山西省朔州市怀仁市2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题

这是一份山西省朔州市怀仁市2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题，共9页。试卷主要包含了选择题，实验题等内容，欢迎下载使用。

物理
命题：怀仁市教育局高中教研组
（考试时间90分钟，满分100分）
一、选择题：本题共8小题，每题3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。
1.电磁波按波长由大到小排列正确的是（ ）
A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线B. γ射线、红外线、紫外线、无线电波
C.红外线、无线电波、γ射线、紫外线D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线
2.如图所示的交变电流，每个周期的前三分之一周期按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定，则该交变电流的电流有效值为（ ）
A. B. C. D.
3.如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I，报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
A.I变大，U变大B.I变大，U变小
C.I变小，U变大D.I变小，U变小
4.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在水平面上A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
图甲图乙
A. t=0.8s时，振子的回复力最大
B.该振子的频率为1.6Hz
C. t=0.6s到t=1.0s的时间内，振子通过的路程为16cm
D.该振子的振幅为16cm
5.如图所示，竖直弹簧上端固定，质量为m的小球在竖直方向做振幅为A的简谐运动。当小球振动到最高点时弹簧恰好为原长，重力加速度为g，则小球在简谐运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
B.小球最大动能等于mgA
C.弹簧最大弹性势能等于mgA
D.小球在最低点时弹簧的弹力大小为2mg
6.如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点正下方的点钉一个光滑钉子，使，将单摆拉至A处由静止释放，小球将在A、B、C间来回摆动，若摆动中摆线与竖直方向的夹角小于5°，则此单摆的周期为（ ）
A. B. C. D.
7. “水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波，其在某一时刻的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻（设为t=0）起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A.该列简谐横波沿x轴负方向传播，波速大小为1m/s
B.该列简谐横波与频率为2Hz的简谐横波可发生稳定干涉
C.在t=1s时，质点P的加速度为零
D.从t=0到t=3s，质点Q通过的路程为2.4m
8.如图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法有：①增大波源的频率；②减小波源的频率；③将N板向上移动一些；④将N板向下移动一些。以上方法正确的是（ ）
A.①④B.②③C.①③D.②④
二、选择题：本题共4小题，每题6分，共24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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9.如图（a）所示，在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈可绕与磁感线垂直的中心轴，匀速转动，线圈两次以不同的转速转动产生的正弦式交变电动势图像如图（b）中图线甲、乙所示，则（ ）
图（a）图（b）
A.两次t=0时刻线圈平面均与磁场方向平行
B.图线甲、乙对应的线圈转速之比为2∶1
C.将转轴移至与线圈ab边共线，则相同转速下交变电动势的峰值不变
D.若线圈电阻为0.1Ω，则线圈电动势按图线乙规律变化时的发热功率为10W
10.如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz。现匀速转动摇把，转速为240r/min。则（ ）
A.当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5s
B.当振子稳定振动时，它的振动频率是4Hz
C.当转速增大为300r/min时，弹簧振子的振幅增大
D.当转速减小为180r/min时，弹簧振子的振幅增大
11.如图所示，是水平面上两列频率相同简谐波在某时刻的叠加情况。两列波振幅均为A=5cm，波的传播方向如箭头方向所示，实线与虚线分别表示波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（ ）
A.N、P两处质点此刻位移为0
B.P、Q两处质点在该时刻的竖直高度差为10cm
C.M、Q连线中点处的质点是振动减弱点
D.从该时刻起，经过二分之一周期，位于M点的质点到达平衡位置，此时位移为零
12.波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中x轴上的A、B两点处，AB=1.20m，如图所示。两波源产生的简谐横波沿直线AB相向传播，波速为4m/s。已知两波源振动的初始相位相同，则A、B间合振动振幅最小的点的位置与A点的距离为（ ）
三、实验题：2小题，共15分。
13.（6分）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
（1）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A.控制变量法B.等效替代法
C.演绎法D.理想实验法
（2）变压由两个线圈和铁芯等构成，下列说法正确的是 。
A.匝数多的线圈导线粗B.匝数少的线圈导线粗
C.铁芯由绝缘的铜片叠成D.铁芯由绝缘的硅钢片叠成
（3）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为 。
14.（9分）在“用单摆测量重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为t，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题：
（1）同学用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则摆球的直径为 cm；
（2）根据题目中给的物理量，计算本地重力加速度的表达式为g= 。
（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是 。
A.实验时，摆球振幅太小
B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C.开始计时时，停表过迟按下
D.实验时误将49次全振动记为50次
（4）为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出T2-L图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的T2-L图像是图乙中的 （选填“①”“②”或“③”）
三、解答题：3小题，共37分。
15.（9分）如图所示，发电机输出功率为P=100kW，输出电压为U1=250V，用户需要的电压为U4=220V，已知升压变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=1∶20，两理想变压器之间输电线的总电阻为r=5Ω，其他电线的电阻不计，试求：
（1）输电线上的电流大小；
（2）输电线中因发热而损失的功率；
（3）降变压器原、副线圈匝数比。
16.（12分）一列横波沿x轴传播，如图所示，实线a为t=0时刻的波形曲线，虚线b为0.5s时的波形曲线，求：
（1）根据图像求出波的振幅和波长。
（2）若该列波向右传播且周期大于0.5s，则波速多大？
（3）若该列波波速为30m/s，求x=1m处的质点从t=0时刻开始计时的振动方程。
17.（16分）如图所示，矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=10πrad/s匀速转动，线框共10匝，面积S=0.5m2，电阻r=1Ω，通过导线与一阻值R=49Ω的定值电阻相连，所有电表均为理想交流电表。（计算结果可保留根号）
（1）将图示时刻记为t=0，写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；
（2）时，电压表、电流表的示数；
（3）过程流过电阻R的电荷量。
（4）转动一周的过程中，整个电路产生的热量
怀仁市2023~2024学年度下学期高二
第一次教学质量调研试题
物理答案
一、选择题：本题共8小题，每题3分，共24分
1.A2、B3、D4、D5、D6、C7、A8、B
二、选择题：本题共4小题，每题6分，共24分
9、BC10、BD11、AB12、AC
三、实验题：（第13题：每空2分，共6分；第14题：第三空3分，其余每空2分，共9分。共计15分）
13.（1）A（2）BD（3）D
14.（1）2.125（2）（3）B（4）①
三、解答题：3小题，共37分。
15.（9分）解析：
（1）理想变压器原、副线圈中的电压比等于匝数比
则
输电线上的电流
（2）输电线中因发热而损失的功率
（3）降压变压器的输入电压为
用户需要的电压为220V，根据原、副线圈匝数与电压的关系，可知降压变压器原、副线圈匝数比为。
16.（12分）解析：
（1）由图可知，该波振幅A=2cm
波长
（2）该波向右传播且T＞0.5s，结合波形图可知，该波向右传播的距离为
则波速
（3）若波速为30m/s，则0.5s内传播的距离
可知波的传播方向向x轴负方向；波速为30m/s时，则波的周期为
x=1m处的质点从t=0时刻向y轴负方向振动，从t=0时刻开始计时的振动方程为
17.（16分）解析：
（1）感应电动势最大值为
t=0时线框平面于磁场平行，则瞬时值表达式为
（2）电动势有效值为
电流表示数为
电压表示数为
（3）时线框转动弧度为
则磁通量的变化量为
根据，，
联立得，过程流过电阻R的电荷量为
（4）转动一周的过程中，整个电路产生的热量为