2023-2024學年廣東省廣州市四校高二（下）期中物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年廣東省廣州市四校高二（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖是敲擊甲、乙兩個音叉后，發(fā)出的兩列聲波a和b在空氣中向前傳播的示意圖。從圖中信息可知聲波a的(

)A.波長小于b的波長

B.波長大于b的波長

C.波速小于b的波速

D.波速大于b的波速2.如圖所示，足球場上，守門員會戴著厚厚的手套向水平飛奔而來的球撲去，使球停下，關(guān)于此過程守門員戴手套的作用，以下分析正確的是(

)A.增大手受到球的沖量

B.減小球?qū)κ值钠骄饔昧?/p>

C.減小球的動量變化量

D.增大球的加速度3.如圖所示，各線圈在勻強磁場中繞軸勻速轉(zhuǎn)動(從左往右看沿順時針方向轉(zhuǎn))，從圖示位置開始計時，設(shè)電流從2流出線圈為正方向，能產(chǎn)生圖甲波形交變電流的是(

)A.線圈平面與磁場垂直

B.線圈平面與磁場平行

C.線圈平面與磁場垂直

D.線圈平面與磁場平行

4.如圖，光源S到水面的距離為h=7m，其發(fā)出的光照射到P點處恰好發(fā)生全反射，S到P的距離為L=4m

A.臨界角的正弦值為74 B.臨界角的正弦值為43

C.水的折射率為345.無線充電技術(shù)已經(jīng)在新能源汽車領(lǐng)域得到應用。如圖甲，與蓄電池相連的受電線圈置于地面供電線圈正上方，供電線圈輸入如圖乙的正弦式交變電流，下列說法正確的是(

)

A.供電線圈中電流的有效值為202A B.受電線圈中的電流方向每秒鐘改變50次

C.t=0.016.如圖是某小型水電站進行電能輸送時的簡化模型。發(fā)電機的輸出功率P=100kW，發(fā)電機的電壓U1=250V，經(jīng)升壓變壓器后向遠處輸電，輸電線總電阻RA.發(fā)電機輸出的電流I1=40A

B.升壓變壓器匝數(shù)比n1：n2=1：160

C.降壓變壓器的匝數(shù)比n37.如圖所示，在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中分別有磁感應強度大小相等、垂直紙面但方向相反、寬度均為a的勻強磁場區(qū)域。高為a的正三角形線框efg從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過兩磁場區(qū)域，以逆時針方向為電流的正方向，下列圖像中能正確描述線框efg中感應電流I與線框移動距離x關(guān)系的是A.

B.

C.

D.二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.在做探究碰撞中的不變量實驗時，入射球a與被碰球b的質(zhì)量分別為m1、m2，小球的落地點如圖所示，則下列說法正確的是(

)A.兩球半徑應相等，且m1>m2

B.讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使m1從斜槽上相同位置滾下

C.要驗證的表達式是9.圖(a)為一機械波在t=4s時的圖像，P、Q為平衡位置在1m和2m的兩質(zhì)點，圖(bA.該波沿x軸負方向傳播 B.質(zhì)點P經(jīng)過2s遷移到Q點

C.該波波速為1m/s D.10.如圖，橫截面積為S的N匝線圈，線圈總電阻為R，其軸線與大小均勻變化的勻強磁場B1平行。間距為L的兩平行光滑豎直軌道PQ、MN足夠長，底部連有一阻值為2R的電阻，磁感應強度B2的勻強磁場與軌道平面垂直。K閉合后，質(zhì)量為m、電阻也為2R的金屬棒abA.B1均勻減小

B.B1的變化率為ΔB1Δt=2Rmgs三、實驗題：本大題共2小題，共16分。11.“用雙縫干涉測光的波長”的實驗裝置如圖所示，光源為白熾奵。

(1)下列說法正確的是______(填選項前的字母)；

A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，應放上單縫和雙縫

B.為了減小測量誤差，可測出n條亮紋中心間的距離a，求出相鄰兩條亮紋間距Δx=an?1

C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬

D.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失

(2)按照正確的順序安裝好元件，調(diào)整后在光屏上觀察到明暗相間的條紋。將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)x1=2.230mm。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙所示，x2=______mm。已知單縫與雙縫間的距離為100mm，雙縫與屏的距離80012.在“用單擺周期公式測量重力加速度”的實驗中，某同學利用智能手機和兩個相同的圓柱體小磁粒進行了如下實驗：

