联立可得ME=0R（1分）

3

由光的折射定律有（1分）

所以光从M点传播到E点所经历的时间

ME_(3V2-V3)/?

r__-（2分）

14.［命题立意］本题考查力和运动的知识，意在考查学生对牛顿第二定律的理解。考查的核心

素养是形成科学探究理念，应用科学方法。

［试题解析］(1)谷物在竖直方向上做自由落体运动，根据自由落体运动公式

口=抑(1分)

解得t=0.3s(1分)

设饱粒的最小质量为%其对应落点在第一出料口的最右侧，水平方向做匀加速运动，有

L\=^afi（分）

21

解得〃=4m/s2（1分）

根据牛顿第二定律F=ma（1分）

解得/=4.0x10-4N（1分）

(2)设瘪粒中质量最小的颗粒质量为W,其对应落点在第二出料口最右侧，根据牛顿第二定律

F=m'a'（2分）

在水平