廣東省廣州市三校（四中、三中、培正）2023-2024學年高二下學期期中考試物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選題（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，只有一項是符合題目要求的）1．下列說法正確的是（）A．只有障礙物的尺寸或縫的寬度與波長相近或者比波長更小時，才能產生衍射現象B．交通警察向車輛發射超聲波并通過測量反射波的頻率變化，從而確定車輛行進的速度是利用了波的反射C．波發生折射時，波的頻率、波長、波速均發生變化D．圍繞正在發聲的音叉走一圈，就會聽到聲音忽強忽弱，是聲波的干涉現象2．如圖為某風力發電機簡易模型圖。在風力作用下，風葉通過轉軸帶動條型磁鐵轉動，在線圈L中產生感應電動勢的瞬時表達式為u=222sin2πt（V），將線圈LA．磁鐵轉到圖示位置時，線圈L中的磁通量最小B．線圈L中感應電動勢的有效值為44VC．風葉每轉動一圈，電阻R中電流方向改變兩次D．若風葉的轉速不變，增大R的阻值，則電阻R上消耗的功率一定增大3．水上樂園的沖浪池示意圖如圖，波浪從深水區向淺水區傳播時，波長將變短。圖中游客在波浪池中隨波浪運動，下列說法正確的是（）A．游客將隨波浪沖到淺水區 B．此時游客正在向上運動C．沖浪池表面的波浪屬于縱波 D．波浪傳到淺水區頻率增大4．如圖甲所示，在一條張緊的繩子上掛幾個擺，a、c擺的擺長相同且小于b擺的擺長。當a擺振動的時候，通過張緊的繩子給其他各擺施加驅動力，使其余各擺也振動起來。圖乙是c擺穩定以后的振動圖像，圖丙是c擺的共振曲線，不計空氣阻力，則（）A．b、c擺振動達到穩定時，b擺振幅較大B．若減小a擺的振動周期，則c擺共振曲線的峰將向右移動C．a、c擺的固有周期相等D．由圖乙可知，此時b擺的周期大于t5．如圖甲所示，擺鐘是較有年代的一種計時鐘表，其基本原理是利用了單擺的周期性。小亦同學為理解其原理，自制模擬實驗，如圖乙所示，細線下懸掛一個除去了柱塞的注射器，注射器內裝上墨汁。當注射器在豎直面內擺動時，其運動可視為簡諧運動，沿著垂直于擺動方向勻速拖動一張硬紙板，注射器流出的墨水在硬紙板上形成了如圖丙所示的曲線。下列說法中正確的是（）A．拖動硬紙板的速度越大，注射器振動的周期越長B．注射器經過平衡位置時合外力不為零C．減小注射器擺開的角度，相同時間內完成全振動的次數會增加D．注射器做簡諧運動的回復力是由重力和擺線拉力的合力提供6．如圖是某魚漂的示意圖，O、M、N為魚漂上的三個點。當魚漂靜止時，水面恰好過點O。用手將魚漂向下壓，使點M到達水面，松手后，魚漂會上下運動，上升到最高處時，點N到達水面。魚漂的運動可看成簡諧運動，下列說法正確的是（）A．魚漂的機械能守恒B．點M到達水面時，魚漂的加速度最大且方向向下C．松手后，當魚漂由下往上運動時，速度先變大后變小D．一個周期內，魚漂的點O只有一次到達水面7．如圖所示的理想變壓器，原、副線圈上接有完全相同的五個燈泡，A、B兩點間輸入有效值恒為UAB的正弦交流電壓。當開關S斷開時，L1、L2、L3和L4四個燈泡的亮度相同。原、副線圈匝數分別為n1、n2，燈泡的阻值恒定，副線圈兩端電壓用UCD表示，開關S閉合后五個燈泡均不損壞，下列說法正確的是（）A．n1：n2=1：3B．開關S斷開時，UAB：UCD=3：1C．開關S閉合時，IL1：IL2=3：4D．開關S閉合時，燈泡L1的亮度比S斷開時亮二、多項選擇題（共3小題，每小題6分、共18分，在每小題給出的四個選項中，有多選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全得3分，有選錯得0分）8．如圖甲所示，“戰繩”是一種新型鍛煉身體的方法。把繩子的一端固定在一點，用手握住繩子的另一端，上下抖動使繩子振動起來，可以達到鍛煉身體的效果。如圖乙為t=0時刻的波形圖，此時繩波在向右傳遞。已知鍛煉時手上下抖動的頻率為5Hz，下列說法正確的是（）A．該列繩波的波速為100m/sB．t=0.1s時，x=3m處的質點到達平衡位置且向下振動C．t=0.25s時，x=1m處的質點到達波峰位置D．t=0.25s時，x=2m處的質點速度最大9．安全帶是汽車行駛過程中生命安全的保障帶。