2023-2024学年浙江省宁波市奉化区高二（上）期末检测物理试卷（含解析）

2023-2024学年浙江省宁波市奉化区高二（上）期末检测物理试卷
一、单选题：本大题共13小题，共39分。
1.若通过一导线的电流为，则在内通过该导线横截面的电荷量为
( )
A. B. C. D.
2.两个具有相同动能的物体、，质量分别为、，且，比较它们的动量则
( )
A. 物体的动量较大 B. 物体的动量较大 C. 动量大小相等 D. 不能确定
3.如图是汽车进行碰撞测试，汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是( )
A. 减少了碰撞过程中司机受到的冲量
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机速度减为零的时间，从而减小了司机受到的作用力
4.如图所示，将一只满偏电流为、内阻为的表头改装成的电流表。下列说法正确的是( )
A. 电阻的作用是用来分压
B. 改装后表头的满偏电流变为
C. 电阻的阻值为
D. 若减小电阻的阻值，改装后的电流表的量程变大
5.如图所示，电源电动势，内阻，小灯泡标有“”字样，开关闭合后，小灯泡正常发光。已知电动机的内阻也是，则电动机的输出功率为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，要使线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有( )
A. 闭合电键后，把的滑片右移
B. 闭合电键后，把中的铁心从左边抽出
C. 闭合电键后，把靠近
D. 闭合电键后，把电键断开
7.飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图。某型号的飞力士棒质量为，长度为，固有频率为。如图，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是( )
A. 使用者用力越大，飞力士棒振动越快
B. 手每分钟振动次时，飞力士棒产生共振
C. 手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大
D. 手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率不变
8.人类生活的陆地被海洋紧密环绕着，美丽而神秘的大海中生活着许多海洋动物，部分海洋生物有着独特的交流方式，如海豚采用发射频率高达的超声波和同类进行交流、探路和躲避天敌。已知超声波在海水中的传播速度约为，下列说法正确的是
( )
A. 超声波从海水传播到空气中时，频率增大
B. 在同一介质中，超声波的传播速度比次声波快
C. 超声波探路是利用了波的干涉原理
D. 超声波在海水中的波长约为
9.付同学用绿色光做双缝干涉的实验，得到的干涉图样如图所示，其中、为光屏上的两点。如果付同学将双缝的间距调整为原来的倍，同时将双缝与屏之间的距离也调整为原来的倍，若仍用绿光做双缝干涉实验，则得到的图样为
A. B.
C. D.
10.如图所示，在阴极射线管中电子流方向由左向右，在其正下方放置一条形磁铁，位置如图，则阴极射线将会( )
A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向纸内偏转 D. 向纸外偏转
11.一列简谐横波沿轴正方向传播，其波速为，时刻的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的周期为
B. 该时刻质点沿轴正方向运动
C. 时刻，质点加速度最大
D. 时间内，质点沿轴正方向平移
12.小球做简谐运动，若从平衡位置开始计时，经过，小球第一次经过点，又经过，小球第二次经过点，则再过多长时间该小球第三次经过点
( )
A. B. C. D.
13.高压水流切割器又称“水刀”，它将水以极高的速度喷射到材料表面进行雕刻、切割等作业。如图所示，一“水刀”喷出的水柱的截面为，水的密度为，水流以速度垂直射到被切割的钢板上，水打到钢板表面后，迅速沿表面散开不反弹。则该“水刀”对钢板产生的平均冲击力大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共2小题，共6分。
14.关于下列图片所示的现象或解释，说法正确的是( )
A. 甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的衍射现象
B. 乙图中光导纤维内芯的折射率大于外套的折射率
C. 丙图中的“泊松亮斑”，是小圆孔衍射形成的图样
D. 丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波
15.电子秤的原理如图所示，压敏电阻所受压力越大阻值越小。电流表的读数就能反映出物块对压敏电阻压力的大小。如果把这样的电子秤连同物块放在升降机地板上，升降机静止时电流表示数为。在升降机运动过程中，电流表示数是稳定的，如果发现，下面说法正确的( )
A. 升降机匀减速上升 B. 升降机匀加速上升 C. 升降机匀加速下降 D. 升降机匀减速下降
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
16.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作
用游标尺测量摆球的直径，读数为_______；把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长。
用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为，单摆每经过最低点记一次数，当数到时秒表的示数如图乙所示，该秒表记录时间为_______。该单摆的周期是_______结果保留三位有效数字。
测量出多组周期、摆长的数值后，画出图线如图丙，此图线斜率的物理意义是( )
A.B. C. D.
