浙江省宁波六校2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版）

这是一份浙江省宁波六校2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版），共12页。试卷主要包含了考试结束后，只需上交答题纸等内容，欢迎下载使用。
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、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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. 蜘蛛通过织出精巧的蜘蛛网来捕捉猎物，蜘蛛网是由丝线构成的，这些丝线非常灵敏，有研究表明，当有昆虫“落网”时，网上的丝线会传递振动信号，蜘蛛通过特殊的感知器官，如腿上的刚毛和体表的感压器，来接收和解读这些振动信号，若丝网的固有频率为200Hz，则下列说法正确的是（ ）
A. “落网”昆虫翅膀振动频率越大，丝网的振幅就越大
B. 当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动
C. 当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时，丝网的振幅最大
D. 昆虫“落网”时，丝网振动的频率与“落网”昆虫翅膀振动的频率无关
2. 某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（ ）
A. 从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿顺时针方向
B. 从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向
C. 电梯轿厢在金属线圈AB的阻碍作用下，速度越来越小最终可以使轿厢停在图示位置
D. 金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
3. 某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，电容器的电场能为零B. 时刻，线圈的自感电动势最大
C. 时间内，线圈中电流逐渐减小D. 时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈
4. 水火箭是利用反冲原理制作的趣味玩具，瓶内有高压气体和一定量的水。总质量为M的水火箭，由静止沿竖直方向发射，在极短的时间内将内部质量为m的水以速度向下喷出，箭体上升的最大高度为h，重力加速度大小为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 瓶内高压气体对箭体做正功
B. 喷水后瞬间，箭体的速度大小为
C. 箭体上升的最大高度为
D. 整个过程中，箭体与水组成的系统机械能守恒
5. 某小型水电站向外输送电能的示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。图甲中，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为、。降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。图乙中，ABCD是面积为S的矩形线圈，线圈共N匝，线圈保持匀速转动，转动周期为T，匀强磁场磁感应强度B。则下列说法正确的是（ ）
A. 线圈匀速转动至图乙位置时，线圈的磁通量变化率最大
B. 若升压变压器线圈两端电压和用电器额定电压都是220V，需满足
C. 升压变压器线圈应当用比线圈更细的导线绕制
D. 不计发电机的内阻，发电机EF处电压表的示数大小为
6. 如图为某药品自动传送系统的示意图。该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的水平平台组成，竖直螺旋滑槽高，长，质量为的药品A离开传送带进入螺旋滑槽速度为，到螺旋滑槽出口速度为，该过程用时，在出口处与静止的相同质量的药品B碰撞，碰后A静止，B向前滑动，下列说法正确的是（ ）
A. 药品A、B碰撞后B的速度为
B. 药品A对药品B的冲量和药品B对药品A的冲量相同
C. 药品A在螺旋滑槽运动过程重力的冲量为
D. 药品A在螺旋滑槽运动过程合力的冲量为
7. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ）
A. 图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量
B. 图乙中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用
C. 图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大气压力作用
D. 图丁为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图丁可知状态③的温度最高
8. 有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，放进空心的透明圆筒内，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示。则（ ）
A. 该魔术说明光是纵波
B. 该魔术对观众观察角度有要求
C. 只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术
D. 该魔术中对两偏振片卷起来的方式有要求
9. 如图所示，小越制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置，如图所示。形磁铁置于水平电子测力计上，形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其磁感应强度的大小待测，不计两极间正对区域以外的磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为，磁铁始终静止。下列正确的是（ ）
A.
B.
C. 若滑动变阻器的滑片向右移动，测力计示数将变小
D. 若仅使电流方向与图示的电流方向相反，测力计示数将变为
10. 如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒。回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度为B，所加高频交变电源的电压为U，质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程达最大能量后由导向板处射出。带电粒子在磁场中运动的能量E随时间的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（ ）
A. 在E-t图中应有B. 在E-t图中应有
C. 粒子最终获得的动能为D. 粒子通过狭缝的次数为
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11. 如图波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为，0时刻开始振动。所激发横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABCD区域，，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（ ）
A. EF线段的中点为振动减弱点
B. 在0~2s内C点经过的路程为16m
C. AC连线之间只有一个加强点
D. 改变波源振动频率，AC点连线加强点的位置一定不变
12. 超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示.在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为θ.一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽.已知相邻两棱镜斜面间的距离为d，脉冲激光中包含两种频率的光a，b，它们在棱镜中的折射率分别为和.下列说法正确的是（ ）
A.