如圖，在汽車正面碰撞測試中，汽車以72km/h的速度發生碰撞。車內假人的質量為50kg，使用安全帶時，假人用時0.8s停下；不使用安全帶時，假人與前方碰撞，用時0.2s停下。以下說法正確的是（）A．碰撞過程中，汽車和假人的總動量守恒B．安全帶減小了碰撞過程中假人的動量變化量C．安全帶減小了碰控過程中假人的動量變化率D．使用安全帶時，假人受到的平均作用力約為1250N10．風能是一種清潔無公害可再生能源，風力發電非常環保，且風能蘊量巨大，截至2023年底，中國風電裝機容量接近4億千瓦，位居世界第一。如圖為某風力發電場向一學校供電線路圖，發電場的輸出功率為10kW，輸出電壓為250V，用戶端電壓為220V，輸電線總電阻R=20Ω，升壓變壓器原、副線圈匝數比n1A．降壓變壓器的匝數比nB．輸電線上的電流為40AC．該輸電系統的輸電效率為96D．深夜學校的用電器減少，輸電線上損失的功率將變小三、非選擇題（本題共5小題，共54分，考生根據要求作答）11．某同學自己在家里做單擺測定重力加速度的實驗，由于沒有擺球，他用一塊不規則的石塊代替，用細線將石塊系好，結點為A，細線上端固定于O點，如圖甲所示，然后用刻度尺測量細線的長度L作為擺長，將石塊拉開一個小角度（約5°）并由靜止釋放，石塊擺到最低點時開始計時，用秒表測量完成50次全振動的總時間t，由T=實驗次數12345擺線長L（cm）607079879550次全振動時間t（s）80869199周期T（s）1111（1）第4次實驗時的秒表示數如圖乙所示，它的示數為s；（2）該同學根據實驗數據作出的T2?L圖像如圖丙所示，圖丙中圖像沒有通過原點的原因是（3）取π2=9.87，由圖丙求出重力加速度（4）把細線的長度作為擺長，并由圖丙求出的g值（選填“大于”“小于”或“等于”）當地的真實值。12．如圖（a），光電門1、2固定在氣墊導軌上，滑塊A靜置于光電門1左側，滑塊B靜置于光電門1、2之間，現用該裝置驗證A、B碰撞前后系統動量守恒。完成下列相關實驗內容。（1）實驗原理若氣墊導軌水平，A、B質量分別為mA、mB；A向右運動，遮光片通過光電門1的遮光時間為Δt1，A、B碰后粘在一起運動，遮光片通過光電門2的遮光時間為Δt2。當Δ（2）實驗操作①調節氣墊導軌水平：接通氣源，僅將A放置于光電門1的左側，輕推A，若遮光片通過光電門1的遮光時間大于通過光電門2的遮光時間，則需要適當（選填“升高”“降低”）導軌左端，反復調節使氣墊導軌水平；②再將A、B如圖（a）放置，輕推A，使A、B碰撞并粘在一起，記錄Δt1、③重復步驟②，多次實驗，記錄多組Δt1、（3）實驗數據處理把記錄的數據在圖（b）中描點連線，作出Δt1?Δt已知mA=176.0g，mB=177.13．在電視劇《西游記》中，孫悟空為朱紫國國王懸絲診脈，中醫懸絲診脈懸的是“絲”，“診”的是脈搏通過懸絲傳過來的振動，即通過機械波判斷出病灶的位置與輕重緩急。如示意圖所示，假設在0點脈搏跳動產生了一列沿x軸正方向傳播簡諧橫波。在t=0時，波傳播到軸上的質點B，在它的左邊質點A位于正的最大位移處，在t=0.2s時，質點（1）該波的周期T；（2）該波的波速v大小；（3）從t=0時開始到質點E剛剛振動時，經歷的時間及在該段時間內質點A通過的路程，并畫出此時的波形圖。14．如圖所示，交流發電機兩固定磁極間存在磁感應強度B=0.5?T的勻強磁場，轉子為匝數n＝5000、邊長L=20?cm、電阻r=10Ω的正方形線圈，在磁場中繞垂直磁場方向的軸OO＇以角速度（1）從轉子平面轉至中性面開始計時，寫出發電機產生的電動勢e的瞬時值表達式。（2）接入的燈泡均正常發光時，轉子消耗的功率Pr①原、副線圈的匝數比n1②副線圈接入電路的燈泡個數N。15．如圖為某個有獎挑戰項目的示意圖，挑戰者壓縮彈簧將質量m0=0.2kg的彈丸從筒口A斜向上彈出后，彈丸水平擊中平臺邊緣B處質量為m1=0.3kg的滑塊，滑塊下面是質量為m2=0.2kg的“L形”薄板，只要薄板能撞上P處的玩具小熊就算挑戰成功。已知彈丸拋射角θ=53°，滑塊離地高度為h=209m（1）求彈丸在筒口A的速率vA以及A、B間的水平距離x；（2）若彈丸與滑塊發生彈性碰撞，且滑塊和薄板右側擋板碰撞后立即粘在一起，試通過計算判定挑戰是否成功。

