2024浙江省金兰教育合作组织高二下学期4月期中考试物理含答案

这是一份2024浙江省金兰教育合作组织高二下学期4月期中考试物理含答案，共14页。
物 理
考生须知：
1.本卷满分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、座位号及准考证号并核对条形码信息；
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效，考试结束后，只需上交答题卷；
4.参加联批学校的学生可关注“启望教育”公众号查询个人成绩分析。
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39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.关于教材中出现的以下四张图片，下列说法错误的是（ ）
图1 图2 图3 图4
A.图1所示是利用多普勒测速仪来测量水在海底的流速
B.图2所示竖直的肥㿝膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的
C.图3所示“洗”，用手摩擦盆耳会溅起层层水花是共振现象
D.图4所示水流导光由于光的全反射引起的
2.用扁担挑水时，有时桶里的水会荡得厉害，甚至从桶中㳀出来。如图，农夫肩上的扁担与木桶（含水）的固有频率是，下列说法正确的是（ ）
A.农夫走路的步频越慢，桶里的水晃动得越剧烈
B.农夫走路的步频越快，桶里的水晃动得越剧烈
C.农夫走路时扁担与木桶（含水）上下振动的频率与农夫的步频无关
D.当发现桶里的水晃得很厉害时，适当的把步频加快可减小水的晃动
3.如图所示，为消除高压输电线上的冰凌，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。在正常供电时，高压线上送电电压为，电流为，热耗功率为；若输电功率和输电线电阻不变，除冰时，需要输电线上热耗功率为，则除冰时（ ）
A.输电电流为B.输电电流为C.输电电压为D.输电电压为
4.如图所示是某款手机防窥屏的原理图，在透明介质中有相互平行排列的吸光屏障，屏障垂直于屏幕，可实现对像素单元可视角度的控制（可视角度定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。发光像素单元紧贴防窥屏的下表面，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。下列说法正确的是（ ）
A.屏障的高度越大，可视角度越小
B.透明介质的折射率越小，可视角度越大
C.防窥屏实现防窥效果主要是因为光发生了全反射
D.防窥屏实现防窥效果主要是因为防窥屏使光的波长发生了变化
5.如图所示，一通电直导线用两绝缘细线悬挂于、两点，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿轴正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为，则匀强磁场的方向可能是（ ）
A.沿轴正方向B.沿轴正方向C.沿轴正方向D.沿悬线向上
6.安检门原理如图所示，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈。若工作过程中某段时间内通电线圈中存在顺时针方向（描述电流方向时均从左向右观察）均匀增大的电流，则下列说法正确的是（ ）
A.无金属片通过时，接收线圈中感应电流的方向为逆时针方向
B.无金属片通过时，接收线圈中感应电流逐渐增大
C.有金属片通过时，接收线圈中感应电流的方向为顺时针方向
D.有金属片通过时，接收线圈中没有感应电流
7.如图所示为某品牌汽车的减震系统装置示意图，强磁体固定在汽车底盘上，阻尼线圈固定在轮轴上，轮轴与底盘通过弹簧主减震系统相连，在振动过程中磁体可在线圈内上下移动。则（ ）
A.对调磁体的磁极，电磁减震系统就起不到减震效果
B.增多线圈匝数，不影响安培力的大小
C.只要产生振动，电磁减震系统就能起到减震效果
D.振动过程中，线圈中有感应电流，且感应电流方向不变
8.如图甲是一款电动助力车，其调速把手主要是应用了“霍尔效应”来控制行驶速度的。调速把手内部截面如图乙所示，内部含有永久磁铁和霍尔器件等部件。如图丙，把手里面的霍尔器件是一个棱长分别为、、的长方体金属器件，助力车正常行驶时，在霍尔器件的上下面通有一个恒定电流，骑手将调速把手旋转，永久磁铁也跟着转动，施加在霍尔器件上的磁场就会发生变化，霍尔器件就能在、间输出变化的电压，电机电路感知这个电压的变化就能相应地改变电机转速，这个电压与电机转速的关系如图丁所示。则（ ）
图甲 图乙 图丙 图丁
A.霍尔器件端的电势高于端的电势
B.若组装助力车时不小心将永久磁铁装反了（两极互换）将会影响该电动助力车的正常骑行
C.维持恒定电流不变，仅减小图丙中器件的尺寸，可使电动助力车更容易获得最大速度
D.若骑手按图乙箭头所示方向均匀转动把手时电压会随时间均匀增大，则电动助力车的加速度将会增大
9.随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如下图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（ ）
A.甲、乙波的频率都比可见光的频率小B.真空中甲波的传播速度比乙波慢
C.测量体温时使用的测温枪探测的是乙波D.真空中甲波比乙波不容易绕过障碍物
10.如图所示为一理想变压器，原线圈匝数为，四个副线圈的匝数都为，四个副线圈中负载电阻的阻值相同，二极管为理想二极管.现从原线圈、两端输入正弦交变电流，则（ ）
A.只有流过和的电流仍是交变电流
B.加在两端的电压是的两倍
C.若只增大输入正弦交变电流的频率，的电功率减小，的电功率增大
D.消耗的功率是的两倍
11.无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。如图所示，在地面下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，不考虑线圈的自感，下列说法正确的是（ ）
图（a） 图（b） 图（c） 图（d）
A.当送电线圈接入图（a）所示的交流电时，因为电流大小不变，所以不能为电动汽车充电
B.当送电线圈接入图（b）所示的锯齿交流电，交流电电流增大时，受电线圈与送电线圈间的安培力为引力
C.当送电线圈接入图（c）所示的正弦交流电时，当、间的电阻变大时，感应电流有效值变小
D.当送电线圈接入图（d）所示的余弦交流电时，受电线圈中电流的方向总与送电线圈电流方向相同
12.某同学利用木筷研究简谐运动，粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中，把木筷向下压进水中一小段后松手（如图所示），木筷就在水中上下振动，不计水的阻力，取竖直向上为正方向，关于松手后木筷位移、速度、加速度、动量随时间的变化图像正确的是（ ）
A.B.
