【物理】广东省清远市211联盟2024-2025学年高二下学期期中联考试卷（解析版）

这是一份【物理】广东省清远市211联盟2024-2025学年高二下学期期中联考试卷（解析版），共13页。
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。
4.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，再选涂其他答案标号。
5.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
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. 为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用振动器使松果落下的装置。如图所示，将振动器固定在树干上，机车带动振动器振动树干，使松果落下。下列相关说法正确的是（ ）
A. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
B. 振动器以固定频率稳定工作后，树干越细树木振动频率越大
C. 当振动器的频率与树干的固有频率相同时，采果效果最好
D. 当拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动音调变高
【答案】C
【解析】A．当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，故A错误；
B．树干在振动器的振动下做受迫振动，稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，故B错误；
C．根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，树干振幅最大，此时落果效果最好，故C正确；
D．根据多普勒效应，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动音调降低，故D错误。
故选C。
2. 茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。泡茶时向茶杯中倒入热水，过一段时间后水温降低，关于泡茶中的物理现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象
B. 泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高水分子的平均动能越大
C. 茶水的温度降低时，速率小的水分子数目减少，速率大的水分子数目增多
D. 水蒸气凝结成小水珠的过程中，水分子间的引力增大，斥力减小
【答案】B
【解析】A．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是因为茶叶中的色素分子在水中扩散，扩散现象是分子的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，所以这不是布朗运动现象，A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，B正确；
C．茶水温度降低时，水分子的平均动能减小，分子的平均速率减小，速率小的分子数目增多，速率大的分子数目减少，C错误；
D．水蒸气凝结成小水珠的过程中，分子距离减小，水分子间的引力和斥力均增大，D错误。
故选B。
3. 华裔科学家高馄被誉为“光纤之父”，他获得2009年诺贝尔物理学奖。光纤通信具有传输容量大、衰减小、抗干扰性强等优点。光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其纤芯和包层材料不同，光在纤芯中传播。下列说法正确的是（ ）
A. 光纤通信依据的原理是光沿直线传播
B. 纤芯的折射率比外套的折射率大
C. 波长越长的光在光纤中传播的速度越小
D. 光从左端空中进入光纤内芯后，其波长变长
【答案】B
【解析】AB．光纤通信依据的原理是光的全反射，光发生全反射的必要条件是光必须从光密介质（折射率较大的介质）射向光疏介质（折射率较小的介质），所以纤芯的折射率比外套的大，光传播时在纤芯与包层的界面上发生全反射，故A错误，B正确；
C．波长越长（即光频率越低），介质对其的折射率n越小；根据可知波长越长的光在光纤中传播的速度越大，故C错误；
D．光从左端空中进入光纤内芯后，波速变小，但频率不变，根据可知波长变短，故D错误。
故选B。
4. 使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基地台及耳机的信号传输如下图所示。若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则（ ）
A. 甲波的波长比乙波的波长短
B. 真空中甲波的传播速度比乙波小
C. 甲波与乙波相遇会发生稳定的干涉现象
D. 真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物
【答案】D
【解析】A．由图可知甲波的频率小于乙波的频率，则甲波波长比乙波长，故A错误；
B．所有频率电磁波在真空中的传播速度都为m/s，故B错误；
C．甲波与乙波频率不同，不能发生稳定的干涉，故C错误；
D．波长越长的波越容易发生衍射，甲波的波长比乙波长，所以真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物，故D正确。
故选D。
5. 在我国，近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动。其振动图像如图乙所示，取竖直向上为位移的正方向。则（ ）
A. 在t=0.3s时刻，鱼漂的速度方向竖直向下
B. 在t=0.3s时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下
C. 该鱼漂的振动频率为2.5Hz
D. 该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段
【答案】B
