廣東省廣州廣雅名校2023-2024學年高二下學期期中考試模擬物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單項選擇題．本題共7小題，每小題4分，共28分，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確．1．下列關于光的說法正確的是（）A．圖甲中，陽光下的肥皂薄膜呈現彩色條紋是光的折射現象B．圖乙中，激光切割主要利用了激光的相干性C．圖丙中，DNA雙螺旋結構的發現利用了衍射圖樣D．圖丁中，戴特制的眼鏡觀看立體電影，是利用了光的干涉現象2．如圖所示為洛倫茲力演示儀的結構圖。勵磁線圈產生的勻強磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產生，其速度方向與磁場方向垂直。電子速度的大小和磁場強弱可分別由通過電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流來調節（電流越大，磁場越強）。下列說法中正確的是（）A．僅增大勵磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變大B．僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大C．僅增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變大D．僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變大3．在光纖制造過程中，拉伸速度不均勻，會使得拉出的光纖偏離均勻的圓柱體，而呈圓臺狀，如圖所示，已知此光纖長度為L，圓臺對應底角為θ，折射率為n，真空中光速為c。現光從下方垂直射入下臺面，則（）A．光從真空射入光纖，光的頻率變小B．光通過此光纖到達小截面的最短時間為LC．從上方截面射出的光束一定是平行光D．若滿足sinθ>4．如圖甲所示，裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中，水面足夠大，把玻璃管向下緩慢按壓4cm后放手，忽略空氣阻力，玻璃管的運動可以視為豎直方向的簡諧運動，測得玻璃管振動周期為0.5s，以豎直向上為正方向，某時刻開始計時，其振動圖像如圖乙所示，其中A為振幅，對于玻璃管（包括管內液體），下列說法正確的是（）A．回復力等于玻璃管所受的浮力B．在t1~t2時間內，玻璃管加速度減小，速度增大C．在t1時刻玻璃管加速度為零，速度為正向最大D．振動過程中動能和重力勢能相互轉化，玻璃管的機械能守恒5．圖(a)中醫生正在用“彩超”技術給病人檢查身體；圖(b)是某地的公路上拍攝到的情景，在路面上均勻設置了41條減速帶，從第1條至第41條減速帶之間的問距為100m。上述兩種情況是機械振動與機械波在實際生活中的應用。下列說法正確的是（）A．圖(a)“彩超”技術應用的是共振原理B．圖(b)中汽車在行駛中顛簸是多普勒效應C．圖(b)中汽車在行駛中顛簸是自由振動D．如果圖(b)中某汽車的固有頻率為1.5Hz，當該汽車以3.75m/s的速度勻速通過減速帶時顛簸最厲害6．某種光電式火災報警器的原理如圖所示，由紅外光源發射的光束經煙塵粒子散射后照射到光敏電阻上，光敏電阻接收的光強與煙霧的濃度成正比，其阻值隨光強的增大而減小。閉合開關，當煙霧濃度達到一定值時，干簧管中的兩個簧片被磁化而接通，觸發蜂鳴器報警。為了能在更低的煙霧濃度下觸發報警，下列調節正確的是（）A．增大電阻箱R1的阻值 B．增大電阻箱RC．增大電源E3的電動勢 7．如圖所示，水平面上固定著兩根相距L且電阻不計的足夠長的光滑金屬導軌，導軌處于方向豎直向下、磁感應強度為B的勻強磁場中。相同的銅棒a、b平行地靜止在導軌上且與導軌接觸良好，每根銅棒的長度等于兩導軌的間距、電阻為R、質量為m。現給銅棒a一個平行于導軌向右的瞬時沖量I，關于此后的過程，下列說法正確的是（）A．銅棒b獲得的最大速度為IB．銅棒b的最大加速度為BC．銅棒b中的最大電流為BLID．銅棒b中產生的最大焦耳熱為I二、多項選擇題．本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分．8．擺鐘是一種較有年代的計時鐘表。其基本原理是利用了單擺的周期性，結合巧妙的擒縱器設計，實現計時的功能。如圖為其內部的結構簡圖，設原先擺鐘走時準確，則（）A．擺動過程中，金屬圓盤所受合力為其回復力B．擺鐘在太空實驗室內也可以正常使用的C．該擺鐘從北京帶到廣州，為使走時準確，需旋轉微調螺母使金屬圓盤沿擺桿向上移動D．