在中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小__
A.偏大偏小不变都有可能
17.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，所给的实验器材有：
A.电压表：“”“”
B.电流表：“”“”
C.滑动变阻器：
D.开关和导线若干
实验中电压表应选用的量程为_____选填“”或“”，电流表应选用的量程为_____选填“”或“”；
根据实验要求在图甲虚线框中画出电路图，_____并补充连接实物电路图乙_____；
测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图丙所示，由图像知该电池的电动势_____。内阻_____。结果均保留两位有效数字
四、计算题：本大题共4小题，共33分。
18.如图甲所示，水平放置的匝线圈，阻值为，面积为，线圈与阻值的电阻相连，在线圈的中心有一个面积为的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向，求：
感应电动势的大小？
通过电阻的电流大小和方向？
电压表读数为多少？
19.如图所示，相距的两平行金属导轨位于同一水平面上，左端与一阻值为的定值电阻相连，一质量为、阻值为的导体棒放在导轨上，整个装置置于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中．导体棒在水平外力作用下以速度沿导轨水中向右匀速滑动．滑动过程中棒始终保持与导轨垂直并接触良好．导转的电阻忽略，棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为求：
棒中电流的大小；
水平外力的大小；
当棒与定值电阻间的距离为时开始计时，保持棒速度不变，欲使棒中无电流，求磁感应强度随时间变化的关系式．
20.如图所示，光滑水平面上有、两辆小车，质量均为，现将小球用长为的细线悬于轻质支架顶端，开始时车与球以的速度冲向静止的车．若两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度取，则：
、车碰撞后瞬间，车的速度大小；
、车碰撞损失的机械能；
小球能上升的最大高度．
21.如图所示，在的区域内存在与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为。时刻，从原点向平面内发射大量速度大小相等、方向不同的带电粒子，速度方向与轴正方向的夹角在范围内，其中沿轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场右边界上点离开磁场不计粒子的重力及粒子间的相互作用．
画出沿轴正方向发射的粒子在磁场中的轨迹，并求该轨迹的半径；
求粒子的比荷；
求右边界上有粒子射出的区域长度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】通过该导线横截面的电荷量为
故选A。
2.【答案】
【解析】【分析】
根据动能和动量的表达式进行分析，从而明确动量和动能之间的关系，再根据质量关系分析动量关系．
本题考查对动能和动量公式的掌握情况，要求能根据动量表达式会变形得出动量和动能之间的关系，但要注意动量是矢量，而动能是标量．
【解答】
解：根据动能的表达式
动量的表达式
联立可得
物体、动能 相同， ，则 ，即物体的动量较大。
故选B。
3.【答案】
【解析】由于气囊被瞬间充满气体，司机压缩气体对气体做功，动能一部分转化为气体的内能，相当于人撞到气囊上，延长了停止的时间，根据动量定理
可见有没有气囊，司机的速度变化量相同，所以动量变化量相同，司机受的冲量相同。但延长作用时间，从而减小了司机受到的冲击力。
故选D。
4.【答案】
【解析】【分析】
电流表扩大量程需要并联一个小电阻来分流，并联的电阻越小分流越大，则量程越大。根据并联电路的特点结合欧姆定律求解。
【解答】
A.表头改装为电流表，需要并联一个电阻用来分流，故A错误；
B.改装后表头的满偏电流不变，增加的电流通过了并联的电阻，故B错误；
C.并联的电阻，故C错误；
D.改装后的量程为，若减小电阻 的阻值，改装后的电流表的量程变大，故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】【分析】本题为非纯电阻问题，对于非纯电阻，不能直接对其使用欧姆定律，但是可以根据闭合电路欧姆定律结合串并联电路的特点，分析电路其他部分的电压与电流，进而可得到其电压与电流，根据求其总功率，求热功率，输出的功率。
