浙江省宁波市九校2021-2022学年高二下学期期末联考物理试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 浙江省宁波市九校2021-2022学年高二下学期期末联考物理试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-27 08:49:09 | ||
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文档简介
绝密★考试结束前
宁波市九校2021-2022学年高二下学期期末联考物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。
3.可能用到的相关公式或参数：g=10m/s2
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.关于磁感应强度的单位，以下用国际制基本单位符号表示正确的是
A.T B.N/（A·s） C.kg/（C·s） D.kg/（A·s2）
2.2022年4月16日，神舟十三号在我国东风着陆场安全着陆，神舟十三号首次采用快速返回技术，整个过程历时9小时14分钟，比神舟十二号返回时间缩短近20小时。返回过程中飞船先是绕地球飞行5圈，然后通过多次转体和刹车实现成功着陆，期间航天员最多需要承受4倍自己体重的压力。关于神舟十三号返回过程，下列说法正确的是
A.在对飞船进行姿态控制时，可以将它视为质点
B.飞船返回总用时9小时14分钟，指的是时刻
C.飞船绕地球转5圈的过程中，若轨道未发生变化，它的位移为0
D.神舟十三号返回过程中加速度最大值为4g
3.2022年3月23日“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，王亚平和叶光富两位航天员给我们演示了完全失重环境下的“液桥”实验，如图所示，对此现象，下列说法错误的是
A.“液桥”实验的原理是液体表面张力的作用
B.此实验现象与杯满不溢现象的原理是相同的
C.地面上做该实验失败的原因是因为液体表面张力消失了
D.完全失重情况下重力并未消失
4.5月6日，苏州一名6岁儿童被一个从天而降的鸡蛋砸肿胳膊。经调查发现，鸡蛋是一孩子从7楼扔下的。若一颗鸡蛋大约50克重，视鸡蛋从7楼无初速释放，鸡蛋和手臂作用时间为0.02s，对于鸡蛋对手臂作用力的估算，以下正确的是
A.约15N B.约50N C.约75N D.约100N
5.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称.如图，汽车以15m/s的速度行驶，如果过人工通道，需要在收费站中心线处减速至0，等待缴费，再加速至15m/s，已知从开始减速到恢复至原来速度共用时50s，发生位移225m；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s，设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2，汽车过ET℃通道比人工通道节约时间为
A.28s B.27s C.26s D.25s
6.如图所示，匀强电场与△ABC在同一平面内，∠BAC=30°，BC=2cm。将一电荷量为-6×10-6C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了-2.4×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功，以下说法正确的是
A.该电荷在A点的电势能比B点的电势能高2.4×10-5J
B.B、C两点的电势差UBC=2V
C.将点电荷从A点沿AC移到C点，电场力做功1.2×10-5J
D.该匀强电场的电场强度V/m
7.某老师演示斜抛运动实验时，同时将甲、乙两块小石子从O点斜向上抛出，甲、乙在同一竖直面内运动，其轨迹如图所示，A点是两轨迹在空中的交点，甲、乙运动的最大高度相同。若不计空气阻力，则下列判断正确的是
A.乙先到达最大高度处
B.甲、乙会在A点相遇
C.在空中运动过程中，甲、乙的速度变化量相同
D.回到与O点等高的位置时，乙的竖直分速度大于甲的竖直分速度
8.2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆火星表面，是我国航天事业发展中具有里程碑意义的进展。此前我国“玉兔2号”月球车首次实现月球背面软着陆，若“祝融号”的质量是“玉免2号”的K倍，火星的质量是月球的N倍，火星的半径是月球的P倍，火星与月球均视为球体，不考虑星球自转，下列说法正确的是
A.火星的第一宇宙速度是月球的倍
B.火星的平均密度是月球的倍
C.火星表面的重力加速度大小是月球表面的倍
D.火星对“祝融号”引力的大小是月球对“玉兔二号”引力的倍
9.对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是
A.甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B.乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C.丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D.丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
10.如图所示，两波源分别位于x=-2×10-1m和x=12×10-1m处，形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，两列波的波速均为v=0.4ms，两波源的振幅均为2cm，t=0时刻两波的图像如图中所示，此时平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的质点P和Q刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处，下列判断正确的是
A.质点M刚开始振动时的方向沿y轴的负方向
B.t=0.75s时刻，质点P、Q的位移都为2cm
C.0～2s内，质点M经过的路程为32cm