該擺鐘在冬季走時準確，到夏季為了準時，考慮熱脹冷縮需旋轉微調螺母使金屬圓盤沿擺桿向上移動9．我國正在大力發展新能源，其中風能就是一種。風力發電、輸電簡易模型如圖所示，已知風輪機葉片轉速為每秒k轉，通過轉速比為1：n的升速齒輪箱帶動發電機線圈高速轉動，發電機線圈面積為S，匝數為N，勻強磁場的磁感應強度為B，t=0時刻，線圈所在平面與磁場方向垂直，發電機產生的交變電流經過理想變壓器升壓后；輸出電壓為U。忽略線圈電阻，下列說法正確的是（）A．t=0時刻，穿過線圈的磁通量變化率為最大B．發電機輸出交變電流的頻率為knC．變壓器原、副線圈的匝數比為2πknNSBD．發電機產生的瞬時電動勢e=2πknNSBsin(2πknt)10．一列波長為150cm的簡諧橫波，沿x軸的正方向傳播，該波的振幅為2cm。已知t=0時刻波上相距50cm的兩質點a、b的位移都是1cm，運動方向相反，如圖所示。若質點a比質點b提前0.A．該列簡諧橫波的周期為0B．該列簡諧橫波的傳播速度為7.5m/sC．當質點b的位移為+2cm時，質點a的位移為負D．在t=0.05s時刻質點三、實驗題；把答案填在答題卡對應橫線上，本題共2題，共14分．11．某同學在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中：（1）雙縫干涉實驗裝置如圖所示：下列說法中正確的是____。A．光源發出的光要經濾光片成為單色光，濾光片一般裝在單縫前B．實驗中要注意使單縫與雙縫相互平行，以便在光屏上觀察到清晰干涉條紋C．為了減小測量誤差，最好測量相鄰條紋間的中心距離D．如果把普通光源換成激光光源，則光具座上透鏡、濾光片、單縫均可以撤去（2）該同學以某種單色光做實驗時，先將測量頭的分劃板中心刻度線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第一條亮紋，此時手輪上的刻度如圖所示，讀數為mm；轉動手輪，當分劃板中心刻度線與第6條亮紋中心對齊時，讀數是17.332mm，已知裝置中雙縫間距為0.2mm，雙縫到屏的距離是1.0m，則測得此單色光的波光為m（保留兩位有效數字）。12．某探究小組探究單擺的裝置如圖甲所示，細線端拴一個球，另一端連接力傳感器，固定在天花板上，將球拉開一定的角度（不大于5°）靜止釋放，傳感器可繪制出球在擺動過程中細線拉力周期性變化的圖像，如圖乙。（1）用20分度的游標卡尺測出小球直徑d如圖丙所示，讀數為mm；（2）從圖乙中可知此單擺的周期為（選填“t1”或“t2”），現求得該單擺的擺長為L，則當地的重力加速度為（3）若科學探險隊在珠穆朗瑪峰山腳與山頂利用該裝置分別做了實驗。在山腳處，作出了單擺周期與擺長L之間的關系T2?L圖像，為圖丁中直線c。當成功攀登到山頂后，又重復了在山腳做的實驗。則利用山頂實驗數據作出的圖線可能是圖丁中的直線四、計算題；本題共3題，共40分．按題目要求在答題卡的指定區域內作答，超出答題框的不給分．解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位．13．如圖所示為半徑為R的半圓柱形玻璃磚的橫截面，O為該橫截面的圓心。光線PQ沿著與AB成30°角的方向射入玻璃磚，入射點Q到圓心O的距離為33（1）求玻璃磚的折射率及光線從Q點傳播到E點所用的時間；（2）現使光線PQ向左平移，求移動多大距離時恰不能使光線從圓弧面射出（不考慮經半圓柱內表面反射后射出的光）。14．在一列沿水平直線傳播的簡諧橫波上有相距4m的A、B兩點，如圖甲、乙分別是A、B兩質點的振動圖像．已知該波波長大于2m，求這列波可能的波速．15．如圖1，一端封閉的兩條平行光滑長導軌相距L，距左端L處的右側一段被彎成半徑為L2的四分之一圓弧，圓弧導軌的左、右兩段處于高度相差L2的水平面上．以弧形導軌的末端點O為坐標原點，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標軸，圓弧導軌所在區域無磁場；左段區域存在空間上均勻分布，但隨時間t均勻變化的磁場B(t)，如圖2所示；右段區域存在磁感應強度大小不隨時間變化，只沿x方向均勻變化的磁場B(x)，如圖3所示；磁場B(t)和B(x（1）若金屬棒能離開右段磁場B(x)區域，離開時的速度為v（2）若金屬棒滑行到x=x1位置時停下來，求：金屬棒在水平軌道上滑動過程中通過導體棒的電荷量（3）通過計算，確定金屬棒在全部運動過程中感應電流最大時的位置。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、圖甲中，陽光下的肥皂薄膜呈現彩色條紋是光的干涉現象，故A錯誤；