【解析】AB．由图乙可知，t=0.3s时刻，鱼漂的位移沿y轴正方向，此时运动方向向上，则鱼漂的加速度沿y轴负方向，故A错误，B正确；
C．由图乙可知鱼漂振动的周期为0.8s，则其频率
故C错误；
D．根据加速度与位移关系为可知，位移减小时，加速度a在减小，而此时都是在平衡位置两侧向平衡位置靠近，而平衡位置速度最大，所以速度在增大，不可能出现加速度减小速度也在减小的情况，故D错误。
故选B。
6. 船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P的振动图像，则（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的波速为1.5m/s
C. 0~1s时间内，质点P沿x轴运动了1.5m
D. 若超声波频率增大，则它在水中传播速度增大
【答案】A
【解析】A．由图2可得，在时刻，P质点沿y轴正方向振动，由波形的平移方式可知该波沿x轴正方向传播，A正确；
B．由图1可知，该波的波长，由图2可知周期，则该波的波速
B错误；
C．质点P只在平衡位置附近振动，不沿x轴运动，C错误；
D．波在介质中传播的速度与介质有关，与波源频率无关，D错误。
故选A。
7. 如图甲为某感温式火灾报警器，当警戒范围内发生火灾，温度升高达到预设值时，报警器报警。其简化工作原理图如图乙所示，其中为滑动变阻器，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，报警器连入电路中的部分可看作定值电阻。图乙中理想变压器原、副线圈匝数比为55∶6，副线圈输出电压如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 用交流电压表测原线圈两端的电压时，其示数为V
B. 警戒范围内出现火情时，通过热敏电阻的电流减小
C. 警戒范围内出现火情时，理想变压器输入功率变小
D. 若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器的阻值
【答案】D
【解析】A．由图可知，副线圈输出电压的有效值，根据变压器电压与匝数成正比，可得原线圈输入电压的有效值为220V，交流电压表的示数为有效值，故A错误；
B．R处出现火情时电阻变小，则副线圈电流变大，流过热敏电阻的电流增大，B错误；
D．若要调低预设的报警温度，由图乙知热敏电阻变大，因为定值电阻，所以可减小滑动变阻器的阻值，故D正确；
C．R处出现火情时电阻变小，则副线圈的电流变大，根据
可知，变压器的输出功率变大，根据理想变压器的功率关系知，输入功率变大，故C错误。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
8. 如图所示为3D立体电影的画面及其原理图，关于其光学原理的说法正确的是（ ）
A. 利用了光折射现象
B. 利用了光的偏振现象
C. 说明光是一种横波
D. 说明光是一种纵波
【答案】BC
【解析】图示是用偏振眼镜观看3D立体电影，利用了光的偏振现象，说明光是一种横波。
故选BC。
9. 如图所示为某款金属探测仪及其内部的线圈与电容器构成的LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻LC振荡电路中的磁场方向如图所示，且电流强度正在增强过程中，则（ ）
A. 电容器正在充电
B. 电流的方向由b流向a
C. 电容器下板带正电
D. 电场能正在转化为磁场能
【答案】BD
【解析】ACD．因电流正在增大，则电容器正在放电，电场能正在转化为磁场能，电容器下板带负电，AC错误，D正确；
B．根据楞次定律结合安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中的电流沿逆时针方向，电流的方向由b流向a，B正确。
故选BD。
10. 风力发电是一种绿色环保的发电方式，清远市佛冈县近年来大力发展风力发电。若一风力发电装置的输出功率为、发电机的输出电压，经变压器升压后用总电阻的输电线向远处输电，在用户处的降压变压器输出电压。若升压变压器与降压变压器的匝数比满足，则以下说法正确的是（ ）
A. 升压变压器的匝数比为
B. 降压变压器输出的电流
C. 输电线损失电压
D. 输电的效率为88%
【答案】ACD
【解析】A．设，则有
对升压变压器，有，
对降压变压器，有，
联立各式解得，，，，
则升压变压器的匝数比为，故A正确；
B．根据降压变压器的电流关系可知，故B错误；
C．输电线损失电压为，故C正确；
D．输电的效率为，故D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤，请按要求作答。
（1）图甲是“测量玻璃的折射率”实验装置图，在直线AO上插了两枚大头针和，在bb′侧调整观察视线，另两枚大头针和可能插在直线__________上（填“1”“2”“3”或“4”）。如果有几块宽度（图中ab的长度）不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度__________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量；
（2）在“用单摆测重力加速度的大小”实验中，用游标卡尺测量摆球直径d，其示数如图乙所示，摆球直径__________cm。用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的__________（填“最高点”或“最低点”）；
（3）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，已知滴入水中的油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为mL，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，所看到的图形如图丙所示，测得该油膜的面积约为85。由此可估算出油酸分子的直径约为__________m（保留两位有效数字）。若油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积，会导致油酸分子直径的计算结果__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）2 大 （2）1.66 最低点 （3） 偏大
