浙江省宁波市金兰教育合作组织2024学年第二学期期中考试高二年级物理学科试题（PDF版，含答案）

绝密★考试结束前
浙江省金兰教育合作组织2024学年第二学期期中考试
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、单选题(本题共10小题，每小题3分，共30分，只有一个选项符合题意)
1.关于机械波和电磁波，下列说法正确的是()
A.X射线和声波都需要介质才能传播
B.接收电路产生电谐振时，只有与接收电路频率相同的电磁波才能产生振荡电流
C.遥远天体远离地球时会出现多普勒“红移”现象，因为天体发出的电磁波频率变低
D.半个周期内，机械波中质点运动的路程是振幅的两倍
2.有关光的现象，下列说法正确的是( )
红光 单缝宽a-0.4mm
图甲 图乙
单色光
图丙 图丁
A.图甲狭缝宽度不变，入射光为黄光时，中央亮条纹变宽
B.图乙可能是宇航员在太空实验室中看到的肥皂膜干涉图样
C.若图丙为俯视看到的干涉条纹，条纹弯曲说明被检查的平面在此处出现了凹陷
D.图丁是交警拍的车内司机照片，相机镜头偏振片的透振方向与玻璃表面反射光的偏振方向相同
3.如图，物块A与轻质弹簧构成的弹簧振子在竖直方向做简谐运动。A运动到最高点时，弹簧恰好
处于原长状态，此时将物体B迅速地轻置于A上，两物块将一起做简谐运动。以地面为重力势能参
考平面，则与没放B之前相比，两简谐运动相同的是( )
A
A.振幅
B.物块A的最大加速度
C.弹簧振子系统的机械能 W
D.周期
高二物理学科 试题 第1页(共8页)
4.我国在空间站上开展过多次精彩的太空授课，“天宫课堂”的教师们曾经做过四个“御水”实验：
图甲是水膜和水球实验，水膜来回晃动不会破裂，往水膜上加水，水膜逐渐变厚成了水球；图乙是
液桥演示实验，在两个塑料板表面之间可形成大尺寸液桥：图丙是微重力环境下液体显著的“毛细
现象”演示，把三根粗细不同的塑料管，同时放入装满水的容器：图丁是水球变“懒”实验。针管
推出气体使水球振动，紫色水球中放入空心钢球后，水球振动幅度变弱。下列说法正确的是( )
E
A
o
C r
B
甲 乙
丙 丁
A.图甲水膜由于液体的表面张力不会“破裂”,产生张力是因为液体表面层分子较稀疏，分子间斥
力大于引力
B.乙图中可推断水和塑料板是浸润的，B点处最能反映液桥表面层中水分子势能
C.图丙，在“毛细现象”演示中，水在三个塑料管内均不断上升，直到管顶
D.丁图中，加入钢球后，水球固有频率和气体振动的频率会更接近
5.某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示。通有待测电流I的螺线管在其正上方的霍尔元件
处产生的磁场B=k L,通有电流广的直导体棒(I的方向从a到b)在其右侧的霍尔元件处产生的磁场
B=k I。给霍尔元件通以从左侧面到右侧面的电流In,元件输出的霍尔电压为Un,则下列说法正确
的是( ) b
。
霍尔元件放大图
a
A.只有导体棒通电时，霍尔元件前侧面电势高于后侧面
B.霍尔元件处的磁感应强度恒定不变时，IH增大，前后表面电势差变大
C.当霍尔电压为零时，螺线管所在回路的电源正极在下
D.当霍尔电压为零时，则待测电流/=r
高二物理学科 试题 第2页(共8页)
6.某学习小组利用每分钟30000次频率的电动牙刷做振源研究波的叠加。如图一条弹性绳左端连接
电动牙刷的振头，右端用手拉紧。振头的振动能在绳中形成向左传播的一列机械波，该波在左手端
反射后产生向右传播的机械波，两列机械波的频率、振幅均相等，此时在绳中形成驻波。A、B质点
始终静止不动，C、D、E质点振幅最大，其余各质点振幅依次变化，已知质点平衡位置间距离
AC=AE=BE=BD=5cm,E质点的平衡位置在A、B两质点的平衡位置之间，F质点的平衡位置在C
质点的平衡位置和左手端之间。t=0时刻，D质点正处于波谷，下列说法正确的是()
三
F A
B
C E D
A.两列波的波长均为10cm
B.t=0.0015s时，E质点正位于平衡位置向下运动
C.两列波的波速均为100m/s
D. t=1.0005s时，F质点正位于平衡位置向下运
7.如图为一款魔术玩具——磁力“永动机”,线圈放在铁架上，铁架固定在纸板底座上。底座上放一