B、激光頻率單一，相干性非常好；平行度高；激光的強度大，亮度高，激光切割是利用了激光的能量集中性，故B錯誤；

C、圖丙中，DNA雙螺旋結構的發現利用了衍射圖樣；X射線衍射技術極大地推動了DNA結構的研究進程，富蘭克林對DNA進行了X射線衍射分析并獲得了高清圖象，沃森和克里克利用了查哥夫關于堿基含量的研究數據，進而修正并構建了正確的DNA雙螺旋結構模型，故C正確；

D、圖丁中，戴特制的眼鏡觀看立體電影，是利用了光的偏振現象，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】肥皂薄膜呈現彩色條紋是光的干涉現象，激光頻率單一，相干性非常好，平行度高，強度大。立體電影利用了光的偏振現象。DNA雙螺旋結構的發現利用了衍射圖樣。2．【答案】B【解析】【解答】AB、根據電子所受洛倫茲力的方向結合右手定則判斷勵磁線圈中電流方向是逆時針方向，電子在加速電場中加速，由動能定理有

eU=12mv02

電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，有

eBv0=mv02r

解得

3．【答案】D【解析】【解答】A、光的頻率由光源決定，與介質無關，所以光從真空射入光纖，光的頻率不變，故A錯誤；

B、光通過此光纖到達小截面的最短距離為L，光在光纖中的傳播速度

v=cn

則光通過此光纖到達小截面的最短時間為

t=Lv=nLc

故B錯誤；

C、通過光纖側面反射后再從上方截面射出的光束不垂直截面射出，上方截面的光束不平行，故C錯誤；

D、設臨界角為C，則

sinC=4．【答案】B【解析】【解答】A、玻璃管（包括管內液體）只受到重力和水的浮力，所以玻璃管做簡諧運動的回復力等于重力和浮力的合力，故A錯誤；

BC、由圖像可知，在t1~t2時間內，玻璃管位移減小，則加速度減小，玻璃管向著平衡位置做加速運動，速度增大，t1時刻處于負向最大位移處，速度為零，加速度為正向最大，故B正確，C錯誤；

D、玻璃管在做簡諧運動的過程中，水的浮力對玻璃管做功，所以振動的過程中玻璃管的機械能不守恒，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】確定玻璃管在水中運動過程的受力情況，繼而確定玻璃管做簡諧運動回復力的來源。熟悉掌握物體做簡諧運動的規律及特點。明確玻璃管做簡諧運動過程，各力的做功情況，繼而確定振動過程機械能是否守恒。5．【答案】D【解析】【解答】A、圖(a)“彩超”技術應用的原理是波的多普勒效應，故A錯誤；

