浙江省宁波六校2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

高二年级物理试题 第 1 页 共 8 页 绝密★考试结束前 高二年级物理学科 试题 考生须知： 1．本卷共 8页满分 100分，考试时间 90分钟。 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。 4．考试结束后，只需上交答题纸。 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．蜘蛛通过织出精巧的蜘蛛网来捕捉猎物，蜘蛛网是由丝线构成的，这些丝线非常灵敏，有研究表 明，当有昆虫“落网”时，网上的丝线会传递振动信号，蜘蛛通过特殊的感知器官，如腿上的刚毛和 体表的感压器，来接收和解读这些振动信号，若丝网的固有频率为 200Hz，则下列说法正确的是 （ ） A．“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅就越大 B．当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于 200Hz时，丝网不振动 C．当“落网”昆虫翅膀振动的周期为 0.005s时，丝网的振幅最大 D．昆虫“落网”时，丝网振动的频率与“落网”昆虫翅膀振动的频率无关 2．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久 强磁铁，磁铁 N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合， 从而减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说 法正确的是（ ） A．从上往下看，金属线圈 A中的感应电流沿顺时针方向 B．从上往下看，金属线圈 B中的感应电流沿逆时针方向 C．电梯轿厢在金属线圈 AB的阻碍作用下，速度越来越小最终可以 使轿厢停在图示位置 D．金属线圈 B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 3．某图书馆的书籍防盗系统利用 LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈 L与电容器 C构成 的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大， 导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量 q随时间 t变化的关系 图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） 高二年级物理试题 第 2 页 共 8 页 A． 1t 时刻，电容器C的电场能为零 B． 2t 时刻，线圈 L的自感电动势最大 C． 2 3t t 时间内，线圈 L中电流逐渐减小 D． 30 t 时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈 L 4．水火箭是利用反冲原理制作的趣味玩具，瓶内有高压气体和一定量的水。总质量为 M的水火箭， 由静止沿竖直．．方向发射，在极短的时间内将内部质量为 m的水以速度 0v 向下喷出，箭体上升的最大 高度为 h，重力加速度大小为 g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ） A．瓶内高压气体对箭体做正功 B．喷水后瞬间，箭体的速度大小为 0 mv M C．箭体上升的最大高度为   2 0 2 mv M m g D．整个过程中，箭体与水组成的系统机械能守恒 5．某小型水电站向外输送电能的示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。图甲中， 输电线总电阻为 r，升压变压器原、副线圈匝数分别为 1n 、 2n 。降压变压器原、副线圈匝数分别为 3n 、 4n （变压器均为理想变压器）。图乙中，ABCD是面积为 S的矩形线圈，线圈共 N匝，线圈保持匀速 转动，转动周期为 T，匀强磁场磁感应强度 B。则下列说法正确的是（ ） A．线圈匀速转动至图乙位置时，线圈的磁通量变化率最大 B．若升压变压器线圈 1n 两端电压和用电器额定电压都是 220V，需满足 3 1 4 2 n n n n  C．升压变压器线圈 1n 应当用比线圈 2n 更细的导线绕制 D．不计发电机的内阻，发电机 EF处电压表的示数大小为 2 NBS T  6．如图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的 水平平台组成，竖直螺旋滑槽高5m，长30m，质量为0.5kg的药品 A离开传送带进入螺旋滑槽速度 高二年级物理试题 第 3 页 共 8 页 为 2m / s，到螺旋滑槽出口速度为6m / s，该过程用时5s，在出口处与静止的相同质量的药品 B碰撞， 碰后 A静止，B向前滑动，下列说法正确的是（ ） A．药品 A、B碰撞后 B的速度为3m / s B．药品 A对药品 B的冲量和药品 B对药品 A的冲量相同 C．药品 A在螺旋滑槽运动过程重力的冲量为20N s D．药品 A在螺旋滑槽运动过程合力的冲量为2N s 7．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ） 甲 乙 丙 丁 A．图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可估算出气体分子的体积和质量 B．图乙中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用 C．图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原 因是玻璃板受到大气压力作用 D．图丁为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图丁可知状态③的温度最高 8．有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，放进空心的透明圆筒内，中 间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中 的小球从 B端滚向 A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示。