浙江省宁波市2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题

试卷更新日期：2023-06-29 类型：期末考试

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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. 测量血压时常用 $c m H g$ （厘米汞柱）作为单位，则用国际单位制基本单位来表示血压的单位正确的是（）

A、 $P a$ B、 $N \cdot m$ C、 $k g \cdot m^{2} / s^{3}$ D、 $k g / (s^{2} \cdot m)$

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2. 2023年5月30日9时31分，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船发射升空，于5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约6.5小时．下列说法正确的是（）

A、9时31分是时间间隔 B、火箭点火后瞬间，宇航员由于超重惯性增大 C、遥测火箭飞行速度时，可将火箭视为质点 D、神舟十六号与空间站对接后，处于平衡状态

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3. 能量是重要的物理观念，下列关于能量的说法正确的是（）

A、爱因斯坦认为光是一个个不可分割的能量子组成的 B、由焦耳定律可知，用电器产生的热量与通过其电流成正比 C、伽利略研究了自由落体运动，并提出了机械能守恒定律 D、热力学第二定律的本质是能量守恒定律

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4. 关于下列四幅图中的仪器所涉及的物理学原理说法中正确的是（）

A、图甲，火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射 B、图乙，雷达是利用超声波来定位物体 C、图丙，空间站上的机械臂处于完全失重状态，对载荷要求无限制 D、图丁，红外线体温计利用了物体温度越高，辐射波长越长的特点

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5. 一个用于晾晒的工具其简化模型如图所示．质量为 $m$ 、边长为 $L$ 的正方形竹网 $A B C D$ 水平放置，用长均为 $L$ 的 $A E 、 D E 、 B F 、 C F$ 和长均为 $\frac{\sqrt{3}}{2} L$ 的 $O E 、 O F$ 六条轻绳静止悬挂于 $O$ 点， $O E 、 O F$ 的延长线分别交于 $A D 、 B C$ 的中点．下列说法正确的是（）

A、六条轻绳的张力大小相等 B、轻绳 $A E$ 的张力大小为 $\frac{1}{4} m g$ C、轻绳 $O E$ 的张力大小为 $\frac{\sqrt{33}}{11} m g$ D、 $O E 、 O F$ 绳增长相同长度， $A E$ 绳张力大小不变

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6. 第19届亚运会将于2023年9月在浙江杭州举行．一质量为 $m$ 的亚运会公路自行车运动员在某次训练中从斜坡顶端 $O$ 点由静止开始匀加速向下运动，依次经过间距分别为 $3 d$ 和 $4 d$ 的 $A 、 B 、 C$ 三棵树，经过相邻两棵树所用时间均为 $T$ ，下列说法中正确的是（）

A、 $A$ 树到 $O$ 点的距离为 $2 d$ B、运动员经过 $A$ 树时的速度为 $\frac{5 d}{2 T}$ C、运动员的加速度为 $\frac{2 d}{T^{2}}$ D、运动员经过 $B$ 树时所受重力的功率为 $\frac{7 m g d}{2 T}$

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7. 一测试用的导弹在地面附近的运动轨迹如图中曲线所示，坐标 $x$ 轴为水平方向， $y$ 轴为竖直方向，导弹以某一初速度由地面某处 $O$ 点发射同时开启推进器助推，到达 $a$ 点时关闭推进器．已知推力方向和空气阻力方向始终与导弹运动方向在同一直线，空气阻力大小与导弹速率二次方成正比，图中 $a 、 c$ 高度相同， $b$ 为导弹轨迹最高点，则导弹在飞行过程中（）

A、 $b$ 点时速率为零 B、 $O a$ 阶段可能做直线运动 C、 $a$ 点的动能大于 $c$ 点的动能 D、 $a b$ 和 $b c$ 阶段，重力冲量大小相等

