浙江省宁波诺丁汉大学附中2023年高二物理第二学期期中学业质量监测试题含解析

浙江省宁波诺丁汉大学附中2023年高二物理第二学期期中学业质量监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（）A．两交变电流的频率之比f甲：f乙=1：2B．两交变电流的电动势有效值之比E甲：E乙=3：1C．t=1s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零D．t=1s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上2、一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A．0.5s B．0.75s C．1.0s D．1.5s3、关于多普勒效应，下列说法正确的是（）A．发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化B．发生多普勒效应时，观察者接收到的频率发生了变化C．当观察者和波源速度相同时，会发生多普勒效应D．只有声波才能发生多普勒效应4、如图所示的理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=22∶1，副线圈连接一个理想二极管D和阻值为10Ω的电阻R，二极管D具有单向导电性，正向电阻为零，反向电阻无限大，图中两交流电表是理想电表．当原线圈输入u1=220sin(100πt)V的交流电压时，交流电压表和电流表读数U、I分别为A．10V1AB．10VC．10VAD．10V1A5、在物理学建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A．英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律B．英国物理学家、化学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量C．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境6、如图为某一时刻的波形曲线，波的传播方向沿方向，下列不正确的是：()A．质点A、D的振幅相等B．该时刻质点B、E的速度大小相等C．该时刻质点D、F的加速度为零D．该时刻质点C正向上运动二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻为R，电源电动势为E，内阻忽略不计，L1、L2、L3是三个完全相同的小灯泡，阻值均为R，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2、L3的亮度变化情况是（）A．S闭合，L2、L3先亮后逐渐变暗，L1后亮且亮度逐渐变亮B．S闭合，L2、L3先亮且亮度不变，L1后亮且亮度逐渐变亮C．S断开，L2、L3逐渐熄灭D．S断开，L2、L3闪亮一下逐渐熄灭8、如图所示，木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑的水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）A．a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒B．a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量不守恒C．a离开墙壁后，a和b系统的动量守恒D．a离开墙壁后，a和b系统的动量不守恒9、如图所示，有一平行于纸面的匀强电场A、B、C、D、E、F为电场中一个边长为1m的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为10V、20V、30V，则下列说法正确的是（）A．匀强电场的场强大小为B．B、E一定处在同一等势面上C．正点电荷从E点移到F点，则电场力做负功D．电子从F点移到D点，电荷的电势能减少20eV10、明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三梭镜的新折射后发生色数观象，在光屏ab间形成一条彩色光带，在光带的a、b两侧，下面的说法中正确的是()A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示，已知双缝与屏的距离L，双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=______mm(允许误差)、对准第4条时读数x2=______mm(允许误差)(2)写出计算波长的表达式，______(用x1、x2、L、d表示，不用计算)．(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变______；(选大或小)12．（12分）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L，相同的小灯泡A、B，电阻R，开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路，检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光，电感线圈自感系数较大，当开关断开的瞬间，则有

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(填序号:①B比A先熄灭；②A比B先熄灭；③AB一起熄灭),此时，A灯的电流方向为

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(填序号:①右到左；②左到右)，某同学虽经多次重复断开开关S，仍未见老师演示时出现的小灯泡A闪亮现象，他冥思苦想找不出原因..你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是

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(填序号:①电源的内阻较大；②线圈电阻偏大；③线圈的自感系数较大)四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）在磁感强度B的匀强磁场中，一个质量为M的静止原子核发生α衰变，衰变后的α粒子在磁场中作半径为r的匀速圆周运动．设α粒子质量为m，电量为q，衰变过程中释放的能量全部转化为α粒子和新核的动能，试计算衰变过程中的质量亏损14．（16分）如图所示，水平放置的平行金属导轨宽度为d＝1m，导轨间接有一个阻值为R＝2Ω的灯泡，一质量为m＝1kg的金属棒放置在导轨之上，其电阻为r＝1Ω，且和导轨始终接触良好，整个装置放在磁感应强度为B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使金属棒从静止开始向右运动，求：(1)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平恒力为F＝10N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？(2)若金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2，施加的水平力功率恒为P＝6W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？(3)若金属棒与导轨间是光滑的，施加的水平力功率恒为P＝20W，经历t＝1s的过程中灯泡产生的热量为QR＝12J，则此时金属棒的速度v3是多少？15．（12分）某发电机输出功率是100kW，输出电压是250V，从发电机到用户间的输电线总电阻R是8Ω，要使输电线上的功率损失为5%，而用户得到的电压正好为220V，求升压变压器和降压变压器（都认为是理想变压器）的匝数比各是多少？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】

