浙江省宁波六校联盟2021-2022学年高二物理下学期期中联考试题（Word版附解析）

2021学年第二学期宁波六校联盟期中联考高二年级物理学科试题选择题部分一、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.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【答案】D【解析】【详解】A．泊松亮斑是光的衍射，则泊松亮斑和杨氏双缝干涉实验都有力地支持了光的波动说，故A错误；B．光的频率越大，在同种介质中传播速度越慢。故B错误；C．日光灯发出的光是自然光，故C错误；D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉，属于光的干涉现象，故D正确。故选D。2.下列关于电磁波的说法正确的是（　　）A.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【答案】B【解析】【详解】A．射线穿透力较强，可用来进行人体透视，但不带电，不能在磁场中偏转，故A错误；B．紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪，故B正确；C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在， 故C错误；D．红外体温计是依据人体发射红外线来测量体温的，不是体温计发射红外线，故D错误；故选B。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【答案】D【解析】【详解】A．甲图中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，A正确；B．乙图中，A是发光仪器，B是接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，B正确；C．丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元 件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，C正确；D．丁图干簧管利用磁场控制电路的通断，不是利用电磁感应原理工作的，D错误。故选D。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C.若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的D.若更换直径为原来输电线直径的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率不变【答案】D【解析】【详解】A．由公式可知，在输电功率不变的情况下，电压升高为原来的9倍，则输送电流变为原来的，A错误；B．由欧姆定律可知，导线上损失的电压输电线不变，所以输电线上损失的电压变为原来的，B错误；C．输电线上损失的功率为所以输电线上损失的功率变为原来的，C错误；D．根据 输电线的直径变为原来的，则电阻变为原来的81倍，所以输电线上损失的功率不变，D正确。故选D。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【答案】A【解析】【详解】AB．根据楞次定律，当接通开关瞬间时，导致穿过线圈的磁通量向左增大，则从右侧看，线圈的感应电流逆时针，故A正确，B错误；CD．当线圈中有逆时针方向的电流时，可等效为右侧为N极的磁体，则当处于左侧是S极的条形磁铁的磁场中，铜环会靠近磁铁，故CD错误；故选A。6.在磁极间的真空室内有两个半径为的半圆形金属扁盒（形盒）隔开相对放置，形盒间加频率为的高频率交流电，其间隙处产生交变电场。置于中心的粒子源产生质量为，电荷量为的粒子射出来（初速度视为零），受到电场加速，在形盒内不受电场力，仅受磁极间磁感应强度为的磁场的洛伦兹力，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形盒边缘引出，能量可达几十兆电子伏特（）。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型盒间狭缝后轨道半径之比为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D.保持交流电频率和磁场磁感应强度不变可以加速比荷不同的粒子【答案】C【解析】【详解】A．粒子通过狭缝经电场加速有进入D型盒，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动有联立可得则粒子第一次和第二次经过型盒间狭缝后轨道半径之比为，故A错误；B．根据可得 可知，当粒子做圆周运动半径等于D型盒半径时最大，速度最大，动能最大，则最大动能由形盒的半径确定，故B错误；C．由B分析可知，粒子获得的最大动能为故C正确；D．粒子在D型盒中做圆周运动的周期要和交流电源的周期相等，才能被加速，则则保持交流电频率和磁场磁感应强度，只有比荷相同才能被加速，故D错误。故选C。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和的恒定电流，方向如图。导线c所受安培力的方向（　　）A.与边平行，竖直向上B.与边平行，竖直向下C.与边垂直，指向左边D.与边垂直，指向右边【答案】C【解析】【详解】同向电流相互吸引，则ab对c都是吸引力且大小相等，则导线c所受安培力的方向垂直ab边指向左边。故选C。8.如图甲所示的振荡电路中，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.内，电容器C正在放电B.内，电容器的上极板带负电荷C.内，Q点比P点电势低D.内，电场能正在增加【答案】B【解析】【详解】AB．由图乙可知，在内，电流方向是正的，电流大小减小，此时电容器C正在充电；经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，因此在该时间段内，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，A项错误，B项正确；C．