C.D.
13.如图所示，质量为，内壁光滑，半径为的半圆形容器静止在足够长的光滑水平地面上，左侧紧靠竖壁但不粘连，质量也为的小球从半圆形容器内壁点静止开始下滑，则可知（ ）
A.从点下滑到半圆形轨道最底点点过程中，运动时间为
B.小球过最底点后，能上升的最大高度点为点，、两点高度差为
C.从点运动到点过程中，半圆形容器对小球的弹力对小球始终不做功
D.半圆形容器在一段时间内将不断重复做往复运动
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分，共9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3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14.下列说法中正确的是（ ）
图甲 图乙 图丙 图丁
A.图甲中，人类在1974年向银河系中发出对外星人的问候，是用电磁波发射的，在发射前要进行调制而不是调谐
B.图乙中真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
C.图丙中避雷针利用静电屏蔽保护建筑物免遭雷击
D.图丁中“互感式”钳式电流表不能用来测量恒定电流的大小
15.如图a所示，为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图b为质点以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是（ ）
图a 图b
A.该波正在向轴负方向传播，波速为
B.经过后，质点经过的路程为，且速度最大，加速度最小
C.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为的障碍物，能发生明显的衍射现象
D.若波源向轴负方向运动，在处放一接收器，接收器接收到的波的频率一定大于
16.如图所示，在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，金属框架固定在水平面内，与平行且足够长，与间的夹角为（），光滑导体棒（垂直于）在外力作用下以平行于的速度向右匀速运动，在滑动过程中导体棒始终与导轨保持良好接触，以光滑导体棒经过点瞬间为计时起点，若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料导体做成的，下列关于回路中电流大小与时间、消耗的电功率与导体棒水平移动的距离变化规律的图像中正确的是（ ）
A.B.C.D.
非选择题部分
17.（6分）在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，某同学利用智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验：
（1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起，细线夹在两个小磁粒中间，做成图（a）所示的单摆；
（2）用刻度尺测量悬线的长度，用游标卡尺测得小磁粒的底面直径；
（3）将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方，打开手机智能软件，测量磁感应强度的变化；
（4）将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，运行手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图（b）所示。试回答下列问题：
①由图（b）可知，单摆的周期为__________；
②重力加速度的表达式为__________（用测得物理量的符号表示）；
③改变悬线长度，重复步骤（2）、（3）、（4）的操作，可以得到多组周期和悬线长度的值，以__________为纵坐标（选填“”、“或“”），以的值为横坐标，描点作图。若所得的图像如图（c）所示，图像的斜率为，则重力加速度的测量值为的图像如图（c）所示，图像的斜率为，则重力加速度的测量值为__________。
18.（8分）（1）某同学用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。将图1中的零件组装成图2中的变压器。将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图3所示，在保证安全的前提下，该同学可能在时间内进行的操作是__________。（选填选项前的字母）
图1 图2 图3
A.减少了原线圈的匝数B.增加了副线圈的匝数
C.降低了交流电源的频率D.拔掉了变压器铁芯
（2）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节__________。
A.仅左右转动透镜B.仅旋转单缝C.仅旋转双缝D.仅旋转测量头
（3）实验中，用测量头得到某次条纹读数为，则此测量数据是选用了测量头__________（选填“丙”或“丁”）测量得到的。
（4）为了使测得单色光的条纹间距增大，在其他条件不变情况下，以下做法合适的是__________。
A.增大单缝与双缝间距B.增大双缝与毛玻璃屏间距
C.增大两双缝间距离D.增强光源亮度
19.（8分）某校师生对碰撞的特性进行了相关的探索和研究。如图所示，光滑水平面上，质量为的小物体以的速度向右运动，在其运动正前方有一个质量为的物体处于静止状态。随后，和发生弹性正碰，求：