A．由图象知甲的周期为1s，乙的周期为2s，所以A错误；B．甲的有效值为乙的有效值为所以B错误；CD．t=1s时，甲乙瞬时电压为零，磁通量的变化率为零，此时线圈处于中性面位置，C正确D错误．故选C.2、C【解析】

把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，从船上升到最高点时计时，其振动方程为，代入得，当y=10cm时，可解得：，故在一个周期内，游客能舒服登船的时间是2t=1.0s，故C正确，ABD错误．3、B【解析】多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故A错误，B正确；多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，故C错误；多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括电磁波，故D错误．所以B正确，ACD错误．4、B【解析】原线圈输入u1=220sin100πt（V）交流电压时，因此原线圈的电压有效值为U1==220V；根据原副线圈的电压与匝数成正比，则有：；电压表的读数应该是副线圈电压的有效值，即为10V；若没有二极管，则电流表读数，则为电流的有效值，即为；由于二极管具有单向导电性，电流随着时间变化的规律只有一半，由电流热效应知：I2R=I′2RT，解得：I′=A，故B正确，ACD错误；故选B．点睛：本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，同时对于二极管的作用要了解，即只能有一半时间的有电流流过．5、A【解析】试题分析：英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律，故A正确；英国物理学家、化学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了万有引力常量，故B错误；德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故C错误；古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境，故D错误。考点：物理学史【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。6、C【解析】试题分析：简谐波在传播过程中各个质点的振幅相等．故A正确．在波传播过程中，各质点振动情况相同，只是先后不同．质点B、E的速度大小相等，方向相反．故B正确．DF在正向最大位移处，根据公式可得最大位移处的恢复力最大，所以DF的加速度为最大．故C错误．波向右传播，C向上运动．故D正确．考点：考查了横波图像二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】

当S闭合瞬时，灯L2、L3获得电压，立刻发光，且亮度不变，而灯L1随着线圈L电流的增加，所以L1后亮且亮度逐渐变亮，故A错误，B正确；S断开瞬时，由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，故灯L1、L2、L3灯一起渐渐熄灭，由于通过L1的电流等于L2、L3正常工作时的电流，因此L2、L3不会亮一下逐渐熄灭，故D错误，C正确。8、BC【解析】

AB．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统所受合外力等于墙壁的弹力，合外力不为零，系统的动量不守恒，故A错误，B正确；CD．a离开墙壁后，a和b组成的系统所受到的合外力为零，系统动量守恒，故C正确，D错误。故选BC。9、BD【解析】

AB、连接AC、DF，AC中点电势为20V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，而匀强电场的等势面平行，则DF、CA直线与等势线垂直，则为电场中的两条电场线．故B正确；BA间的电势差为UBA=10V，又UBA=EdABcos30°，得场强E==．故A错误；C、由上得知，E的电势为20V，F点与A点的电势相等为10V，则正电荷从E点移到F点，电场力做正功，故C错误；D、由以上得，F点与A点电势相等，DC电势相等，故电子从F点移到D点与从A点移到C点电场力做功相同，电荷的电势能减少量为20eV，故D正确；故选BD．10、BC【解析】

红光的折射率小于紫光的折射率，经过三棱镜，红光的偏折角小于紫光的偏折角，则b侧是红色光，a侧是紫色光。故A错误。由图知a侧光的偏折角大，三棱镜对a侧光的折射率大，a侧光的波长小。故BC正确。三棱镜对a侧光的折射率大，由公式v=c/n得知，a侧光在三棱镜中传播速率小于b侧光的传播速率。故D错误。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、(1)2.190mm7.869(2)(3)小【解析】

（1）对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm，可动读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm.（2）根据，可得：。（3）根据知双缝间距d增大时条纹间距变小。12、③②②【解析】开关断开后，由于自感，线圈L相当于电源，线圈L和灯泡A、B形成回路，则AB一起熄灭．故选③．开关断开前，流过L的电流自右向左，开关断开后，流过L的电流方向不变，则A灯的电流方向为左到右．故选②．线圈电阻偏大，断开开关前流过L的电流较小；开关断开后，由于自感，线圈L相当于电源，其中电流逐渐减小；断开开关后线圈L和灯