浙江省宁波市2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

宁波市2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试卷
考生须知：
1．全卷满分100分，考试时间为90分钟。
2．本卷答案必须做在答题卷的相应位置上，做在试卷上无效。
3．请用钢笔或圆珠笔将学校、姓名、考试号分别填写在答卷相应的位置上。
4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度。。
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）
1．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约582秒后，神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将3名航天员送入太空。下列说法正确的是（ ）
A．“0时23分”、“582秒”指的是时刻
B．飞船在直线上升过程中，位置变化越快，速度就越大
C．飞船进入预定轨道后，速度保持不变
D．由于飞船的大小相比地球的尺寸很小，因此可始终将其视为质点来研究
2．随着时代的发展，能源格局面临新的机遇与挑战。下列关于能量和能源说法正确的是（ ）
A．由于自然界的能量是守恒的，所以不需要节约能源
B．在利用能源的过程中，能量在数量上逐渐减少
C．能量在转化过程中具有方向性，因此能源是有限的
D．核能是可再生能源，应大力开发和使用
3．用显微镜观察悬浊液中小碳粒的布朗运动，实验中每隔把小碳粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，便可以得到如图所示的图像。下列说法正确的是（ ）
A．小碳粒的布朗运动属于分子热运动
B．小碳粒作布朗运动间接表明液体分子的运动是无规则的
C．图中折线表明小碳粒在短时间内的运动是规则的
D．温度越高，小碳粒的质量越大，布朗运动就越明显
4．教室里要挂一个城市文化宣传框，假若粘钩的承重能力足够，以下哪种悬挂方式绳上的拉力最小（ ）
A． B． C． D．
5．1900年，德国物理学家普朗克在研究黑体辐射的规律时，发现只有假定电磁波发射和吸收的能量是一份一份的，计算结果才能和实验结果相符，每一份能量与电磁波的领率呈正比，比例系数就是普朗克常量h，下列关于普朗克常量单位的表示正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，光纤灯是现代装饰照明的新型灯具，由光源、反光镜、滤光片及光纤组成，点状光源通过反光镜后，形成一束近似平行光，又通过滤光片，最后进入光纤，形成一根根色彩斑斓的柔性光柱。下列说法正确的是（ ）
A．点状光源发出的光可通过平面镜反射后形成平行光
B．光纤内芯的折射率应大于包套材料的折射率
C．光在光纤的传播是利用了光的衍射原理
D．光在光纤中传播时，颜色会发生变化，从而创造出绚烂多彩的效果
7．如图所示为研究光电效应现象的实验装置，真空光电管的阴极K涂有一层光电材料，阳极A是金属材料。当用紫光照射阴极K时，微安表中能检测到光电流，下列说法正确的是（ ）
A．若增大紫光的光照强度，光电流一定会增大
B．若用紫光照射阳极A时，一定也有光电流
C．若换用红光照射阴极K时，一定也有光电流
D．若停止用紫光照射阴极K，能观测到光电流缓慢减小直至为0
8．如图所示，在同一种均匀介质中，中心波源O持续振动，产生两列沿相反方向传播的横波，当波源振动频率逐渐增大时，下列波形图中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．2022年3月23日，吉祥物冰墩墩和航天员王亚平亮相“天宫课堂”。若飞船作圆周运动的轨道距地面高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则在地球上看，王亚平手中的冰墩墩的加速度是（ ）
A．0 B．g C． D．
10．用一款手摇式绞轮来打井水，如图所示，轮轴上的麻绳螺旋式地紧密缠绕，A、B、C分别为麻绳上三个不同位置的点，D为手柄的端点，忽略麻绳的重力且麻绳与轮轴无相对滑动。操作员按图中所示的方向匀速转动一圈（从右往左看是逆时针旋转），此过程中（ ）
A．麻绳上A点的速度大于B点的速度
