浙江省北斗联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题（Word版附解析）

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高二年级物理学科试题
考生须知:
1.本卷共6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. 下列物理量属于矢量，且其单位用国际单位制基本单位表示的是（ ）
A. 动量，单位为B. 磁通量，单位为
C. 电场强度，单位D. 磁感应强度，单位为
2. 3月17日，2023—2024赛季国际滑联短道速滑世锦赛在荷兰鹿特丹落幕，中国队以4金的优异成绩结束征程。林孝埈在500米的决赛中一骑绝尘，以41秒592夺冠。下列关于运动和力的说法正确的是（ ）
A. 41秒592指的是时刻
B. 比赛的位移大小是
C. 研究运动员滑冰姿势时，可将其看成质点
D. 运动员比赛过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的
3. 坐过山车时，人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺，让人感觉惊险刺激。如图所示，某车厢中游客通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变，则该过程中（ ）
A. 该游客所受合力做功为零
B. 该游客所受合力的冲量为零
C. 该游客的机械能守恒
D. 该游客所受重力的瞬时功率一定变大
4. 如图所示，LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的电场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间是（ ）
A. OaB. abC. bcD. cd
5. 神舟十三号与空间站天和核心舱，分离过程简化如图所示，脱离前天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅰ上，从P点脱离后神舟十三号飞船沿椭圆轨道Ⅱ返回半径为的近地圆轨道Ⅲ上，然后再多次调整轨道，绕行5圈后顺利着落在东风着落场。已知轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ两圆轨道相切于P、Q点两点且恰好对应椭圆的长轴两端点，引力常量为G，地球质量为M，则下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在轨道Ⅱ上的Q点速度大于
B. 飞船在轨道Ⅲ上的向心加速度小于在轨道Ⅰ上的向心加速度
C. 飞船在轨道Ⅱ上P点的机械能大于轨道Ⅱ上Q点的机械能
D. 飞船在轨道Ⅰ与地心连线和在轨道Ⅲ与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
6. 某导线内电流i随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该电流是恒定电流
B. 0.5s内通过导线横截面的电荷量为
C. 该电流的有效值为
D. 该电流的周期为0.5s
7. 如图甲所示为磁电式电流表的结构图，图乙为内部结构示意图，在极靴和铁质圆柱间存在磁场，电流通过电表接线柱流入线圈，在安培力作用下发生偏转，与螺旋弹簧的反向作用平衡后，指针指示电流大小。下列说法正确的是（ ）
A. 为了使电流表表盘的刻度均匀，极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场
B. 极靴将磁场屏蔽，内部没有磁场
C. 线圈中的电流方向发生改变时，指针偏转方向不变
D. 运输过程中把电表正负接线柱用导线相连可减缓表针摆动幅度
8. 如图甲，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，g取。下列说法正确的是（ ）
A. 单摆的振动周期B. 摆长
C. 摆球的质量D. 摆球运动过程中的最大速度
9. 甲图为浙江常见景象，为了避免雷击损坏建筑，在建筑顶部安装避雷针，当低空带负电的云团靠近避雷针时，云团和地面之间形成电场分布，避雷针的顶端及周围形成的电场的等势面（相邻等势面间的电势差相等）和电场线分布情况如图乙所示，电场中有A、B、C、D、E五点，其中D、E为避雷针上的两点。则下列说法正确的是（ ）
A. 图中虚线为电场线
B. A点电场强度可能等于B点电场强度大小
C. 正电荷由D点运动到E点电势能减小
D. A点的电势小于其在C点的电势
10. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源的振幅均为。如图为0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于处。下列说法正确的是（ ）
A. P点接下来将向y轴正半轴运动
B. 两列波相遇的时刻为
C. 0~1.5s质点M运动的路程为
D. 该波通过的障碍物时，不会发生衍射现象
11. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（ ）
A. 水中的气泡看上去特别明亮，是因为发生了折射
B. 泊松亮斑是光经过小孔产生的
C. 在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜。其原理是光的偏振
D. 观察肥皂膜的时候，光源和观察者应在膜的两侧
12. 以下装置为电磁场的一些具体应用，关于这些装置的说法正确的是（ ）
A. 甲图的离子源中存在质子和氦核，飘入加速电场后经同一电场偏转后将分离为两股粒子束
B. 乙图为磁流体发电机，箭头方向为电子定向移动产生的电流方向，可判断出A极板比B极板电势高
C. 丙图为质谱仪，打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同
D. 丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
13. 质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，钢板处于平衡状态。一质量也为m的物块从钢板正上方高为h的A处自由落下，与钢板碰撞后粘在一起向下运动后到达最低点B，已知重力加速度为g，空气阻力不计，物块和钢板均可看成质点。下列说法正确的是（ ）
A. 从物块下落到一起运动到最低点的过程物块、钢板和弹簧组成的系统机械能守恒
B. 物块下落过程最大速度为
C. 物块和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量为
D. 提高A点的下落高度，物块从速度最大处到最低点的时间越短
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6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，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14. 下列说法中正确的是（ ）
A. 安培分子电流假说和电流的磁效应都是安培对电磁学的贡献
B. 法拉第经过十多年的研究成功实现了磁生电，并总结出法拉第电磁感应定律
C. 库仑利用扭秤装置测出了带电小球之间的作用力，提出了库仑定律
D. 在地面上的人看来，高速运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的
15. 某透明玻璃砖截面图为一半圆形，如图所示。现先后将a、b两种不同的单色光垂直直径照射到该玻璃砖整个左侧面上，弧面上有光射出的区域分别占的和。不考虑光在玻璃砖中的多次反射，下列说法正确的是（ ）
A. a、b两束光的折射率之比为
B. 在该玻璃砖中，a光的传播速度小于b光的传播速度
C. 分别用a、b两种光在同一双缝干涉实验装置上做实验，a光产生的干涉条纹间距大于b光产生的干涉条纹间距
D. 真空中a光的波长大于b光的波长
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16.
