四川省雅安市四校2023-2024学年高二下物理期中考试试题（含答案）

四川省雅安市四校2023-2024学年高二下物理期中考试试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。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A的质量为m，重力加速度大小为g，现货车从静止开始经时间t速度增加到v，在此过程中，下列说法正确的是（）A．周围西瓜对西瓜A的冲量大小为mvB．西瓜A受到的重力在时间t内的冲量为0C．外界对西瓜A的总冲量大小为mvD．其他条件不变的情况下，时间t越短，外界对西瓜A的总冲量越大4．交流发电机模型如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴OO'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A．t=1.B．t=0.C．t=0.D．线圈中产生余弦变化规律的交变电流5．2023年2月，广东省某地发生了3.2级地震，震源深度8千米。地震监测站监测到了一列沿x轴传播的地震横波，t=0时刻的波形图如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A．该波沿x轴正方向传播B．该地震横波传播的速度为4km/sC．该波在传播过程中遇到宽为50m的障碍物时不会发生明显的衍射现象D．该波与频率为1.2Hz的简谐横波相遇，可以形成稳定的干涉图样6．图为速度选择器示意图。P1、P2两个极板间的电压为U，距离为d。极板间有磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场。一束带电粒子流从S1A．能从S2B．能从S2C．能从S2射出的粒子的速度大小一定等于D．能从S27．如图所示，圆O的半径为R，圆内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），MN为竖直方向的直径，CD为水平方向的直径。一比荷为qm的带正电的粒子，从圆形磁场边界上的A点以一定的速度沿水平方向射入磁场，恰好从N点射出，且∠AON=120°A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为2RB．粒子的速度大小为3C．粒子在磁场中运动的时间为πmD．若粒子从C点以相同的速度入射，则粒子从N点射出二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。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a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（）A．b光的频率比a光的频率小B．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长C．在水珠中，a光的传播速度大于b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b光观测到的干涉条纹比用a光宽一些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R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B，圆盘半径为r，圆盘匀速转动的周期为T。下列说法正确的是（）A．流过电阻R的电流方向为从a到b B．流过电阻R的电流方向为从b到aC．圆盘产生的电动势为πBr2T10．如图所示，a、b接在电压有效值不变的正弦交流电源上，T为理想变压器，R1、R2、A．原、副线圈的匝数比为2B．原、副线圈的匝数比为3C．S断开后，R1消耗的电功率与R2D．S断开后，R1消耗的电功率与R2三、非选择题：共54分。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①②③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a位置时，手轮的读数记作x1；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准b位置时，手轮的示数如图丙所示，此时手轮的读数为mm，此读数记作x（3）已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，则待测光的波长为。（用题中物理量符号表示）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d=mm。（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T，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(T2−l)图像如图乙所示，该图像的斜率为（填“1g”“4π2g13．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m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的M点以速度v0垂直于x轴射入磁场，从y轴上的N点射出时速度方向与y轴正方向的夹角α=60°，M点和原点O间的距离为d（1）匀强磁场磁感应强度B的大小；（2）粒子在第一象限内运动的时间t。14．如图所示，在光滑的水平地面上放置一个质量M=3kg、足够长的木板B，在B的左端放有一个质量m=1kg的小滑块A（可视为质点），初始时A、B均静止。现对A施加F=6N的水平向右的拉力，t=2s后撤去拉力F。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.3，取重力加速度大小（1）撤去拉力F时小滑块A的速度大小v1（2）最终A到B左端的距离s。15．如图所示，间距L=0.5m的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一阻值R=2Ω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B=2.0T。质量均为m=0.5kg，电阻均为r=2Ω、长度均为L=0.4m的金属棒MN、CD垂直放在导轨上，金属棒CD与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，现给金属棒MN施加一水平向左的作用力F，使金属棒MN从静止开始以加速度大小a=2m/（1）撤去力F的瞬间，通过金属棒CD的电流；（2）力F的最大功率。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】由题意可知，该仪器是测量反射波的频率变化；而波的干涉、波的衍射及共振都不会产生频率的变化；而多普勒效应中由于波源的移动而使接收到的频率变化；故该技术体现的是多普勒效应。

故答案为：A。

【分析】多普勒效应中由于波源的移动而使接收到的频率变化。熟悉掌握多普勒效应的原理及其在生活中的应用。2．【答案】C【解析】【解答】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，当指针偏转角度较大时，铝框进出磁场的过程中，铝框中磁通量变化，起到电磁阻尼作用，但当指针偏转角度较小时，铝框中磁通量不再变化，不再产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，所以指针不能很快停下，因此甲方案更合理，C符合题意，ABD不符合题意；

