2022-2023学年浙江省杭州第二中学等四校联盟高二下学期期中物理试题 （解析版）

这是一份2022-2023学年浙江省杭州第二中学等四校联盟高二下学期期中物理试题 （解析版），共26页。试卷主要包含了选择题1，选择题II，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2022学年第二学期四校联盟期中考试试卷
高二年级物理学科
第I卷（选择题共45分）
一、选择题1（本题共12小题，每小题3分，共36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. “四大发明”是中国古代人民智慧的结晶，是中华民族对世界文明发展的重大贡献，在现代仍具有重大影响。下列说法正确的是（　　）
A. 春节有放鞭炮的习俗，在炸响的瞬间，鞭炮动量守恒但能量不守恒
B. 指南针的发明促进了航海和航空事业发展，静止时指南针的N极指向北方
C. 装在炮筒中的火药燃烧爆炸时，化学能全部转化为弹片的动能
D. 火箭是我国重大发明，现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力大于气体对火箭的作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A．鞭炮炸响时，内力远远大于外力，所以动量守恒，在任何情况下，能量都是守恒的，故A错误；
B．指南针的发明促进了航海和航空，因地磁场南极处在地理北极处，故指南针静止时指南针的N极指向北方，故B正确；
C．装在炮弹中的火药燃烧爆炸时，化学能转化为弹片的动能和周围物体的内能，故C错误；
D．现代火箭发射时，火箭对喷出气体的作用力和气体对火箭的作用力为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，故D错误。
故选B。
2. 下列几幅图片所展示的现象和情形与动量中缓冲无关的是（　　）

A. 甲图中易碎物品运输时，要用柔软材料包装
B. 乙图中码头边上悬挂着一排排旧轮胎
C. 丙图中体操运动员着地时先屈膝后站立
D. 丁图中直升机依靠螺旋桨旋转获得升力
【答案】D
【解析】
【详解】由动量定理
p=Ft
可知，在动量的变化量相同时，作用时间越长，作用力F越小；
ABC．体操运动员从高处跳下着地时先屈膝、码头边上悬挂着一排排旧轮胎、易碎物品运输时要用柔软材料包装，都是为了延长作用时间以减少作用力，应用了与动量相关的物理知识和原理，故ABC不符合题意；
D．直升机依靠螺旋桨旋转获得升力，是“反冲现象”，即螺旋桨旋转对空气施加一个向下的力，根据牛顿第三定律可知，空气对螺旋桨一个向上的力，不是“应用了与动量相关的物理，故D符合题意。
故选D。
3. 振源A带动细绳上各点上下做简谐运动，某时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向，则A点从起振到完成一次全振动的振动图象是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由波形得知，波向右传播时，开始计时，P点在平衡位置且振动方向向下，所以开始时从平衡位置向下振动。
故选B。
4. 关于单摆的认识，下列说法正确的是（　　）
A. 摆球运动到平衡位置时，摆球所受的合力为零
B. 伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆的周期公式
C. 将摆钟由绍兴移至北京，为保证摆钟走时准确，需将钟的摆长调长些
D. 利用单摆测重力加速度的实验时，误将摆线长做摆长，用T2-图的斜率测量结果偏小
【答案】C
【解析】
【详解】A．单摆的过程中摆球的运动轨迹为圆弧，所以摆球在最低点受到的合外力提供向心力，不为0，故A错误；
B．根据物理学史可知，伽利略得出了单摆的同时性，是惠更斯得出单摆的周期公式，故B错误；
C．根据单摆的周期公式

将摆钟由绍兴移至哈尔滨，重力加速度增大，为保证摆钟的准确，需要将钟摆调长，故C正确；
D．在利用单摆测量重力加速度的实验中，误将摆线长L0当做摆长，则实际的摆长减小，根据

T2-L0图的斜率不变，由图像斜率求得的加速度不变，故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示内疏外密的同心圆环状条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（　　）

A. 干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的
B. 干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的
C. 若凸透镜的曲率半径增大，则会造成相应条纹间距减小
D. 若照射单色光的波长增大，则会造成相应条纹间距减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的，故A错误，B正确；
C．若平薄凸透镜的圆弧面曲率半径增大，则空气膜厚度变小，圆环状干涉条纹的间距将变大，故C错误；
D．若照射单色光的波长增大，则会造成相应条纹间距增大，故D错误。
故选B。
6. 如图甲是一个磁悬浮地球仪，原理如图乙所示。上方的地球仪内有一个永磁体，底座内有一个线圈，线圈通上直流电，地球仪就可以悬浮起来。下列说法正确的是（　　）