【解析】（1）[1]由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，由于光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向左侧偏移，又根据几何知识可知，出射光线和入射光线平行，所以即大头针和在直线2上；
[2]根据实验操作步骤可知，增大玻璃砖的厚度，测量的折射角较准确，可减小误差，所以应选用宽度大的玻璃砖来测量。
（2）[1]10分度游标卡尺的精确值为，由图可知摆球直径为
[2]摆球在最低点速度最大，选作起点计时误差小，用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的最低点。
（3）[1]油酸分子的直径约为
[2]油酸分子直径，油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积，所测S偏小，会导致油酸分子直径的计算结果偏大。
12. 某实验小组通过实验探究一个热敏电阻的特性，并用此热敏电阻制作一个报警电路。
（1）为了探测热敏电阻的特性，设计了如图甲所示的电路，为滑动变阻器，为电阻箱，为热敏电阻，热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
①实验时，记录温控室的温度，将合向1，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到__________（填“a”或“b”）端，调节滑动变阻器的滑片，使电流表有合适的示数，将合向2，调节电阻箱，使电流表的示数仍为，记录此时电阻箱接入电路的示数为，则温度为时，热敏电阻的阻值为__________；
②多次改变温控室的温度，重复上述实验过程，测得多组热敏电阻在不同温度t下对应的电阻值R，作出R-t图像，如图乙所示，由图可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（填“增大”或“减小”）。
（2）用上述热敏电阻设计一个报警电路如图丙所示，图中继电器的供电电池，其电动势为3V，内阻不计，继电器电磁铁线圈用漆包线绕成，其电阻为40。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，指示灯熄灭，警铃响。当环境温度升高时，继电器的磁性将__________（填“增大”“减小”或“不变”），当环境温度达到__________℃时，指示灯熄灭，警铃报警。
【答案】（1）b 减小 （2）增大 100
【解析】（1）①[1][2]闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动b端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大；由等效法可知，温度为时，热敏电阻的阻值为；
②[3]从图像可以看出，该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
（2）[1][2]当环境温度升高时，热敏电阻阻值减小，电压不变，电流将增大，对应继电器的磁性将增大；由题意可知，当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，指示灯熄火，警铃响。当电流等于50mA时，热敏电阻的阻值为
则由图乙可知，当热敏电阻阻值为20，温度为100℃。
13. 一条小船（可视为质点）停泊在海岸边，有人测得小船在1min内完成了30次全振动，时刻海浪的波形图如图所示，此时小船处于平衡位置，沿y轴正方向运动。求：
（1）海浪传播的速度大小；
（2）从时刻开始计时，经过1min内小船通过的路程。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）小船在1min内完成了30次全振动
则小船的振动周期
由题图可知，海浪机械波的波长
则海浪传播的速度大小
（2）由题图可知，海浪机械波的振幅
小船从时刻开始，经过一个周期振动的路程为4个振幅A，故1min内小船通过的路程
14. 为提升公园水池的观赏效果，工作人员在池底的P 点处安装了一盏彩灯（彩灯可视为点光源）。已知池深H=2m，P 点到水池右侧的水平距离为 当水池装满水时，距离池边x₂=2.4m的工作人员恰能看到彩灯，工作人员眼部离地的高度为h=1.8m。已知光在真空中的速度
（1）求水的折射率n；
（2）光在水中的速度v；
（3）如果想让彩灯的光也能从水池左侧的B 点射出水面，则 B 点与 P 点的水平距离L不能超过多少。（结果用根号表示）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）光线在A点的折射角
入射角
则折射率
（2）光在水中的速度
（3）若光线恰好能在B点发生全反射，则
B 点与 P 点的水平距离
解得
15. 应急小型发电机是常见保障设备之一，如图甲所示。发电原理可简化如图乙所示，矩形线圈abcd的面积共有220匝，线圈电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，在外力作用下线圈以3000r/min的转速绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO＇匀速旋转，不计交流电流表的内阻。（计算结果用表示且可带根号）求：
（1）从图乙中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈转动一圈线圈电阻r上产生的热量；
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量。
【答案】（1）（V） （2） （3）
【解析】（1）由题知n=3000r/min=50r/s，匀速转动的角速度大小
线圈产生的最大感应电动势为
线圈从中性面位置开始转动，电动势的瞬时表达式为（V）
（2）电动势的有效值为V
电流的有效值为
匀速转动周期
线圈转动一圈线圈电阻r上产生的热量
（3）线圈从图示位置转过90°的过程中，感应电动势的平均值为
感应电流的平均值为
由闭合电路欧姆定律
解得通过电阻R的电量