故答案为：C。

【分析】根据电磁阻尼现象的原理，分析能够使指针快速停下来的合理方案。3．【答案】C【解析】【解答】ABC．根据动量定理可知外界对西瓜的总冲量I=mv方向水平向左，重力对西瓜的冲量为I方向竖直向下，根据平行四边形法则，可知周围西瓜对西瓜A的冲量大小为IC符合题意，AB不符合题意；D．西瓜的加速度不变，可知西瓜所受合外力不变，根据I=Ft可知其他条件不变的情况下，时间t越短，外界对西瓜A的总冲量越小，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】根据动量定理得出重力对西瓜的冲量，结合力的合成得出周围对西瓜的冲量，结合冲量的表达式得出合力冲量的变化情况。4．【答案】A【解析】【解答】AB．t=0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T=则t=0.5s和C．t=0.D．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。故答案为：A。【分析】刚开始，磁感线与线圈平面垂直，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零，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。5．【答案】B【解析】【解答】A．由题图乙可知，质点P在t=0时刻沿y轴负方向振动，结合题图甲根据同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；B．由题图甲可知，波长为4km，由题图乙可知周期为1s，波速v=故B正确；C．由于波长为4km，该波在传播过程中遇到50m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；D．该波的频率f=该波与频率为1.故答案为：B。【分析】根据同侧法或者上坡下下坡上的方法判断传播方向，波长远大于障碍物的尺寸，能发生明显的衍射现象，频率相同才能形成稳定的干涉图样。6．【答案】C【解析】【解答】A．带电粒子从S1匀速运动至SB．根据粒子受力平衡有Eq=qBv可知符合条件的粒子速度大小为v=而粒子的电荷量及比荷均无法确定，C符合题意，B、D均错误。故答案为：C。

【分析】利用其粒子从S1进入受到的电场力与洛伦兹力相反可以判别粒子的电性；利用平衡方程可以求出粒子速度的大小，其电荷量及比荷的大小无法确定。7．【答案】D【解析】【解答】ABC．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r=R根据洛伦兹力提供向心力有qvB=则粒子的速度大小v=粒子在磁场中运动的时间t=故ABC错误；D．若粒子从C点以相同的速度人射，根据几何关系可知粒子一定从N点射出，故D正确。故答案为：D。【分析】根据几何关系求解粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径，洛伦兹力提供向心力求解运动速度，根据圆心角求解运动时间。8．【答案】A,D【解析】【解答】A．根据题中光路图可知，第一次折射时，b光的折射角较大，而入射角相等，根据折射定律可知，水对a光的折射率比对b光的折射率大，则a光的频率比b光的频率大，故A正确：C．由公式v=可知在同一介质中传播时，a光的传播速度小于b光的传播速度，故C错误；BD．由于a光的频率比b光的频率大，因此a光的波长小于b光的波长，使用同双缝干涉实验装置做于涉实验时，用b光观测到的干涉条纹比用a光宽一些，故B错误，D正确。故答案为：AD。【分析】由光路图判断折射角大小，根据折射定律判断折射率大小，折射率越大，频率越大，在真空中波长越短。9．【答案】B,C【解析】【解答】AB.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，接在边缘和圆心处两铜电刷之间的导体棒与电阻R组成闭合回路，根据右手定则判断可流过电阻R的电流方向为从b到a，B符合题意，A不符合题意；

CD.根据法拉第电磁感应定律可得，圆盘产生的感应电动势

E=Brv=Br·0+ωr2=π10．【答案】A,C【解析】【解答】AB.S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等，根据

P=I2R

可知，此时三个电阻的电流相同，设通过电阻的电流为I0，设原线圈电流为I1，副线圈电流为I2，则有

I1=I0，I2=2I0

根据理想变压器原、副线圈电流与匝数关系式

I1I2=n2n1

可得原、副线圈的匝数比为

n1n2=21

A符合题意，B不符合题意；

CD.S断开后，设原线圈电流为I1'，则副线圈电流为11．【答案】（1）更小（2）13.720（13.719～13.722均可给分）（3）(【解析】【解答】（1）根据相邻亮条纹间距公式Δx=L（2）手轮上的示数为x（3）由图乙知Δx=x2−x【分析】（1）根据双缝干涉相邻间距的表达式得出要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距的措施为更换间距d更小的双缝；

（2）结合螺旋测微器的读数原理得出首轮的示数；

（3）根据相邻亮条纹的间距的表达式得出该波的波长。12．【答案】（1）D（2）21.25（3）4π【解析】【解答】（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20分度，其精度0.d=21mm+5×0（3）根据单摆周期公式T=2π可得T则T2k=结合题图乙有k=4解得当地的重力加速度大小g≈9【分析】（1）保证摆动过程中摆线的长度不变，应选用细绳，应采取铁夹夹住细丝线。

（2）游标卡尺读数不用估读。读到最小刻度即可。

（3）结合单摆周期公式求解周期与摆长的关系，得到斜率的表达式，根据斜率表达式的物理意义求解重力加速度。13．【答案】（1）解：设粒子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，根据几何关系有r−rcosα=d粒子受到的洛伦兹力提供向心力，根据