A. 将地球仪上下位置翻转，仍能继续保持悬浮
B. 图中线圈的a端须连接直流电源的正极
C. 若增加线圈的匝数，稳定后地球仪受到的磁力增大
D. 若增大线圈中的电流，稳定后地球仪受到的磁力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.地球仪根据同名磁极相互排斥的原理工作，将地球仪上下翻转，则磁体磁极颠倒，和线圈的作用力从斥力变为吸引力的作用，不能继续保持悬浮，故A错误；
B.线圈a端接正极时，根据安培定则，可知螺线管上面S极和永磁体下端磁极相反，会相互吸引，地球仪不会悬浮，故B错误；
C.若增加线圈匝数，磁场增大，稳定后地球仪悬浮得更高，但稳定后地球仪受到的磁力仍与重力大小相等，故C错误；
D.若增大线圈中的电流，稳定后地球仪悬浮得更高，但稳定后地球仪受到的磁力仍与重力大小相等，故D正确。
故选D。
7. 如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图，演示仪中有一对彼此平行且共轴的励磁圆形线圈，通入电流I后，能够在两线圈间产生匀强磁场；玻璃泡内有电子枪，通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射。电子刚好从球心O点正下方的S点水平向左射出，电子通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。则下列说法正确的是（　　）

A. 若要正常观察电子径迹，励磁线圈的电流方向应为逆时针（垂直纸面向里看）
B. 若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大
C. 若同时减小I和U，则电子运动的周期减小
D. 若保持I不变，减小U，则电子运动的周期将不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．若要正常观察电子径迹，则电子需要受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，玻璃泡内的磁场应向里，根据安培定则可知，励磁线圈的电流方向应为顺时针，故A错误；
B．电子在磁场中，向心力由洛伦兹力提供，则有

可得

而电子进入磁场的动能由电场力做功得到，即

即U不变，则v不变。由于m、q不变，而当I增大时，B增大，故半径减小，故B错误；
C．因为，所以电子运动的周期与U无关，当减小电流I时，则线圈产生的磁场B也减小，则电子运动的周期T增大，故C错误；
D．由C中分析可知，I不变，U减小，T不变，故D正确。
故选D。
8. 被誉为“救命神器”的自动体外除颤仪（AED），是一种用于抢救心脏骤停患者的便携式的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，利用电极将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，若无其他条件变化时，下列说法正确的是（　　）

A. 脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同
B. 放电过程中，电流大小不变
C. 自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短
D. 电容C越小，电容器的放电时间越长
【答案】C
【解析】
【详解】A．脉冲电流作用于不同人体时，由于不同人体的电阻不一定相同，则电流大小不一定相同，故A错误；
B．放电过程中，电容器电场能逐渐减小，线圈中磁场能逐渐增大，则电流大小逐渐增大，故B错误；
C．根据振荡周期表达式

可知自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，故C正确；
D．根据振荡周期表达式

可知电容C越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，则电容器的放电时间越短，故D错误。
故选C。
9. 无线充电技术极好的提高了用户体验，当下汽车无线充电也越来越多受到关注。将受电线圈安装在汽车底盘上，供电线圈安装在地面上，如图所示。当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到他电线圈的电流，从而对车载蓄电池进行充电，关于无线充电，下列说法正确的是（　　）


A. 无线充电技术与电动机工作原理相同
B. 只有将供电线圈接到直流电源上，才能对蓄电池进行充电
C. 为保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板
D. 当受电线圈没有对准供电线圈（二者没有完全重合）时，也能进行无线充电
【答案】D
【解析】
【详解】A．无线充电技术与变压器的工作原理相同，都是电磁感应原理，故A错误；
B．只有将供电线圈接到交流电源上，才能对蓄电池进行充电，故B错误；
C．如果在车底加装一个金属护板，金属护板会产生涡流，损耗能量，同时屏蔽磁场，使受电线圈无法产生感应电流，故C错误；
D．受电线圈没有对准供电线圈（二者没有完全重合）时，也可以发生电磁感应现象，也可以进行无线充电，故D正确。
故选D。
10. 如图所示为用相机拍摄的夏日荷塘一景，已知水的折射率为n，下列说法正确的是（　　）

A. 太阳光进入水中后，光的频率发生变化
B. 用相机拍摄水中的鱼，可通过镜头表面的增透膜减弱水面反射光的影响
C. 用激光枪射击水中的鱼，为了提高命中率，在射击时应瞄准眼睛看到的鱼
D. 在水中的鱼看来，崖上的量物都出现在一个倒立的圆锥里，圆锥的顶角θ的正弦值为
【答案】C
【解析】
【详解】A．光的频率与介质无关，太阳光进入水中前后频率保持不变，故A错误；
B．用相机拍摄水中的鱼，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，故B错误；
C．看到的鱼与实际是鱼的像，光线在水和空气的界面发生折射；用激光枪看到水中的鱼光在界面也发折射，所以用激光枪射击水中的鱼，为了提高命中率，在射击时应瞄准看到的鱼，故C正确；
D．光从空气折射进入鱼眼，折射角小于入射角，鱼眼认为光是直线传播的，所以岸上所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，如图所示