由图乙可知，在内，电流是负的，即通过P点的电流向左，回路电流沿逆时针方向，因此Q点电势比P点电势高，C项错误；D．由图乙可知，在内电流在增大，电容器正在放电，磁场能在增大，电场能在减小，D项错误。故选B。9.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为，其侧截面如图所示，一复色光以入射角从轴心射入光导纤维后分为、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，已知内芯材料对光的折射率为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　）A.内芯材料对光的折射率小于B.在内芯中光传播速度比光小 C.若光恰好发生全反射，则在这段光纤中的传播时间为D当逐渐增大到时，开始有光从纤维侧壁射出【答案】D【解析】【详解】A．设折射角为α，根据折射定律有由于a光的折射角大于b光的折射角，因此内芯材料对b光的折射率大于对a的折射率n，A错误；B．根据速度与折射率的关系有由于内芯对光a的折射率小于对b光的折射率，因此在内芯中a光传播速度比b光大，B错误；C．光线a的临界角为C，且有若a光恰好发生全反射，则在这段光纤中的传播时间为C错误；D．光线a的临界角为C，如图由于随着入射角θ0逐渐增大，光线a与边界间的夹角逐渐减小，恰好达到临界角时，根据几何关系 而整理得此时开始有光从纤维侧壁射出，D正确。故选D。10.两列简谐横波Ⅰ和Ⅱ分别沿轴正方向和负方向传播，波速都为。时刻两列波的图像如图所示，此时和的质点刚开始振动，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D.第一次振动位移达到最大时的质点在处【答案】D【解析】【详解】A．由图可知简谐波Ⅰ的波长小于简谐波Ⅱ的波长，根据可知简谐波Ⅰ的频率大于简谐波Ⅱ的频率，故A错误；B．两列波都是简谐波，由于频率不同，所以相遇时不能发生稳定干涉，故B错误；C．由图可知t=0时两列波传播到的位置到O的距离相等，所以两列波同时到达的位置，根据“上下坡法”可知两列波到达O点时引起O点的振动方向相同，此时该位置的质点的振动是加强的，振幅为10cm，而位移随着振动而时刻变化，且在该时刻位移为零，故C错误；D．易知两列波最靠近原点的波峰同时传播到的点第一次振动位移达到最大，设该点坐标为x，可得 解得故D正确。故选D。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【答案】B【解析】【详解】AB．在电路a中，断开S，L、A串联，由于线圈阻碍电流变小，L相当于电源，导致A将在原亮度基础上渐渐变暗，故A错误，B正确；CD．在电路b中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致A将变得更亮，然后逐渐熄灭，故CD错误。故选B。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，R3=20，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500HzB.电压表的示数为120VC.电流表的示数为1.0AD.变压器传输的电功率为18W【答案】B【解析】【详解】A．由图可知交流电的周期T=0.02s，则交流电的频率为A错误，B．通过电流的有效值为R2两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知根据理想变压器的电压规律可知原线圈的电压电阻两端分压即为电压表示数，即故B正确；C．电流表的示数为 C错误；D．副线圈中流过的总电流为变压器原副线圈传输的功率为故D错误。故选B。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为轴，以角速度匀速旋转，图示位置C与纸面共面，位置A与位置C成角。线圈从位置A转过到达位置B的过程中，下列说法正确的是（　　）A.平均电动势为B.平均电动势为C.通过线圈某一截面的电荷量D.在此转动过程中，电流方向会发生改变【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．平均电动势为 磁通量的瞬表达式为则线圈从位置A转过到达位置B的过程中磁通量的变化量为线圈从位置A转过到达位置B的过程中所用时间为联立解得平均电动势为所以A错误；B正确；C．通过线圈某一截面的电荷量为所以C错误；D．线框每次经过中性面电流方向才发生变化，所以在此转动过程中，电流方向没有发生改变，则D错误；故选B。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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）14.一弹簧振子沿x轴振动，振幅为.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时则图像为①B.若规定状态b时则图像为②C.若规定状态c时则图像为③D.若规定状态d时则图像为④【答案】AD【解析】【详解】A.仔细观察图（a）可知，a状态振子的位移为，且正向正方向运动图（b）中时位移为的图线只有①②，①表示振子正向正方向运动，②表示振子正向负方向运动，故选项A正确；B.b状态振子的位移为，且正向负方向运动，图（b）中没有相符图线，选项B错；C.c状态振子位移为，且正向负方向运动，图（b）中的③虽然时位移为，但振子正向正方向运动，选项C错；D.d状态振子位于负最大位移处，即将向正方向运动，符合图线④，选项D正确；故选：AD；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【答案】ABD【解析】【详解】A．由粒子在B2中的偏转知粒子带正电，而在速度选择器中，粒子受的电场力向右，则粒子受水平向左的洛伦兹力，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故A正确；B．粒子经过速度选择器进入磁场，速度一定相同，在磁场B2中做匀速圆周运动，由可得粒子的半径不同，一定是比荷不同，而运动的周期则它们的周期不同，这些离子在B2中的运动时间即为周期的一半，也不相同，故B正确；CD．