[物理]陕西省礼泉县2023-2024学年第二学期期中质量调研高二(解析版)

这是一份[物理]陕西省礼泉县2023-2024学年第二学期期中质量调研高二(解析版)，共14页。试卷主要包含了 笔记本电脑机身和显示屏等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题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，有选错或不选的得0分）
1. 以下说法中正确的是（ ）
A. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并通过实验进行了证实
B. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
C. LC振荡电路中，即使没有电阻，也会有能量损失
D. 火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，这属于多普勒效应
【答案】C
【解析】A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过实验进行了证实。故A错误；
B．周期性变化的电场一定在周围空间产生周期性变化的磁场。故B错误；
C．LC振荡电路中，即使没有电阻，也会不断向外辐射电磁波，导致有能量损失。故C正确；
D．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变高，这属于多普勒效应。故D错误。
故选C。
2. 电感器具有通直流阻交流的作用，电容器具有通交流隔直流的作用。如图，含有直流、交流信号的音频信号通过电路后，扬声器发出的信号中（ ）
A. 主要是直流信号
B. 主要是交流信号
C. 直流和交流信号一样强
D. 直流和交流信号都没有
【答案】B
【解析】电感器L具有通直流阻交流的作用，直流信号通过L；电容器C具有通交流隔直流的作用，交流信号通过C，直流信号不能通过C，所以扬声器发出的信号中主要是交流信号；
故选B。
3. 在地震中，建筑物共振会放大地震的影响。设钢混结构建筑物的固有频率与其高度的平方成正比，比例系数为0.5。若某次地震波到达地面的频率为12Hz，下列哪种高度的钢混建筑物因共振所受的影响最大（ ）
A. 5mB. 10mC. 15mD. 20m
【答案】A
【解析】设建筑物高为，其固有频率为，钢混建筑物发生共振时有
解得
地震波到达地面的频率与钢混结构建筑物的固有频率越接近，钢混建筑物因共振所受的影响越大，故的钢混建筑物因共振所受的影响最大。
故选A。
4. 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. AB. A
C. 6AD. A
【答案】B
【解析】取交流电的一个周期进行分段，则在T内，产生的热量
解得
故选B。
5. 如图为隐形战机的有源对消电子设备发出与对方雷达发射波匹配的行波，使对方雷达接受不到反射波，从而达到雷达隐形的效果。下列说法正确的是（ ）
A. 隐形战机雷达隐形的原理是波的干涉
B. 隐形战机雷达隐形的原理是波的衍射
C. 隐形战机雷达隐形的原理是多普勒效应
D. 行波与对方雷达发射波的频率相同、相位相同
【答案】A
【解析】隐形战机雷达隐形的原理是波的干涉，利用行波对方雷达发射波的频率相同、相位相差半个波长而抵消。
故选A。
6. 钓鱼可以修身养性，颇受人们喜爱。如图为某鱼漂的示意图，鱼漂上部可视为圆柱体。当鱼漂受到微小扰动而上下振动，某钓友发现鱼漂向下运动时圆柱体上的M点恰好可以到达水面，向上运动时圆柱体上的N点恰好可以露出水面。忽略水的阻力和水面波动影响，下列说法正确的是（ ）