（1）如图装置探究小车速度随时间变化实验中下列说法正确的是______
A. 长木板一定要略为倾斜或者光滑
B. 槽码质量应远小于小车质量
C 打点计时器接直流电源
D. 小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车
（2）利用如图装置探究小车的加速度与力和质量的关系实验，下列说法正确的是______（多选）
A. 补偿阻力时小车要连接纸带
B. 在小车质量远大于槽码总质量，绳的拉力可近似等于槽码的总重力，这样引起的误差属于偶然性误差
C. 调节滑轮高度使细绳与水平桌面平行
D. 该实验的科学思想方法为控制变量法
（3）如图是某次实验中得到的一条纸带，打点计时器使用的交流电频率为，用刻度尺量出各计数点到O点距离为，，，，小车运动B点的速度大小为______，小车运动的加速度大小为____（计算结果均保留2位有效数字）。
17. 在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，已知待测电池的电动势约，内阻约。某同学利用图a所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：
电流表：量程，内阻约
电流表：量程，内阻约
电压表V：量程，内阻约
滑动变阻器，额定电流
滑动变阻器，额定电流1A
（1）为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用_______（填写仪器的字母代号）。
（2）完成图b中实物间的连线____________。
（3）实验中由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值_______（填“大”或者“小”）
（4）若将电路图改用图c所示的电路测量该电池的电动势和内阻，你觉得合理吗?请简述你的理由_____________。
18. 下列关于一些物理实验说法正确的是（ ）
A. 在“用双缝干涉测量光波长”实验中，若图像模糊不清，可以通过旋转测量头来调节。
B. 在“利用单摆测重力加速度”实验中，要在摆球通过平衡位置处开始计时
C. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，当原副线圈匝数比为1：4，测得副线圈电压为，那么原线圈的输入电压可能是
D. 在“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃界面刻画准确，但在插针法确定光线时玻璃砖相对于界面发生平移，测量值比真实值偏大
19. 图甲为机场地勤工作人员利用传送带从飞机上装卸货物，简化示意图如图乙所示。已知此传送带与水平面的夹角，传送带两端距离，传送带可以顺时针和逆时针转动，其传送速度都为，现要装卸一件小包裹（视为质点），该包裹与传送带间的动摩擦因数，现将小包裹轻放上传送带的B端，重力加速度g取，。
（1）若要将包裹运下飞机，传送带逆时针转动，包裹轻放上B点瞬间的加速度大小a；
（2）若要将包裹运上飞机，传送带顺时针转动，求包裹从轻放上A点至传到B点的总时间t；
（3）在（2）问的基础上，求的包裹在传送带上运动时摩擦产生的热量。
20. 如图，质量为的薄木板静置于光滑水平地面上，半径为的竖直光滑圆弧轨道固定在地面，轨道底端与木板等高，轨道上端点和圆心连线与水平面成37°角。质量为的小物块A以的初速度从木板左端水平向右滑行，A与木板间的动摩擦因数为0.5。当A到达木板右端时，木板恰好与轨道底端相碰并被锁定，同时A沿圆弧切线方向滑上轨道。已知木板长度为，g取，取3.16，，。
（1）求木板与轨道底端碰撞前瞬间，物块A和木板的速度大小；
（2）求物块A到达圆弧轨道最高点时受到轨道的弹力大小及离开轨道后距地面的最大高度；
（3）物块A运动到最大高度时会炸裂成质量比为1:3物块B和物块C，总质量不变，同时系统动能增加，已知两物块都沿原速度方向运动.问炸裂后的物块B和C能否落在木板上。
21. 如图甲所示，有一固定在水平面上半径为的光滑金属圆环，环内半径为的圆形区域存在两个方向相反的匀强磁场，右侧磁场磁感应强度为，方向竖直向上，左侧磁场磁感应强度为，方向竖直向下。两个磁场各分布在半圆区域内。金属棒a电阻为R，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随转轴以角速度顺时针匀速转动。用电刷将金属圆环和水平轨道连接，其中E和F间接有阻值为R的电阻，在G和H处用绝缘材料与倾角为的倾斜轨道相连，所有轨道的宽度都为d而且光滑。电容器（电容为C）固定于倾斜轨道上，开关S一开始都处于断开状态，轨道上锁定着电阻不计、质量为m的金属棒b，电容器与金属棒b的间距足够长，轨道处于磁场磁感应强度为匀的匀强磁场中，磁场方向与轨道面垂直，不计其它电阻，重力加速度为g。
（1）当导体棒a运动到磁场中时，求流过电阻R的电流大小和方向；
（2）金属棒a从如图乙所示位置开始计时，顺时针转动一周，在图丙中画出在这一过程中的图像，为两点的电势差。
（3）若将电键S闭合，同时金属棒b解除锁定，若电容器的击穿电压为U，为保证电容不被击穿，求金属棒b沿轨道能运动的最远距离x；
22. 如图所示，在的区域存在方向竖直向上、大小为E的匀强电场，在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（B未知）。一个质量为m的带正电粒子甲从A点以速度沿x轴正方向进入电场，粒子从B点进入磁场后，恰好沿x轴正方向经过C点，已知C点横坐标为，不计粒子重力。求：
（1）粒子甲的比荷；
（2）粒子甲刚进入磁场时的速率和磁感应强度B的大小；
（3）若之间均匀分布着一行运动状态和甲相同的粒子，不计粒子之间的相互作用，求粒子经磁场偏转后第一次回到y轴的区域长度s。