浙江省宁波六校联盟2021-2022学年高二下学期物理期中联考试卷

试卷更新日期：2023-03-27 类型：期中考试

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一、单选题

1. 以下说法正确的是（　　）

A、泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏双缝干涉实验有力地支持了光的波动说 B、光的频率越大，在同种介质中传播速度越快 C、日光灯发出的光是偏振光 D、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象

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2. 下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A、 $X$ 射线能在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视 B、紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪 C、麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在 D、红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的

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3. 传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（　　）

A、甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器 B、乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器 C、丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器 D、丁图干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的

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4. 2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况下，从原来的150kV高压输电升级为1350kV的特高压输电，下列说法正确的是（）

A、若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的9倍 B、若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的 $\frac{1}{3}$ C、若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的 $\frac{1}{9}$ D、若更换直径为原来输电线直径 $\frac{1}{9}$ 的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变

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5. 安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片做成的圆环，圆环所在平面与线圈轴线垂直，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极。闭合开关，电路稳定后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电磁感应现象的机会。实际上，在电路闭合的瞬间（）

A、从右侧看，铜环中有逆时针的感应电流 B、从右侧看，铜环中有顺时针的感应电流 C、铜环仍保持不动 D、铜环会远离磁铁

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6. 在磁极间的真空室内有两个半径为 $R$ 的半圆形金属扁盒（ $D$ 形盒）隔开相对放置， $D$ 形盒间加频率为 $f$ 的高频率交流电，其间隙处产生交变电场。置于中心的粒子源产生质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ 的粒子射出来（初速度视为零），受到电场加速，在 $D$ 形盒内不受电场力，仅受磁极间磁感应强度为 $B$ 的磁场的洛伦兹力，在垂直磁场平面做圆周运动。经过很多次加速，粒子沿螺旋形轨道从 $D$ 形盒边缘引出，能量可达几十兆电子伏特（ $MeV$ ）。不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　）

A、粒子第一次和第二次经过 $D$ 型盒间狭缝后轨道半径之比为 $1 ： 2$ B、加速电压越大粒子获得的最大动能就越大 C、粒子获得的最大动能为 $E_{k_{m}} = \frac{{(q B R)}^{2}}{2 m}$ D、保持交流电频率 $f$ 和磁场磁感应强度 $B$ 不变可以加速比荷不同的粒子

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7. 如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和 $2 I$ 的恒定电流，方向如图。导线c所受安培力的方向（）

A、与 $a b$ 边平行，竖直向上 B、与 $a b$ 边平行，竖直向下 C、与 $a b$ 边垂直，指向左边 D、与 $a b$ 边垂直，指向右边

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8. 如图甲所示的 $L C$ 振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则（）

A、 $0.5 ~ 1 m s$ 内，电容器C正在放电 B、 $0.5 ~ 1 m s$ 内，电容器的上极板带负电荷 C、 $1 ~ 1.5 m s$ 内，Q点比P点电势低 D、 $1 ~ 1.5 m s$ 内，电场能正在增加

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9. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为 $L$ ，其侧截面如图所示，一复色光以入射角 $θ_{0}$ 从轴心射入光导纤维后分为 $a$ 、 $b$ 两束单色光，两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，已知内芯材料对 $a$ 光的折射率为 $n$ ，真空中的光速为 $c$ 。下列说法正确的是（　　）

A、内芯材料对 $b$ 光的折射率小于 $n$ B、在内芯中 $a$ 光传播速度比 $b$ 光小 C、若 $a$ 光恰好发生全反射，则在这段光纤中的传播时间为 $t = \frac{n L}{c}$ D、当 $\sin θ_{0}$ 逐渐增大到 $\sqrt{n^{2} - 1}$ 时，开始有光从纤维侧壁射出

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10. 两列简谐横波Ⅰ和Ⅱ分别沿 $x$ 轴正方向和负方向传播，波速都为 $v$ 。 $t = 0$ 时刻两列波的图像如图所示，此时 $x = - 1 cm$ 和 $x = 1 cm$ 的质点刚开始振动，下列判断正确的是（　　）

A、简谐波Ⅰ的频率小于简谐波Ⅱ的频率 B、两列波都是简谐波，相遇时发生稳定干涉 C、两列波同时到达 $x = 0$ 的位置，此时该位置的质点的振动是加强的，所以振动位移为 $10 cm$ D、第一次振动位移达到最大时的质点在 $x = 0.25 cm$ 处

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11. 如图所示的电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小。接通开关S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（　　）

A、在电路（a）中，断开S，A立即熄灭 B、在电路（a）中，断开S，A将在原亮度基础上渐渐变暗 C、在电路（b）中，断开S，A立即熄灭 D、在电路（b）中，断开S，A将在原亮度基础上渐渐变暗

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12. 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R₁、R₂、R₃均为固定电阻，R₂=10 $Ω$ ， R₃=20 $Ω$ ，各电表均为理想电表。已知电阻R₂中电流i₂随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（　　）

A、原线圈输入的交变电流频率为500Hz B、电压表的示数为120V C、电流表的示数为1.0A D、变压器传输的电功率为18W

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13. 如图所示，面积为S的矩形线圈共N匝，线圈总电阻为R，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线 $O O^{'}$ 为轴，以角速度 $ω$ 匀速旋转，图示位置C与纸面共面，位置A与位置C成 $45 °$ 角。线圈从位置A转过 $90 °$ 到达位置B的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、平均电动势为 $\frac{\sqrt{2}}{π} N B S ω$ B、平均电动势为 $\frac{2 \sqrt{2}}{π} N B S ω$ C、通过线圈某一截面的电荷量 $q = \frac{2 \sqrt{2} N B S}{R}$ D、在此转动过程中，电流方向会发生改变