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8. 如图甲所示，某一简谐横波从介质1进入介质2中继续传播， $A 、 B 、 C$ 为传播方向上的三个点．图乙为 $t = 0$ 时 $A$ 质点右侧介质1中的部分波形图，此时波恰好传播至介质2中的 $B$ 点，图丙为该时刻之后 $B$ 质点的振动图像．已知 $B 、 C$ 两质点间的距离 $0.75 c m$ ，波在介质2中的传播速度为 $1.0 \times 1 0^{3} m / s$ ．下列说法中正确的是（）

A、质点 $A$ 起振时速度方向为 $y$ 轴正方向 B、 $t = 1 \times 1 0^{- 5} s$ 时质点 $C$ 第一次到达波谷 C、在 $0 ~ 0.01 s$ 内， $A$ 经过的路程为 $1 c m$ D、质点 $C$ 与质点 $B$ 振动的相位差为 $2 π$

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9. 如图所示，横截面为三角形 $A B C$ 的某透明介质置于空气中， $O$ 为 $B C$ 边的中点，位于截面所在平面内的 $a 、 b 、 c$ 三束不同色光均自 $O$ 点以角 $i = 45 °$ 入射．已知 $θ = 15 °$ ， $a 、 b 、 c$ 光在该介质的折射率为分别为 $n_{a} = \sqrt{2} ， n_{b} < \sqrt{2} ， n_{c} > \sqrt{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、 $a$ 光首次传播到 $A B$ 面时，在 $A B$ 中点出射 B、 $b$ 光首次传播到 $A B$ 面时可能发生全反射 C、 $c$ 光从进入介质到首次传播到 $A B$ 面的时间一定比 $a$ 光的长 D、若 $i > 45 °$ ，则 $a$ 光和 $c$ 光将发生全反射无法进入该透明介质

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10. 工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性导电流体的流量 $Q$ （单位时间内流过管道横截面的液体体积）．其原理：如图所示，在非磁性材料做成的圆管处加一磁感应强度大小为 $B$ 的匀强磁场，当导电液体流过此磁场区域时，测出管壁上下 $M 、 N$ 两点间的电势差 $U$ ，就可计算出管中液体的流量．已知排污管道直径为 $10 c m$ ．在定标时测定，当 $M N$ 点间外接电压表示数为 $1 m V$ 时，其流量约为 $280 m^{3} / h$ ．下列说法正确的是（）

A、测量 $M N$ 间电势差时，应将电压表正接线柱与 $M$ 相连 B、其它条件一定时， $M N$ 间电压与流量成反比 C、其它条件一定时，电压表示数恒定，其流量与导电液体中的离子浓度成正比 D、若排污管直径换成 $5 c m$ ，电压表示数为 $1 m V$ 时，其流量约为 $140 m^{3} / h$

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11. 如图所示，某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点．图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响．在闭合开关 $S$ 的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关．图乙是由传感器得到的电压 $u$ 随时间 $t$ 变化的图像．不计电源内阻及电感线圈 $L$ 的电阻．下列说法正确的是（）

A、开关 $S$ 闭合瞬间，流经灯 $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 的电流相等 B、开关 $S$ 闭合瞬间至断开前，流经灯 $D_{2}$ 的电流保持不变 C、开关 $S$ 断开瞬间，灯 $D_{2}$ 闪亮一下再熄灭 D、根据题中信息，可以推算出图乙中 $u_{1} ： u_{2} = 1 ： 1$

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12. 如图甲所示，我国西部山区建有许多水电站，极大改善了当地居民的生产、生活，如图乙所示为某水电站远距离输电的原理图． $T_{1}$ 为升压变压器，其原、副线圈匝数比为 $k_{1}$ ，输电线等效总电阻为 $R ， T_{2}$ 为降压变压器，其原、副线圈匝数比为 $k_{2}$ ，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为 $U$ ，若由于用户端用户数量变化，使得输电线输送电流增加 $Δ I$ ．则下列说法正确的是（）

A、损失在输电线的功率增加 $(Δ I)^{2} R$ B、用户端电压减少了 $Δ I \cdot R$ C、发电机输出功率增加 $k_{1} U Δ I$ D、用户端的总电流增加了 $k_{2} Δ I$

