天津市南開中學2023-2024學年高二下學期期中物理試卷

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁天津市南開中學2023-2024學年高二下學期期中物理試卷學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．下列的關于電流隨時間變化的圖象中，不是表示交變電流的是（）A．

B．

C．

D．

2．現(xiàn)在市場上的調光電燈、調速風扇是用可控硅電子元件來實現(xiàn)調節(jié)的。如圖為一個經過元件調節(jié)后加在電燈上的電壓，加在電燈上的電壓是（）A． B．C． D．3．如圖所示，一小型水電站，輸出的電功率為輸出電壓，經理想升壓變壓器變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，輸電線總電阻為，最后經理想降壓變壓器降為220V向用戶供電。下列說法正確的是（）A．變壓器的匝數(shù)比1︰10 B．變壓器的匝數(shù)比為10︰1C．輸電線上的電流為10A D．輸電線上損失的電壓為500V4．在LC振蕩電路中，t1時刻和t2時刻電感線圈中的磁感線和電容器中極板的帶電情況分別如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．在t1時刻磁場能轉化為電場能B．在t2時刻電容器正在充電C．在t1時刻電路中的電流處在減小狀態(tài)D．在t2時刻電路中感應電流方向與電路電流方向相反5．一彈簧振子在水平方向上做簡諧運動，其振動圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．振子的振幅為 B．第末振子的動能大于第末振子的動能C．內振子的速度方向始終相同 D．內振子的加速度逐漸增大6．一列簡諧橫波沿x軸傳播，時刻的波形如圖甲所示，K、L是介質中的兩個質點，質點K的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．波沿x軸負方向傳播 B．波的傳播速度為2.0m/sC．時刻質點L的速度比質點K的大 D．0～3s內，質點L通過的路程為0.3m7．一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光，為三種色光（如圖），其中光為藍光，光為紅光，下列說法正確的是（）A．玻璃對三色光的折射率依次增大B．三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越小C．若分別讓三色光通過一雙縫裝置，則光的干涉條紋的間距最小D．若讓三色光以同一入射角從某介質射向空氣，光恰能發(fā)生全反射，則光一定能發(fā)生全反射8．如圖所示，用某種頻率的激光垂直照射雙縫，光屏上是中央亮條紋中心，是上方第2條亮條紋中心，、距離為，雙縫間距為，雙縫到光屏的距離為，光速為，下列說法正確的是（）A．該激光的頻率為B．到雙縫的距離之差為C．光屏上方的暗紋是因為光不能經縫衍射到該區(qū)域D．若將縫遮住，光屏上不再有明暗相間的條紋二、多選題9．電動汽車無線充電示意圖如圖所示，若發(fā)射線圈的輸入電壓為、匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為2200匝。若發(fā)射線圈輸出功率為，變壓器為理想變壓器，下列說法正確的是（）A．采用恒定電流電源也能為電動汽車充電B．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相等，均為C．副線圈輸出電流的有效值為D．副線圈輸出電壓的峰值為10．一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形圖如圖甲所示，質點P的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（