（1）碰后物体的动量大小；
（2）碰撞过程中，物体对物体的冲量；
（3）若的左侧连有一个处于原长状态的轻弹簧，如图所示。物体仍然相同速度向右运动，则弹簧弹性势能的最大值。
20.（8分）如图，一潜水员在距海岸点的点竖直下潜，点和灯塔之间停着一条长的皮划艇。皮划艇右端距点，灯塔顶端的指示灯与皮划艇两端的连线与竖直方向的夹角分别为和（，），水的折射率为，皮划艇高度可忽略。
（1）潜水员在水下看到水面上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里。若海岸上点恰好处在倒立圆锥的边缘上，求潜水员下潜的深度；
（2）求潜水员竖直下潜过程中看不到灯塔指示灯的深度范围。
21.（10分）如图所示，两根足够长的直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，、两点间接有阻值为的电阻，一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为，整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（重力加速度为）
（1）在加速下滑过程中，当杆的速度大小为时，求此时杆中的电流及其加速度的大小；
（2）求在下滑过程中，杆可以达到的速度最大值。
（3）杆在下滑距离的时以经达到最大速度，求此过程中通过电阻的电量和热量。
22.（12分）如图甲所示，是一种研究微观带电粒子的仪器原理图，三维坐标系中，苂光屏与平面平行放置，分界面与平行并将空间分为Ⅰ、Ⅱ两区域，区域Ⅰ内存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为。区域Ⅱ内存在如图乙所示的匀强磁场（沿轴正方向为磁场的正方向），磁感应强度大小为。一电荷量为，质量为的带正电粒子从点以初速度沿轴正方向射入区域Ⅰ，到达时速度方向与轴正方向成53°，此时开始计时，最后粒子在时刻打在上。粒子的重力忽略不计，求：
甲 乙
（1）分界面到点的距离；
（2）粒子在区域Ⅱ的速度大小；
（3）间的距离；
（4）粒子打在上的坐标和坐标。
2023～2024学年第二学期浙江金兰教育合作组织高二年级期中考试
物理参考答案
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39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）
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题3分，共9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3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
17.（每小题2分，共6分）
①；②；③；。
18.（每小题2分，共8分）
（1）D；（2）D；（3）丁；（4）B。
19.（8分）
解：（1）和发生弹性碰撞，有
1分
1分
解得
碰后物体的动量大小
解得 1分
（2）对分析，有
解得
即大小为 1分
方向水平向左 1分
（3）弹簧压至弹性势能最大位置处时，
有 1分
1分
解得。 1分
20.（8分）
解：（1）设潜水员下潜到点时，由点发出的光线恰好在点发生全反射，临界角为，则有
1分
2分
由折射定律，灯塔发出的光恰好照到皮划艇右沿外侧并射入水中时，
1分
可得 1分
同理，灯塔发出的光恰好照到皮划艇左沿外侧并射入水中时
1分
可得 1分
则潜水员看不到灯塔指示灯的深度范围为（等号可取可不取） 1分
21.（10分）
（1）杆受力图如图所示：
重力，竖直向下，支撑力，垂直斜面向上，安培力，沿斜面向上，故杆下滑过程中某时刻的受力示意如图所示，当杆速度为时，感应电动势，此时电路中电流
1分
杆受到安培力：
1分
由牛顿运动定律得：
1分
解得加速度为
1分
（2）当金属杆匀速运动时，杆的速度最大，由平衡条件得
1分
解得最大速度
1分
（3）杆在下滑距离时，根据电荷量的计算公式，可得
1分
由能量守恒定律得
1分
解得
1分
电阻产生的热量
1分
22.（12分）
（1）根据题意可知，粒子区域Ⅰ内，在平面内做类平抛运动，沿轴正方向有
，， 1分
设分界面到点的距离为，则有
1分
又有 1分
联立解得，， 1分
（2）粒子进入区域Ⅱ中，由于洛伦兹力不做功，粒子在区域Ⅱ的速度大小即进入区域Ⅱ时粒子的速度大小
1分
（3）粒子进入区域Ⅱ中，沿轴方向的运动不受洛伦兹力，沿轴方向的运动，受沿轴正方向的洛伦兹力，在与平面平行的面中做匀速圆周运动，综上所述，粒子在区域Ⅱ，在与轴垂直的平面中做匀速圆周运动的同时，沿轴正方向做匀速直线运动，则间的距离为
2分
（4）根据上述分析，由牛顿第二定律有
解得 1分
运动的周期为
由图乙可知，磁场变化的周期为 1分
则粒子在区域Ⅱ中运动洛伦兹力方向反向，总的运动时间为
1分
综上所述，画出沿轴正方向看，粒子在与轴垂直的平面内运动轨迹，如图所示
由图可知，根据几何关系可得，粒子打在上的坐标
1分
粒子打在上的坐标为
1分1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
B
D
D
A
B
A
C
C
A
D
C
B
B
14
15
16
AD
BC
BD