遼寧省沈陽市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題（含答案）

遼寧省沈陽市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________題號(hào)一二三總分評(píng)分一、選擇題（本題共10小題，共計(jì)44分，1-6題單選，每小題4分，7-10題多選，每小題5分，選對(duì)但不全得3分）1．下列現(xiàn)象中不屬于利用多普勒效應(yīng)的是（）A．交通警察利用測(cè)速儀向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)反射波的頻率變化判斷車速B．醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化，判斷血流的速度是否正常C．發(fā)生雷電時(shí)，人們利用看見閃電與聽見雷聲的時(shí)間間隔來估算自己與雷電發(fā)生處之間的距離D．救護(hù)車迎面駛來時(shí)，聽到的聲音越來越尖的現(xiàn)象2．如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在M、N兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。振子的位移x隨時(shí)間的變化圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）A．振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=12B．t=0.8s時(shí)，振子的速度方向沿+x方向C．t=0.4s和t=1.2s時(shí)，振子的加速度相同D．t=0.4s時(shí)振子在M點(diǎn)位置，t=1.2s時(shí)振子在3．如圖為某魚漂示意圖。當(dāng)魚漂靜止時(shí)，水位恰好在O點(diǎn)。用手將魚漂往下按，使水位到達(dá)M點(diǎn)。松手后，魚漂會(huì)上下運(yùn)動(dòng)，水位在M、N之間來回移動(dòng)，且魚漂的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A．水位在O點(diǎn)時(shí)，魚漂的速度最大B．水位到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，魚漂的位移向下最大C．水位到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，魚漂具有向下的加速度D．MN之間的距離即魚漂的振幅4．如圖所示的電路中，四個(gè)電阻的阻值均為R，電容器的電容C=100μF。電容器原來不帶電，現(xiàn)在A、B端加上恒定的60V電壓，下列說法中正確的是（）A．若D、E端接理想電流表，則其示數(shù)為15B．若D、E端接理想電流表，則電容器所帶的電荷量為2C．若D、E端接理想電壓表，則其示數(shù)為20VD．若D、E端接理想電壓表，則電容器所帶的電荷量為25．某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系上，如圖中的a、b、c所示，以下判斷正確的是（）A．曲線b表示電源的PE-I圖線B．曲線c表示電源的輸出功率PR-I圖線C．電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=1ΩD．電源的最大輸出功率P6．一列簡(jiǎn)諧波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，t0=0刻平衡位置坐標(biāo)x=0.5m的質(zhì)點(diǎn)P恰好處于波峰，t1=0.5s時(shí)的波形如圖所示，則下列說法正確的是（）A．如果波沿x軸正方向傳播，最大的周期為1.5sB．波沿x軸傳播，最小的速度為3m/sC．如果波沿x軸正方向傳播，0~0.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的最短路程為1.5mD．如果波速為21m/s，則波一定沿x軸負(fù)方向傳播7．如圖甲所示，S是上下振動(dòng)的波源，它所產(chǎn)生的橫波分別沿直線向左、右兩邊傳播，形成兩列簡(jiǎn)諧橫波，在波源左、右兩側(cè)有Q、P兩點(diǎn)，與波源S在同一水平直線上，它們的振動(dòng)圖像分別是圖乙和圖丙，且SP=18m，SQ=16m，則這兩列波的波速可能值是（）A．17m/s B．12m/s C．10m/s D．2m/s8．彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O為平衡位置，從它經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.3s第一次到達(dá)點(diǎn)M，再經(jīng)過0.2s第二次到達(dá)點(diǎn)M，則彈簧振子的周期可能為（）A．815s B．1.4s C．1.6s 9．如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，選地面的電勢(shì)為零，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．電壓表讀數(shù)減小B．帶電質(zhì)點(diǎn)P的電勢(shì)能減小C．電源的效率變高D．若電壓表、電流表的示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU和ΔI，則ΔU10．甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中傳播，波源位于x=0處的甲波沿x軸正方向傳播，波源位于x=12m處的乙波沿x軸負(fù)方向傳播。t=0時(shí)刻兩列波的波形圖如圖所示。已知甲、乙波速都為v=4m/s。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩列波不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉B．兩列波疊加后，x=3m處為加強(qiáng)點(diǎn)C．t=1.75s時(shí)刻，x=6m處的質(zhì)點(diǎn)位移為1cmD．在0~2s時(shí)間內(nèi)，x=5m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為53cm二、實(shí)驗(yàn)題（共32分）11．某同學(xué)用單擺測(cè)重力加速度。（1）下列說法正確的是____。A．?dāng)[球偏離平衡位置的角度越大越好B．