(1)用鐵夾將擺線上端固定在鐵架臺上，將兩個小磁粒的圓柱底面吸在一起，細線夾在兩個小磁粒中間，做成圖(a)所示的單擺；

(2)用刻度尺測量懸線的長度l，用游標卡尺測得小磁粒的底面直徑d；

(3)將智能手機磁傳感器置于小磁粒平衡位置正下方，打開手機智能軟件，測量磁感應強度的變化；

(4)將小磁粒由平衡位置拉開一個小角度，由靜止釋放，運行手機軟件記錄磁感應強度的變化曲線如圖(b)所示。試回答下列問題：

①由圖(b)可知，單擺的周期為______；

②重力加速度g的表達式為______(用測得物理量的符號表示)；

③改變懸線長度l，重復步驟(2)、(3)、(4)的操作，可以得到多組周期T和懸線長度l的值，以______為縱坐標(四、簡答題：本大題共2小題，共28分。13.如圖1，足夠長的平行光滑導軌MCN與PDQ間距為L，CN、DQ在同一水平面內(nèi)，CD與CN垂直且C、D處平滑連接。水平導軌間有豎直向下的勻強磁場，磁感應強度為B。質(zhì)量為m、電阻值為R、長度為L的硬質(zhì)導體棒a靜止在水平軌道上，a棒與CD的距離為x0。一電阻值為R、長度為L的導體棒b從距水平面高度h的傾斜軌道上由靜止釋放，運動過程中a、b棒始終與導軌垂直且接觸良好，b在運動過程中始終無法與a棒相碰。圖2是兩棒運動過程中的v?t關(guān)系圖(圖中v0為未知量)。不計其它電阻和空氣阻力，重力加速度為g。

(1)求b棒剛進入磁場時，回路的電流I0；

(2)求14.如圖所示，長度L0=1.55m、質(zhì)量M=3kg(連同擋板)的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量m1=1kg的物塊P(可視為質(zhì)點)放在小車的左端A，原長BC=20cm的輕彈簧與小車右端C的豎直擋板相連，不計擋板的厚度。質(zhì)量m2=1kg的小球(可視為質(zhì)點)用長L=3.6m的細繩懸掛在O點，細繩豎直時小球恰好與物塊P接觸，現(xiàn)將小球向左拉至細繩與豎直夾角為60°并由靜止釋放，小球運動到最低點時與物塊P發(fā)生彈性碰撞，碰后物塊P在小車上滑動。已知小車BC段是光滑的，AB段物塊P與小車間的動摩擦因數(shù)μ五、計算題：本大題共1小題，共10分。15.如圖所示，厚度為d的平行玻璃磚與光屏EF均豎直放置，玻璃磚右側(cè)面距光屏為d，左側(cè)面距激光源S也是d，由S發(fā)出的兩束激光，一束垂直玻璃磚表面另一束與玻璃磚表面成45°角，兩束光經(jīng)折射后射到光屏上，光屏上兩光點距為(2+33)d，已知光在真空中的傳播速度為c，求：

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：AB.從圖中不難看出，a的波長小于b的波長，故A正確，B錯誤；

CD.聲波在空氣中的傳播速度都相同，故CD錯誤。

故選：A。

根據(jù)題干中的圖片可以判斷波長的大小；2.【答案】B

【解析】解：守門員戴著厚厚的手套撲球，可以延長球與手接觸的時間，從而減小球減速的加速度，取足球飛來的方向為正方向，對足球，根據(jù)動量定理得

?Ft=0?mv

可得：F=mvt

當時間延長時，足球受到的沖量和動量的變化量都不變，可減小球的動量變化率，即減小手對球的平均作用力，由牛頓第三定律知可減小球?qū)κ值钠骄饔昧?，故ACD3.【答案】A

【解析】解：初始時刻，感應電流為0，則初始時刻線圈平面與磁場垂直，結(jié)合右手定則可知圖A中電流從2流出線圈為正方向，故A正確，BCD錯誤；

故選：A。

根據(jù)中性面及與中性面垂直的面的特點結(jié)合右手定則分析解答。

本題考查交變電流的產(chǎn)生，解題關(guān)鍵掌握中性面的特點。4.【答案】D

【解析】解：ABC、設(shè)發(fā)生全反射臨界角為C

根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得sinC=L2?h2L=42?(7)24=34

根據(jù)5.【答案】C

【解析】解：A.根據(jù)如圖乙可知供電線圈中電流的最大值為

Im=202A

則有效值為

I=Im2=2022A=20A，故A錯誤；

B.根據(jù)如圖乙可知周期為

T=0.02s

得頻率為f=1T=10.02Hz=50Hz

由于交流電流一個周期電流方向改變2次，而受電線圈中的周期和頻率與供電線圈周期和頻率是相同的，得受電線圈中的電流方向每秒鐘改變方向次數(shù)為

N=26.【答案】C

【解析】解：A.由功率P=U1I1，可得發(fā)電機輸出的電流為：I1=PU1=100×103250A=400A故A錯誤；

B.由輸電線上損失的功率P線=I線2R線，其中：P線=5×103W，解得：I線=25A

由升壓變壓器的原副線圈的電流關(guān)系：I1I2=n2n1，其中：I2=I線7.【答案】B

【解析】解：正三角形線框efg剛進入向里的磁場I時，I大小為0，之后隨線框進入磁場距離的增大，磁通量增大，利用楞次定律知，感應電流沿逆時針方向，為正，有效切割長度變大，根據(jù)法拉第電磁感應定律結(jié)合歐姆定律可知I=23Bxv3R變大到I0=23Bav3R；