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13. 如图所示， $A O B$ 为放置在竖直平面内半径为 $R$ 的光滑圆弧轨道， $A 、 B$ 两点位于圆弧上等高处，弧 $A B$ 的长度远小于 $R$ ，在 $B$ 点和 $O$ 点之间固定一光滑直轨道，圆弧轨道和直轨道顺滑连接．现将一小球（半径可忽略）由点 $A$ 静止释放，则 $A \to O \to B$ 过程小球的运动时间为（）

A、 $π \sqrt{\frac{R}{g}}$ B、 $(\frac{π}{2} + 2) \sqrt{\frac{R}{g}}$ C、 $(\frac{π}{2} + \sqrt{2}) \sqrt{\frac{R}{g}}$ D、 $(\frac{π}{4} + \sqrt{2}) \sqrt{\frac{R}{g}}$

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二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3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．全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）

14. 关于教材中的四幅插图，下列说法正确的有（）

A、图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃 B、图乙为水中三颗炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒运动的轨迹 C、图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从 $r_{0}$ 增大时，分子力表现为引力 D、图丁为同一气体分子在不同温度时热运动的速率分布图，曲线①对应的温度较高

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15. 物理学中，将如同 $_{1}^{3} H$ 和 $_{2}^{3} H e$ 这样质子数与中子数互换的原子核互称为“镜像核”．已知 $_{1}^{3} H$ 和 $_{2}^{3} H e$ 的质量分别为 $m_{3} H = 3.016050 u$ 和 $m_{2}^{3} H e = 3.016029 u$ ，中子和质子质量分别是 $m_{n} = 1.008665 u$ 和 $m_{P} = 1.007825 u$ ，则下列说法正确的有（）

A、 $_{7}^{13} N$ 和 $_{6}^{13} C$ 互为“镜像核” B、互为“镜像核”的两个原子核，结合能大的更稳定 C、 $_{1}^{3} H$ 的比结合能为 $\frac{1}{3} m_{3}^{3} H c^{2}$ D、 $_{1}^{3} H$ 和 $_{2}^{3} H e$ 结合能之差为 $(m_{n} - m_{p} - m_{1 H} + m_{2} H e) c^{2}$

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三、非选择题（本题共5小题，共55分）

16. 某同学做“探究加速度与力的关系”的实验：

(1)、该同学正在进行补偿阻力的操作如图所示，其中存在明显错误之处是．

(2)、图为实验中打出的某条纸带，纸带上的点为打点计时器连续打下的点，每5个点取1个计数点：

打下计数点3时的速度为 $m / s$ ，根据纸带计算出这次小车的加速度为 $m / s^{2}$ ，由此判断槽码的质量（选填“满足”或“不满足”）本次实验要求．（结果均保留三位有效数字）

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17. 在实验室用双缝干涉测光的波长，实验装置如图所示

(1)、双缝、光屏、单缝，依次是图中的（填图中的字母）．

(2)、图是实验得到的红光双缝干涉图样照片，根据该图可判断双缝干涉的亮条纹间距（填“相等”或“不相等”）．

(3)、在某次测量中，观察分划板中心线与乙图亮条纹 $P$ 中心对齐时的情形，如图丙所示．然后转动测量头手轮，当分划板中心线与亮条纹 $Q$ 中心对齐时，目镜中观察到的图应为丁图中的．

(4)、已知单缝与光屏间距 $L_{1}$ ，双缝与光屏的间距 $L_{2}$ ，单缝与双缝间距为 $d_{1}$ ，双缝间距 $d_{2}$ ，图乙中分划板中心线与亮条纹 $P$ 中心对齐时手轮读数为 $x_{1}$ ，与亮条纹 $Q$ 中心对齐时手轮读数为 $x_{2} (x_{2} > x_{1})$ ，则实验测得该光的波长的表达式为．