B．手柄上D点的角速度小于底绳上的C点的角速度
C．麻绳上B点的向心加速度签于手柄上D点的向心加速度
D．操作员在手柄处的外力大小可能小于水桶及桶中水的重力之和
11．用感应起电机使两个相互靠近的验电羽带上电后，出现如图所示的现象，图中M、N、P分别为丝线上的三个点，下列说法正确的是（ ）
A．两验电羽带同种电荷 B．图中M点位置的电势高于N点
C．图中M点位置的电场强度大于P点 D．图中N点位置的电场强度的方向沿所在丝线的切线方向
12．将一带正电的小球用同一根绝缘细线先后悬挂于匀强电场和匀强磁场中，如图所示，电场的方向竖直向下，磁场的方向垂直纸面向外。小球偏离竖直方向相同角度静止释放，均能在竖直面内来回摆动（绳子始终处于张紧状态），下列关于小球在摆动过程中的说法正确是（ ）
A．无论在电场还是磁场中，小球位置越低绳上张力越大
B．无论在电场还是磁场中，小球在摆动过程中机械能守恒
C．小球在电场中的周期等于在磁场中的周期
D．小球在电场中的最大速度大于在磁场中的最大速度
13．随着环境问题的日益严重及电池技术的不断发展，电动汽车逐渐走进了我们的生活。锂电池具有重量轻、容量大、可靠性强等优点，为电动汽车提供电能。某品牌纯电动汽车的电池板的铭牌如图甲所示，电池板内部共含有7104节工作电压为，容量为的锂电池，其内部结构如图乙所示，电池板由16个电池组串联而成，每个电池组由6个电池包串联而成，每个电池包由74节锂电池并联而成。下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
A．每节锂电池储存的最大电能约为 B．每个电池包的额定工作电流约为
C．每个电池组的额定工作电压约为 D．整块电池板的总容量约为
二、选择题II（本题共3小题，每小题2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2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14．1974年，我国第一艘核动力潜艇“长征一号”正式限役，安全航行近40年后于2013年宣布退役。该核动力潜艇所用燃料的一种核反应方程是。关于该核反应，下列说法正确的是（ ）
A．X的质子数为54 B．X的中子数为87
C．该核反应属于热核反应 D．X的比结合能大于的比结合能
15．如图甲所示为某一温度报警器的工作电路，原线圈的输入电压随时间变化的关系图像如图乙所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，其中热敏电阻R的阻值随温度升高而变小，电磁继电器K是由电流控制的自动双向开关，正常情况下动触点a与常开触点b接通，当环境温度达到报警温度时，动触点a与常闭触点c接通，蜂鸣器H发声报警，下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
A．副线圈输出电压的有效值为
B．正常情况下，变压器原、副线圈中的电流之比为
C．正常情况下，环境温度越高，变压器的输入功率越大
D．原、副线圈的匝数比越大，报警温度就越低
16．如图所示，某超市两辆相同的购物车质量均为m，相距L沿直线排列，静置于水平地面上。为节省收纳空间，工人猛推一下第一辆车并立即松手，第一辆车运动距离L后与第二辆车相碰并相互嵌套结为一体，两辆车一起运动了L距离后怡好停靠在墙边。若购物车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍，重力加速度为g，则（ ）
A．两购物车在整个过程中克服摩擦力做功之和为 B．两购物车碰撞后瞬间的速度大小为
C．两购物车碰撞时的能量损失为 D．工人给第一辆购物车的水平冲量大小为
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（6分）某同学用双缝干涉实验装置测量某单色光的波长，将实验仪器按如图甲所示安装在光具座上，调节毛玻璃与双缝的距离为，从仪器注明的规格可知双缝的间距为。
图甲 图乙
（I）M、N、P三个光学元件依次为_________（单选）。
A．滤光片、单缝、双缝 B．滤光片、双缝、单缝 C．偏振片、单缝、双缝 D．双缝、偏振片、单缝
（2）该同学通过测量头的目镜观察到如图乙所示的图像，下列调节使条纹与分划板竖线对齐的正确操作是_________（单选）。
A．前后移动透镜 B．旋转滤光片 C．左右拨动拨杆 D．旋转测量头