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些的、體積小些的C．?dāng)[球擺動(dòng)時(shí)要使之保持在同一個(gè)豎直平面內(nèi)D．單擺懸線的上端不可隨意卷在橫桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中（2）如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是____。A．?dāng)[線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了B．測(cè)擺線時(shí)擺線拉得過緊C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過遲按下D．實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次（3）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，測(cè)量情況如圖1所示，由此可知擺球的直徑為mm。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的T2―L圖像如圖2所示，T為周期，L為擺長(zhǎng)，由圖求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹閙/s2（保留三位有效數(shù)字）。12．同學(xué)要把一個(gè)量程為200μA的直流電流計(jì)G，改裝成量度范圍是0~4V的直流電壓表。（1）她按圖1所示電路、用半偏法測(cè)定電流計(jì)G的內(nèi)電阻rg，為使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E應(yīng)選用，變阻器R1應(yīng)選用，電阻器R2應(yīng)選用（選填器材前的字母）；A.電源（電動(dòng)勢(shì)12V）B.電源（電動(dòng)勢(shì)6V）C.電阻箱（0~999.9Ω）D.滑動(dòng)變阻器（0~500Ω）E.滑動(dòng)變阻器（0~5.1kΩ）F.滑動(dòng)變阻器（0~30kΩ）G.電阻箱（0~9999Ω）（2）該同學(xué)在開關(guān)斷開情況下，檢查電路連接無誤后，將R1的阻值調(diào)至最大，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是：，，，，最后記錄R2的阻值并整理好器材；（請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母）A.閉合S1B.閉合S2C.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度D.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半E.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半F.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度（3）如果所得的R2的阻值為500.0Ω，則圖1中被測(cè)電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為Ω，該測(cè)量值實(shí)際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）；（4）給電流計(jì)G聯(lián)（選填“串”或“并”）一個(gè)阻值為kΩ的電阻，就可以將該電流計(jì)G改裝為量程4V的電壓表；（5）把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián)在電路中進(jìn)行校對(duì)。請(qǐng)你畫完圖2方框中的校準(zhǔn)電路圖；由于利用半偏法對(duì)電流表內(nèi)阻測(cè)定存在系統(tǒng)誤差，若改裝好的電壓表的測(cè)量值為U1，標(biāo)準(zhǔn)電壓表的測(cè)量值為U2，U1與U2數(shù)值關(guān)系為U1U2；（選填“>”、“=”或“<”）（6）為了完全消除對(duì)電流表內(nèi)阻測(cè)定的系統(tǒng)誤差，該同學(xué)與鄰組同學(xué)合作，又找來了一只完全一樣的電流表，則只需在原“半偏法”的電路上稍作改進(jìn)即可，請(qǐng)你在方框內(nèi)畫出改進(jìn)后的測(cè)電流表的內(nèi)阻電路圖。三、計(jì)算題（共3小題，共24分。計(jì)算題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分）13．如圖甲所示，輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為m=0.5kg的小球，小球靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為10cm?，F(xiàn)使小球在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從小球在最低點(diǎn)釋放時(shí)開始計(jì)時(shí)，小球相對(duì)平衡位置的位移y隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g取（1）寫出小球相對(duì)平衡位置的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系式；（2）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的加速度的大小是多少？14．如圖所示，UAB=10V，R1（1）A、B間的總電阻RAB（2）電流表的示數(shù)。15．一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，已知t=0.5s時(shí)，P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波谷，求：（1）這列波的傳播速度；（2）當(dāng)Q點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰時(shí)，P點(diǎn)通過的路程。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A.交通警察利用測(cè)速儀向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)反射波的頻率變化判斷車速利用了多普勒效應(yīng)，A不符合題意；