D.2.5s后，两波源间振动加强的点有7个
11.如图，一节干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁的N极吸附在电池的底部，磁铁的S极放置在桌面上，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表而保持良好接触，这就组成了个”简易电动机”。放手后线框就会转动起来，则该“简易电动机”
A.从上往下看，顺时针旋转
B.转动过程中只有①②两条边受到安培力作用
C.获得的电能全部转化为线框转动的机械能
D.流过线框的电流大小不会随转动速度的变化而变化
12.如图所示，倾角为θ=30°的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的F=mg的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是
A.撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为mg
B.A、B被弹起过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态
C.若斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同
D.若斜面粗糙，则从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧减少的弹性势能一定等于A、B增加的动能与系统摩擦生热之和
13.如图所示为远距离输电的原理图，降压变压器的原副线圈匝数比为b，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数增大了△U，则下列判断正确的是
A.电流表A1的示数减小了 B.电流表A2的示数减小了
C.输电线损失的功率减小了 D.输电线损失的功率减小了
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。全部选对得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14.如图，一定质量的理想气体从状态a（p0、V0、T0）经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a，且外界环境为非真空状态。则下列说法正确的是
A.b、c两个状态气体温度相同
B.ca过程中，气体对外做功
C.bc过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界所做的功
D.ab过程中，气体内能一定增加
15.氢原子能级如图甲所示，一群处于n=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种光，分别用这些光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV到3.11eV之间。则
A.氢原子从n=5能级向低能级跃迁时能辐射出10种频率的可见光
B.图乙中当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I有可能先增大后不变
C.在b光和c光强度相同的情况下，电路中饱和电流值一定相同
D.若图丙中3条图线均为可见光照射阴极得到，则a光是氢原子从n=5的能级向=2的能级跃迁时辐射出的
16.如图，长为L的光导直纤维，AB代表光的入射端面。某种颜色的光以任何角度从AB端面进入光导纤维后，均能全反射地从AB端面传播到另一端面。则下列说法正确的是
A.相对于该光，光导纤维的折射率最小为
B.相对于该光，光导纤维的折射率最小为
C.若光导纤维相对该光的折射率为1.5，则光从一端传播到另一端的最长时间为
D.若光导纤维相对该光的折射率为1.5，则光从一端传播到另一端的最长时间为
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17.（7分）为了探究受到空气阻力时物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了如图（a）所示的实验装置。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一块薄板，以增大小车在运动时受到的空气阻力。
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车____________（选填“之前“之后”或“同时”）接通打点计时器的电源。
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，计算得出各计数点的时间t与速度v，见下表，
时间t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
速度v（m/s-l） 0.28 0.39 0.47 0.52 0.55 0.56
请根据实验数据在图（b）所示坐标上作出小车的v-t图像___________，由图像求得1.00s时小车的加速度为____________m/s2。（结果保留两位有效数字）
（3）通过对实验结果的分析，随着运动速度的增大，小车所受的空气阻力将____________（选填“变大”“变小”或“不变”），理由是___________。
18.（7分）
（1）小明同学尝试测量电瓶车上蓄电池的电动势和内阻。
①已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，小明在思考后将R0=7Ω的定值电阻串入电路中，如图甲中的____________（选填“A”或“B”）。
②选定设计的实验电路，多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，由将测得的数据描绘出如图乙所示的U-I图像。蓄电池的内r0=____________Ω。（结果保留两位有效数字）
③该同学分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U-I图像。则可能正确的是___________。
