浙江省宁波金兰联盟2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题（解析版）

2023-2024学年高二第二学期五校联考物理试卷考生须知：1.本卷共7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（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. 一个质量为的垒球，以的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度大小为，以垒球初速度的方向为正方向，则垒球被棒击打前后动量变化量为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】初动量为打击后动量故动量变化为故选D。2. 下列运动中属于机械振动的是（）A. 人趴在地上做俯卧撑B. 水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动C. 五星红旗迎风飘扬D. 乒乓球在乒乓球桌上上下跳动【答案】B【解析】【详解】AC物体在平衡位置附近的往复运动叫做机械振动，人趴在地上做俯卧撑和五星红旗迎风飘扬都缺少确定的平衡位置，所以不属于机械振动，AC错误；B水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动，其平衡位置是无风时芦苇静止时的竖直位置，则芦苇的摆动是在平衡位置附近的往复运动，属于机械振动，B正确；D乒乓球静止时在桌面位置，那么乒乓球在乒乓球桌上上下跳动不是在平衡位置附近的往复运动，与机械振动的定义不符，D错误。故选B。3. 如图甲所示，单摆在竖直面内的A、C之间做简谐运动。小华同学利用传感器得到了单摆的摆球沿摆线方向的关系图（图乙）。为了进一步的研究单摆的特性，小华继续实验。先使摆球（视为质点）带负电（摆线是绝缘的），然后分别将其放在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场中。对于此次研究，小华的猜想正确的是（）A. 由图像可得单摆摆动的周期为B. 摆球运动到最低点B时，回复力为零，所受合力为零C. 加上匀强磁场后，A与C不在同一水平面D. 加上匀强电场后，单摆周期变小【答案】D【解析】【详解】A单摆运动的过程在A点时沿细绳方向的加速度最小，B点时最大，C点又最小，所以单摆的一个周期为A-B-C-B-A，因此单摆摆动的周期为，故A错误；B摆球运动到最低点B时回复力为零，沿绳方向的加速度不为零，所以合力不为零。故B错误；C加上匀强磁场后小球受沿绳方向的洛伦兹力，垂直绳方向的运动不受影响，故C错误；D加上匀强电场后，小球受竖直向下的电场力，等效重力加速度变大，根据可知单摆周期减小。故D正确。故选D。4. 某列沿x轴正方向传播的简谐横波，在时的波形图如图所示，P为平衡位置在处的质点。已知该波在此介质中的传播速度为，关于该波，下列说法正确的是（）A. 从时刻开始再经过0.125秒，P点走过的路程为B. P点沿y轴做简谐运动的表达式为C. 从时刻开始，经0.25秒质点P沿x轴正方向传播了D. 该波在传播过程中，若遇到长的障碍物，不能够发生明显的衍射现象【答案】A【解析】【详解】A由图可知波长为4m，则周期为s从时刻开始再经过0.125s= T，P点走过的路程为，故A正确；B波向右传播，根据平移法可知P点从平衡位置向上振动，则P点沿y轴做简谐运动的表达式为CP点只能在平衡位置附近振动，不能“随波逐流”，故C错误； D由图可知波长为4m，该波在传播过程中，若遇到长的障碍物，能够发生明显的衍射现象，故D错误；故选A。5. 单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，ABBC。一束红光垂直AB射入，分别在CD和EA上发生全反射，且两次全反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。则（）A. 红光从空气进入五棱镜后传播速度变大B. 若将红光改为绿光，则在EA上不能发生全反射C. 若将红光改为白光，则人眼通过BC观察到彩色光束D. 该五棱镜对红光的折射率最小值是【答案】D【解析】【详解】A根据光的全反射条件，只有光线在光密介质射向光疏介质时才能发生全反射，又因为光在光疏介质中传播速度大于光密介质中的传播速度，可知光在空气中的传播速度大于五棱镜中的传播速度。故A错误；BC红光在五棱镜的全反射临界角因为绿光的折射率大于红光的折射率，所以绿光的临界角较小，所以更容易发生全反射，所以若将红光改为绿光，则在EA上能发生全反射。又因为在可见光的各种单色光中，红光折射率最小，所以临界角最大，各色光都能在CD和EA面发生全反射，不会色散所以从BC面出去的仍旧是白光，而不是彩色光束。故BC错误；D设射入CD面上的入射角为，因为在CD和EA上发生全反射，且两次反射的入射角相等，如下图根据几何关系有解得当光刚好在CD和AE面上发生全反射时，折射率最小，根据上述分析可知折射率最小时解得最小折射率为故D正确。故选D。6. 为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（） A. 电源电动势越小，则振荡电流的频率越低B. 当电路中电流最大时，电容器两端电压也最大C. 开关a拨向b瞬间，电感L的自感电动势为最大D. 检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高【答案】C【解析】【详解】A振荡电流的频率则振荡频率与电源电动势无关，选项A错误；B当电路中电流最大时，电容器放电完毕，此时电容器两端电压最小，选项B错误；C开关a拨向b瞬间，电流最小，电流变化率最大，即电感L的自感电动势为最大，选项C正确；D检测到振荡电流的频率增加，说明电容器的电容减小，根据则减小，即液面高度在降低，选项D错误。故选C。7. 光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域，下列关于光学现象的说法，正确的是（）A. 