（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。该同学把从目镜观察到的各亮条纹进行编号，然后单方向转动手轮，此时分划板处于图丙位置时对应测量头的读数是_________mm；继续缓慢地单方向转动手轮，当编号为5的亮条纹移动至分划板中心时对应测量头的读数如图丁所示，由此可测量得单色光的波长_________nm。（结果保留3位有效数字）
图丙 图丁
18．（8分）（1）国家规定时下标准饮用水的电阻率为。某同学想通过实验来测量家中自来水的电阻率。他将自来水装入到一个玻璃容器中，容器的底面是边长的正方形，盛水的高度，两个相对的侧面各引出一个电极，从而制作了一个“水电阻”。
图甲 图乙
①如图甲所示，该同学从实验室中选择了一些电学元件来测量“水电阻”的阻值实验电路，毫安表接入电路的量程为，完成连线后闭合开关，调节滑动变阻器到某一位置时，毫安表的示数如图乙所示，此时毫安表的读数_________；
②进一步实验，发现无论如何调节滑动变阻器的滑片位置，电压表和毫安表的示数变化都很小，请在答题纸图甲中再添加一根导线使电压表和毫安表都有较大的变化范围；
③修改电路后，该同学将所测数据点标在了如图丙所示的坐标纸上，正确处理数据后，可得自来水的电阻率_________。（结果保留两位有效数字）
图丙
（2）在用“油膜法估测油酸分子的大小”实验中
①请选出并补齐必要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列：A、_________、F；（用字母表示）
②某同学实验中最终测得的油酸分子直径偏大，其原因可能是_________（多选）。
A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B．估算油酸膜的面积时，错将所有不完整的方格均作为完整方格处理
C．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
D．数每毫升油酸酒精溶液的滴数时，多数了2滴
19．（9分）鱼在水面下深度为h处吐出一个气泡，当气泡缓慢上升至水面时，气泡的体积由增大至。己知大气压强为，水的密度为，重力加速度为g，水面的热力学温度为且高于水下的温度，气泡内的气体可视为理想气体。
（1）气泡在上升的过程中对外界做正功还是负功，向外界吸热还是放热；
（2）求气泡刚被吐出时，其内部气体的温度。
20．（12分）2022年2月4日至2月20日，北京冬奥会成功举办，为世界展现了一场精彩纷呈的体育盛典。如图所示是越野滑雪赛的一段赛道，AB段是出发平台，BC段是倾角长度的助滑雪道，运动员在其上滑行时可以选择性地使用滑雪杖获得恒定推力，CDEFG段是起伏雪道，其中CDE段为半径的圆弧雪道，D点为该段雪道的最低点，EF段为半径很大的圆弧雪道，F点为该段雪道的最高点，C点和F点处在同一高度上，FG段为一般曲线雪道，GH段是倾角的着陆雪道，F点与G点的高度差，G点与H点的高度差，各雪道间均平滑连接且不计滑雪板与雪道间的摩擦及其他阻力。某次比赛中，质量的运动员（含装备）从B点静止出发，用滑雪仗助推后沿CDEF雪道滑至F点飞出，再飞跃雪道FG段，恰好从G点沿与雪道平行方向进入着陆雪道。为研究问题方便，运动员可看成质点。
（1）求该运动员滑行至F点时的速度大小；
（2）求该运动员滑行至D点时对雪道的压力；
（3）若该运动员在助滑雪道上通过滑雪杖获得的恒定推力大小为，运动员想直接从F点降落在着陆雪道的H点，则需在助滑雪道使用滑雪杖加速的距离应为多大。
21．（10分）如图所示，空间在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小。MN和PQ是两根互相平行、水平放置的金属导轨，已知两导轨之间的宽度，导轨足够长且电阻不计，在两导轨之间连接电流传感器，电流传感器与计算机相连，已知电流传感器的电阻。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属棒，其质量，电阻，与导轨的动摩擦因数。开始时金属棒靠在弹射器上，启动弹射器后，金属棒立即获得一个水平向右的初速度，从棒开始运动到停止的过程中，棒始终与两导轨垂直，且由计算机测得流经电流传感器的电荷量．
求：
（1）棒刚开始运动时电流传感器中的电流大小I，此时P点和M点中哪一点电势更高；
（2）棒运动的总时间t；
（3）棒上产生的焦耳热Q。