A. B.
C. D.
（2）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：
A.在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL，
B.用注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL，
C.向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉，
D.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上，
E.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示），
F.用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径。
①根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________mL；（保留2位有效数字）
②根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是____________m；（保留2位有效数字）
19.（9分）冰壶比赛是2022年北京冬奥会比赛项目之一，比赛场地示意图如图甲。在某次比赛中，中国队运动员从起滑架处推着冰壶从静止出发，在投掷线AB处放手让冰壶以速度（未知）沿虚线滑出。从此时开始计时，在t=10s时，运动员开始用毛刷一直连续摩擦冰壶前方冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小为某一定值，最后冰壶恰好停在圆心O处，运动过程的v-t图像如图乙所示，图中给出了部分数据。假设起滑架到投掷线之间的距离s1=3m，投掷线AB与O之间的距离s2=30m，冰壶的质量为20kg，运动员摩擦冰面前冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.02，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）冰壶投出时的初速度v0；
（2）冰壶与被摩擦后的冰面之间的动摩擦因数μ2；
（3）若运动员从起滑架开始对冰壶作用水平恒力F，求此恒力F大小。
20.（12分）如图所示，在竖直平面内，某轨道由倾角θ=53°的足够长的粗糙直轨道AB、水平直轨道BC、光滑圆弧轨道CDC′（CC′相互靠近且错开）、水平直轨道C′G平滑连接组成，水平轨道只有EF段是粗糙的，其长度为L=0.5m，水平轨道右端的竖直挡板固定了一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端在F点，圆轨道的圆心为O，其半径R=0.2m。质量m=20g的小滑块P从轨道AB上高为h的某点静止下滑，经过BCDC′E与静止在E点的等质量的小滑块Q发生碰撞后粘在一起运动，然后再压缩弹簧至最短，弹簧始终在弹性限度内，两滑块都可视为质点。已块P与轨道AB的动摩擦因数，两滑块与EF段的动摩擦因数皆为，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2。
（1）若滑块P恰能通过圆弧轨道最高点D，求滑块应从轨道上多高的地方滑下；
（2）若滑块P从AB上高h0=2m的位置静止下滑，与滑块Q碰撞后第一次把弹簧压缩至最短时弹簧的弹性势能为多大；
（3）若撤去滑块Q，滑块P仍从（2）问中的位置释放，试通过计算说明滑块P最终停在何处。
21.（10分）如图所示，光滑、平行金属导轨由倾斜部分和水平部分组成，间距为L，两部分平滑连接，倾斜部分MP、NQ与水平面的夹角为θ，处在垂直倾斜导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，左端通过双刀单掷开关K与匝数为N、横截面积为S、电阻为r的线圈相连，线圈内有方向垂直于线圈横截面向下且磁感应强度B。随时间均匀变化的磁场：导轨水平部分PE、QF被均分为四个区域，其中第I、Ⅲ区域内有方向垂直导轨平面向下、Ⅱ区域有方向垂直平面向上的磁感应强度大小均为B的匀强磁场，第IV区域内无磁场，水平导轨长为4d；EF间连接阻值为R的定值电阻。接通开关K后，垂直倾斜导轨放置的金属棒ab恰好静止在倾斜轨道某处；断开开关K，金属棒ab将开始下滑，假设金属棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，不计空气阻力和导轨电阻，已知金属棒ab质量为m、电阻为R、长度为L，重力加速度为g。
求：
（1）通过线圈的磁通量随时间的变化率；
（2）若金属棒ab下滑至PQ时的速度为v0，下滑过程通过电阻R的电荷量为q，求下滑过程中回路中产生的总焦耳热Q；
（3）若金属棒ab最终恰好停在第Ⅲ区域的右边界处，求金属棒在水平轨道滑动过程中电阻R两端的电压u与金属棒ab在水平轨道的位移x的函数关系。
22.（10分）如图甲所示，在xoy平面内有一离子源，该离子源能不间断的沿x轴正方向发射宽ab=0.4m、沿y方向均匀分布的带负电离子流，离子流速率v=104m/s，单位时间内发射个数为n0，离子流中心纵坐标y=-0.2m。离子流沿x方向射入一个半径为R=0.2m，中心0′位于y=-0.2m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B1，方向垂直xoy平面。从离子源中心处射出的离子经磁场偏转后恰能从O点沿y正方向射出。x轴上方有垂直纸面向内的强度可调的匀强磁场B2，调节范围为×10-7T≤B2≤6×10-7T，在x轴上离0点0.2m处放置有一长度L=0.4m的水平荧光板gh，若有离子打在荧光板上时，荧光板会发出荧光。Og间另有吸收板（图中未画出），离子打在荧光板和吸收板上均不反弹。已知离子的比荷C/kg，不计离子的重力及离子间的相互作用，求：