在磁场B2中做匀速圆周运动，由可得粒子的半径不同，比荷一定不同，而电量可能相等，故D正确，C错误。故选ABD。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～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.液滴电荷量为C.在内，液滴的运动方向向下D.若极板间距离足够大，则时液滴与初始位置相距【答案】CD【解析】【详解】A．根据楞次定律感应电流形成的磁场垂直纸面向外，由安培定则感应电流方向为逆时针，在电源内部电流从低电势流向高电势，则在0～内，金属板B带正电，液滴的电场力方向向上，则液滴带正电，A错误；B．根据法拉第电磁感应定律可得，在0～内，两极板间电势差为由于液滴在此时间内受力平衡，则联立解得B错误；C．在0～内，金属板B带正电，液滴的电场力方向向上，则液滴带正电，在内，根据楞次定律感应电流形成的磁场垂直纸面向里，由安培定则感应电流方向为顺时针，在电源内部电流从低电势流向高电势，则金属板A带正电，小液滴受电场力向下，所以液滴向下运动，C正确； D．在内，由C选项中分析，金属板A带正电，小液滴受电场力向下大小仍为mg，所以液滴向下运动，加速度大小为2g，则时液滴与初始位置相距D正确。故选CD。非选择题部分三、非选择题（本大题共5小题，共49分）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）。【答案】①.CE②.测摆长时，仅测了摆线长度漏测了小球半径等③.9.86【解析】【分析】【详解】(1)[1]A．单摆在摆角小于时的运动是简谐运动，所以单摆的摆角不能太大，故A 错误；B．为了减小实验误差，摆线应适当长些，故B错误；C．为了减小空气阻力对实验的影响，摆线的长度应远大于摆球的直径，所以应选择质量大，体积小的实心小球作为摆球，故C正确；D．为了减小测量周期的误差，测量周期时，应取摆球通过最低点时做为计时的起、终点位置，故D错误；E．为了减小测量周期误差，测量周期时，应测摆球30～50次全振动的时间算出周期，故E正确。故选CE。(2)[2]图像不过坐标原点，将图像向右平移1cm就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小1cm，故可能是测摆长时，仅测了摆线长度而漏测了小球半径等。(3)[3]由单摆周期公式得图像斜率结合图像数据得到则求得18.利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，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、位置时游标卡尺读数也如图2中所给出，则①分划板在图中位置时游标卡尺的读数为，在位置时游标卡尺读数为________，相邻两条纹间距________；②该单色光的波长_______；（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时，测量值________实际值。（填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】①.B②.15.6③.0.75④.⑤.大于【解析】 【详解】（1）[1]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，由公式可知A．将单缝向双缝靠近，不改变条纹间距，故A错误；BC．将屏向靠近双缝的方向移动，条纹间距减小，故C错误B正确；D．使用间距更小的双缝，条纹间距增大，故D错误。故选B。（2）①[2][3]由图2可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则在位置时游标卡尺读数为则相邻两条纹间距②[4]根据可知，该单色光的波长（3）[5]如图3测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则测得的偏大，由公式可知，波长的测量值大于真实值。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，另一质量为的滑块A静止在导轨上B的右侧到B距离为的位置，A与导轨粗糙部分间的动摩擦因数为。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，重力加速度大小为，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。【答案】（1）；（2） 【解析】【详解】（1）对滑块A、B碰撞后压缩弹簧的过程中，根据机械能守恒定律有解得（2）取水平向左的方向为正方向，设A、B碰撞前瞬间，A的速度为，根据动量守恒定律有设A开始向左滑动的初速度大小为，根据动能定理有根据动量定理有解得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，则离子的荷质比应满足什么条件？ 【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)离子在平行板内匀速直线运动，因此有又解得离子在平行板内的速度为(2)如图为离子在第I象限磁场区域内运动的轨迹图，由几何关系得，轨迹半径为轨迹对应的圆心角为运动周期为运动时间为 (3)要使离子一定能打在x轴上，离子在磁场B中运动的最小半径如图所示，由几何关系得由得即必须小于。21.如图1所示，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，磁场的磁感应强度随时间按正弦规律变化，周期为，如图2所示。一根质量为的金属棒垂直放在导轨上与导轨接触良好，刚好组成一个边长为的正方形闭合回路。已知金属棒接入电路的电阻为，金属导轨的电阻不计，金属棒始终处于静止状态，求： （1）t=时，金属棒受到的摩擦力；（2）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。【答案】（1），水平向右；（2）；（3）【解析】【详解】（1）当时感应电动势金属棒始终处于静止状态方向：水平向右（2）由得 （3）感应电动势最大值则得