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A.衍射現象是波特有的現象，當障礙物的尺寸或縫的寬度與波長相近或者比波長更小時，會發生明顯的衍射現象，A不符合題意；

B.交通警察向車輛發射超聲波并通過測量反射波的頻率變化，從而確定車輛行進的速度是利用了多普勒效應，B不符合題意；

C.波發生折射時，波的頻率不變，波速、波長會發生改變，C不符合題意；

D.圍繞正在發生的音叉走一圈，聲音強的點為干涉加強點，聲音弱的地方為干涉減弱點，是聲波的干涉現象，D符合題意。

故答案為：D

【分析】利用波的特點以及波的產生和傳播現象可得出結論。2．【答案】C【解析】【解答】

A.磁鐵轉到圖示位置時，磁場與線圈平面垂直，線圈L中的磁通量最大，故A不符合題意；

B.線圈L中感應電動勢的有效值為U=Um2=22V，故B不符合題意；

C.風葉每轉動一圈，電阻R中電流方向改變兩次，故C符合題意；

D.根據P=U3．【答案】B【解析】【解答】AB.由題可知游客在波浪池中隨波浪運動，則游客做上下的簡諧振動，不會沖到淺水區，由同側法可知振動方向豎直向上，A不符合題意，B符合題意；

C.波浪的振動方向與傳播方向相互垂直，故波浪為橫波，C不符合題意；

D.波浪在傳播過程中頻率不變，D不符合題意。

故答案為：B

【分析】利用波的產生和傳播特點可得結論。4．【答案】C【解析】【解答】A.由題可知，a擺為驅動擺，a擺擺動的驅動力頻率與受迫擺的固有頻率相同時，振幅最大，即c擺動振幅較大，A不符合題意；

