浙江省钱塘联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题(无答案)

这是一份浙江省钱塘联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题(无答案)，共10页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

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）
1．2023年的诺贝尔物理学奖授予“采用实验方法产生阿秒脉冲光的技术”，阿秒脉冲光是一种非常短的光脉冲，其持续时间在阿秒的量级，即，则（ ）
A．阿秒是导出单位B．阿秒对应的物理量是矢量
C．阿秒是国际单位制的基本单位D．阿秒对应的物理量是力学国际单位制的基本量
2．杭州亚运会中，朱亚明夺得男子三级跳远金牌，下面对朱亚明跳远过程物理分析正确的是（ ）
A．朱亚明可以看作质点
B．最后一次起跳至落到沙坑过程中动量先增大后减小
C．最后一次起跳至落到沙坑过程中重力势能先增大后减小
D．落到沙坑后沙坑作用力的冲量小于重力的冲量
3．“围炉煮茶”在这个冬日里火爆全网。如图，它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起，吊炉通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架正中央离地面高度为h，吊炉和细铁链的总质量为m，支架与铰链间的摩擦忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．每根轻杆受到地面的支持力大小为
B．铁链对吊炉的拉力与吊炉对铁链的拉力是一对平衡力
C．吊炉对铁链的拉力就是重力
D．增大时，每根轻杆对地面的压力减小
4．如图所示，处于同一平面内的两根长直导线中通有方向相反的电流，大小分别为，这两根导线把它们所在的平面分成三个区域，磁感强度为零的区域（ ）
A．当时，可能出现在区B．当时，一定出现在区
C．当时，不可能出现在区D．可能同时出现在区
5．如图是高速列车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当金属圆盘D在磁场中运动时，会产生涡流，使圆盘受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A．制动过程中，圆盘不会产生热量
B．制动力的大小与圆盘运动的速度无关
C．换用更强的磁场，制动效果更好
D．如果改变磁场的方向，可以使圆盘获得促进它运动的动力
6．下列说法正确的是（ ）
A．图甲光导纤维利用光的全反射现象传递信息时内芯的折射率比外套的大
B．图乙检验工件平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出P为凹处、Q为凸处
C．图丙表示声源靠近观察者时，观察者接收到的声音频率减小
D．图丁为光照射到小孔上，在小孔背后得到的衍射图样
7．一列简谐横波沿轴正方向传播，图1是波传播到的点时的波形图，图2是质点从此时刻开始计时的振动图像，是位于处的质点。下列说法正确的是（ ）
A．这列波的传播速度是
B．时质点首次到达波峰位置
C．点的振动方程为
D．该简谐横波的起振方向为轴正方向
8．如图所示的虚线区域内存在匀强电场和匀强磁场，取坐标如图。一带正电粒子沿轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。不计重力的影响，电场强度和磁感应强度的方向可能是（ ）
A．和都沿轴方向B．沿轴正方向，沿轴负方向
C．沿轴正方向，沿轴正方向D．和都沿轴方向
9．如图所示，在光滑的水平面上，静止小车上固定有光滑的四分之一圆弧轨道，半径为。整个小车（含轨道）的质量为。现有质量为的小球，从轨道上端静止释放，然后从轨道左端滑离小车。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球滑离小车时，小球速度为
B．小球在滑离小车过程中，小车对小球的支持力不做功
C．小球在滑离小车过程中，小球的机械能守恒
D．小球滑离小车时，小车速度为
10．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为的绝缘粗糙细圆环水平放置，环内存在半径为的匀强磁场区域，磁场方向竖直向上，环上套一电荷量为，质量为的绝缘小球。已知小球与圆环间的动摩擦因数为，磁感应强度随时间变化规律为，小球在环上恰好做匀速圆周运动，若小球在环上运动一周，则摩擦力对小球所做功的大小是（ ）
A．0B．C．D．
11．一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为；若该电阻接到正弦交流电经半波整流得到的直流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为，周期均为，如图所示。则等于（ ）
A．B．C．D．
12．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压随时间变化的图像。不计电源内阻及电感线圈的电阻。下列说法正确的是（ ）（）
A．开关闭合瞬间，灯和同时亮
B．开关闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变
C．开关断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭
D．根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值
13．如图所示，有一块透明长方体介质，高度为，上下两个面为边长为的正方形，底面中心有一单色点光源，可向各个方向发出光线，该介质对光的折射率为（不考虑二次反射），则介质的上表面与四周被光照亮区域的面积为（ ）
A．B．C．D．
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，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14．降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱。某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低噪声（比如100Hz~1000Hz）；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了，对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有（ ）