B. 三棱镜顶角θ的最大正弦值为
C. 若θ=30°，两束光在第二个三棱镜上的入射点间的距离为
D. 若θ=30°，两束光通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差为
13. 如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面底端固定一劲度系数为 k 的轻质弹簧，弹簧上端连接一质量为2m的滑块B且处于静止状态，在B的上方处由静止释放一质量为m的滑块 A，随后A与B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，碰后A、B一起向下运动，到达最低点后又向上弹回，整个过程中弹力始终未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为，其中k为弹簧的劲度系数，m₀为振子的质量，弹簧形变量为x时弹簧的弹性势能为，重力加速度为g，滑块A、B均可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 碰后瞬间A、B的共同速度为
B. 碰后A、B一起向下运动的最大位移为
C. A、B碰后的运动过程中会分离开
D. A、B从碰撞到第二次速度减为零所用时间为
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共58分）
14. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。则：
（1）油膜的面积是________；
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________；
（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径是____________；（结果保留两位有效数字）
（4）某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是________。
A. 油酸中含有大量酒精
B. 计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入
C. 水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开
D. 将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
15. 随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内部传感器协助我们完成物理实验。某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验：
（1）将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为（读数如图2所示）。从图2可知，摆球的直径为__________。
（2）将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度的变化。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为___________。
（3）经测量得到6组不同的摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取、两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式__________。图4中图像不过原点的原因是___________。
A.计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径
B.计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径
（4）另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图5所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。
16. 世界上最早发明瓷器的国家是中国。现代瓷器通常在气窑内烧制，如图所示，气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前，封闭在窑内的气体压强为，温度为室温17℃，为避免窑内气压过高，窑上装有一个单向排气阀，当窑内气压达到时，单向排气阀开始排气。开始排气后，气窑内气体压强维持不变，窑内气体温度逐渐升高，最后的烧制温度恒定为1317℃。求：
（1）单向排气阀开始排气时窑内气体温度为多少摄氏度；
（2）本次烧制排出的气体与原有气体的质量比。
17. 如图所示，质量为M的小车ABC静止在光滑水平面上，轨道水平部分AB的上表面粗糙、动摩擦因数μ=0.1，圆形轨道BC的内表面光滑，半径R=0.3m。B为圆形轨道的最低点。质量为m的物块（可视为质点）从P点斜向上抛出，恰能在小车的最右端A点沿水平方向滑上小车，已知M=4m，P、A两点的竖直高度差h=0.2m，水平距离x=0.6m，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求物块在A点的速度大小vA；
（2）在小车固定的情况下，物块恰好到达小车最高点C，求小车AB部分的长度L；
（3）在小车不固定的情况下，物块能到达的最高点为Q（图中未标出），求Q到AB的竖直高度差h0。
18. 如图甲所示，两根平行、光滑且足够长金属导轨固定在倾角为的斜面上，其间距。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为。两根金属棒NQ、ab与导轨始终保持垂直且接触良好，NQ棒在轨道最低位置，与两轨道最低点的两个压力传感器接触（两压力传感器完全一样，连接前，传感器已校零）。已知ab棒的质量为2kg，NQ棒和ab棒接入电路的电阻均为2Ω，导轨电阻不计。时，对ab棒施加平行于导轨的外力F，使ab棒从静止开始向上运动，其中一个压力传感器测量的NQ棒的压力为，作出力随时间t的变化图像如图乙所示（力大小没有超出压力传感器量程），重力加速度g取。求：
（1）金属棒NQ的质量M；
（2）时，外力F大小；
（3）已知在时，撤去外力F，ab棒又经过0.4s速度减为0，此时ab棒离出发点的距离。
19. 如图，在坐标系的区域内充满垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在的区域内存在沿x轴正方向的匀强电场（电场强度E大小未知）。位于y轴负半轴的粒子发生器可以产生质量为m、电荷量为的无初速度粒子。在粒子发生器和x轴之间有一匀强加速电场，加速电压可调，经加速后的粒子从O点进入磁场，不计粒子重力。
（1）求粒子恰好不出磁场时的加速电压；
（2）调整加速电压的大小时，粒子在区域内的电场中运动后再次经过y轴，求粒子再次经过y轴时的纵坐标和E的大小；
（3）将在区域内电场换成垂直于纸面向外的匀强磁场，再次调整加速电压的大小为时，粒子恰好回到出发点，求的大小。