【解答】由小灯泡正常发光，知电路中电流为，则电动机两端电压为--，电动机的输入功率为，
电动机发热功率为，输出功率，选项B正确．
6.【答案】
【解析】A.闭合电键后，把的滑片右移，中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线电流方向向上，故A错误；
B.闭合电键后，将中的铁心从左边抽出，中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线电流方向向上，故B错误；
C.闭合电键，将靠近，中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，左边导线的电流向下，故C正确；
D.闭合电键后，中的磁场方向从左向右，把电键断开的瞬间，中的磁场突然消失，根据楞次定律，左边导线电流方向向上，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查受迫振动和共振现象。受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率等于物体的固有频率时发生共振现象，做受迫振动的物体的振幅最大，由此分析即可正确求解。
【解答】
人用手振动该飞力士棒，让其做受迫振动，其频率等于周期性外力的频率，即手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率也增大，故AD错误；
B.当手振动的频率等于该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒产生共振，则手的振动频率为，即每秒钟振动次，则一分钟振动次，故B正确；
C.当手振动的频率靠近该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒振动的幅度才会变大，故C错误。
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查机械波，要掌握波长、波速与频率的关系式为；知道机械波的波速由介质决定；波传播过程中频率不变。
【解答】
A、同一列波在不同介质中传播时，频率不变，故A错误。
B、同一种波在不同介质中传播速度不相等，在同一介质中速度相等，故B错误。
C、超声波探路利用了波的反射，故C错误。
D、在海水中， ，故D正确。
9.【答案】
【解析】【分析】本题考查双缝干涉，解题关键是掌握条纹间距公式。
【解答】根据双缝干涉条纹间距的公式可知，将双缝的间距以及双缝与屏之间的距离都调整为原来的倍，干涉条纹间距不变，选项A正确。
10.【答案】
【解析】由安培定则可知，条形磁铁在阴极射线处产生的磁场方向斜向上左侧斜向左上，右侧斜向右上，电子带负电，向右运动，由左手定则判定电子流所受洛伦兹力方向垂直纸面向里，故阴极射线会向纸内偏转。
故选C。
11.【答案】
【解析】【分析】
本题考查波的图像和波的传播。解决问题的关键是理解波的图像的物理意义，知道波长、周期和波速之间的关系，知道波传播过程中质点振动的规律。
【解答】
A.从图中可知该简谐横波的波长为，根据波长、周期与波速的关系有，故A错误；
B.根据同侧法可判断出该时刻正沿轴负方向运动，故B错误；
C.时，即 ，质点应处于正向最大位移处，加速度最大，故C正确；
D.质点只在平衡位置两侧往复振动，并不沿波的传播方向平移，故D错误。
12.【答案】
【解析】【分析】
分析质点可能的运动情况，画出运动轨迹，确定周期，即一次全振动所用的时间，再确定经过多长时间质点第三次经过点。
【解答】
若振子从点开始向右振动，作出示意图如图甲所示，
则振子的振动周期为，则该质点再经过时间第三次经过点；
若振子从点开始向左振动，作出示意图如图乙所示，
则由得：振子的振动周期为，则该质点再经过时间第三次经过点。
故A正确，BCD错误。
13.【答案】
【解析】选取 时间内打到表面质量为 的水为研究对象，以从喷嘴高速喷出时的速度方向为正方向，由动量定理得
其中质量为
解得
根据牛顿第三定律可知，钢板表面受到的压力
故选A。
14.【答案】
【解析】解：、甲图中光学镜头上的增透膜利用的是光的干涉现象，故A错误；
B、乙图中光导纤维利用光的全反射，根据全反射发生的条件可知，内芯的折射率大于外套的折射率，故B正确；
C、丙图中的“泊松亮斑”，是不透光的小圆盘衍射形成的图样，故C错误；