A．抵消声波和环境噪声在空气中传播的速度不一定相等
B．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
C．该耳机正常使用时，抵消声波和环境噪声的频率保持一致，降噪效果更好
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
15．利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压．当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，为0，将该点作为位移的零点。已知在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法中正确的是（ ）
A．该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向
B．该仪表的刻度线是均匀的
C．若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当时，下表面电势高
D．电流越大，霍尔电压越大
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．（14分）Ⅰ．（一）某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上。选择相同材质且表面粗糙程度相同的一元硬币和一角硬币进行实验。
甲硬币（一元）和乙硬币（一角）的质量分别为和且，将甲硬币放在斜面的某一位置，标记此位置为。如图（a）所示，甲由静止释放滑下，当甲停在水平面上某一位置处，测量点到甲停止位置的距离，记为。如图（b）所示，将乙硬币放置在点位置，左侧与点重合，并将甲硬币在点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量点到甲乙停止位置的滑行距离和，记为。
①若甲乙硬币碰撞前后系统动量守恒，则应满足的表达式为______。（用和表示）
②关于该实验需要满足的条件是______．
A．段必须保持水平
B．倾斜段纸板与水平段纸板必须由同一种材料制成
C．甲硬币必须从斜面同一位置释放
（二）用图示装置完成“探究单摆周期与摆长的关系”：
①用螺旋测微器测量摆球的直径，结果如图甲所示，可读出摆球的直径为________mm，用米尺测得绳长为L。
②实验时，摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置激光光源与光敏电阻，如图乙所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，重力加速度g的表达式为_______（用题目及图中的字母表示）
Ⅱ．在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中：
①下列仪器中不需要的是_____。（填写字母）
A．干电池B．低压交流电源
C．多用表D．电压表
（2）若某次实验中用匝数匝、匝的变压器，测得的电压的电压，据此可知______（填“”或“”）是原线圈市数。
③造成②中的误差的原因可能为_______。（填字母代号）
A．原线圈输入电压发生变化B．原线圈上的电流发热
C．变压器铁芯漏磁D．变压器铁芯发热
④为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的铁芯Q的硅钢片应按照下列哪种方法设计________。
A．B．C．D．
17．（8分）2024年3月20日8时31分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空，3月25日顺利进入环月轨道。若某次发射过程中，火箭及其卫星总质量为200吨，总长为50m，发射塔高115.2m，点火后经6.4s火箭离开发射塔。假设火箭离开发射塔的过程中做匀加速运动，忽略空气阻力和运载火箭质量的变化，取重力加速度大小。求：
（1）火箭离开发射塔瞬间的速度大小；
（2）火箭起飞时推动力大小；
（3）若火箭刚离开发射塔瞬间，某个发射用到的部件完成使命要从火箭尾部自然脱落（脱落后只考虑重力作用），求该零件脱落后经多长时间落地。
18．（11分）如图为某弹球游戏的装置简化图，为光滑半圆轨道，半径分别为，在处有一弹射装置将质量为的小球弹出（无能量损失），小球沿圆弧轨道到达点与质量为的物块发生弹性碰撞，碰后物块进入置于光滑水平地面的小车，小车质量为，长度，物块与小车间的动摩擦因数，不考虑碰撞后小球再次与小车发生碰撞，取。
（1）要使小球不脱离圆弧轨道，则弹簧弹性势能最小为多少？
（2）若弹簧弹性势能为，则小球与物块碰撞后，物块的速度为多少？
（3）要使物块不从小车上滑落，则弹簧弹性势能最大值为多少？
19．（10分）如图所示，倾角为、间距均为的倾斜金属导轨与水平金属导轨在两点用绝缘材料平滑连接，倾斜轨道与水平轨道均足够长。在平面内存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度为的匀强磁场，在平面存在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场。在间连接一电容为的电容器和一个自感系数为的电感线圈，在间接一小灯泡。开始时，断开开关，闭合开关，一质量为、长为的金属棒在倾斜导轨上从距水平地面高为的位置由静止释放，不计导轨和金属棒的电阻及一切摩擦，已知重力加速度为，电容器的耐压值足够高．求
（1）金属棒到达倾斜导轨最底端时的速度大小
（2）金属棒进入区域后，通过小灯泡的总电荷量为多少？
（3）若断开开关，闭合开关，金属棒离开释放点的最大距离。
20．（12分）高能微粒实验装置，是用以发现高能微粒并研究和了解其特性的主要实验工具。为了简化计算，一个复杂的高能微粒实验装置可以被最简化为空间中的复合场模型。如图甲所示，直角坐标系中，第二、三象限存在沿轴负方向的匀强电场；第一、四象限存在垂直平面方向的变化磁场（图中未画出）。一个带正电的高能微粒从点沿轴正方向以初速度射出，恰好经过点进入磁场中，此时速度方向与轴正方向的夹角为。已知微粒的质量为，电荷量为点与轴的距离为，从微粒通过点开始计时，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，其中，规定当磁感应强度方向垂直于平面向里时为正，微粒重力忽略不计。
（1）求匀强电场的电场强度的大小；
（2）若后磁场不再发生变化且微粒最终能回到点，求此时的磁感应强度；
（3）在第（2）小题的条件下，若时在第一、四象限再加上沿轴正方向的匀强电场，求微粒在后的运动过程中离轴的最近距离。