A. 鱼漂的运动是简谐运动，鱼漂每次通过同一位置时速度相同
B. 鱼漂振动过程中受到重力、浮力、回复力的作用
C. 当M、N的中点到达水面时，鱼漂的速度最大
D. 当M点到达水面时，鱼漂有向下的最大加速度
【答案】C
【解析】A．鱼漂的运动是简谐运动，由简谐运动特点可知，鱼漂每次通过同一位置时速度大小一定相同，方向不一定相同，故A错误；
B．鱼漂受到重力，浮力的作用，重力和浮力的合力为回复力，故B错误；
C．当M、N的中点到达水面时，处于平衡位置，鱼漂的速度最大，故C正确；
D．M点到达水面时，鱼漂位于最低点，鱼漂有向上的最大加速度，故D错误。
故选C。
7. 笔记本电脑机身和显示屏（如图甲）分别装有霍尔元件和磁体，实现开屏变亮，合屏熄灭。图乙为一块利用自由电子导电，长、宽、高分别为a、b、c的霍尔元件，电流大小恒定且方向向右。当合上显示屏时，水平放置的元件处于竖直向下的匀强磁场中，元件前、后表面间产生电压，当电压超过某一临界值时，屏幕自动熄灭。下列说法正确的是（ ）
A. 合屏状态下，前表面的电势比后表面的低
B. 若磁场变强，可能出现闭合屏幕时无法熄屏
C. 前、后表面间的电压与流过霍尔元件的电流大小无关
D. 增大霍尔元件的高度c，可能出现闭合屏幕时无法熄屏
【答案】D
【解析】A．合屏状态下，根据左手定则可知，电子偏向后表面，则前表面的电势比后表面的高。故A错误；
B．根据
解得
U=Bbv
则若磁场变强，前后表面产生的电压变大，则不可能出现闭合屏幕时无法熄屏现象。故B错误；
D．根据
I=nebcv
解得
则增大霍尔元件的高度c，则前后产生的电压减小，则可能出现闭合屏幕时无法熄屏。故D正确；
C．根据
可知，前、后表面间的电压与流过霍尔元件的电流大小有关。故C错误。
故选D。
8. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场线垂直转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 时线框的磁通量变化率为零
B. 时线框平面与中性面垂直
C. 该交流电电动势瞬时值表达式为
D. 该交变电流经理想变压器变压后，频率不变
【答案】CD
【解析】A．由图乙可知，t=0.005s时，线框产生的感应电动势最大，由
可知线框的磁通量变化率最大。故A错误；
B．由图乙可知，t=0.01s时，线框产生的感应电动势为零，说明此时线圈正经过中性面。故B错误；
C．该交流电电动势瞬时值表达式
由乙图可知
，T=0.02s
解得
故C正确；
D．交变电流的频率由线框的转动频率决定，所以该交变电流经理想变压器变压后，频率不变。故D正确。
故选CD。
9. 一列沿x轴传播的简谐横波，某时刻波形如图1所示，以该时刻为计时零点，处质点的振动图像如图2所示。根据图中信息，下列判断正确的是（ ）
A. 波沿x轴正方向传播
B. 时，处的质点加速度为0
C. 时，处的质点位于处
D. 该波遇到8m的障碍物时能产生明显的衍射现象
【答案】AC
【解析】A．由图2可得，t=0时，处的质点向y轴正方向振动，根据“同侧法”，波的传播方向为沿x轴正方向。故A正确；
B．时，处的质点处于负向最大位移处，加速度为最大。故B错误；
C．由图2可知该波的周期为0.4s，可知
即时，处的质点振动了半个周期，位于处。故C正确；
D该波的波长为4m，遇到8m的障碍物时不能产生明显的衍射现象。故D错误。
故选AC。
10. 如图为自耦变压器的示意图，在原线圈输入有效值恒定的正弦交流电，所用电表均为理想电表，不考虑线圈的电阻，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，下列说法正确的是（ ）