B.醫(yī)生向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，根據(jù)接收到的被血管中的血流反射后的超聲波的頻率變化，判斷血流的速度是否正常利用了多普勒效應(yīng)，B不符合題意；

C.發(fā)生雷電時(shí)，人們利用看見閃電與聽見雷聲的時(shí)間間隔來估算自己與雷電發(fā)生處之間的距離利用了光的傳播速度比聲音的傳播速度快，不是利用的多普勒效應(yīng)，C符合題意；

D.救護(hù)車迎面駛來時(shí)，聽到的聲音越來越尖的現(xiàn)象屬于多普勒效應(yīng)，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】波源與觀察者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收到的頻率與波源發(fā)出的頻率不同，這就是多普勒效應(yīng)，據(jù)此判斷即可。2．【答案】A【解析】【解答】A.由圖乙可知該彈簧振子的振動(dòng)周期為T=1.6s，則角頻率ω=2πT=2π1.6=1.25πrad/s，振幅為A=12cm，故振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=12sin(1.25πt)cm，A符合題意；3．【答案】A【解析】【解答】A.由題意可知，O點(diǎn)是魚漂做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的平衡位置，根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特點(diǎn)可知，水位在O點(diǎn)時(shí)，魚漂的速度最大，A符合題意；

B.水位到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，魚漂上浮到達(dá)最大位移處，故水位到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，魚漂的位移向上最大，B不符合題意；

C.同理水位到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，魚漂向下的位移最大，具有向上的加速度，C不符合題意；

D.振子偏離平衡位置的最大位移叫振幅，所以魚漂的振幅等于O到M或到N的距離，D不符合題意。

故答案為：A。

【分析】根據(jù)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特點(diǎn)分析各選項(xiàng)。4．【答案】B【解析】【解答】A.若D、E端接理想電流表，由于電容器斷路，電流表無示數(shù)，A不符合題意；

B.若D、E端接理想電流表，電流表可等效為導(dǎo)線，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可得，電容器兩端的電壓為U=E3R·R=E3=20V，則電容器所帶的電荷量為Q=CU=100×105．【答案】D【解析】【解答】A.電源的總功率PE=EI，所以PE-I圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，應(yīng)是圖線a，A不符合題意；

B.電源的輸出功率為PR=EI-I2r，所以PR-I圖線為開口向下的拋物線，應(yīng)是曲線b，B不符合題意；

C.由圖中a線可知，當(dāng)電流2A時(shí)電源總功率為8W，可得電源電動(dòng)勢(shì)E=PEI=82V=4V，電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率為Pr=I2r6．【答案】D【解析】【解答】A.如果波沿x軸正方向傳播，根據(jù)t0=0刻平衡位置坐標(biāo)x=0.5m的質(zhì)點(diǎn)P恰好處于波峰，t1=0.5s時(shí)的波形如圖所示，可得t1=34T+nT(n=0，1，2，…)，代入數(shù)據(jù)，得T=24n+3s(n=0，1，2，…)，當(dāng)n取0時(shí)，波的周期最大，為Tmax=23s，A不符合題意；

B.由圖可知，該波波長(zhǎng)為λ=2m，若波沿x軸正方向傳播，根據(jù)波速公式v=λT可知，周期最大時(shí)對(duì)應(yīng)的波速最小，代入波長(zhǎng)數(shù)據(jù)，有vmin=λTmax=223m/s=3m/s，同理，波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)t0=0刻平衡位置坐標(biāo)x=0.5m的質(zhì)點(diǎn)P恰好處于波峰，t17．【答案】C,D【解析】【解答】由于波向左傳播向右傳播具有對(duì)稱性，可在S點(diǎn)右側(cè)找Q的對(duì)稱點(diǎn)Q'來處理，由圖乙和圖丙可知，Q和P的振動(dòng)情況總相反，即Q'和P的振動(dòng)情況總相反，所以P與Q'之間的距離與波長(zhǎng)的關(guān)系為nλ+λ2=2m，可得λ=42n+1m，由圖可知，兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T=0.4s，可得這兩列波的波速為v=λ8．【答案】A,C【解析】【解答】如圖甲所示，若振子從O點(diǎn)開始向右運(yùn)動(dòng)，振子按下面的路線振動(dòng)，則振子的振動(dòng)周期為T1=4×(0.3+0.22)s=1.6s，如圖乙所示，若從O點(diǎn)開始振子向左運(yùn)動(dòng)，按下面路線振動(dòng)，則有34T2=9．【答案】A,D【解析】【解答】A.滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻R外減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，干路電流I=ER外+r，增大，電壓表示數(shù)U=E-I(r+R1)，減小，A符合題意；