块强力磁铁。线圈一直转动，形成“永动”的效果。其实，底座内部暗藏玄机，里面有一个电源。
假设此时电流方为逆时针方向，磁铁上端为N极。下列分析正确的是( )
A.线圈运动的过程中机械能守恒
B.该磁力“永动机”的物理原理是电磁感应
C.电源正负极方向变化会影响“永动”的效果
D.线圈上半圈朝纸面向里转动
8.在足够大的水池底部水平放置细圆环状的发光体(忽略发光体的粗细),圆环的半径r=1m,发
光体可以交替发出黄蓝两种颜色的光。已知水对黄光的折射率；n=季，,发光体到水面的距离h-"m,
光在真空中传播速度c=3×108m/s。下列说法正确的是( )
A.在水面上观察发光体到水面的距离大于当m
B.无论发黄光还是蓝光，水面被照亮的区域均为圆状
C.发黄光时，能从水面射出的光在水中传播的最长时间为4×10- s
D.发黄光时，水面被照亮的区域面积为4πm2
高二物理学科 试题 第3页(共8页)
9.电车是未来汽车行业的发展方向，深度研究其配套的充电装置很重要。如图为用正弦交流充电桩
为动力电池充电的供电电路。配电设施的输出电压为U =280V,变压器均视为理想变压器，升压变
压器原、副线圈的匝数比nn =1:8,降压变压器原、副线圈的匝数比n :n =10:1。充电桩“慢充”
时的额定功率为6.6kW,额定电压为U4=220V,频率为50Hz。下列说法正确的是()
n r n Jn
配电设施u3 ξu u U 充电桩
I
升压变压器 降压变压器 动力电池
A.若t=0时的U =0V,则交流电压随时间变化的方程为U =220sin100πt(V)
.1
B.如果U 变为原来的2倍，则输电线上的损耗电压变为原来的
4
C.输电线的总电阻=13.3Ω
D.充电桩回路中接一个熔断电流为3A的保险丝，则保险丝不会熔断
10.如图，平行且间距为1m的倾斜光滑金属导轨与水平面成37°角，导轨上端接电容为0.5F的电容
器(不会被击穿),下端通过小段绝缘光滑圆弧与足够长且间距也为L的水平光滑平行金属导轨平
滑连接。两平行金属导轨均处于与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为1T。质量为0.5kg
的金属棒P从倾斜金属导轨上距水平面高度为1m处由静止释放，通过圆弧后进入水平轨道，导轨
和P棒电阻忽略不计，定值电阻为12。重力加速度为g=10m/s2。则下列说法正确的是()
A.P棒进入水平轨道的初速度为√10m/s C
B.电阻R上的焦耳热为2J P B
C.P棒在斜面上做加速度减小的加速直线运动 B
D.P棒全程水平位移大小为10.8m 37
二、多选题(本题共3题，有多个选项符合题意，全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分)
11.下说法正确的是( )
L
A
A b000000 afc 8d h
s
甲乙 丙丁
A.甲图：闭合开关S后，灯泡均发光，断开开关S瞬间，灯泡A 立即熄灭，A 亮后再熄灭
B.乙图：豆粒均匀连续地倒在秤盘上，可以用来模拟气体压强产生机理
C.丙图：在LC振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最大
D.丁图：可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片
平行叠成，硅钢片应平行于平面 aehd叠放
高二物理学科 试题 第4页(共8页)
12.甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，
下列说法中正确的是( )
B 1a A
A R ×
b Dl P x·Ix× |× |× |×I ×x 1× 对：x X × x×× jQDB X×××6x×
等离子体 B··
交变电压
甲 乙 丙 丁
A.图甲中要增大粒子的最大动能，可以增大磁场的磁感应强度
B.图乙中可以判断出A极板比B极板电势低
C.图丙中粒子沿PQ向右直线运动的条件是v=
D.一串未知粒子束进入图丁装置，磁场中半径相同的粒子对应质量也一定相等
13.图甲为一列简谐横波在t=0.05s时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，则下列说法正确的是
( ).