则（ ） A．该魔术说明光是纵波 B．该魔术对观众的观察角度有要求 C．该魔术中对两偏振片卷起来的方式有要求 D．只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 9．小越制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置，如图所示。U形磁铁置于水平电子测力计 上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其磁感应强度 B的大小待测，不计两极间正对 区域以外的磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两 根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为 0G ；导体棒通以图示方向电流 I 时， 测力计的示数为 1G 。测得导体棒在两极间的长度为 L，磁铁始终静止。下列正确的是（ ） A． 0 1 G GB IL   B． 0 1 G GB IL   C．若滑动变阻器的滑片向右移动，测力计示数将变小 D．若仅使电流方向与图示的电流方向相反，测力计示数将变 为 0 12G G 高二年级物理试题 第 4 页 共 8 页 10．如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个 D形金属盒。回旋 加速器 D形盒半径为 R，狭缝宽为 d，所加匀强磁场的磁感应强度为 B，所加高频交变电源的电压为 U，质量为 m、电荷量为 q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程达最大能量 后由导向板处射出。带电粒子在磁场中运动的能量 E随时间的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子 在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（ ） A．在 E-t图中应有 1 1n n n nt t t t  ＞ B．在 E-t图中应有 1 1n n n nE E E E  ＞ C．粒子最终获得的动能为 2 2 2B q R m D．粒子通过狭缝的次数为 2 2 2 qB R mU 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．如图波源 O垂直纸面做简谐运动，振动方程为  2sin 2πy t ，0时刻开始振动。所激发的横波 在均匀介质中向四周传播，波速为 2m/s，在空间中有一开有两小孔 C、D的挡板，C、D离波源 O 的距离分别为 3m、4m，C、D间距为 4m，在挡板后有矩形 ABCD区域， 3mAC BD  ，E、F分 别为 AB、CD中点。下列说法正确的是（ ） A．EF线段的中点为振动减弱点 B．在 0~2s内 C点经过的路程为 16m C．AC连线之间只有一个加强点 D．改变波源振动频率，AC点连线加强点的位置一定不变 12．超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示. 在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为θ。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射， 经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分 开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离为 d，脉冲激光中包含两种频率的光 a，b，它们 在棱镜中的折射率分别为 1n 和 2n 。下列说法正确的是（ ） 高二年级物理试题 第 5 页 共 8 页 A． 1 2n n B．三棱镜顶角θ的最大正弦值为 2 1 n C．若θ=30°，两束光在第二个三棱镜上的入射点间的距离为 1 2 2 2 2 14 4 n nd n n         D．若θ=30°，两束光通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差为 2 2 2 1 1 14 4 4 d n n         13．如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面底端固定一劲度系数为 k 的轻质弹簧，弹簧上端连接一质 量为 2m的滑块 B且处于静止状态，在 B的上方 9 4 mgl k  处由静止释放一质量为 m的滑块 A，随后 A与 B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，碰后 A、B一起向下运动，到达最低点后又向上弹回，整 个过程中弹力始终未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为 02 mT k  ，其中 k为弹簧的劲度 系数，m₀为振子的质量，弹簧形变量为 x时弹簧的弹性势能为 2p 1 2 E kx ，重力加速度为 g，滑块 A、 B均可视为质点。下列说法正确的是（ ） A．碰后瞬间 A、B的共同速度为 mg k B．碰后 A、B一起向下运动的最大位移为 3 2 mg k C．A、B碰后的运动过程中会分离开 D．A、B从碰撞到第二次速度减为零所用时间为 5 3 3 m k  非选择题部分 三、非选择题（本题共 5 小题，共 58 分） 高二年级物理试题 第 6 页 共 8 页 14.实验题（Ⅰ、Ⅱ共 14 分） 14-Ⅰ.（6分）在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每 104 mL溶 液中有纯油酸 6 mL。用注射器测得 1 mL上述溶液为 75滴，把 1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水 面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其 形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为 1 cm。