A. 仅减小R1，电流表的示数会减小
B. 仅减小R1，电压表的示数不变
C. 仅将触片P顺时针转过适当角度，电流表的示数会减小
D. 仅将触片P顺时针转过适当角度，R0消耗的功率会减小
【答案】BCD
【解析】AB．根据
且原线圈输入有效值恒定的正弦交流电，可知U1、U2不变，但减小R1副线圈的总电阻减小，则I2增大，故I1也增大，故A错误、B正确；
CD．仅将触片P顺时针转过适当角度，导致n2减小，则U2减小，根据
可知R0消耗的功率减小，由于
可知I1减小，故CD正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）
11. 某实验小组利用单摆测量当地重力加速度的值。
（1）为了较精确地测量重力加速度的值，以下四种单摆组装方式，应选择_____。（填序号）
A. B.
C. D.
（2）在某次实验中，由于没有游标卡尺，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出图像，如图所示，实验得到的图像为_____（选填“a”“b”或“c”）；求出当地重力加速度大小为_____（保留两位有效数字）。
（3）若测定的g的数值比当地公认值大，造成的原因可能是_____。（多选，填正确选项前的字母）
A. 测摆长时摆线拉得过紧
B. 开始计时时，过早按下秒表
C. 实验时误将49次全振动记为50次
D. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
【答案】（1）D （2）c 9.9 （3）AC
【解析】（1）为了减小阻力对实验的影响，应选用小钢球，在固定摆线时，应采用夹子夹紧防止摆动中摆线长发生变化。故选D。
（2）[1]由单摆周期
可得
图像与纵轴交于正半轴，故图像为c。
[2]根据
解得
（3）A．根据
可得
测摆线长时摆线拉得过紧，使摆线长度偏大，导致g测量值偏大。故A正确；
B．开始计时，秒表过早按下，使T测量值偏大，导致g值偏小。故B错误；
C．由误将49次全振动数为50次，使得T值偏小，导致g测量值偏大。故C正确；
D．摆线上端悬点未固定，摆动过程中出现松动，l测量值偏小，导致g测量值偏小。故D错误。
12. 传感器在现代生活、生产和科技中有着相当广泛的应用，如图甲是一个压力传感器设计电路，要求从表盘上直接读出压力大小，其中是保护电阻，是调零电阻（总电阻200Ω），理想电流表量程为10mA，电源电动势（内阻不计），压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。
（1）有三个规格保护电阻，应选的是________（填选项前的序号）。
A．200Ω B.400Ω C.800Ω
（2）选取、安装保护电阻后，要对压力传感器进行调零，调零电阻应调为________Ω。
（3）现对表盘进行重新赋值，原2mA刻度线应标注________N。
（4）由于电池老化，电动势降为9.8V，传感器压力读数会出现偏差，如果某次使用时，先调零、后测量，读出压力为1000N，此时电流大小为________mA，实际压力大小为________N。
【答案】（1）C （2）100 （3）4000 （4）5 980
【解析】（1）[1]电流表满偏时，电路的总电阻
由图乙可知，当时，压敏电阻的阻值为，由调零电阻最大为，故只要不小于即可。
故选C。
（2）[2]选取、安装保护电阻后，对压力传感器进行调零，电路的总电阻
当时，电阻为，，故只要调整为即可。
（3）[3]电流为时，电路的总电阻
因为，，压敏电阻为，由图像可得压敏电阻R与压力F的关系，可有
又
可得
（4）[4]由于电流表指针指在同一位置时，流过表头的电流是相同的，由压敏电阻R与压力F的关系
F=1000N时，压敏电阻为，此时电流有
[5]电动势变为，重新调零，得，则有
故压敏电阻
解得
三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，图示为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的P、Q两质点刚开始振动，此后两质点的位移y随时间t变化的关系式为，质点M的平衡位置处于处。求：
（1）两列波相遇的时刻；
（2）从时刻再经2s后质点M运动的路程。
【答案】（1）0.75s；（2）20cm
【解析】（1）波长
周期
波速
两列波相遇经过的时间为
即两波在t=0.75s时刻相遇；
（2）经过0.75s两列波在M点相遇，振动加强，则再经过1.25s=质点M运动路程
S=4×2A+2A=10A=20cm
14. 风力发单作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为，输出电压为，用户需要的电压是，长距离输电线电阻为。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
（1）长距离输电线上的电流多大；
（2）升压变压器原副线圈匝数比以及降压变压器原副线圈匝数比
【答案】（1）；（2）1∶20；240∶11。
【解析】（1）由题意可知输电线损耗功率为
由热功率公式
代入数据解得输电线电流大小为
（2）原线圈中输入电流大小为
所以升压变压器原副线圈匝数比为
这样由变压器规律得升压后电压大小为
到达降压变压器原线圈的电压大小为
所以降压变压器原副线圈匝数比为
15. 如图甲所示为手摇发电机的实物模型，其工作原理可简化为如图乙所示：匀强磁场的磁感应强度大小为T，矩形线圈的总电阻为0.3Ω、匝数为50匝、面积为0.1，可绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。将这台手摇发电机接在理想变压器的原线圈上，副线圈接有规格均为“220V，110W”的灯泡，如图丙所示，现在匀速摇动发电机，使两灯泡均正常发光，已知理想变压器的原、副线圈匝数之比为，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。求：
（1）理想交流电压表的读数；
（2）手摇发电机匀速转动的角速度。
【答案】（1）；（2）10rad/s
【解析】（1）由题意可知副线圈两端电压为U2=220V，根据理想变压器变压规律可得原线圈两端电压，即理想交流电压表的读数为
①
（2）副线圈中的电流为
②
根据理想变压器变流规律可得原线圈中的电流为
③
设手摇发电机匀速转动的角速度为ω，则产生的感应电动势的最大值为
④
有效值为
⑤
根据闭合电路欧姆定律可得
⑥
联立①③④⑤⑥解得
⑦