）A．波沿x軸正方向傳播 B．波速大小為1m/sC．經過3s質點P經過的路程180cm D．質點P的振動方程11．如圖所示，甲圖表示和兩相干水波的干涉圖樣，設兩列波各自的振幅均為，且圖示范圍內振幅不變，波速和波長分別是和，是連線的中點；乙圖為一機械波源在同種均勻介質中做勻速運動的某一時刻的波面分布情況。兩幅圖中實線表示波峰，虛線表示波谷。則下列關于兩幅圖的說法中正確的是（）A．甲圖中、兩點的豎直高差為B．甲圖中點正處于平衡位置且向水面下運動C．從甲圖所示時刻開始經，點通過的路程為D．乙圖中在點觀察到的頻率比在點觀察到的頻率低12．下圖是某種玻璃材料制成的空心圓柱體的截面圖，玻璃圓柱體的半徑為2R，空心部分是半徑為的圓，兩圓同心。一束單色光（平行于截面）從圓柱體外表面上的A點以入射角i射入玻璃材料中，光束經折射后恰好與內圓面相切于B點，已知該玻璃材料對此單色光的折射率為。欲使該光束從A點入射后，恰好在內圓面上發(fā)生全反射，入射角為。則（）A． B． C． D．三、實驗題13．用圖示裝置完成“探究單擺周期與擺長的關系”：（1）用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑，結果如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為cm；（2）實驗時，擺球在垂直紙面的平面內擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運動的最低點的左、右兩側分別放置激光光源與光敏電阻，如圖乙所示，光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t的變化圖線如圖丙所示，則該單擺的周期為。（3）若把該裝置放到正在勻加速上升的電梯中，用完全相同的操作重新完成實驗，圖像中將（選填“變大”“不變”或“變小”），圖像中將（選填“變大”“不變”或“變小”）。14．某同學利用“插針法”測定玻璃的折射率，所用的玻璃磚兩面平行。正確操作后，做出的光路圖及測出的相關角度如圖所示。(1)此玻璃的折射率計算式為（用圖中的表示）；(2)如果有幾塊寬度大小不同的平行玻璃磚可供選擇，為了減小誤差，應選用寬度（選填“大”或“小”）的玻璃磚來測量；(3)實驗中，如果增加入射光線與法線夾角，則出射光線與入射光線的距離將會（選填“增大”或“減小”）(4)若該同學用他測得的多組入射角與折射角做出的圖像如圖所示，下列判斷不正確的是_________。A．他做實驗時，研究的是光線從空氣射入玻璃的折射現(xiàn)象B．玻璃的折射率為0.67C．玻璃的折射率為1.5D．玻璃臨界角的正弦值為0.67四、解答題15．如圖所示，質量為m的小球A通過長為L的不可伸長輕繩懸掛于天花板上，質量為2m的小球B放在高也為L的支架上?，F(xiàn)將A球拉至水平位置由靜止釋放，在最低點與靜止的B球發(fā)生碰撞，碰后瞬間B球的速度大小為。求：（1）從碰后至B球落地時的B球的水平位移x；（2）A、B碰后瞬間輕繩對A的拉力大小FT。16．如圖所示是列車進站時利用電磁阻尼輔助剎車的示意圖，在車身下方固定一單匝矩形線框abcd，ab邊長為L，bc邊長為d，在站臺軌道上存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的有界矩形勻強磁場MNPQ，MN邊界與ab平行，NP長為d。若ab邊剛進入磁場時列車關閉發(fā)動機，此時列車的速度大小為，cd邊剛離開磁場時列車剛好停止運動。已知線框總電阻為R，列車的總質量為m，摩擦阻力大小恒定為kmg，不計空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）線框ab邊剛進入磁場時列車加速度a的大小和安培力對ab邊做功的功率P；（2）線框從進入到離開磁場過程中，線框產生的焦耳熱Q；（3）線框進入磁場過程中，通過線框橫截面的電荷量q。17．回旋加速器在核技術、核醫(yī)學等領域得到了廣泛應用，其原理如圖所示，和是兩個中空的、半徑為的半圓金屬盒，位于圓心處的質子源能產生質子（初速度可忽略，重力不計，不考慮粒子間相互作用和相對論效應），質子在兩盒狹縫間的電場中運動時被加速，、置于與盒面垂直的、磁感應強度大小為的勻強磁場中，最后恰好從盒邊緣的小窗口P處射出，已知質子的質量為，帶電量為；加速電壓隨時間的變化關系圖像如圖所示，其中、未知，不計質子在電場中的加速時間。（1）質子被回旋加速器加速能達到的最大速率；（2）實際中磁感應強度的大小會在到之間出現(xiàn)波動，若在時刻質子第一次開始被加速，要實現(xiàn)連續(xù)次加速（此時質子運動的半徑仍小于），求的最大值。答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．A【詳解】A．圖中電流大小發(fā)生周期性變化，但方向保持不變，所以不是交變電流，故A正確；BCD．圖中電流大小、方向均發(fā)生周期性變化，均是交變電流，故BCD錯誤。故選A。2．B【詳解】由圖可知該電壓的周期為，設加在電燈的有效電壓為，有得故選B。3．C【詳解】A．升壓變壓器T1的輸出電壓等于2000V，而輸入電壓為400V，由電壓之比等于匝數(shù)之比，則有變壓器T1的匝數(shù)比故A錯誤；C．輸出的電功率為P0=20kW，而升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠距離輸送，所以根據(jù)可知輸電線上的電流為故C正確；D．