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18. 如图是一款气垫运动鞋，鞋底气垫空间内充满氮气（可视为理想气体），氮气压缩后可产生回弹效果，减少震荡冲击．已知气垫内气体体积为 $V_{0}$ ，脚与气垫间的等效作用面积为 $S$ ，初始压强与大气压相同，不考虑气垫漏气．某运动员穿上一只该鞋子后起身在水平地面上单脚稳定站立，此时气垫内气体体积被压缩至原来的 $\frac{4}{5}$ ，若该过程不计温度变化，设大气压强为 $p_{0}$ 、当地重力加速度为 $g$ ．求：

(1)、此时气垫内气体的压强；

(2)、该过程中气体是放热还是吸热；

(3)、该运动员的质量．

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19. 如图所示，水平传送带上面排列着5个质量均为 $M = 1 k g$ 的木块，木块随传送带一起以 $v = 5 m / s$ 的恒定速度向左匀速运动，木块与传送带表面动摩擦因数 $μ = 0.2$ ．一颗质量为 $m = 50 g$ 的子弹以速度 $v_{0} = 500 m / s$ 水平向右正对射入第一块木块并穿出，穿出速度为 $300 m / s$ ，若之后子弹打穿木块过程，子弹损失的动能都为前一次打穿过程子弹损失动能的 $\frac{1}{2}$ ．已知传送带足够长，木块不会从传送带上滑落，木块间距足够大，不会相撞，忽略子弹竖直方向的下落运动及在木块内运动的时间， $g = 10 m / s^{2}$ ．求：

(1)、子弹打穿第1块木块后瞬间，第1块木块的速度；

(2)、第1块木块和第2块木块再次相对传送静止时，两者间距的变化量；

(3)、整个过程中，驱动传送带的电动机需要多输出的能量．

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20. 电动汽车通过能量回收装置增加电池续航．在行驶过程中，踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量．某兴趣小组为研究其原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场，磁场方向沿半径方向，有一根质量为 $m$ 、长度为 $L$ 、电阻为 $R$ 的金属棒 $M N$ 通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴无摩擦转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为 $B$ ，整个装置竖直方向放置．中心轴右侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通1，电池给金属棒供电，金属棒相当于电动机，所用电池的电动势为 $E$ ，内阻为 $r$ ；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2，金属棒相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为 $C$ ．初始时电容器不带电、金属棒 $M N$ 静止，电路其余部分的电阻不计．

(1)、踩下驱动踏板后，求金属棒刚启动时加速度 $a$ 的大小及开始运动后的转动方向（从上往下看）；

(2)、踩下驱动踏板后，求金属棒可达到的最大转动线速度和该过程中金属棒上产生的热量 $Q$ ；

(3)、当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板，在一段时间后金属棒将匀速转动，求此时电容器 $C$ 上的带电量．

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21. 如图所示，真空中有一坐标系 $O x y z$ ，在 $y \geq 0$ 的空间中存在方向沿 $z$ 轴负方向，磁感应强度大小为 $B = \sqrt{2} \times 1 0^{- 3} T$ 的匀强磁场，在 $x O z$ 平面内紧靠 $x$ 轴放置一块荧光屏，荧光屏沿 $z$ 轴方向长度 $L = 1.6 c m$ ，沿 $x$ 轴方向宽度足够大，在 $y = 1 c m$ 处平行 $x O z$ 平面沿 $z$ 轴放置一根长度为 $1.6 c m$ 、逸出功 $W_{0} = 8.75 e V$ 的金属细棒，现用频率 $v = 6 \times 1 0^{15} H z$ 的光从各方向照射金属棒，已知电子电荷量 $q = 1.6 \times 1 0^{- 19} C$ ，质量 $m = 1.0 \times 1 0^{- 30} k g$ ，普朗克常量 $h = 6.6 \times 1 0^{- 34} J \cdot s$ ．求：

(1)、金属棒上逸出的光电子的最大初动能 $E_{k m}$ ；

(2)、沿 $x$ 轴正方向逸出的光电子打中荧光屏时 $x$ 坐标最大值；

(3)、光电子从金属棒逸出至打到荧光屏的最短时间；

(4)、荧光屏上有光电子打到的区域面积．

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