當線框efg前進a距離，在剛進入向外的磁場區(qū)域Ⅱ瞬間，感應電流大小為0，之后隨線框進入磁場距離的增大，利用楞次定律可知efg線框中感應電流方向沿順時針方向，即為負，有效切割長度變大，根據(jù)法拉第電磁感應定律結(jié)合歐姆定律可知I=48.【答案】AB【解析】解：A.入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量不相等的小球，在這個實驗中，為了防止碰后入射球反彈，則入射球的質(zhì)量必須要大于被碰球的質(zhì)量，即兩個小球的質(zhì)量應滿足m1>m2，故A正確；

B.讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使入射小球從斜槽上同一位置滾下，故B正確；

CD.兩球離開軌道后，做平拋運動，根據(jù)水平方向上動量守恒m1v1=m1v1′+m2v2，它們在空中的運動時間t9.【答案】AD【解析】解：A.由圖乙可知，4s時質(zhì)點P向下振動，根據(jù)同側(cè)法可以判斷波沿x軸負方向傳播，故A正確；

B.質(zhì)點在平衡位置處做沿y軸方向上的簡諧運動，不隨波遷移，故B錯誤；

C.由圖可知，機械波的周期為8s，波長為4m，所以該波的波速為

v=λT=48m/s=0.5m/s

故C錯誤；

D.當t=4s時，質(zhì)點Q在負方向最大位移處，t10.【答案】AC【解析】解：A.根據(jù)平衡條件可知，金屬棒ab所受安培力沿導軌向上，根據(jù)左手定則可知金屬棒ab中的電流方向為b到a，根據(jù)楞次定律可知，B1均勻減小，故A正確；

B.根據(jù)法拉第電磁感應定可得螺線管中感應電動勢為：E=NΔB1ΔtS

回路中總電阻為：R總=R+2R×2R2R+2R=2R

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得金屬棒中電流為：I=ER總=E2R

金屬棒受到的安培力大小為：F安=B2×I2L=mgsinα

即：B2NΔB1Δ11.【答案】B

13.870

7.3×10?【解析】解：(1)A.調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時，不需放單縫和雙縫，故A錯誤；

B.n條亮紋之間有n?1個間距，相鄰條紋的間距為

Δx=an?1

故B正確；

C.根據(jù)條紋的寬度與單縫和雙縫間的距離無關(guān)，所以將單縫向雙縫移動之后，并不影響條紋的寬度，故C錯誤；

D.去掉濾光片后，入射光是復合光，而兩列光相干的條件是他們的頻率相同，故能發(fā)生干涉現(xiàn)象，但條紋是彩色的，故D錯誤。

故選B。

(2)根據(jù)螺旋測微儀的讀數(shù)規(guī)則，示數(shù)為

x2=13.5mm+37.0×0.01mm=13.870mm

根據(jù)雙縫干涉實驗的公式

Δx=ldλ

又有12.【答案】2t0

π2(l【解析】解：(4)①小磁鐵塊通過最低處磁感應強度最大，單擺在一個周期內(nèi)應該有兩個電磁感應的最大值，由圖(b)可得出，單擺的周期為2t0。

②單擺周期T=2t0，擺長l0=l+d2

根據(jù)單擺周期公式T=2πl(wèi)0g

聯(lián)立解得g=π2(l+d2)t02

③根據(jù)單擺周期公式13.【答案】解：(1)b棒下滑h時，根據(jù)動能定理可得

mgh=12mv02

解得

v0=2gh

b剛切割磁感線時，產(chǎn)生的電動勢為

E0=BLv0

回路的電流為

I0=E02R

聯(lián)立解得

I0=BL2gh2R

(2)由右圖可知，a、b兩棒最終是達到共速，處于穩(wěn)定狀態(tài)，規(guī)定向右為正方向，則有

mv0=(m+m)vab

b棒下滑后與a棒共速的過程中，回路產(chǎn)生的總焦耳熱為

Q1【解析】(1)b棒下滑h時，根據(jù)動能定理結(jié)合法拉第電磁感應定律與閉合電路歐姆定律解答；

(2)根據(jù)動量守恒定律結(jié)合能量守恒定律解答；14.【答案】解：(1)小球向下擺動的過程中，由動能定理得

m2g(L?Lcos60°)=12m2v02

小球與物塊P碰撞過程，由動量守恒定律和機械能守恒定律得

m2v0=m1v1+m2v2

12m2v02=12m1v12+12m2v22

聯(lián)立解得v1=6m/s

v2=0

(2)當物塊和小車速度相等時彈簧的彈性勢能最大，物塊P與小車相互作用的過程中，由動量守恒定律和能量守恒定律得

m1v1=(m1+M)v

12m1v12=12(m1+M)v2+μm1g(L0?LBC)+ΔEp

聯(lián)立解得ΔE