根据

根据图可知圆锥的顶角θ为C的2倍，故D错误。
故选C。
11. 如图所示，水平间距为L，半径为r的二分之一光滑圆弧导轨，为导轨最低位置，与为最高位置且等高，右侧连接阻值为R的电阻，圆弧导轨所在区域有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场。现有一根金属棒在外力的作用下以速度从沿导轨做匀速圆周运动至处，金属棒与导轨始终接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，则该过程中（ ）

A. 经过最低位置处时，通过电阻R的电流最小
B. 经过最低位置处时，通过金属棒的电流方向为
C. 通过电阻R的电荷量为
D. 电阻R上产生的热量为
【答案】C
【解析】
【详解】A．金属棒从位置运动到轨道最低处的过程中，水平分速度即有效切割速度逐渐增大，由E=BLv可知金属棒产生的感应电动势增大，则通过R的电流大小逐渐增大；金属棒从轨道最低位置运动到处的过程中，水平分速度即有效切割速度逐渐减小，由E=BLv可知金属棒产生的感应电动势减小，则通过R的电流大小逐渐减小，故经过最低位置处时，通过电阻R的电流最大，故A错误；
B．由右手定则可知，经过最低位置处时，通过金属棒的电流方向为，故B错误；
C．通过电阻R的电荷量为

故C正确；
D．金属棒做匀速圆周运动，切割磁感线的有效速度为

是金属棒的速度与水平方向的夹角，则金属棒产生的感应电动势为

则回路中产生正弦式交变电流，可得感应电动势的最大值为

有效值为

由焦耳定律可知，R上产生的热量

故D错误。
故选C。
12. 老师采用图1所示的实验器材演示交变电流的产生，并联的两个发光二极管连接方式如图2所示，二极管两端正向电压大于0.7V时才能发光，反向电压超过20V将损坏。匀速转动手柄，1min内二极管闪烁100次。已知发电机中正方形线框的边长为10cm，匝数为1000，假设线圈所在处的磁场可视为匀强磁场，下列判断正确的是（　　）

A. 线框的转速为100r/s
B. 线框的电动势有效值可能是20V
C. 磁感应强度B不会超过0.4T
D. 若转速减半，1min内闪烁次数将变为50次
【答案】C
【解析】
【详解】A．正弦式交变电流一个周期内电流方向改变2次，所以1min内有50个周期，线框的转速为50r/min，故A错误；
B．若线框电动势有效值是20V，则最大值为

二极管将被击穿，故B错误；
C．由最大值
Em=nBSω=nBS×2πf=1000×B×0.12×2×3.14×V＜20V
解得
B＜0.4T
故C正确；
D．若转速减半，交流电的最大值减半，如果这时的最大值小于0．7V，二极管将不会闪烁，1min内闪烁次数将变为0次，故D错误。
故选C。
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）
13. 2022年35岁的梅西竭尽所能率领阿根廷队取得第二十二届世界杯足球赛冠军，如图是梅西在练习用头颠球。假设足球从静止开始自由下落45cm，被头竖直顶起，离开头部后足球上升的最大高度仍为45cm，足球与头部的接触时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 头向上顶球的过程中，头对足球的冲量等于足球动量的变化量
B. 头向上顶球的过程中，足球的动量变化量大小为2.4kg·m/s
C. 头向上顶球的过程中，头部对足球的平均作用力大小为28N
D. 从最高点下落至回到最高点过程中，足球重力的冲量为零
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．取向下为正方向，由题知，下落、上升的高度都为h=45cm=0.45m，则下落到与头部刚接触时有

解得

与头部碰撞后，速度反向，大小不变，即为，则动量变化量为

即动量的大小为，设头对足球的冲量为，根据动量定理可得


A错误，B正确；
C．根据动量定理可得

即

代入数据解得

C正确；
D．从最高点下落至回到最高点的过程中，足球重力的作用时间不为零，冲量不为零，D错误。
故选BC。
14. 在水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，细杆周期性的击打水面，形成两列水面波，这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示，振动片做周期T的简谐运动，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B两点，以线段AB为直径在水面上画一个半圆，半径OC与AB垂直。圆周上除C点外还有其他振幅最大的点，D点为距C点最近的振动振幅最大的点。已知半圆的直径为d，∠DBA=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　）

A. 水波的波长为
B. 水波的传播速度
C. AB圆周上共有10个振动减弱点
D. 若减小振动片振动的周期，C点可能为振幅最小的点
【答案】AC
【解析】
【详解】A．依题意，DB与AD的长度差为波长，由几何知识可得

解得

故A正确；
B．水波的传播速度为

故B错误；
C．在AB连线上取一点P，设它的振动是减弱的，令PA=x，则PB=d-x，P点到两波源的波程差为

在0