2023-2024年四川省雅安市四校高二下期期中考试物理试题（解析版）

物理试题一、单选题1.医学上用“彩超”进行身体检查时，向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血液反射后又被仪器接收，根据接收到的反射波的频率变化，就能知道血流的速度。该技术重点应用了（）A.共振 B.多普勒效应 C.干涉 D.衍射【答案】B【解析】该技术重点应用了多普勒效应。故选B。2.灵敏电流计的零刻度位于刻度盘中央，为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下，实验小组的同学设计利用“电磁阻尼”来实现这一目的。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案，甲方案和乙方案中的相同磁场均位于零刻度线下方，甲方案在指针转轴上装上扇形铝板，乙方案在指针转轴上装上扇形铝框，下列说法正确的是（）A.因为铝框较铝板质量小，所以乙方案比甲方案更加合理B.乙方案中，铝框小幅度摆动时一定会产生感应电流C.甲方案中，即使铝板摆动幅度很小，铝板中也能产生涡流D.因为穿过铝框的磁通量更大，所以乙方案更合理【答案】C【解析】甲方案中，铝板摆动时，扇形铝板的半径切割磁感线，即使铝板摆动幅度很小，在铝板内也能形成涡流，起电磁阻尼的作用，指针能很快停下来；乙方案中，当指针偏转角度较小时，铝框中磁通量不变，不能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，因此甲方案更合理，C正确，A、B、D错误；故选C。3.如图所示，一辆装满西瓜的货车静止在平直道路上，车厢中西瓜的质量为，重力加速度大小为，现货车从静止开始经时间速度增加到，在此过程中，下列说法正确的是（）A.周围西瓜对西瓜的冲量大小为 B.西瓜受到的重力在时间内的冲量为C.外界对西瓜的总冲量大小为 D.其他条件不变的情况下，时间越短，外界对西瓜的总冲量越大【答案】C【解析】根据动量定理可知外界对西瓜的总冲量，方向水平向左，重力对西瓜的冲量为，方向竖直向下，根据平行四边形法则，可知周围西瓜对西瓜的冲量大小为，故C正确，A、B错误；西瓜加速度不变，可知西瓜所受合外力不变，根据，可知其他条件不变的情况下，时间越短，外界对西瓜的总冲量越小，故D错误。故选C。4.交流发电机模型如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动，从线圈平面与磁场垂直时开始计时，已知线圈转动的角速度，下列说法正确的是（）A.时，线圈位于中性面 B.时，穿过线圈磁通量变化率最大C.时，线圈的感应电动势最小 D.线圈中产生余弦变化规律交变电流【答案】A【解析】时，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零，根据，则和时，线圈均位于中性面，产生的感应电动势等于零，磁通量的变化率最小，故A正确，B错误；时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，故C错误；线圈从中性面开始周期性转动，产生正弦变化规律的交变电流，故D错误。故选A。5.2023年2月，广东省某地发生了级地震，震源深度千米。地震监测站监测到了一列沿轴传播的地震横波，时刻的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A该波沿轴正方向传播B.该地震横波传播的速度为C.该波在传播过程中遇到宽为的障碍物时不会发生明显的衍射现象D.该波与频率为的简谐横波相遇，可以形成稳定的干涉图样【答案】B【解析】由题图乙可知，质点在时刻沿轴负方向振动，结合题图甲根据同侧法可知，该波沿轴负方向传播，故A错误；由题图甲可知，波长为，由题图乙可知周期为，波速，故B正确；由于波长为，该波在传播过程中遇到宽的障碍物时，波长远大于障碍物的尺寸，因此会发生明显的衍射现象，故C错误；该波的频率，该波与频率为的简谐横波相遇，相位差不恒定，不能形成稳定的干涉图样，故D错误。故选B。6.图为速度选择器示意图。、两个极板间的电压为，距离为。极板间有磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为的匀强磁场。一束带电粒子流从射入，部分粒子恰能沿虚线从射出。不计粒子所受重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）A.能从射出的粒子一定带正电 B.能从射出的粒子的电荷量一定相等C.能从射出的粒子的速度大小一定等于 D.能从射出的粒子的比荷一定相等【答案】C【解析】带电粒子从匀速运动至，所受合力为零，无论是正电荷还是负电荷，其所受电场力与洛伦兹力方向均是相反的，选项A错误；根据粒子受力平衡有，可知符合条件的粒子速度大小为，而粒子的电荷量及比荷均无法确定，故选项C正确，选项B、D均错误。故选C。7.如图所示，圆的半径为，圆内有垂直纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场（图中未画出），为竖直方向的直径，为水平方向的直径。一比荷为的带正电的粒子，从圆形磁场边界上的点以一定的速度沿水平方向射入磁场，恰好从点射出，且，下列说法正确的是（）A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为 B.粒子的速度大小为C.粒子在磁场中运动的时间为 D.若粒子从点以相同的速度入射，则粒子从点射出【答案】D【解析】根据几何关系可知，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径，根据洛伦兹力提供向心力有，则粒子的速度大小，粒子在磁场中运动的时间，故A、B、C错误；若粒子从点以相同的速度人射，根据几何关系可知粒子一定从点射出，故D正确。故选D。二、多选题8.霓是大气中有时和虹一起出现的一种光现象，也叫“副虹”。它是太阳光经过水珠发生两次折射和两次全反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中、是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（）A.光的频率比光的频率小B.光在真空中的波长大于光在真空中的波长C.在水珠中，光的传播速度大于光的传播速度D.