广西钦州市浦北县2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024年春季学期高中期中教学质量检测高二物理（时间：75分钟，满分100分）一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.关于机械振动相关的描述，下列说法正确的是（）A.单摆的周期随摆球质量的增大而减小B.水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能C.单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零D.只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率【答案】B【解析】A．根据单摆周期公式T=2π可知单摆的周期和摆球质量无关，A错误；B．水平放置的弹簧振子做简谐振动时的平衡位置位于弹簧原长，此位置弹性势能为零，动能最大，弹簧振子做简谐振动时机械能守恒，所以水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能，B正确；C．单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，由于单摆做圆周运动，径向的合力提供向心力，所以合力不为零，C错误；D．根据受迫振动的特征，受迫振动的频率一定等于外界驱动力的频率，D错误。故选B。2.关于机械波，下列说法正确的是（）A.波的传播过程中介质中质点随波迁移B.只有纵波介质分界面上能够发生反射C.机械波在不同介质中传播其波长保持不变D.机械波的传播速度是由介质本身决定的【答案】D【解析】A．机械波在传播过程中，传播的是振动形式，介质本身并不随波迁移，故A错误；B．纵波和横波均可在介质分界面上发生反射，故B错误；C．根据波速与波长和频率的关系公式，可知当机械波由一种介质进入另一种介质中时，波速变化（波速由介质决定）而频率不变（频率由波源决定），故波长一定变化，故C错误；D．机械波的传播速度由介质决定，与波源无关，故D正确；3.下列关于光学现象的说法正确的是（）A.用标准平面检查工件表面的平整程度利用了光的反射现象B.阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的衍射现象C.照相机镜头加增透膜利用光电效应原理D.唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射【答案】D【解析】A．用标准平面检查工件表面的平整程度利用了两个工件间的空气薄膜形成的光的干涉，即薄膜干涉现象，故A错误；B．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的薄膜干涉现象，故B错误；C．照相机镜头加增透膜是通过光的干涉，减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，故C错误；D．人看到的水底是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的虚像，属于光的折射，像的位置比实际物体要浅，所以看上去水底浅，实际上很深，故D正确。4.如图甲所示，理想变压器的原线圈接在交流电源上，副线圈接有R＝5Ω的电阻，原、副线圈匝数之比为10：1，交流电压表的示数是10.0V，电流表、电压表均可看作理想电表。图乙是交流电源输出电压u随时间t变化的图像。则下列说法正确的是（）A.电源输出电压瞬时值的表达式u＝100cos100πt（V）B.变压器的输入功率与输出功率之比为10：1C.变压器原、副线圈磁通量的变化率之比为10：1D.电流表的读数为0.2A【答案】D【解析】A．变压器输入电压为ω=电源输出电压瞬时值的表达式选项A错误；B．变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误；C．变压器原、副线圈共用相同的铁芯，则磁通量的变化率相等，选项C错误；D．次级电流有效值为原、副线圈匝数之比为10∶1，可知初级电流为I1=0.2A选项D正确。故选D。5.如图甲所示，横截面积的线圈的匝数匝，线圈总电阻，沿线圈轴向有匀强磁场，设图示的磁场方向为正方向，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，则在内（）A.a点的电势比b点的低B.线圈的感应电动势为0.2VC.穿过每匝线圈的磁通量的变化率为0.2Wb/sD.在a、b间接一个理想电流表时，电流表的示数为0.4A【答案】B【解析】A．根据楞次定律可知，a点的电势比b点的高，选项A错误；B．根据法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势选项B正确；C．穿过每匝线圈的磁通量的变化率为，选项C错误；D．在a、b间接一个理想电流表时，根据闭合电路欧姆定律可知，电流表的示数选项D错误。故选B。6.如图，一学生练习用头颠球。某次足球由静止开始自由下落80cm，被头部重新顶起，离开头部后足球竖直上升的最大高度为45cm。已知足球与头部作用的时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，重力加速度大小取。则头部对足球的平均作用力大小为（）A.32N B.28N C.8N D.4N【答案】A【解析】设足球从高处自由落下根头部接触瞬间速度大小为，离开头部做竖直上抛运动瞬间速度大小为，有解得取向上为正方向，根据动量定理有解得故选A7.如图所示，绝缘水平面上固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为d，左端连接阻值为R的定值电阻，一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现给导体棒一个水平向右的初速度，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是（）A.从上往下看，回路中产生逆时针方向的电流B.电阻R上产生的热量为C.通过导体棒某截面的电荷量为D.导体棒向右运动的最大距离为【答案】C【解析】A．根据楞次定律可知，从上往下看，回路中产生顺时针方向的电流。故A错误；B．根据能量守恒，可知回路中产生的热量为电阻上产生的热量为故B错误；C．通过导体棒某截面的电荷量为由动量定理可得联立解得故C正确；D．设导体棒向右运动的最大距离为L，则有联立解得故D错误。故选C。二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得零分。8.松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干使松果脱落。下列说法正确的是（）A.树干振动的频率等于采摘振动头振动的频率B.采摘振动头停止振动后树干的振动频率逐渐减小C.