22．（10分）如图所示，T字形显像管由两个相互垂直的长方体真空管组合而成。真空管P内装有电子枪和加速电极，能产生高速运动的电子束。真空管Q的前后两表面是边长的正方形，在前、后两端密绕励磁线圈，当有电流通过线圈时，能产生平行于线圈轴线方向的匀强磁场。真空管Q的上、下表面为偏转电极，当加上电压后，能产生竖直方向的偏转电场。真空管Q的右表面是荧光屏，在左表面的中心处开有一小孔C，当偏转电极不加电压，励磁线圈也不通电流时，电子束从电子枪射出后沿直线运动，以速度通过小孔C进入真空管Q打到荧光屏的正中心O点，在屏上产生一个亮斑。现让励磁线圈通入某一恒定电流，激发磁场的磁感应强度大小，发现亮斑向下移动的距离为，再让偏转电极加上恒定电压，亮斑重新回到O点。不计电子的重力。
求：
（1）根据题中描述的物理现象，加速电极的接线柱“1”、“2”，偏转电极的接线柱3”、“4，励磁线圈的接线柱“5”、“6”，各部件的哪个接线柱应接电源正极；
（2）求电子的比荷（即电荷量与质量的比值）；
（3）当偏转电极不加电压，调节励磁线圈中的电流大小，亮斑会上下移动，求所有能打到荧光屏上的电子在磁场中运动时间的取值范围？
宁波市2021-2022学年高二下学期期末考试
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）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B C B A B B A A D D C D C
二、选择题II（本题共3小题，每小题2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2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14 15 16
AD AC CD
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（6分）（1）A； （2）D；
（3）各空分值分别为1分、2分、1分、2分，共6分
18．（8分）（1）①；②如图所示；③ （2）①DEB；②AC
第（1）问第①②空1分，其余每空均2分，共8分
19．（1）正功；吸热； （2）
解析：（1）泡泡体积增大内部气体对外做正功 2分，
故。
由于泡泡内的气体温度升高，故
根据热力学第一定律有
可知故泡泡在上升的过程中从外界吸热。 2分
（2）泡泡刚被吐出时内部气体的压强 1分
水面处
根据理想气体状态方程有 2分
得 2分
20．（1） （2），方向竖直向下 （3）
解析：（1）运动员从F至G作平抛运动
竖直方向自由落体运动，得时间
1分
竖直速度分量 1分
因速度方向与雪道平行，得F点的速度 1分（其他方法得到正确结果也给分）
F点和G点的水平距离
（2）运动员从D至F点只有重力做功，由动能定理可得
2分
在D点处根据牛顿第二定律 1分
得 1分
由牛顿第三定律，轨道受到的压力，方向竖直向下 1分
（3）设运动员在F点的速度为v，运动员从F至H作平抛运动
竖直方向自由落体运动得时间 1分
水平方向匀速直线运动得速度 1分
运动员从B至F点重力和推力做功，由动能定理得
1分
得 1分
21．（1），M点电势高 （2） （3）
解析：（1）动生电动势 1分
电流 1分
右手定则判断M点电势更高 1分
（2）安培力冲量
动量定理 2分
得 1分
（3）磁通变化量与位移的关系电荷量与磁通变化量的关系 1分
联立得 1分
能量守恒定律 1分
得总热量
金属棒上的焦耳热 1分
22．（1）2、3、5 （2） （3）
（1）加速电极的接线柱2，偏转电极的接线柱3，励磁线圈的接线柱5 3分
（2）偏转电场和偏转磁场同时存在时，亮斑重新回到O点
电场力与洛伦兹力平衡得电子束的入射速度
1分
只存在偏转磁场时，由几何关系得偏转半径
1分
电子作圆周运动，洛伦兹力提供向心力 1分
综上，得电子比荷
1分
（3）入射到真空管Q的电子速度一定
时间越长，轨迹越长，亮斑位置越低，偏转半径越小，磁场越大，励磁电流越大
如图所示，
当亮斑在最低点时，时间最长
由几何关系得偏转半径为
1分
磁感应强度与偏转半径成反比，磁感应强度
偏转角为（可近似为）
圆周运动的时间
1分（由与正确）
时间越短，轨迹越短，亮斑位置越高，偏转半径越大，磁场越小，励磁电流越小
当亮斑在O点时，时间最短，磁场为零，可认为电子作匀速直线运动
1分
综上，电子在磁场中运动时间的取值范围为。