使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时，用光观测到的干涉条纹比用光宽一些【答案】A、D【解析】根据题中光路图可知，第一次折射时，光的折射角较大，而入射角相等，根据折射定律可知，水对光的折射率比对光的折射率大，则光的频率比光的频率大，故A正确：由公式可知在同一介质中传播时，光的传播速度小于光的传播速度，故C错误；由于光的频率比光的频率大，因此光的波长小于光的波长，使用同双缝干涉实验装置做于涉实验时，用光观测到的干涉条纹比用光宽一些，故B错误，D正确。故选A、D。9.法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机，铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘按图示方向转动，已知匀强磁场的磁感应强度大小为，圆盘半径为，圆盘匀速转动的周期为。下列说法正确的是（）A.流过电阻的电流方向为从到 B.流过电阻的电流方向为从到C.圆盘产生的电动势为 D.圆盘产生的电动势为【答案】B、C【解析】转动的圆盘可看成由无数根沿着半径的导体棒组成，每根导体棒均切割磁感线，从而产生感应电动势（感应电流），根据右手定则可知，圆盘上感应电流从圆周边缘流向圆心，则流过电阻的电流方向为从到，故B正确，A错误；根据法拉第电磁感应定律得圆盘产生的感应电动势，故C正确、D错误。故选B、C。10.如图所示，、接在电压有效值不变的正弦交流电源上，为理想变压器，、、为三个相同的定值电阻，闭合时，三个电阻消耗的电功率相等。下列说法正确的是（）A.原、副线圈的匝数比为B.原、副线圈的匝数比为C.断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为D.断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为【答案】A、C【解析】闭合时，三个电阻消耗的电功率相等，可知此时三个电阻的电流相同，设通过电阻的电流为，设原线圈电流为，副线圈电流为，则有，，根据原、副线圈电流与匝数关系，可知原、副线圈的匝数比为，故A正确，B错误；断开后，设原线圈电流为，则副线圈电流为，可知，消耗的电功率与消耗的电功率之比为，故C正确，D错误。故选A、C。三、实验题11.章飞同学利用图甲所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，实验装置中的元件分别为滤光片、单缝和双缝。通过调节，现已观察到明显的干涉条纹。（1）为了增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，章飞同学可以更换间距______（填“更大”或“更小”）的双缝。（2）观察到的干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准位置时，手轮的读数记作；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准位置时，手轮的示数如图丙所示，此时手轮的读数为______，此读数记作。

（3）已知双缝间距为，双缝到屏的距离为，则待测光的波长为______。（用题中物理量符号表示）【答案】（1）更小；（2）（均可给分）；（3）【解析】（1）根据相邻亮条纹间距公式可知，要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可以更换间距更小的双缝。（2）手轮上的示数为。（3）由图乙知，结合相邻亮条纹间距公式，可得。12.徐同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，就地取材组装了几种实验装置。（1）下列最合理的装置是__________。A. B. C. D.（2）徐同学用游标卡尺测量小球直径，示数如图甲所示，则摆球的直径__________。（3）徐同学用秒表记录单摆振动的周期，为了获得更准确的实验结果，实验中多次改变摆线长度，并测得对应的周期，由于马虎，该同学误将摆线长度当成了摆长，作出的周期的平方一摆长（）图像如图乙所示，该图像的斜率为__________（填“”“”或“”）；根据图乙可以计算得出当地的重力加速度大小_________（取，计算结果保留两位小数）。【答案】（1）D；（2）；（3）；【解析】（1）为了减小误差，小球应选取质量大体积小即密度大的铁球，还需要保证摆动过程中摆线的长度不变，应选用细绳，且要保证摆动过程中摆点不发生移动固定，应采取铁夹夹住细丝线。故选D。（2）该游标卡尺的有标尺为分度，其精度，摆球直径。（3）根据单摆周期公式，可得，则图像斜率，结合题图乙有，解得当地的重力加速度大小。四、解答题13.如图所示，第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），一质量为、电荷量为的带正电粒子从轴上的点以速度垂直于轴射入磁场，从轴上的点射出时速度方向与轴正方向的夹角，点和原点间的距离为，不计粒子受到的重力。求：（1）匀强磁场磁感应强度的大小；（2）粒子在第一象限内运动的时间。【答案】（1）；（2）【解析】（1）设粒子在磁场中做半径为的匀速圆周运动，轨迹如图所示，根据几何关系有，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有，解得。（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子在第一象限内运动的时间为，解得。14.如图所示，在光滑的水平地面上放置一个质量、足够长的木板，在的左端放有一个质量的小滑块（可视为质点），初始时、均静止。现对施加的水平向右的拉力，后撤去拉力。已知、间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求：（1）撤去拉力时小滑块的速度大小；（2）最终到左端的距离。【答案】（1）；（2）【解析】（1）在拉力作用的时间内，对根据动量定理有，解得。（2）撤去拉力前，的位移，拉力做的功，最终、相对静止，根据动量定理有，根据能量守恒定律有，解得。15.如图所示，间距的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一阻值的定值电阻，整个装置被固定在绝缘水平面上，整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小。质量均为，电阻均为、长度均为的金属棒、垂直放在导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数，现给金属棒施加一水平向左的作用力，使金属棒从静止开始以加速度大小做匀加速直线运动