D、丁图是利用偏振眼镜观看立体电影，说明光是横波，故D正确。
故选：。
增透膜利用的是光的干涉现象；根据全反射条件分析；“泊松亮斑”是光通过小圆板衍射形成的；偏振片式立体电影技术的原理是光的偏振，用的是横波的特点。
本题考查光的衍射，干涉的原理以及光的偏振现象，解决本题的关键是知道光现象产生原因及实际应用的原理。
15.【答案】
【解析】说明电流表示数减小，则路端电压降低，内电压增大，流过电源的总电流增加，电路中总电阻减小，压敏电阻阻值减小，说明压力在增大，即物块超重，升降机加速上升或者减速下降。
故选BD。
16.【答案】
【解析】用游标尺测量摆球的直径，读数为；
该秒表记录时间为
该单摆的周期是
根据
可得
则
故选C；
在中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，但是图像的斜率不变，则由图线斜率得到的重力加速度与原来相比其大小不变。
17.【答案】 见解析 见解析
【解析】由于一节干电池的电动势约为，为了确保电压表的安全与精度，电压表量程选择；
根据图丙可知，实验数据电流值最大值为，为了确保电流表的安全与精度，电流表量程选择。
干电池的内阻一般远远小于电压表的内阻，而干电池的内阻一般与电流表的内阻相差不大，因此实验中应排除电流表的分流影响，使电压表直接测量电源的路端电压，则电路图如图所示

根据电路图，连接实物图，如图所示

根据闭合电路欧姆定律有
结合图丙，电源电动势为
根据上述，结合图丙，电源内阻为
18.【答案】解：由电磁感应定律，可得感应电动势的大小
；
由闭合电路欧姆定律，可得通过电阻的电流大小
，
规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向，由图乙可知，磁感应强度在增大，由楞次定律可知，通过电阻的电流方向从到；
电压表读数为电阻两端的电压，
由欧姆定律则有。
【解析】根据法拉第电磁感应定律求解；
根据闭合电路欧姆定律求解得出电流大小，根据楞次定律得出电流方向；
根据部分电路欧姆定律得出电压表示数。
本题是法拉第电磁感应定律及电路结合的问题，基础题目。
19.【答案】解：棒产生的感应电动势为：
棒中电流的大小为：；
棒所受的安培力为：，
棒做匀速运动，合力为零，则拉力为：；
欲使棒中无电流，必须使穿过回路的磁通量不变，则有：，
解得：；
答：棒中电流的大小为；
水平外力的大小为：；
磁感应强度随时间变化的关系式为：。
【解析】根据求出棒产生的感应电动势，再由闭合电路欧姆定律求棒中电流的大小；
根据公式求出棒所受的安培力。棒匀速运动，受力平衡，由平衡条件求水平外力的大小；
当棒与定值电阻间的距离为时开始计时，保持棒速度不变，欲使棒中无电流，必须使穿过回路的磁通量不变，由此列式求磁感应强度随时间变化的关系式。
本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，要知道电磁感应与电路联系的桥梁是感应电动势，安培力是联系力与电磁感应的桥梁。
20.【答案】解：以、小车组成的系统为研究对象，由于正碰后粘在一起的时间极短，小球暂未参与碰撞，
由动量守恒定律有：
解得：
根据能量守恒定律可得，两车碰撞损失机械能为：
碰后，、粘在一起，小球向左摆动，细绳水平方向分力使、加速，当的速度与、水平方向的速度相同时，
小球摆至最高点，以、、组成的系统为研究对象，
由水平方向动量守恒有：
带入数据解得：
从两车粘在一起到小球摆到最高点过程中，组成系统机械能守恒
有：
解得：
答：、车碰撞后瞬间，车的速度大小为；
、车碰撞损失的机械能为；
小球能上升的最大高度为。
【解析】车碰撞瞬间动量守恒，根据动量守恒定律列式求解；
根据能量守恒定律求解、车碰撞损失的机械能；
三个小球水平方向速度相等时，小球上升高度最大，根据动量守恒定律求解此时速度，从碰撞后整体系统机械能守恒，据此求解上升的高度。
本题考查动量守恒定律和能量守恒定律，关键是确定好研究对象和研究过程，特别注意相互作用过程只是水平方向动量守恒，且上升最高点时三球水平方向速度相同，不是零。
21.【答案】轨迹图初速度的垂线与弦的中垂线的交点得圆心如图所示
勾股定理可得
解得
根据周期公式
又
解得
旋转圆，当轨迹与右边界相切时，出射点最低，如图所示勾股定理
解得
区域长度为

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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