BC、圖(b)中汽車在行駛中顛簸是受迫振動，故BC錯誤；

D、相鄰兩個減速帶之間的距離為

d=10041-1m=2.5m

當汽車顛簸最厲害時，汽車發生共振現象，速度為

v=dT=df=2.5×1.5m/s=3.75m/s6．【答案】D【解析】【解答】A、增大電阻箱R1的阻值，則紅外光源發出的紅外線強度減小，若煙霧濃度降低，則光敏電阻接收的光強降低，阻值變大，則干簧管的電流減小，則干簧管中的兩個簧片不能被磁化而接通，觸發蜂鳴器不能報警，故A錯誤；

B.同理，若煙霧濃度降低，則光敏電阻接收的光強降低，阻值變大，若再增大電阻箱R2的阻值，則干簧管的電流減小，則干簧管中的兩個簧片不能被磁化而接通，觸發蜂鳴器不能報警，故B錯誤；

C、增大電源E3的電動勢，對干簧管的通斷無影響，故C錯誤；

D、增大干簧管上線圈的匝數，可使干簧管在電流減小時增加磁性，可使干簧管中的兩個簧片被磁化而接通，觸發蜂鳴器報警，故D正確。

故答案為：D。

【分析】當流過干簧管的電流達到一定值時，干簧管中產生的磁場增大，達到一定值后兩個簧片被磁化接通，觸發蜂鳴器報警。更低的煙霧濃度下觸發報警，煙霧濃度降低，光敏電阻增大，要使簧片仍被磁化，則需保證干簧管所在回路的電流超過臨界值或者增加干簧管上線圈的匝數，使產生的磁感應強度增大，再結合題意進行分析解答。7．【答案】A【解析】【解答】A、兩銅棒在任意時刻所受安培力等大反向，所以系統動量守恒，共速時b有最大速度

mv0=2mv

銅棒b的最大速度

v=12v0=I2m

故A正確；

C、選取水平向右為正方向，根據動量定理求解a開始時速度

v0=Im

根據左手定則判斷安培力，可知此后a導體棒做減速運動，b導體棒做加速運動，所以回路中的感應電動勢最大值

E=BLv0

銅棒b中的最大電流為

Imax=E2R=BLI8．【答案】C,D【解析】【解答】A、回復力是指向平衡位置的力，擺動過程中，金屬圓盤所受重力沿軌跡切線方向的分力為其回復力，金屬圓盤所受合力還有一部分提供向心力，故A錯誤；