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二、多选题

14. 一弹簧振子沿x轴振动，振幅为 $4 cm$ .振子的平衡位置位于x轴上的O点.图中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向.图中给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图像（　　）

A、若规定状态a时 $t = 0$ 则图像为① B、若规定状态b时 $t = 0$ 则图像为② C、若规定状态c时 $t = 0$ 则图像为③ D、若规定状态d时 $t = 0$ 则图像为④

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15. 如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B₁），离子束保持原运动方向未发生偏转，接着进入另一匀强磁场B₂ ，发现这些离子分成几束，最后打到极板S上。由此可得出的结论正确的是（　　）

A、速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 B、不同轨迹的离子在B₂中的运动时间一定不同 C、不同轨迹的离子的电量一定不相同 D、不同轨迹的离子的比荷一定不相同

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16. 如图甲所示，面积为S带小缺口的刚性金属圆环固定在竖直平面内，在圆环的缺口两端用导线分别与两块水平放置的平行金属板A、B连接，两板足够大，间距为d。有一变化的磁场垂直于圆环平面，规定向里为正，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。在平行金属板A、B正中间有一质量为m的带电液滴，液滴在第0～ $\frac{1}{4} T$ 内处于静止状态。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、液滴带负电 B、液滴的电荷量为 $\frac{m g d T}{2 B_{0} S}$ C、在 $\frac{T}{2} \sim \frac{3}{4} T$ 内，液滴的运动方向向下 D、若极板间距离足够大，则 $t = \frac{3}{4} T$ 时液滴与初始位置相距 $\frac{1}{4} g T^{2}$

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三、实验题

17. 在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学测出了多组摆长和运动周期，根据实验数据，作出T²-L的关系图象如图所示。

(1)、为了减小测量误差，如下措施中正确的是________；（填字母）

A、单摆的摆角应尽量大些 B、摆线应尽量短些 C、选体积较小、质量较大的摆球 D、测量周期时，应取摆球在最高点时做为计时的起、终点位置 E、测量周期时，应测摆球30～50次全振动的时间算出周期

(2)、图像不过坐标原点，原因可能是；

(3)、虽然实验中出现了疏漏，但根据图象仍可算出重力加速度，其值为m/s²（结果保留三位有效数字）。

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18. 利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距 $d = 0.4 mm$ ，双缝到光屏间的距离 $l = 0.5 m$ ，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

(1)、若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________。

A、将单缝向双缝靠近 B、将屏向靠近双缝的方向移动 C、将屏向远离双缝的方向移动 D、使用间距更小的双缝

(2)、某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中 $A$ 、 $B$ 位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则
①分划板在图中 $A$ 位置时游标卡尺的读数为 $x_{A} = 11.1 mm$ ，在 $B$ 位置时游标卡尺读数为 $x_{B} =$ $mm$ ，相邻两条纹间距 $Δ x =$ $mm$ ；

②该单色光的波长 $λ =$ $m$ ；

(3)、如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图3所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距 $Δ x$ 时，测量值实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）

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四、解答题

19. 如图所示，水平轻弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端与质量为 $m$ 的滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处于原长状态，B最初静止位置的左侧导轨光滑、右侧导轨粗糙，另一质量为 $2 m$ 的滑块A静止在导轨上B的右侧到B距离为 $x$ 的位置，A与导轨粗糙部分间的动摩擦因数为 $μ$ 。现给A一瞬时冲量，使A以某一初速度向B滑行，A与B碰撞（碰撞时间极短）后粘在一起并压缩弹簧，弹簧的最大弹性势能为 $E_{p}$ ，重力加速度大小为 $g$ ， A、B均视为质点。求：

(1)、A、B碰撞后瞬间的速度大小；

(2)、该瞬时冲量的大小 $I$ 。

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20. 如图所示，相距为d、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B₀的匀强磁场；在pOy区域内有垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场；pOx区域为无场区。一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H（0，a）点垂直y轴进入第Ⅰ象限。

(1)、求离子在平行金属板间的运动速度；

(2)、若离子经Op上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第Ⅰ象限，求离子在第Ⅰ象限磁场区域的运动时间；

(3)、要使离子一定能打在x轴上，则离子的荷质比 $\frac{q}{m}$ 应满足什么条件？

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21. 如图1所示， $U$ 形金属导轨固定在绝缘水平面上，处在垂直于水平面向下的磁场中，磁场的磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 按正弦规律变化，周期为 $T$ ，如图2所示。一根质量为 $m$ 的金属棒 $a b$ 垂直放在导轨上与导轨接触良好，刚好组成一个边长为 $L$ 的正方形闭合回路。已知金属棒接入电路的电阻为 $R$ ，金属导轨的电阻不计，金属棒始终处于静止状态，求：

(1)、t= $\frac{T}{8}$ 时，金属棒受到的摩擦力；

(2)、 $0 \sim \frac{T}{4}$ 时间内，通过金属棒横截面的电荷量；

(3)、一个周期内金属棒中产生的焦耳热。

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