杭州第二中学等四校联盟2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（原卷版）

2022-2023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.4.关于单摆认识，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的工作原理相同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/sB.线框的电动势有效值可能是20VC.磁感应强度B不会超过0.4TD.若转速减半，1min内闪烁次数将变为50次二、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/sC.头向上顶球的过程中，头部对足球的平均作用力大小为28ND.从最高点下落至回到最高点的过程中，足球重力的冲量为零14.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15.如图所示，矩形金属线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路，当变压器原线圈中的滑片置于最上端时，原、副线圈的匝数比为k:1。矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动的角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计。则下列说法正确的是（）A.原线圈中输入电流与副线圈中电流大小之比为kB.当滑片P置于最上端时，电压表示数为C.若将矩形线圈面积减为原来一半，转速加倍，其他条件不变，则灯L1会变亮，灯L2会变暗D.其他条件不变，当滑片P向下移动，电压表示数增大第II卷（非选择题共55分）三、非选择题（本题共6小题，共55分）16.（1）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列器材在实验中不必用到有______A.B.C.D.（2）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______。A.控制变量法B.等效替代法C.类比法（3）某同学发现原副线圈电压之比略大于匝数之比，下列不可能的原因是______；A.原副线圈的电压变化不同步B.变压器线圈中有电流通过时会发热C.铁芯在交变磁场的作用下会发热D.变压器铁芯漏磁17.用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使的像挡住的像，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针和P4，使挡住和的像，挡住以及和的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经、点的入射光线。（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是________。A．为了减小实验误差，应选用尽可能细的笔画线B．在确定、P4位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差C．为了实验操作方便，应选用粗的大头针D．为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当小一些（2）为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角i和折射角r，请在图中补画出所需的光路并在AB分界面上标出这两个角__________；（3）多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图像，由图像可知该玻璃的折射率n=__________。18.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，（1）图中的a、b、c三个位置对应的器材为________；A．a是滤光片，b是单缝，c是双缝B．a是单缝，b是滤光片，c是双缝C．a是双缝，b是滤光片，c是单缝（2）以某种单色光做实验时，先将测量头的分划板中心刻度线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第一条亮纹，此时手轮上的刻度如图所示，读数为________mm；转动手轮，当分划板中心刻度线与第6条亮纹中心对齐时，读数是17.332mm，已知装置中双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离是1.0m，则测得此单色光的波光为________m（保留两位有效数字）。19.一位游客在千岛湖边乘坐游船，当日风浪很大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。若地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船。求（1）若t=0时，船处于平衡位置且开始向上浮动，以向上浮动为正方向，则船振动的位移和时间变化的关系；（2）在一个周期内，游客能舒服地登船的时间是多少；（3）若把风浪的运动简化为简谐横波，据游客的观察，两个相邻的浪（波峰）之间的距离为25cm。则浪的传播速度是多少。20.如图所示，在光滑水平桌面上静止着三个小滑块，滑块1和滑块2之间压缩一轻弹簧（滑块与轻弹簧之间不拴接），水平桌面的左端A处固定一个与桌面相切的，半径为r的光滑竖直圆轨道，水平桌面的右端B处与一光滑管道（内径略大于滑块大小）相切，管道末端与粗糙地面CD在C点平滑连接，D点处有竖直挡板。现释放被压缩的弹簧，滑块1和滑块2被弹出，滑块2弹出时的速度，滑块1和滑块3相碰后粘在一起，进入圆弧轨道，并恰好通过最高点E，滑块2从B点进入光滑管道后，在水平轨道上与滑块4碰撞后粘在一起运动。已知滑块1和滑块3的质量m均为0.1kg，滑块2和滑块4的质量M均为0.2kg，且四个滑块均可看成质点，滑块与粗糙地面CD之间的动摩擦因数为0.5，CD的长度，桌面和地面间高度差，不考虑滑块与挡板碰撞时机械能损失。求：（1）被滑块1和滑块2压缩的弹簧的弹性势能；（2）光滑竖直圆轨道半径r；（3）最终滑块2和滑块4停在距D点多远的位置。21.如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为，左侧接一阻值为的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为。一质量为、电阻为的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到外力与金属棒速度变化的关系式为，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度大小；（3）若外力作用一段时间后撤去，棒运动到ef处时恰好静止，则外力作用的时间为多少？（4）在（3）的情形下，在撤去外力之后金属棒上产生的焦耳热。22.如图所示，真空中有一半径为R，长为的金属圆柱面，其