y/cm y/cm
0.2 0.2
P x/m0k 2 4 0
I/s
0.1 0.2
-0.2 -0.2
甲 乙
A.简谐波的速度大小为20m/s
B.简谐波沿x轴的负方向传播
C.=0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向
D.t=0.3s时，质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离
非选择题部分
三、实验题(本题共3小题，共14分)
14-I.(2分)(多选)以下实验说法不正确的是( )
A.“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，绕制降压变压器原、副线圈时，原线圈导
线应比副线圈导线粗一些
B.“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，摆长一定的情况下，摆的振幅要适中，绳和竖直方向的
夹角大概30°~45°
C.“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会导致计算出
的结果偏大
D.“探究气体等温变化的规律”的实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积
14-II.(4分)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分
碰撞前后的动量关系。
H
OMPN
高二物理学科 试题 第5页(共8页)
(1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过测量_____(选填选项前的符号)
间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度 B.小球抛出点距地面的高度 C.小球做平抛运动的水平位移
(2)mi、m2为两个直径相同的小球。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入
射球mi多次从斜轨上S位置由静止释放，在水平面上找到其平均落地点的位置：然后，把被碰小球m
静置于轨道的水平部分，再将入射球m:从斜轨上S位置由静止释放，与小球m 相碰，并多次重复，在
水平面上分别找到m、m 相碰后的平均落地点位置。如果该同学实验操作正确且碰撞可视为弹性碰
撞，m、m 碰后在水平面上的落点位置分别为___。(选填选项前的符号)
A.M、P B.M、N C.P、N
(3)实验测得未放置小球m 时，小球m的平均落地点位置与O点距离为xi:两球相碰后小球mi
的平均落地点位置与O点距离为x ,小球m 的平均落地点位置与O点距离为x3,若两球相碰前后动量
守恒，则其表达式可表示为______。(从“m、m2、Xi、X2、x3、h、H”中选择合适物理量填写)
14-Ⅲ.(8分)图甲是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。
光源 凸透镜 单缝 双缝 拨杆 遮光简 毛玻璃
自镜
甲
实验中：
(1)观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是_____。
A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离C.调节拨杆使单缝与双缝平行
(2)关于该实验，下列说法正确的是______。(多选)
A.若去掉滤光片，则无法发生干涉现象
B.若去掉双缝，只保留单缝，也可观察到条纹
C.若用激光作为光源，则无须凸透镜和单缝，也能在屏上得到干涉条纹
D.若分划板中心刻线与干涉条纹不平行，可通过调节拨杆使它们平行
-35 -40
o -30 10 -35
乙丙
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上
的示数如图乙所示.然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时
图丙中手轮上的示数为_____mm,求得相邻亮条纹的间距△x为____mm。
(4)已知双缝间距d为2.0×10 m,测得双缝到屏的距离1为0.700m,由计算式λ=__,求得所
测红光波长为_____nm。
(5)如图所示是小沈同学又参考课本上“用光传感器做双缝干涉的实验”进行实验，图丁、戊分别
对应的是第一、二次实验得到的干涉图线。比较丁、戊两图线可判断，第一次实验中_____。
高二物理学科 试题 第6页(共8页)
-30-20-10 0 10 20 30 -30-20-10 0 10 20 30
丁 戊
A.单缝与双缝的间距一定较大
B.光强度较小
C.光源到双缝的距离较大