B.若減小a擺的振動周期，c擺的共振曲線峰不變，B不符合題意；

C.由單擺周期與擺長關系式

T=2πlg

可知，a、c擺的固有周期相等，C符合題意；

D.由圖乙可知，b擺的周期應與驅動擺周期相同，等于t0，D不符合題意。

故答案為：C5．【答案】B【解析】【解答】A.注射器做單擺運動，由

T=2πlg

可知，注射器振動的周期只與單擺的擺長有關，與拖動硬紙板的速度無關，A不符合題意；

B.在平衡位置單擺所受合力沿繩方向提供向心力的作用，故注射器經過平衡位置時合外力不為零，B符合題意；

C.減小注射器擺開的角度不影響單擺的振動周期，則相同時間內完成全振動的次數不變，C不符合題意；

D.注射器做簡諧振動的回復力是由重力的分力提供的，D不符合題意。

故答案為：B6．【答案】C【解析】【解答】A.魚漂上升過程中，重力勢能和動能增加，機械能不守恒，A不符合題意；

B.點M到達水面時，魚漂的加速度最大且方向向上，B不符合題意；

C.松手后，魚漂由下往上運動，速度先增大，后變小，C符合題意；

D.一個周期內，魚漂的點O有兩次到達水面，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】利用簡諧振動的運動特點，結合魚漂做簡諧振動的運動過程可得出結論。7．【答案】D【解析】【解答】A.開關斷開時，設燈泡兩端電壓為U，通過燈泡電流為I，可知原線圈電流

I1=I

副線圈電流

I2=3I

故匝數之比為

n1n2=3:1

A不符合題意；

B.可知原線圈兩端電壓與副線圈兩

電壓之比

U1U2=n1n2=3:1

則

UAB=U+U8．【答案】B,C【解析】【解答】A.由題可知，繩波上質點振動的周期為0.2s，由圖乙可知波長為2m，故繩波的波速為

v=λT=10m/s

A不符合題意；

B.t=0s時，x=3m處的質點處于平衡位置，振動方向向上，當t=0.1s時，即質點振動半個周期，質點到達平衡位置且振動方向向下，B符合題意；

C.t=0s時，x=1m處的質點處于平衡位置，振動方向向上，當t=0.25s時，即質點振動

54T

質點運動到波峰位置，C符合題意；

D.t=0s時，x=2m處的質點處于平衡位置，振動方向向下，當t=0.25s時，即質點振動9．【答案】C,D【解析】【解答】A.碰撞過程中，汽車和車內假人碰撞后動量為零，總動量不守恒，A不符合題意；

B.碰撞過程假人的動量變化量不變，B不符合題意；

C.對家人進行分析，由動量定理可知

-F?t=0-mv

可知碰撞過程，使用安全帶可減緩作用時間，減小沖擊力，即減小了碰撞過程中假人的動量變化率，C符合題意；

D.使用安全帶時，由

-F?t=0-mv

可得

F=1250N

D符合題意。

故答案為：CD。

10．【答案】A,C,D【解析】【解答】AB.由題可知輸出端電流

I1=PU=40A

則輸電線上電流

I2=n1n2I1=4A

輸電線總電阻兩端電壓

UR=IR=80V

升壓變壓器副線圈電壓

U2=n2n1U1=2500V

11．【答案】（1）95.9（2）以細線長作為擺長（3）9.77（4）等于【解析】【解答】（1）根據秒表的讀數規律可得，該讀數為1.5×60s+5.9s=95.9s。

（2）圖中單擺的周期為零時，擺長為負數，說明測量擺長時以細線長作為了擺長，沒有考慮結點A到石塊重心的間距。

（3）令結點A到石塊重心的間距為d，則有T=2π解得T結合圖丙中T24解得g≈9.77（4）結合上述，可知，根據圖像的斜率求解重力加速度與結點A到石塊重心的間距無關，即把細線的長度作為擺長，并由圖丙求出的g值等于當地的真實值。

【分析】（1）根據秒表的讀數規則讀數；（2）根據實驗原理和圖像特點，分析實驗誤差產生的原因；（3）根據單擺的周期公式推導T2-L的表達式，再結合12．【答案】（1）m（2）降低（3）0.49；是；圖線斜率k的值與mAm【解析】【解答】（1）由動量守恒定律可知

mAd?t1=mA+mBd13．【答案】（1）解：質點A從正的最大位移第一次到負的最大位移所需要時間為半個周期，即t=0可得該波的周期為T=0（2）解：由圖可以知道波長為λ=2m則該波的波速為v=（3）解：波從B傳到E點所需要的時間為t=在該段時間內質點A通過的路程為s=此時的波形圖如下：【解析】【分析】（1）利用質點作