（1）B1的大小和方向；
（2）若B2=B1，稳定后单位时间打到荧光板上的离子数（用n0表示）：
（3）若将离子源的宽度变为ab=0.2m，中心仍然与0′的y坐标相同（如图乙），离子沿y方向不再均匀分布，但聚焦到O点出射时离子流随角度均匀分布，求打到荧光板上的离子数占总数的比例与磁感应强度B2的函数关系（已知cosθ=A，可表示为θ=arccosA）。
宁波市九校2021-2022学年高二下学期期末联考物理参考答案
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
D C C B B D C A B D A C B
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。全部选对得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14 15 16
ACD BD AC
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）
（1）之前（1分） （2）如右图（1分）；（2分）
（3）变大（1分）；由图像可知加速度在减小，根据牛顿第二定律小车的合力减小，而绳子拉力在增大，所以小车所受空气阻力在增大（2分，若只讲到合力减小，空气阻力增大给1分）
18．（7分）
（1）①A（1分）；②1.0（1分）；③C（2分）；
（2）①（1分）；②～（2分）
19．解：
（1）投出冰壶后，由牛顿第二定律可得：
①……（1分）
由时间反演可得： ②……（1分）
由①②可得：……（1分）
（2）冰壶在投出后10s内发生的位移：……（1分）
冰壶还要滑行才停下，由匀变速运动规律：……（1分）
可得：……（1分）
（3）冰壶从起滑架开始运动到投掷线的过程中，由匀变速运动规律：
可得： ③……（1分）
对冰壶运用牛顿第二定律： ④……（1分）
由③④解得：……（1分）
20．解：
（1）滑块要恰好过最高点D，需满足： ①……（1分）
从初位置到D，由动能定理可得：
②……（1分）
由①②可得……（1分）
（2）因为，所以滑块能过圆弧最高点，设滑块P与滑块Q碰前速度记为，由动能定理可得：
③……（1分）
滑块P与滑块Q碰撞过程动量守恒：
④……（1分）
PQ整体从碰后到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，由能量守恒定律得：
⑤……（1分）
由③④⑤可得：……（1分）
（3）记滑块在EF上往返一次后剩余的动能为
⑥
通过圆轨道最高点至少具有的动能：，所以滑块能再次过最高点……（2分）
设滑块在AB上第一次能上滑的最大距离为
⑦
由可得：……（1分）
因为，滑块会返回斜面底端，滑回底端的动能：
因为，所以滑块恰能滑到圆弧圆心等高处……（1分）
滑块又会返回粗糙斜面，由于克服摩擦做功，机械能不断减少，多次往复运动后，滑块最终停在轨道AB的底端B点。……（1分）
21．解：
（1）对ab棒受力分析： ①……（1分）
又： ②
③……（1分）
由①②③可得：……（1分）
（2）通过电阻R的电荷量为q可表示为： ④ 又 ⑤
由④⑤可得： ⑥……（1分）
下滑过程，由能量守恒定律可得：
⑦……（1分）
由⑥⑦可得：……（1分）
（3）棒在水平轨道上运动时，取很短的时间，在此过程中可视安培力为恒力，由动量定理可得： ⑧
对⑧式两边求和：，因为
所以有： ⑨……（1分）
当时，，解得 ⑩……（1分）
将⑩代入⑨可得：……（1分）
电阻两端的电压： （）……（1分）
22．解：
（1）因为离子带负电，根据左手定则可判断出的方向垂直纸面向外。……（1分）
由题意可知，离子在圆形磁场中的运动半径：
由洛伦兹力提供向心力：
解得：……（1分）
（2）由磁聚焦知识可以得到离子会聚焦到O点且分布在180°的范围内，设与y轴呈角射出的离子恰好打到荧光板左端g点，如图1，由几何关系可知Δ是正三角形，，
由几何关系可得：……（1分）
沿y轴正向射出的离子打到荧光板的中点，那么与y轴正向呈60°范围的离子都能打到荧光板上。从O点y轴正向呈60°射出的离子在圆形匀强磁场中运轨迹如图2所示，由几何关系可以得到，可得……（1分）
根据对称性可得沿y方向宽度为的离子最终能打到荧光板上
所以稳定后单位时间打到荧光板上的离子数
……（1分）
（3）由第（2）问可知离子源磁聚焦后与y轴呈60°范围内均匀射出，离子圆周运动的半径与磁感应强度B成反比。
分析几种临界情况：
①当与y轴呈60°出射的离子恰好到g点，，
②当沿y轴正向出射的离子恰好到h点，，
③当沿y轴正向出射的离子恰好到g点，，……（1分）
分情况讨论：
A．当，所有离子都不能打到荧光板上……（1分）
B．当，所有离子都能打到荧光板上……（1分）
C．当，假设与y轴呈角出射的离子恰好到g点，如图3，需满足的几何关系是：
代入数据，解得：
……（1分）
宁波市九校2021-2022学年高二下学期期末联考物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在试题卷上的作答一律无效。
3.可能用到的相关公式或参数：g=10m/s2
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.关于磁感应强度的单位，以下用国际制基本单位符号表示正确的是