采摘振动头振动的频率越大落果效果一定越好D.不同的树木落果效果最好时采摘振动头的振动频率不同【答案】AD【解析】A．工作中，树干做的是受迫振动，其振动频率等于采摘振动头的振动频率。故A正确；B．采摘振动头停止振动，则树干的振动频率不变，振幅逐渐减小，故B错误。C．当采摘振动头振动频率等于树干的固有频率时，将发生共振现象，此时树干的振幅最大，采摘落果的效果最好，所以采摘振动头振动的频率越大落果效果不一定越好，故C错误；D．由于不同的树木树干的固有频率不同，所以落果效果最好时采摘振动头的振动频率也应不同，故D正确。故选AD。9.某机械波在轴上传播，如图所示，实线代表时刻的波形图，虚线代表时的波形图。下列关于这列波的说法中正确的是（）A.若波沿轴正方向传播，它的周期B.若波沿轴正方向传播，速度可能为C.若波沿轴负方向传播，它的周期D.若波速为，时刻，处质点的位移是0【答案】BD【解析】A．若波沿x轴正方向传播，则由图可知解得周期为当n=0时，T=1.2s，因此它的周期可能为1.2s，故A错误；B．由图可知，波长，若波沿x轴正方向传播，则速度当n=2时，v=30m/s，故B正确；C．若波沿x轴负方向传播，则由图可知解得周期为当n=0时，T=0.4s，因此它的周期可能为0.4s，故C错误；D．若波沿x轴负方向传播，则速度当n=0时，v=10m/s，故波沿x轴负方向传播，且周期为T=0.4s。因t=0时刻，x=1m处质点位移是0，则t=0.4s时刻，x=1m处质点的位移是0，故D正确。故选BD。10.某同学受如图甲所示极限运动的启发，设计了如图乙所示的简化模型，质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的左侧面为光滑弧面，弧面底部与水平面相切，一质量为m的小球以速度v0向右运动，若小球未能冲出滑块的顶端，则下列说法正确的是（）A.小球在滑块上运动到最高点时速度为零B.小球和滑块组成的系统动量不守恒C.小球滑离滑块时的速度方向一定向左D.小球滑离滑块后滑块的速度大小为【答案】BD【解析】AB．小球和滑块组成的系统在水平方向上动量守恒，当竖直方向上动量不守恒；当小球运动到最高点时，小球和滑块具有相同的速度，且速度不为零，故A错误，B正确；解得，因为m、M的大小关系未知，v1的值可能为正，即小球滑离滑块时的速度方向可能向右，故C错误，D正确。故选BD。三、实验题：每空2分，共16分，请把答案写在答题卡上11.利用“插针法”可以测量不平行玻璃砖的折射率。如图a，就是利用“插针法”测量玻璃砖（玻璃砖的入射面AB和出射面CD不平行）折射率的实验光路图，请你分析与该实验相关的下列问题：（1）出射光线与入射光线______（填“平行”或“不平行”）；（2）如图a所示，本实验光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图b所示，从图线可知玻璃砖的折射率______；（3）对本题实验数据的处理也可采用如下图c方法：以入射点O为圆心，取一合适的长度为半径作圆，该圆与入射光线交于M点，与折射光线的延长线交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，其垂足分别为N、E，现测得；，则该玻璃砖的折射率______。【答案】不平行1.51.5【解析】（1）[1]因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的折射角不等，可知出射光线和入射光线不平行。（2）[2]根据折射定律有结合图b可得，折射率为（3）[3]根据题意，由折射定律有12.某同学用如图甲所示装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。（1）实验中优先选用的摆球是______。A.钢球 B.塑料球 C.橡胶球（2）该同学用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则摆球的直径______mm，摆长______（用字母表达）。（3）该同学通过。多次实验得出数据画出摆长和周期图像，如图丙，根据图像求出重力加速度______（取，结果保留三位有效数字）。（4）图丙中点不在图线上，导致该点偏离图线的原因可能是______。A.实验中将40次全振动记为41次 B.实验中将40次全振动记为39次C.实验中将摆线长作为摆长 D.实验中将摆线长与摆球直径之和作为摆长【答案】（1）A（2）12.0l+d2（3）9.68（9.65~9.75）（4【解析】（1）为了减小实验误差，摆球应该选择质量大，体积小，即选择密度大的钢球。故选A。（2）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为[2]摆长等于摆线长与钢球半径之和即有L=l+（3）根据单摆周期公式有T=2π解得结合图像有解得（4）AB．图中P点在直线上侧，若摆长测量准确，表明周期偏小，即可能是40次全振动记为41次，故A正确，B错误；CD．图中P点在直线上侧，若周期测量准确，表明波长偏大，即可能是将摆线长与摆球直径之和作为摆长，故C错误，D正确。故选AD。四、解答题：本题共3小题，共38分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位，请把答案写在答题卡上。13.如图所示，一根竖直插入水中的杆AB，在水中部分长1.0m，露出水面部分长0.3m，已知水的折射率为，则当阳光与水平面成37°角时，杆AB在水下的影长为多少？（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（答题卡上要体现出光路图）【答案】1.15m【解析】根据题意可知，入射角为，则绘制出的光路图如下所示根据折射定律可得，折射角大小为因此影子的长度解得14.如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点以初速度v0水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，已知OM=2OA，不计空气阻力，重力加速度为g，求:（1）电场强度E的大小和方向；（2）M、N两点之间的距离；【答案】（1），电场强度方向竖直向上；（2）【解析】（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡，有求得电场强度方向竖直向上；（2）小球做匀速圆周运动，为圆心，弦长为，，如图所示设半径为，由几何关系知根据牛顿第二定律有在第一象限中，小球做平抛运动可得联立求得15.如图所示，某超市两辆相同的手推购物车静置于水平地面上，相距x1=2m沿直线排列，质量均为m=10kg。第2辆车前方是超市的瓷砖墙，据瓷砖说明书，当其受冲击力超过600N会发生碎裂。为节省收纳空间，工人给第一辆车一个瞬间的水平速度v₀=6m/s，使其运动2m后与第二辆车相碰，且在极短时间内相互嵌套结为一体，以共同的速度运