B、金屬圓盤所受重力沿軌跡切線方向的分力為其回復力，該擺鐘在太空實驗室內處于完全失重狀態，因此不可正常使用，故B錯誤；

C、該擺鐘從北京帶到廣州，重力加速度減小，由單擺的周期公式

T=2πlg

可知周期變大，擺鐘變慢，為走時準確，需要擺鐘的擺長變短，需旋轉微調螺母使金屬圓盤沿擺桿向上移動，故C正確；

D、該擺鐘在冬季走時準確，到夏季溫度升高，由于熱脹冷縮，擺長變長，為了準時，需要擺長變短，因此考慮熱脹冷縮需旋轉微調螺母使金屬圓盤沿擺桿向上移動，故D正確。

故答案為：CD。9．【答案】B,D【解析】【解答】A、t=0時刻，穿過線圈的磁通量最大，磁通量變化率最小，故A錯誤；

B、發電機線圈的轉速為kn，線圈轉動的角速度

ω=2πkn

輸出交變電流的頻率為

f=ω2π=kn

故B正確；

C、變壓器原線圈輸出電壓的最大值

Em=NBSω=NBS×2πkn

變壓器原線圈輸出電壓的有效值

E=Em2=2πknNBS

變壓器原、副線圈的匝數比為

n110．【答案】A,C,D【解析】【解答】B、依題意，該橫波的振動形式從質點a傳播到質點b需要0.2s，有

v=xt=2.5m/s

故B錯誤；

A、根據

v=λT

解得

T=0.6s

故A正確；

D、依題意，質點振動時，從平衡位置到最大位移處需要

T4=0.15s

質點b從位移1cm處運動到2cm處需要

t=0.15×23s=0.1s

則質點a從位移1cm處運動到平衡位置需要

ta=0.15s-0.1s=0.05s11．【答案】（1）A；B；D（2）2.332；6.0×10-7【解析】【解答】（1）A．光源發出的光要經濾光片成為單色光，濾光片一般裝在單縫前，選項A正確；B．實驗中要注意使單縫與雙縫相互平行，以便在光屏上觀察到清晰干涉條紋，選項B正確；C．為了減小測量誤差，最好用測微目鏡測出n條亮紋中心間的距離a，求出相鄰兩條亮紋間距Δx=選項C錯誤；D．如果把普通光源換成激光光源，由于激光相干性比較好，則光具座上透鏡、濾光片、單縫均可以撤去，選項D正確。故選ABD。（2）手輪上的刻度如圖所示，讀數為2mm+0.332mm=2.332mm（2.331—2.334都正確）雙縫間距Δx=解得λ=

【分析】（1）根據“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗原理選擇正確的選項；

（2）根據螺旋測微器的讀數原理進行讀數，結合雙縫干涉相鄰亮條紋的間距表達式得出該單色光的波長。12．【答案】（1）18.50（2）t2；（3）a【解析】【解答】（1）由圖丙所示游標卡尺可知，游標尺是20分度的，游標尺的精度是0.05mm，游標卡尺示數為

d=18mm+10×0.05mm=18.50mm

（2）擺球每次經過平衡位置時繩的拉力最大為F1，而在一個周期內擺球兩次經過平衡位置，由圖乙所示可知，單擺周期T=t2；

該單擺的擺長為L，由單擺周期公式

T=2πLg

可知，重力加速度

g=4π2Lt22

（3）由單擺周期公式

T=2πLg

可得

13．【答案】（1）解：光線PQ入射到玻璃磚表面，入射角α=60°，設對應折射光線QE的折射角為β，如圖所示：由幾何關系得：tanβ=3即：β=30°根據折射定律有：n=解得：n=光線QE在玻璃磚內傳播的速度為：v=傳播的距離為：QE=光線從Q點傳播到E點所用的時間：t=（2）解：若使光線PQ向左平移距離x，折射光線Q'E在ΔQ'聯立解得：x=【解析】【分析】（1）利用幾何關系可以求出折射的大小；結合折射定律可以求出折射率的大小；結合光傳播的路程和速度可以求出傳播的時間；

（2）利用全反射結合正弦定理可以求出距離的大小。14．【答案】解：由振動圖像得質點振動周期T=0.若波由A向B傳播，B點比A點晚振動的時間Δt=nT+3所以A、B間的距離為Δs=vΔt=λ則波長為λ=4Δs因為λ>2m，所以n=0當n=0時，λ1=16當n=1時，λ2=16若波由B向A傳播，A點比B點晚振動的時間Δt所以A、B間的距離為Δs則波長為λ因為λ>2m，所以n=0當n=0時，λ'1=16m當n=1時，λ'2【解析】【分析】由圖像得到該波的周期，根據同一時刻AB兩質點的振動狀態，得到AB間的距離與波長的關系，考慮波的可重復性，結合波長大于2m的限定，得到波長的可能值，再由波速公式v=λ15．【答案】（1）解：由圖2可知，根據法拉第電磁感應定律，感應電動勢為E=金屬棒在弧形軌道上滑行過程中，產生的焦耳熱為Q金屬棒在弧形軌道上滑行過程中，根據機械能守恒定律有mg金屬棒在水平軌道上滑行的過程中，產生的焦耳熱為Q2，根據能量守恒定