A.T B.N/（A·s） C.kg/（C·s） D.kg/（A·s2）
2.2022年4月16日，神舟十三号在我国东风着陆场安全着陆，神舟十三号首次采用快速返回技术，整个过程历时9小时14分钟，比神舟十二号返回时间缩短近20小时。返回过程中飞船先是绕地球飞行5圈，然后通过多次转体和刹车实现成功着陆，期间航天员最多需要承受4倍自己体重的压力。关于神舟十三号返回过程，下列说法正确的是
A.在对飞船进行姿态控制时，可以将它视为质点
B.飞船返回总用时9小时14分钟，指的是时刻
C.飞船绕地球转5圈的过程中，若轨道未发生变化，它的位移为0
D.神舟十三号返回过程中加速度最大值为4g
3.2022年3月23日“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，王亚平和叶光富两位航天员给我们演示了完全失重环境下的“液桥”实验，如图所示，对此现象，下列说法错误的是
A.“液桥”实验的原理是液体表面张力的作用
B.此实验现象与杯满不溢现象的原理是相同的
C.地面上做该实验失败的原因是因为液体表面张力消失了
D.完全失重情况下重力并未消失
4.5月6日，苏州一名6岁儿童被一个从天而降的鸡蛋砸肿胳膊。经调查发现，鸡蛋是一孩子从7楼扔下的。若一颗鸡蛋大约50克重，视鸡蛋从7楼无初速释放，鸡蛋和手臂作用时间为0.02s，对于鸡蛋对手臂作用力的估算，以下正确的是
A.约15N B.约50N C.约75N D.约100N
5.ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称.如图，汽车以15m/s的速度行驶，如果过人工通道，需要在收费站中心线处减速至0，等待缴费，再加速至15m/s，已知从开始减速到恢复至原来速度共用时50s，发生位移225m；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s，设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2，汽车过ET℃通道比人工通道节约时间为
A.28s B.27s C.26s D.25s
6.如图所示，匀强电场与△ABC在同一平面内，∠BAC=30°，BC=2cm。将一电荷量为-6×10-6C的点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做了-2.4×10-5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10-5J的功，以下说法正确的是
A.该电荷在A点的电势能比B点的电势能高2.4×10-5J
B.B、C两点的电势差UBC=2V
C.将点电荷从A点沿AC移到C点，电场力做功1.2×10-5J
D.该匀强电场的电场强度V/m
7.某老师演示斜抛运动实验时，同时将甲、乙两块小石子从O点斜向上抛出，甲、乙在同一竖直面内运动，其轨迹如图所示，A点是两轨迹在空中的交点，甲、乙运动的最大高度相同。若不计空气阻力，则下列判断正确的是
A.乙先到达最大高度处
B.甲、乙会在A点相遇
C.在空中运动过程中，甲、乙的速度变化量相同
D.回到与O点等高的位置时，乙的竖直分速度大于甲的竖直分速度
8.2021年5月15日“祝融号”火星车成功着陆火星表面，是我国航天事业发展中具有里程碑意义的进展。此前我国“玉兔2号”月球车首次实现月球背面软着陆，若“祝融号”的质量是“玉免2号”的K倍，火星的质量是月球的N倍，火星的半径是月球的P倍，火星与月球均视为球体，不考虑星球自转，下列说法正确的是
A.火星的第一宇宙速度是月球的倍
B.火星的平均密度是月球的倍
C.火星表面的重力加速度大小是月球表面的倍
D.火星对“祝融号”引力的大小是月球对“玉兔二号”引力的倍
9.对于书本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是
A.甲图中，该女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B.乙图为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C.丙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理
D.丁图中，两条优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理
10.如图所示，两波源分别位于x=-2×10-1m和x=12×10-1m处，形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，两列波的波速均为v=0.4ms，两波源的振幅均为2cm，t=0时刻两波的图像如图中所示，此时平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的质点P和Q刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=0.5m处，下列判断正确的是
A.质点M刚开始振动时的方向沿y轴的负方向
B.t=0.75s时刻，质点P、Q的位移都为2cm
C.0～2s内，质点M经过的路程为32cm
D.2.5s后，两波源间振动加强的点有7个
11.如图，一节干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁的N极吸附在电池的底部，磁铁的S极放置在桌面上，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表而保持良好接触，这就组成了个”简易电动机”。放手后线框就会转动起来，则该“简易电动机”