则： (1)油膜的面积是 cm2； (2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 mL； (3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 m；（结果保留两位有效数字） (4)某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的 是________。 A．油酸中含有大量酒精 B．计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C．水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 14-Ⅱ.（8分）随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内 部传感器协助我们完成物理实验。某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁 传感器和一个磁性小球进行了如下实验： 图 1 图 2 图 3 (1)将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图 1所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先 用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径 为 d（读数如图 2所示）。从图 2可知，摆球的直径为 d  mm。 (2)将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应 强度的变化。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变 化曲线如图 3所示。由图 3可知，单摆的周期为 。 (3)经测量得到 6组不同的摆长 L和对应的周期T ，画出 2L T 图线，然后在图线上选取A、B两个点， 坐标如图 4所示。则当地重力加速度的表达式 g  。图 4中图像不过原点的原因是 。 高二年级物理试题 第 7 页 共 8 页 A．计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径 B．计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径 (4)另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运 动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图 5所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单 摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比 （填“偏 大”、“偏小”、“不变”）。 15．（8分）世界上最早发明瓷器的国家是中国。现代瓷器通常在气窑内烧制，如图所示，气窑是对 陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为 0p ，温度为室温 17℃， 为避免窑内气压过高，窑上装有一个单向排气阀，当窑内气压达到 02 p 时，单向排气阀开始排气。 开始排气后，气窑内气体压强维持 02 p 不变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制 温度恒定为 1317℃。求： (1)单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少摄氏度； (2)本次烧制排出的气体与原有气体的质量比。 16．（11分）如图所示，质量为 M的小车 ABC静止在光滑水平面上，轨道水平部分 AB的上表面粗 糙、动摩擦因数μ=0.1， 14 圆形轨道 BC的内表面光滑，半径 R=0.3m。B为 1 4 圆形轨道的最低点。质 量为 m的物块（可视为质点）从 P点斜向上抛出，恰能在小车的最右端 A点沿水平方向滑上小车， 已知 M=4m，P、A两点的竖直高度差 h=0.2m，水平距离 x=0.6m，取重力加速度 g=10m/s2。 (1)求物块在 A点的速度大小 vA； (2)在小车固定的情况下，物块恰好到达小车最高点 C，求小车 AB部分的长度 L； (3)在小车不固定的情况下，物块能到达的最高点为 Q（图中未标出），求 Q到 AB的竖直高度差 h0。 高二年级物理试题 第 8 页 共 8 页 17．（12分）如图甲所示，两根平行、光滑且足够长金属导轨固定在倾角为 30  的斜面上，其间 距 2mL  。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为 2TB  。两根金属棒 NQ、ab与 导轨始终保持垂直且接触良好，NQ棒在轨道最低位置，与两轨道最低点的两个压力传感器接触（两 压力传感器完全一样，连接前，传感器已校零）。已知 ab棒的质量为 2kg，NQ棒和 ab棒接入电路 的电阻均为 2Ω，导轨电阻不计。 0t  时，对 ab棒施加平行于导轨的外力 F，使 ab棒从静止开始向 上运动，其中一个．．压力传感器测量的 NQ棒的压力为 NF ，作出力 NF 随时间 t的变化图像如图乙所示 （力 NF 大小没有超出压力传感器量程），重力加速度 g取 210m / s 。求： (1)金属棒 NQ的质量 M； (2) 1 1st  时，外力 F的大小； (3)已知在 2 2st  时，撤去外力 F，ab棒又经过 0.4s速度减为 0，此时 ab棒离出发点的距离。 18．（13分）如图，在 xoy坐标系0 y L  的区域内充满垂直于纸面向里、磁感应强度大小为 B的匀 强磁场，在 y L 的区域内存在沿 x轴正方向的匀强电场（电场强度 E大小未知）。位于 y轴负半轴 的粒子发生器可以产生质量为 m、电荷量为 q 的无初速度粒子。在粒子发生器和 x轴之间有一匀强 加速电场，加速电压可调，经加速后的粒子从 O点进入磁场，不计粒子重力。 (1)求粒子恰好不出磁场时的加速电压 1U ； (2)调整加速电压的大小 2 2 2 2 3 qB LU m  时，粒子在 y L 区域内的电场中运动 3mt qB  后再次经过 y轴， 求粒子再次经过 y轴时的纵坐标和 E的大小； (3)将在 y L 区域内的电场换成垂直于纸面向外的匀强磁场 B' ，再次调整加速电压的大小为 2 2 3 2qB LU m  时，粒子恰好回到出发点，求 B'的大小。 