輸電線上損失的電壓為故D錯誤；B．降壓變壓器T2的輸入電壓等于升壓變壓器的輸出電壓減去導線損失的電壓，即為則變壓器T2的匝數(shù)比故B錯誤。故選C。4．B【詳解】AC．由題圖t1時刻電感線圈中的磁感線方向，根據(jù)右手螺旋定則可以判斷電流的方向為順時針，故此時電容器正在放電，電流處于增大狀態(tài)，故在t1時刻電場能轉化為磁場能，選項AC錯誤；BD．而由t2時刻電感線圈中的磁感線方向，根據(jù)右手螺旋定則可以判斷電流的方向為順時針，故此時電容器正在充電，電流處于減小狀態(tài)，故在t2時刻電路中感應電流方向與電路電流方向相同，選項B正確，D錯誤。故選B。5．C【詳解】A．如圖所示，振子的振幅為5cm，A錯誤；B．第末振子在最大位移處，動能為零；第末振子在平衡位置，動能最大，B錯誤；C．內振子向x軸負方向運動，速度方向不變，C正確；D．內振子的加速度先減小后增大，D錯誤。故選C。6．D【詳解】A．由振動圖像可判斷出時刻質點K的振動方向為軸正方向，從波形圖中根據(jù)“同側法”可判斷該波沿x軸正方向傳播，A錯誤；B．由圖中可知，可得C．時，即一個周期后，質點L和K位置不變，質點K在平衡位置，速度最大，質點L的速度比質點K的小，C錯誤；D．0～3s內，質點L振動的時間為,通過的路程為D正確。故選D。7．C【詳解】A．白光射入玻璃三棱鏡中，由圖可知，光的偏折程度最大，光的偏折程度最小，則光的折射率最大，光的折射率最小，玻璃對三色光的折射率依次減小，故A錯誤；B．根據(jù)由于a、b、c三光的折射率大小關系為可知a、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越大，故B錯誤；C．根據(jù)由于光的折射率最大，則光的頻率最大，光的波長最短，若分別讓a、b、c三色光通過一雙縫裝置，則a光的干涉條紋的間距最小，故C正確；D．根據(jù)全反射臨界角公式可知光的臨界角最小，光的臨界角最大，若讓、、三色光以同一入射角從某介質射向空氣，光恰能發(fā)生全反射，則c光一定不能發(fā)生全反射，故D錯誤。故選C。8．B【詳解】AB．根據(jù)題意可知OP之間的距離為可得該激光的波長為根據(jù)可得該激光的頻率為由于是上方第2條亮條紋中心，根據(jù)疊加原理可知，到雙縫的距離之差為故A錯誤，B正確；C．光屏上方的暗紋是因為激光透過雙縫的光形成相干光源，在光屏相遇，疊加后振動減弱，故C錯誤；D．若將縫遮住，根據(jù)衍射現(xiàn)象可知，光屏上仍有明暗相間的條紋，故D錯誤。故選B。9．CD【詳解】A．變壓器是利用電磁感應原理，必須通過交流電產生變化的磁場，才能產生感應電流，選項A錯誤；B．變壓器是不改變其交變電流的頻率的，變壓器無法改變電流的頻率，頻率應為選項B錯誤；CD．根據(jù)正弦式交流電中有效值和峰值的關系可知，原線圈的電壓有效值根據(jù)變壓器的工作原理有解得副線圈的有效值副線圈輸出電壓的峰值為，因為理想變壓器原、副線圈的功率相等，則選項CD正確。故選CD。10．BD【詳解】A．t=0時刻質點P向上振動，根據(jù)同側法，波沿x軸負方向傳播，故A錯誤；B．波長為周期為波速大小為故B正確；C．經過3s，即，質點P經過的路程為故C錯誤；D．質點P的振動方程為將代入可得質點P的振動方程為故D正確。故選BD。11．AC【詳解】A．甲圖中、兩點都是振動加強點，其中A在波峰，B在平衡位置，則、兩點的豎直高差為故A正確；B．甲圖中點是振動加強點，正處于波谷位置，故B錯誤；C．波的周期為從甲圖所示時刻開始經，由于則點通過的路程為故C正確；D．乙圖中在點單位時間接受到的波面比點多，則在點觀察到的頻率比在點觀察到的頻率高，故D錯誤。故選AC。12．BD【詳解】AB．由題意，設折射角為r，由幾何關系根據(jù)折射定律解得故A錯誤，B正確；CD．設在A點的入射角為時，光束經折射后到達內圓面上的C點，并在C點發(fā)生全反射，則光束在內球面上的入射角∠ACD恰等于臨界角θ，如圖所示解得根據(jù)正弦定理解得根據(jù)折射定律解得故C錯誤，D正確。故選BD。13．1.872t0變小變小【詳解】（1）[1]擺球的直徑為d=1.8×10mm+0.1mm×7=18.7mm=1.87cm（2）[2]由圖可知，該單擺的周期為T=2t0（3）[3]若把該裝置放到正在勻加速上升的電梯中，則等效重力加速度變?yōu)間＇=g+a>g則用完全相同的操作重新完成實驗，則擺球經過最低點時的速度變大，則遮光時間變短，即圖像中將變小，單擺的周期變小，可知圖像中將變小。14．(1)(2)大(3)增大(4)B【詳解】（1）據(jù)題意可知入射角為，折射角為，則玻璃的折射率為（2）玻璃磚越寬，光線在玻璃磚內的傳播方向越容易確定，測量結果越準確。故應選用寬度大的玻璃磚來測量。（3）如圖設光線以入射角i入射到平板玻璃表面上的A點，折射角為r，從平板玻璃另一表面上的B點射出，設AC為入射光線的延長線，由折射定律和幾何關系可知，它與出射光線平行，過B點作，交AC于D點，則BD的長度就是出射光線與入射光線之間的距離，由折射定律得由幾何關系得出射光線與入射光線之間的距離為根據(jù)折射定律可知折射角的增大量小于入射角的增大量，可知增加入射光線與法線夾角，則出射光線與入射光線的距離將會增大。（4）A．由圖像可知故光是從空氣射入玻璃的，故A正確，不符合題意；BC．由折射率的定義知n=1.5，B錯誤，符合題意，C正確，不符合題意；D．由臨界角定義知臨界角的正弦值故D正確，不符合題意。故選B。15．（1）；（2）【詳解】（1）碰后B球做平