A.从上往下看，顺时针旋转
B.转动过程中只有①②两条边受到安培力作用
C.获得的电能全部转化为线框转动的机械能
D.流过线框的电流大小不会随转动速度的变化而变化
12.如图所示，倾角为θ=30°的固定足够长的光滑斜面上有一轻质弹簧，轻质弹簧一端与固定于斜面底端的挡板C连接，另一端与物块A连接，物块A上方放置有另一物块B，物块A、B质量均为m且不粘连，整个系统在沿斜面向下的F=mg的恒力作用下处于静止状态。某一时刻将力F撤去，若弹簧将A、B弹起的过程中，A、B能够分离，则下列叙述正确的是
A.撤去力的瞬间，A对B的弹力大小为mg
B.A、B被弹起过程中，两者即将分离时，弹簧处于压缩状态
C.若斜面粗糙且与A、B动摩擦因数相同，A、B能被弹起，分离位置与斜面光滑时相同
D.若斜面粗糙，则从力F撤去到A、B发生分离的过程中，弹簧减少的弹性势能一定等于A、B增加的动能与系统摩擦生热之和
13.如图所示为远距离输电的原理图，降压变压器的原副线圈匝数比为b，输电线的总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数增大了△U，则下列判断正确的是
A.电流表A1的示数减小了 B.电流表A2的示数减小了
C.输电线损失的功率减小了 D.输电线损失的功率减小了
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。全部选对得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14.如图，一定质量的理想气体从状态a（p0、V0、T0）经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a，且外界环境为非真空状态。则下列说法正确的是
A.b、c两个状态气体温度相同
B.ca过程中，气体对外做功
C.bc过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界所做的功
D.ab过程中，气体内能一定增加
15.氢原子能级如图甲所示，一群处于n=5能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种光，分别用这些光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV到3.11eV之间。则
A.氢原子从n=5能级向低能级跃迁时能辐射出10种频率的可见光
B.图乙中当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I有可能先增大后不变
C.在b光和c光强度相同的情况下，电路中饱和电流值一定相同
D.若图丙中3条图线均为可见光照射阴极得到，则a光是氢原子从n=5的能级向=2的能级跃迁时辐射出的
16.如图，长为L的光导直纤维，AB代表光的入射端面。某种颜色的光以任何角度从AB端面进入光导纤维后，均能全反射地从AB端面传播到另一端面。则下列说法正确的是
A.相对于该光，光导纤维的折射率最小为
B.相对于该光，光导纤维的折射率最小为
C.若光导纤维相对该光的折射率为1.5，则光从一端传播到另一端的最长时间为
D.若光导纤维相对该光的折射率为1.5，则光从一端传播到另一端的最长时间为
非选择题部分
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17.（7分）为了探究受到空气阻力时物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了如图（a）所示的实验装置。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一块薄板，以增大小车在运动时受到的空气阻力。
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车____________（选填“之前“之后”或“同时”）接通打点计时器的电源。
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，计算得出各计数点的时间t与速度v，见下表，
时间t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
速度v（m/s-l） 0.28 0.39 0.47 0.52 0.55 0.56
请根据实验数据在图（b）所示坐标上作出小车的v-t图像___________，由图像求得1.00s时小车的加速度为____________m/s2。（结果保留两位有效数字）
（3）通过对实验结果的分析，随着运动速度的增大，小车所受的空气阻力将____________（选填“变大”“变小”或“不变”），理由是___________。
18.（7分）
（1）小明同学尝试测量电瓶车上蓄电池的电动势和内阻。
①已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，小明在思考后将R0=7Ω的定值电阻串入电路中，如图甲中的____________（选填“A”或“B”）。
②选定设计的实验电路，多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，由将测得的数据描绘出如图乙所示的U-I图像。蓄电池的内r0=____________Ω。（结果保留两位有效数字）
③该同学分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U-I图像。则可能正确的是___________。