D.双缝到光传感器的距离可能较小
四、解答题(本题共4题，共44分)
15.(8分)如图所示，轻绳两端分别系着质量为mA=2kg的圆环A和质量为mg=1kg的小球B,A
套在光滑的水平固定横杆上且能自由滑动，也能固定在某个位置，A、B静止不动时B球与光滑水
平地面接触且无压力。质量为mc=2kg的小球C以v =4m/s的速度向左与B球发生弹性正碰，碰后B
球未上升到横杆处。A、B、C均可视为质点，重力加速度g取10m/s2,求：
(1)碰后C球的速度大小；
(2)当A环固定时，碰后B球摆至A环左侧的最大高度：
(3)当A环自由滑动时，碰后B球摆至A环左侧的最大高度；
A
B c
16.(11分)如图所示，在锅炉右侧外壁紧贴着导热性能良好的气缸左侧外壁，气缸右壁开孔与大
气相通的，气缸右壁内侧装有压力传感器，用于监控锅炉外壁的温度，锅炉未工作时，活塞与锅炉
外壁距离为30cm、与传感器距离为10cm,活塞左侧封闭温度为300K、压强为10SPa的空气，此时
压力传感器的示数为0。已知大气压强为10SPa,活塞横截面积为102m2,不计活塞与气缸壁的摩擦，
锅炉工作时温度缓慢升高。
(1)当锅炉的温度为T1时，活塞刚好接触压力传感器，求Ti;
(2)锅炉外壁温度T从300K 逐渐增大，求压力传感器示数F与T的关系式；
(3)活塞从气缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中，气体吸收了300J的热量，求该
过程中气体内能变化多少 活塞
锅炉 压力传感器
30cm 10cm
高二物理学科 试题 第7页(共8页)
17.(13分)一探究实验小组设计了用两种方式实现电磁驱动的装置。如图所示，间距为I的两光
滑平行导轨左端连接电源和定值电阻，导轨平面处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。开始时，
导体棒静止在导轨上，单刀双郑开关S接通1,磁场以速度 v 向右匀速运动，导体棒 ab运动中受到
恒定阻力f:S接通2,磁场不动，导体棒ab运动中受到阻力f =k(k=B,v为导体棒速度)。
已知导体棒质量为m,电阻为R,定值电阻阻值也为R,电源的电动势为E,忽略其内阻，其它电
阻均不计。
(1)若S接通1,则稳定后导体棒的速度v :
(2)若S接通2,经过时间t导体棒恰好达到稳定状态，则此过程中导体棒经过的位移x;
(3)若S刚接通2的同时，磁场以速度 vo向右匀速运动，导体棒ab运动中受到阻力为f ,则稳定后在
时间1内系统产生的焦耳热Q;
a
× × × × × ×
R
× × × x × ×
S
× × ×× × ×
2 b
18.(12分)如图甲所示，足够长的平行金属板AB距离为2d,板间有垂直纸面向里的匀强磁场，
两板间中心有一电子源O。t=0时刻以速度 vo向各个方向发射电子，平行于极板方向射出的粒子刚
好垂直击中极板，电子电量为-e,质量为m,仅考虑纸平面内运动的电子。
(1)求磁感应强度大小B;
(2)经过时间t后电子打到右侧极板，求时间t的范围；
(3)若电子源在0~内有电子以速度21o平行于极板向上射出，且在两板间加如图乙所示电压，
v.=、r=4c, 求电子经过区域的面积S。
A B
×× x× Ua
××××
o T4 任T
-u
甲 乙
高二物理学科 试题 第8页(共8页)
浙江省金兰教育合作组织2024学年第二学期期中考试答案
一.选择题部分
1.D 2.C 3.B 4.C 5.B 6.C 7.D
8.D 9.C 10.A 11.ABD 12.AB 13.AC
二.非选择题部分
14.I【答案】ABD(2分)
Ⅱ【答案】(1)C(1分)(2)B(1分)(3)m ·x =m ·xz+m ·x3(2分)
Ⅲ【答案】(1)C(1分)(2)BC(1分)(3)13.870(1分)2.310(1分)
(4)-△x(1分)6.6×102(2分)(5)D(1分)
【解析】(1)若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝
不平行；要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。故选C。
(2)去掉滤光片，将会产生彩色的干涉条纹，故A错误；若去掉凸透镜，也能在屏上得到干涉条纹，故B正确；若
用激光作为光源，则无须凸透镜和单缝，因激光平行度好、亮度高，故C正确；拨动拨杆是为了使单缝和双缝平
行，获得清晰的干涉图样，现已有清晰的干涉图样，所以不用调节；分刻板中心刻度线与干涉条纹不平行，应调
节测量头使干涉条纹调成与分划板中心刻线在同一方向上，故D错误
(3)由题得图丙中的固定刻度读数为13.5mm,可动刻度读数为37.0×0.01mm,二者相加得13.870mm.题图
乙中的读数为2.320mm,所以Ax=13870-2320mm=2.310mm.