如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率小于外套的折射率B. 观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波C. 让激光束通过一个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大D. 在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显【答案】B【解析】【详解】A如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误；B观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波，故B正确；C图丙是双缝干涉图样，让激光束通过一个狭缝，不可能观察到光屏上出现丙图，故C错误；D在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更大的液体，光发生全反射时，临界偏角越小，光在液体中的路程更长，实验现象更明显，故D错误。故选B8. 如图所示，在盛有导电液体的水平玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”，其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场，磁铁上方为S极。电源的电动势，限流电阻。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数为3.5V，理想电流表示数为0.5A。则（ ）A. 从上往下看，液体顺时针旋转B. 玻璃皿中两电极间液体的电阻为7C. 液体消耗的电功率为1.75WD. 电源的内阻为5【答案】C【解析】【详解】A由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心，玻璃皿所在处的磁场方向竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的安培力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，A错误；B对于非纯电阻元件，不满足欧姆定律，即B错误；C液体消耗的电功率为C正确；D电压表的示数为3.5V，电流表示数为0.5A，则根据闭合电路的欧姆定律有解得电源内阻D错误。故选C。9. 如图所示，关于带电粒子（不计重力）在以下四种器件中运动，下列说法正确的是（ ）A. 甲图中，仅增大加速电压，粒子离开加速器的动能就会增加。B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小C. 丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，A极板是磁流体发电机的负极D. 丁图中，从左侧射入的带负电粒子，若速度满足，将向下极板偏转【答案】C【解析】【详解】A甲图中，粒子离开加速器动能由D型盒的半径决定，与加速电压大小无关，A错误；B乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，那么粒子做圆周运动的半径越小，由可知，粒子的半径越小，则粒子的比荷越大，B错误；C丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，正电粒子向B极板偏转，负电粒子向A极板偏转，因此A极板是磁流体发电机的负极，故C正确；D丁图中，带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，当电场力与洛仑磁力两个力平衡时，带电粒子会沿直线射出，当洛伦兹力小于电场力，即解得速度，此时粒子向上极板偏转，故D错误。故选C。10. 水平桌面上固定一根绝缘长直导线，矩形导线框abcd靠近长直导线固定桌面上，如图甲所示。当长直导线中的电流按图乙的规律变化时（图甲所示电流方向为其正方向），则（）A. ，线框内电流的方向为abcdaB. ，线框内电流的方向为abcdaC. ，线框所受安培力方向一直向左D. ，线框所受安培力方向一直向右【答案】B【解析】【详解】A，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线框内电流的方向为adcba，选项A错误；B，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线框内电流的方向为abcda，选项B正确；C，穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线框内电流的方向为abcda，根据左手定则，ad受安培力向右，bc受安培力向左，因ad边受安培力大于bc边受的安培力，可知线框所受安培力方向一直向右，选项C错误；D，线框内电流的方向为abcda，根据左手定则，ad受安培力向左，bc受安培力向右，因ad边受安培力大于bc边受的安培力，可知线框所受安培力方向向左，可知，线框所受安培力方向先向左后向右，选项D错误。故选B。11. 如图甲，某实验小组用电压传感器研究电感线圈特性，图甲中三个灯泡相同，灯泡电阻不变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相连的电脑记录的电感线圈L两端电压u随时间t变化的u-t图像如图乙所示。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻，下列说法正确的是（ ）A. 图乙中电压U1与U2的比值为3：4B. 开关S闭合瞬间，L2、L3同时点亮C. 开关S断开瞬间，灯L2闪亮一下再逐渐熄灭D. 从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯L1的电流保持不变【答案】A【解析】【详解】A开关闭合瞬间，L1和L2串联，电压传感器测量L2两端电压，则稳定后，通过L3的电流为开关断开瞬间，自感电流与原电流等大，则得A正确；B开关闭合瞬间，由于