A. B.
C. D.
（2）“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：
A.在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL，
B.用注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL，
C.向浅盘中装入约2cm深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉，
D.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上，
E.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示），
F.用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径。
①根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________mL；（保留2位有效数字）
②根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是____________m；（保留2位有效数字）
19.（9分）冰壶比赛是2022年北京冬奥会比赛项目之一，比赛场地示意图如图甲。在某次比赛中，中国队运动员从起滑架处推着冰壶从静止出发，在投掷线AB处放手让冰壶以速度（未知）沿虚线滑出。从此时开始计时，在t=10s时，运动员开始用毛刷一直连续摩擦冰壶前方冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小为某一定值，最后冰壶恰好停在圆心O处，运动过程的v-t图像如图乙所示，图中给出了部分数据。假设起滑架到投掷线之间的距离s1=3m，投掷线AB与O之间的距离s2=30m，冰壶的质量为20kg，运动员摩擦冰面前冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.02，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）冰壶投出时的初速度v0；
（2）冰壶与被摩擦后的冰面之间的动摩擦因数μ2；
（3）若运动员从起滑架开始对冰壶作用水平恒力F，求此恒力F大小。
20.（12分）如图所示，在竖直平面内，某轨道由倾角θ=53°的足够长的粗糙直轨道AB、水平直轨道BC、光滑圆弧轨道CDC′（CC′相互靠近且错开）、水平直轨道C′G平滑连接组成，水平轨道只有EF段是粗糙的，其长度为L=0.5m，水平轨道右端的竖直挡板固定了一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端在F点，圆轨道的圆心为O，其半径R=0.2m。质量m=20g的小滑块P从轨道AB上高为h的某点静止下滑，经过BCDC′E与静止在E点的等质量的小滑块Q发生碰撞后粘在一起运动，然后再压缩弹簧至最短，弹簧始终在弹性限度内，两滑块都可视为质点。已块P与轨道AB的动摩擦因数，两滑块与EF段的动摩擦因数皆为，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2。
（1）若滑块P恰能通过圆弧轨道最高点D，求滑块应从轨道上多高的地方滑下；
（2）若滑块P从AB上高h0=2m的位置静止下滑，与滑块Q碰撞后第一次把弹簧压缩至最短时弹簧的弹性势能为多大；
（3）若撤去滑块Q，滑块P仍从（2）问中的位置释放，试通过计算说明滑块P最终停在何处。
21.（10分）如图所示，光滑、平行金属导轨由倾斜部分和水平部分组成，间距为L，两部分平滑连接，倾斜部分MP、NQ与水平面的夹角为θ，处在垂直倾斜导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，左端通过双刀单掷开关K与匝数为N、横截面积为S、电阻为r的线圈相连，线圈内有方向垂直于线圈横截面向下且磁感应强度B。随时间均匀变化的磁场：导轨水平部分PE、QF被均分为四个区域，其中第I、Ⅲ区域内有方向垂直导轨平面向下、Ⅱ区域有方向垂直平面向上的磁感应强度大小均为B的匀强磁场，第IV区域内无磁场，水平导轨长为4d；EF间连接阻值为R的定值电阻。接通开关K后，垂直倾斜导轨放置的金属棒ab恰好静止在倾斜轨道某处；断开开关K，金属棒ab将开始下滑，假设金属棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，不计空气阻力和导轨电阻，已知金属棒ab质量为m、电阻为R、长度为L，重力加速度为g。
求：
（1）通过线圈的磁通量随时间的变化率；
（2）若金属棒ab下滑至PQ时的速度为v0，下滑过程通过电阻R的电荷量为q，求下滑过程中回路中产生的总焦耳热Q；
（3）若金属棒ab最终恰好停在第Ⅲ区域的右边界处，求金属棒在水平轨道滑动过程中电阻R两端的电压u与金属棒ab在水平轨道的位移x的函数关系。