(4)由Ax=a,得λ=Ax,,代入数据解得λ=6.6×102nm.
(5)由题图可知，第一次得到的条纹间距较小，根据Ax=fλ可知
A.单缝与双缝的间距对条纹间距无影响，故A错误；
B.光强度对条纹间距无影响，故B错误；
C.光源到双缝的距离对条纹间距无影响，故C错误；
D.双缝到光传感器的距离7较小，则条纹间距较小，故D正确。
15.(1)ve=4m/s
(2)h =45m
(3)hz=135m=0.95m
(1)C与B发生弹性正碰，有
mcvo=mcvc+mgVg (1分)
mcv咯=2mcv2+'mBv2 (1分)
解得vc=4m/s (1分)
(2)由(1)中两个方程解得： vg=m/s (1分)
mgh =2mgvB h =45m (1分)
(3)B球与A环水平方向共速时，B球摆至A环左侧最大高度
mgVg=(mA+mg)v (1分)
由机械能守恒： 是mgv-去(ma+me)o2=msgh (1分)
解得h =135m=0.95m (1分)
16.(1)400K
(2)当T≤400K时，F=0,当T>400K时，F=(2.5T-1000)N
(3)增加了200J
(1)当锅炉的温度为升高时，气体做等圧变化=元 (1分)
第=+AS (1分)
代入数据解得T =400K(1分)
(2)由以上分析可知，当温度小于等于400K时，压力传感器示数F=0(1分)
当温度大于400K时，气体体积不变得=号 (1分)
解得p=250T(1分)
活塞对压力传感器的作用力为F=pS-poS=(2.5T-1000)N(2分)
(根据理想气体的状态方程，列出综合式子求解正确一样给分)
(3)根据热力学第一定律4U=W+Q (1分)
W=-poSl (1分)
解得△U=200J (1分)
17.(1vo-BR
(2)zsl-48BP
(3)(G+4K2t
(1)稳定时，产生的感应电动势E =Bl(vo-v )(1分)
此时的感应电流=2R
根据平衡条件有f=BI,I (1分)
解得v =vo- (1分)
(2)稳定时回路中的电流Iz=-Rl (1分)
根据平衡条件有f =kv =Bl l (1分)
解得1v B
从静止开始加速到v 的过程中，根据动量定理有BIlt-F t=mv (1分)
其中】i=E-F,万=k=R (1分，前面两个式子)
此过程中导体棒经过的位移x=w
解得：x=2B/4BP (1分)
(3)令稳定时导体棒的速度为v ,回路中的电流II =E+Bo- (1分)
稳定时，根据平衡条件有f =kv = Bl L (1分)
解得1v,=2B1 (1分),I=E2R (1分)
稳定后t时间内，回路中的焦耳热Q=I;Rt
解得Q=(E+4KROD2t (1分)
18.(1)ed
(2)sis2d
(3)5
(1)电子在磁场中做匀速圆周运动，平行于极板方向射出的粒子刚好垂直击中极板，电子做匀速圆周运动
的半径R=d(1分)
洛-伦兹力提供向心力： e,B=m联立解得1B=ed (1分)(2)根据题意-可知，电子做圆周运动的周期为T =2R=2 (1分)电子打到右侧极板运动时间最短的运动轨迹如图所示 A xx B由几何关-系可得，电子运动轨迹的圆心角为t13 则最短时间为 × × × ×× × ×(1分)电子打到右侧极板运动时间最长的运动轨迹如图所示 × × × ×x ×由几何关系可得，电子运动轨迹的圆心角为, A B则最长时间为 (1分)则时间t的范围3。sis。(3)根据题意可知，在0~内电子受电场力大小为)F=Ya=22 (1分)方向水平向左，电子受洛伦兹力大小为1F=·B=22 (1分) V0方向水平向右，可知，电子在0~内做竖直向上的匀速直线运动，在4~z电子做匀速圆周运动，则有e二2B= (1分)可得R=2 (1分)周期为 (1分)
电子运
即在'动=右侧极板的时间i=2=4 (1分)时刻，电子恰好运动到右极板，同理可知，电子在Z~3时间内向下做匀速直线运动，在3~T电
子做匀速圆周运动，之后轨迹周期性重复，综上所述，电子经过区域的面积为矩形面积S=πd2。(1分)