高二年级物理参考答案 第 1 页 共 5 页 命题：象山三中 吕蜂 审稿：象山三 高二年级物理学科 参考答案 中 刘莹 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C A B D D C D D 题号 11 12 13 答案 AC BD BD 14-Ⅰ.(1)108/109/110 cm2（1分） (2)8×10-6mL（1分） (3)7.3/7.4×10-10m（2分） (4)CD（2分） 14-Ⅱ.(1)d=5.980（2分） (2)2t0（1分） (3)� = 4� 2(��−��) �� 2 −�� 2 （2分） A（1分） (4)偏大（2分） 15(1)307℃ (2) 101 159 【详解】（1）以封闭在气窑内的气体为研究对象，排气前体积不变，则有 初态： 1 0p p ，  1 17 273 K 290KT    （1分） 末态： 2 02p p ，  2 2273 KT t  （1分） 由查理定律可得 1 2 1 2 p p T T  （1分） 代入数据解得 2 580KT  即 2 307t  ℃ （1分） （2）开始排气后，气窑内气体压强维持 02 p 不变，则有  3 1317 273 K 1590KT    设排出 02 p 压强的气体体积为V ，排出气体质量为m，由盖－吕萨克定律可得 0 0 2 3 V V V T T   （1分） 高二年级物理参考答案 第 2 页 共 5 页 得 0 101 58 V V  （1分） 由于气体的密度不变，则有 0 m V m V V     （1分） 代入数据解得 101 159 m m   （1分） 16．(1)3m/s (2)1.5m (3)0.21m 【详解】（1）根据逆向思维，可看做物块在小车的最右端 A点平抛运动到 P点， 竖直方向有 21 2 h gt （1分） 水平方向有 Ax v t （1分） 代入数据解得 3m/sAv  （1分） （2）物块恰好到达小车最高点 C，由能量守恒定律得 2 1 2 A mv mgL mgR  （2分） 代入数据解得 1.5mL  （1分） （3）小车不固定的情况下，物块到达小车最高点 Q，此时两者速度相等，设共同的速度大小为 v， 物块和小车在水平方向动量守恒有 ( )Amv m M v  （1分） 代入数据解得 v=0.6m/s （1分） 由能量守恒定律得 2 2 0 1 1 ( ) 2 2A mv m M v mgL mgh    （2分） 代入数据解得 ℎ0 = 0.21�（1分） 17．(1) 2.4kgM  (2) 19NF  (3)3.5m 【详解】（1）在 0t  时刻，对棒 NQ受力分析得 N2 sinF Mg  （1分） 解得 2.4kgM  （1分） （2）在 1 1st  时， N1 3NF  ； 对棒 NQ，由受力分析可得 N1sin 2Mg F F   安 （1分） 由电磁感应和电路结构可知 1E BLv 高二年级物理参考答案 第 3 页 共 5 页 安培力大小为 F BIL安 根据欧姆定律有 2E I R  由以上各式得 1 1.5m / sv  （1分） 由于由乙图可知， N 6 3F t  随时间均匀减小，所以 ab在做匀加速直线运动，其加速度为 21.5m / sva t     （1分） 对棒 ab受力分析，由牛顿第二定律得 sinF mg F ma   安 （1分） 其中 =F F安 安 联立求解得 19NF  （1分） （3）在前 2s的位移为： 21 2 1 2 S at =3m 2s末的速度为 2 3m / sv at  （1分） 在最后 0.4s内，根据动量定理有 sinmg t F t mv   安 （2分） 其中 F BiL安 根据电流的定义式有 q it ， = BLxE t t     ， 2 Ei R  解得 2 BLxq R  联立解得 0.5mx  （1分） 总位移为 1 3.5ms S x   （1分） 18．(1) 2 2 2 qL B m (2)2L， 28 3 9 LqB m (3)  2 3 3 B 【详解】（1）粒子恰好不出磁场时，即粒子在磁场中圆周轨迹恰好与磁场上边界相切，作出轨迹图 如图所示 高二年级物理参考答案 第 4 页 共 5 页 根据几何关系有 1R L （1分） 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 2 1 1 1 vqv B m R  加速电场中，根据动能定理有 2 1 1 1 2 qU mv （1分） 解得 2 2 1 2 qL BU m  （1分） （2）调整加速电压的大小 2 2 2 2 3 qB LU m  时，根据动能定理有 22 2 1 2 qU mv 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 2 2 2 2 vqv B m R  解得 2 2 3 3 LR  （1分） 令 2v 方向与磁场上边界夹角为 ，作出轨迹图如图所示 根据几何关系有 2 cosR L  解得 30  ， 2 2 3 3 qBLv m  （1分） 粒子在 y L 区域内的电场中做类斜抛运动，运动 3mt qB  后再次经过 y轴，粒子电场中沿 y轴方向 做匀速直线运动，则有 0 2 siny v t 粒子再次经过 y轴时的纵坐标 1 0y L y  解得 1 2y L （1分） 高二年级物理参考答案 第 5 页 共 5 页 粒子电场中沿 x轴方向做双向匀变速直线运动，则有   22 2 2 1sin cos 2 qER R v t t m        （2分） 解得 28 3 9 LqBE m  （1分） （3）调整加速电压的大小 2 2 3 2qB LU m  时，根据动能定理有 23 3 1 2 qU mv 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 2 3 3 3 vqv B m R  解得 3 2R L （1分） 令 3v 方向与磁场上边界夹角为 ，根据几何关系有 3 cosR L  解得 60  ， 3 2qBLv m  （1分） 粒子在磁场 B'中，洛伦兹力提供向心力，则有 2 3 3 4 ' vqv B m R  由于粒子恰好回到出发点，作出轨迹图如图所示 根据几何关系有 4 3 3sin sinR R R   （1分） 解得   4 4 3 6 3 L R   ，  ' 2 3 3B B  （1分）