22.（10分）如图甲所示，在xoy平面内有一离子源，该离子源能不间断的沿x轴正方向发射宽ab=0.4m、沿y方向均匀分布的带负电离子流，离子流速率v=104m/s，单位时间内发射个数为n0，离子流中心纵坐标y=-0.2m。离子流沿x方向射入一个半径为R=0.2m，中心0′位于y=-0.2m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B1，方向垂直xoy平面。从离子源中心处射出的离子经磁场偏转后恰能从O点沿y正方向射出。x轴上方有垂直纸面向内的强度可调的匀强磁场B2，调节范围为×10-7T≤B2≤6×10-7T，在x轴上离0点0.2m处放置有一长度L=0.4m的水平荧光板gh，若有离子打在荧光板上时，荧光板会发出荧光。Og间另有吸收板（图中未画出），离子打在荧光板和吸收板上均不反弹。已知离子的比荷C/kg，不计离子的重力及离子间的相互作用，求：
（1）B1的大小和方向；
（2）若B2=B1，稳定后单位时间打到荧光板上的离子数（用n0表示）：
（3）若将离子源的宽度变为ab=0.2m，中心仍然与0′的y坐标相同（如图乙），离子沿y方向不再均匀分布，但聚焦到O点出射时离子流随角度均匀分布，求打到荧光板上的离子数占总数的比例与磁感应强度B2的函数关系（已知cosθ=A，可表示为θ=arccosA）。
宁波市九校2021-2022学年高二下学期期末联考物理参考答案
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
D C C B B D C A B D A C B
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。全部选对得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）
14 15 16
ACD BD AC
三、非选择题（本题共6小题，共55分）
17．（7分）
（1）之前（1分） （2）如右图（1分）；（2分）
（3）变大（1分）；由图像可知加速度在减小，根据牛顿第二定律小车的合力减小，而绳子拉力在增大，所以小车所受空气阻力在增大（2分，若只讲到合力减小，空气阻力增大给1分）
18．（7分）
（1）①A（1分）；②1.0（1分）；③C（2分）；
（2）①（1分）；②～（2分）
19．解：
（1）投出冰壶后，由牛顿第二定律可得：
①……（1分）
由时间反演可得： ②……（1分）
由①②可得：……（1分）
（2）冰壶在投出后10s内发生的位移：……（1分）
冰壶还要滑行才停下，由匀变速运动规律：……（1分）
可得：……（1分）
（3）冰壶从起滑架开始运动到投掷线的过程中，由匀变速运动规律：
可得： ③……（1分）
对冰壶运用牛顿第二定律： ④……（1分）
由③④解得：……（1分）
20．解：
（1）滑块要恰好过最高点D，需满足： ①……（1分）
从初位置到D，由动能定理可得：
②……（1分）
由①②可得……（1分）
（2）因为，所以滑块能过圆弧最高点，设滑块P与滑块Q碰前速度记为，由动能定理可得：
③……（1分）
滑块P与滑块Q碰撞过程动量守恒：
④……（1分）
PQ整体从碰后到第一次把弹簧压缩到最短的过程中，由能量守恒定律得：
⑤……（1分）
由③④⑤可得：……（1分）
（3）记滑块在EF上往返一次后剩余的动能为
⑥
通过圆轨道最高点至少具有的动能：，所以滑块能再次过最高点……（2分）
设滑块在AB上第一次能上滑的最大距离为
⑦
由可得：……（1分）
因为，滑块会返回斜面底端，滑回底端的动能：
因为，所以滑块恰能滑到圆弧圆心等高处……（1分）
滑块又会返回粗糙斜面，由于克服摩擦做功，机械能不断减少，多次往复运动后，滑块最终停在轨道AB的底端B点。……（1分）
21．解：
（1）对ab棒受力分析： ①……（1分）
又： ②
③……（1分）
由①②③可得：……（1分）
（2）通过电阻R的电荷量为q可表示为： ④ 又 ⑤
由④⑤可得： ⑥……（1分）
下滑过程，由能量守恒定律可得：
⑦……（1分）
由⑥⑦可得：……（1分）
（3）棒在水平轨道上运动时，取很短的时间，在此过程中可视安培力为恒力，由动量定理可得： ⑧
对⑧式两边求和：，因为
所以有： ⑨……（1分）
当时，，解得 ⑩……（1分）
将⑩代入⑨可得：……（1分）
电阻两端的电压： （）……（1分）
22．解：
（1）因为离子带负电，根据左手定则可判断出的方向垂直纸面向外。……（1分）
由题意可知，离子在圆形磁场中的运动半径：
由洛伦兹力提供向心力：
解得：……（1分）
（2）由磁聚焦知识可以得到离子会聚焦到O点且分布在180°的范围内，设与y轴呈角射出的离子恰好打到荧光板左端g点，如图1，由几何关系可知Δ是正三角形，，
由几何关系可得：……（1分）
沿y轴正向射出的离子打到荧光板的中点，那么与y轴正向呈60°范围的离子都能打到荧光板上。从O点y轴正向呈60°射出的离子在圆形匀强磁场中运轨迹如图2所示，由几何关系可以得到，可得……（1分）
根据对称性可得沿y方向宽度为的离子最终能打到荧光板上
所以稳定后单位时间打到荧光板上的离子数
……（1分）
（3）由第（2）问可知离子源磁聚焦后与y轴呈60°范围内均匀射出，离子圆周运动的半径与磁感应强度B成反比。
分析几种临界情况：
①当与y轴呈60°出射的离子恰好到g点，，
②当沿y轴正向出射的离子恰好到h点，，
③当沿y轴正向出射的离子恰好到g点，，……（1分）
分情况讨论：
A．当，所有离子都不能打到荧光板上……（1分）
B．当，所有离子都能打到荧光板上……（1分）
C．当，假设与y轴呈角出射的离子恰好到g点，如图3，需满足的几何关系是：
代入数据，解得：
……（1分）
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