B.由電路結(jié)構(gòu)可知，電容器的極板電壓等于電壓表的示數(shù)，根據(jù)E=Ud可知，金屬板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，由于帶電質(zhì)點(diǎn)P先前處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力與電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力方向向上，當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度減小時(shí)，電場(chǎng)力減小，質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，B不符合題意；

C.電源效率η=I210．【答案】B,D【解析】【解答】A.由題意可知，兩波的波速相同，根據(jù)圖像可知，波長(zhǎng)均為4m，由波速公式v=λf可知，兩波的頻率相同，所以甲、乙兩列波能發(fā)生穩(wěn)定的干涉，A不符合題意；

B.波傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)起振的方向均與波源的起振方向相同，由波形平移法可知，t=0時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)正在向上起振，x=8m處質(zhì)點(diǎn)正在向下起振，可知甲波波源起振方向向上，乙波波源的起振方向向下，可知兩波源頻率相等，振動(dòng)步調(diào)相反，由于x=3m處到兩波源路程差為(12-3)m-3m=6m=32λ，所以兩列波疊加后，x=3m處為加強(qiáng)點(diǎn)，B符合題意；

C.甲、乙兩波的波前到x=6m處的距離均為2m，所以兩波同時(shí)到達(dá)x=6m處，這兩列波傳播到該位置需要的時(shí)間?t=xv=24s=0.5s，這兩列波的周期T=λv=44s=1s，波傳播到該質(zhì)點(diǎn)后，該質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動(dòng)的時(shí)間為1.75s-0.5s=1.25s=T+14T，結(jié)合兩波中質(zhì)點(diǎn)的起振方向可知，t=1.75s時(shí)刻，甲在x=6m處引起的位移為y甲11．【答案】（1）B；C；D（2）A（3）13.60（4）9.82【解析】【解答】（1）A.單擺的擺角控制在5°以內(nèi)，單擺的周期公式T=2πLg才成立，所以擺球偏離平衡位置的角度不能大于5°，A不符合題意；

B.為減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，擺球盡量選擇質(zhì)量大些的，體積小些的，B符合題意；

C.擺球擺動(dòng)時(shí)要使之保持在一個(gè)豎直平面內(nèi)，不能形成圓錐擺，C符合題意；

D.實(shí)驗(yàn)過程，單擺懸線的上端不可隨意卷在橫桿上，應(yīng)夾緊在鐵夾中，使單擺在擺動(dòng)過程中，擺長(zhǎng)不會(huì)發(fā)生變化，D符合題意；

故答案為：BCD。

（2）A.根據(jù)單擺周期公式T=2πLg，解得g=4π2LT2，如果擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，則擺長(zhǎng)測(cè)量值偏小，可知測(cè)得的g值偏小，A符合題意；

B.測(cè)擺線時(shí)擺線拉得過緊，則擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏大，由g=4π2LT2可知，測(cè)得的g值偏大，B不符合題意；

C.第一次按下停表有延遲，則測(cè)量周期的測(cè)量值偏小，由g=4π2LT2可知，測(cè)得的g值偏大，C不符合題意；

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次，則周期的測(cè)量值偏小，由12．【答案】（1）B；F；C（2）A；F；B；D（3）500.0；略小于（4）串；19.5（5）；<（6）【解析】【解答】（1）如果選擇12V的電源，則在電流滿偏時(shí)電路中的總電阻為R=EI=12200×10-6Ω=60000Ω，實(shí)驗(yàn)器材沒有滿足該值的滑動(dòng)變阻器，所以電源選擇B。閉合S1，電路中的電流不能大于200μA，則I≈ER1，解得R1≈30kΩ，故選F。由實(shí)驗(yàn)原理可知R2應(yīng)是能讀出具體數(shù)值的電阻箱，故選C。

（2）半偏法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟：

第一步，按原理圖連接好電路；

第二步，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使表頭指針滿偏；

第三步，閉合開關(guān)S2，改變電阻箱R2，使表頭指針半偏，此時(shí)電阻箱的阻值就是表頭內(nèi)阻，故應(yīng)選AFBD。

（3）當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱，使表頭半偏時(shí)，由于干路電流幾乎不變，電阻箱和表頭的電流相同，此時(shí)R2阻值與表頭的內(nèi)阻相等，可得表頭的內(nèi)阻為500.0Ω。但是實(shí)際