四川省达州市通川区二校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

这是一份四川省达州市通川区二校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题，共9页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上，本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。

1．本试卷分选择题和非选择题，共100分。考试时间75分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．本试卷主要考试内容：教科版选择性必修第一册，选择性必修第二册。
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．无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电
B．电容器下板带负电
C．俯视看，线圈中电流沿逆时针方向
D．电场能正在转化为磁场能
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．西瓜A受到的重力在时间t内的冲量为0
B．外界对西瓜A的总冲量大小为mv
C．周围西瓜对西瓜A的冲量大小为mv
D．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，穿过线圈的磁通量变化率最大
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，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/s
C．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．动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是（ ）
A．烟雾浓度增大时，的阻值减小
B．烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大
C．滑片P向右移动可以提高报警灵敏度
D．烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大
7．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，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为2R
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bB．流过电阻R的电流方向为从b到a
C．圆盘产生的电动势为D．圆盘产生的电动势为
10．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，为三个相同的定值电阻，S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2∶1
B．原、副线圈的匝数比为3∶1
C．S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为1∶4
D．S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为1∶9
三、非选择题：共54分。
11．（6分）章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；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。
（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．（9分）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_________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_________（π取3.14，计算结果保留两位小数）。
13．（10分）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，M点和原点O间的距离为d，不计粒子受到的重力。求：
（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．（13分）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B，在B的左端放有一个质量的小滑块A（可视为质点），初始时A、B均静止。现对A施加的水平向右的拉力，后撤去拉力F。已知A、B间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求：
（1）撤去拉力F时小滑块A的速度大小；
（2）最终A到B左端的距离s。
15．（16分）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MN、CD垂直放在导轨上，金属棒CD与导轨间的动摩擦因数，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做匀加速直线运动，当金属棒CD将要发生滑动时撤去力F。取重力加速度大小，导轨的电阻不计，金属棒CD与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，金属棒MN与导轨间的摩擦力忽略不计，求：
（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。
物理试题参考答案
1．B【解析】该技术重点应用了多普勒效应，选项B正确。
2．C【解析】根据安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中电流沿逆时针方向，选项C正确；电流正在减小，则电容器正在充电，磁场能正在转化为电场能，电容器下板带正电，选项A、B、D均错误。
3．B【解析】西瓜受到的重力在时间内的冲量，选项A错误；根据动量定理可知，外界对西瓜的总冲量大小为，外界对西瓜的冲量由周围西瓜和地球共同的作用形成，显然周围西瓜对西瓜的冲量大于，选项B正确、C错误；根据动量定理可知，其他条件不变的情况下，改变时间，外界对西瓜的总冲量一直为，选项D错误。
4．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，选项A正确、B错误；时，穿过线圈的磁通量为零，产生的感应电动势最大，选项C错误；线圈从中性面开始周期性转动，产生正弦变化的交变电流，选项D错误。
5．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，选项A错误；由题图甲可知，波长为，由题图乙可知周期为，波速，选项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，选项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，选项D错误。
6．A 【解析】定值电阻两端的电压增大，传感器两端的电压一定减小，干路电流增大，则并联部分电阻一定减小，烟雾浓度增大时的阻值减小，选项A正确；根据欧姆定律可知，烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流减小，选项B错误；滑动变阻器接人电路的阻值越大，滑动变阻器与烟雾传感器并联的电阻越接近，烟雾浓度增大时，两端的电压增大得越明显，即能够提高报警灵敏度，选项C错误；烟雾浓度增大时，烟雾传感器两端的电压一定减小，通过烟雾传感器的电流增大，其消耗的功率可能增大，也可能减小或不变，选项D错误。
7．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，选项A、B、C均错误；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，选项D正确。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，选项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，选项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，选项D正确、B错误。
9．BC【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，选项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，选项C正确、D错误。
10．AC 【解析】S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等，由于三个电阻阻值相等，由电功率公式可知，三个电阻中的电流相等，则原线圈电流，副线圈电流，则变压器原、副线圈的匝数比，选项A正确、B错误；断开后，与中电流比等于，结合电功率公式可知，消耗的电功率与消耗的电功率之比为，选项C正确、D错误。
11．（1）更小
（2）13.720（13.719~13.722均可给分）
（3）
【解析】（1）根据相邻亮条纹的间距公式可知，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）手轮上的读数（13.719~13.722均正确）。
（3）由题图乙知，结合相邻亮条纹的间距公式可得。
12．（1）D （2）21.25 （3） 9.86
【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，应采取铁夹夹住细丝线，选项D正确。
（2）游标卡尺的精度为，摆球直径。
（3）根据单摆周期公式，可得，则图像的斜率，结合题图乙有，解得当地的重力加速度大小。
13．解：（1）设粒子在磁场中做半径为的匀速圆周运动，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
解得。
14．解：（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．解：（1）撤去力的瞬间，对金属棒受力分析，根据受力平衡有
解得。
（2）撤去力前瞬间，力的功率最大，对此时的金属棒受力分析，根据牛顿第二定律有
根据电路特点可知
金属棒产生的感应电动势
根据电路特点有
根据闭合电路欧姆定律有
撤去力瞬间，力的功率
解得。