2023-2024年山西省朔州市懷仁市高二下學(xué)期5月期中物理試題（解析版）

懷仁市2023~2024學(xué)年度下學(xué)期高二第一次教學(xué)質(zhì)量調(diào)研試題物理一、單選題1.電磁波按波長(zhǎng)由大到小排列正確的是（）A.無(wú)線電波、紅外線、紫外線、射線 B.射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波C.紅外線、無(wú)線電波、射線、紫外線 D.紫外線、無(wú)線電波、射線、紅外線【答案】A【解析】電磁波按波長(zhǎng)由大到小的順序排列為：無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、倫琴射線、射線。故選A。2.如圖所示的交變電流，每個(gè)周期的前三分之一周期按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定，則該交變電流的電流有效值為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】取交流電的一個(gè)周期進(jìn)行分段，則在內(nèi)，產(chǎn)生的熱量，解得，故選B。3.如圖所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中為用半導(dǎo)體負(fù)溫度系數(shù)熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，、之間接報(bào)警器。當(dāng)傳感器所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流，報(bào)警器兩端的電壓的變化情況是（）A.變大，變大 B.變大，變小 C.變小，變大 D.變小，變小【答案】D【解析】當(dāng)處出現(xiàn)火情時(shí)，的阻值減小，電路總電阻減小，根據(jù)，可知干路電流增大，則電源內(nèi)電壓，增大，而電源電動(dòng)勢(shì)不變，則路端電壓減??；因?yàn)楦陕冯娏髟龃螅瑒t兩端電壓增大，所以與并聯(lián)的兩端電壓減小，故電流表示數(shù)變小。故選D。4.如圖甲所示，彈簧振子以點(diǎn)為平衡位置，在水平面上、兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。取向右為正方向，振子的位移隨時(shí)間的變化圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.時(shí)，振子的回復(fù)力最大 B.該振子的頻率為C.到的時(shí)間內(nèi)，振子通過(guò)的路程為 D.該振子的振幅為【答案】D【解析】由圖像可知，時(shí)，振子處于平衡位置，回復(fù)力為，故A錯(cuò)誤；由圖像可知，該振子的振幅為，該振子的周期為，則頻率為，故B錯(cuò)誤，D正確；越接近平衡位置，振子的速度越大，又，可知到的時(shí)間內(nèi)，振子通過(guò)的路程大于一個(gè)振幅，即大于，故C錯(cuò)誤。故選D。5.如圖所示，豎直彈簧上端固定，質(zhì)量為的小球在豎直方向做振幅為的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)彈簧恰好為原長(zhǎng)，重力加速度為，則小球在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變 B.小球最大動(dòng)能等于C.彈簧最大彈性勢(shì)能等于 D.小球在最低點(diǎn)時(shí)彈簧的彈力大小為【答案】D【解析】小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，因此彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能之和保持不變，A錯(cuò)誤；小球在平衡位置的速度最大，動(dòng)能最大，根據(jù)，解得，即小球的最大動(dòng)小于，B錯(cuò)誤；由于小球在豎直方向做振幅為的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧正好為原長(zhǎng)，則小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球下降的高度為，減小的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，即彈簧的最大彈性勢(shì)能等于，C錯(cuò)誤；當(dāng)小球振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧正好為原長(zhǎng)，則在最高點(diǎn)小球僅僅受到重力作用，加速度為，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知小球在最低點(diǎn)時(shí)有，解得，D正確。故選D。6.如圖所示，一單擺懸于點(diǎn)，擺長(zhǎng)為，若在點(diǎn)正下方點(diǎn)釘一個(gè)光滑釘子，使，將單擺拉至處由靜止釋放，小球?qū)⒃凇?、間來(lái)回?cái)[動(dòng)，若擺動(dòng)中擺線與豎直方向的夾角小于，則此單擺的周期為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)單擺的周期公式，可得此單擺的周期為，故選C。7.“水袖功”是中國(guó)古典舞中用于表達(dá)情感的常用技巧，舞者通過(guò)手把有規(guī)律的抖動(dòng)傳導(dǎo)至袖子上，營(yíng)造出一種“行云流水”的美感。某次演員抖動(dòng)水袖時(shí)形成一列沿軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，其在某一時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，和是這列簡(jiǎn)諧橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，從該時(shí)刻（設(shè)為）起質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.該列簡(jiǎn)諧橫波沿軸負(fù)方向傳播，波速大小B.該列簡(jiǎn)諧橫波與頻率為的簡(jiǎn)諧橫波可發(fā)生穩(wěn)定干涉C.在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度為零D.從到，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為【答案】A【解析】時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，根據(jù)同側(cè)法可判斷出該波沿軸負(fù)方向傳播，從圖像可讀出，，可得波速為，A正確；該波的頻率為，頻率相同的兩列波才能發(fā)生的穩(wěn)定的干涉，B錯(cuò)誤；已知，所以質(zhì)點(diǎn)在時(shí)位于負(fù)向最大位移處，加速度為正向最大，C錯(cuò)誤；已知，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為，D錯(cuò)誤。故選A。8.如圖所示，為波源，、為兩塊擋板，其中板固定，板可上下移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)測(cè)得點(diǎn)沒(méi)有振動(dòng)，為了使點(diǎn)能發(fā)生振動(dòng)，可采用的方法有：①增大波源的頻率；②減小波源的頻率；③將板向上移動(dòng)一些；④將板向下移動(dòng)一些。以上方法正確的是（）A.①④ B.②③ C.①③ D.②④【答案】B【解析】根據(jù)題意可知，測(cè)得點(diǎn)沒(méi)有振動(dòng)，說(shuō)明波沒(méi)有發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，原因是間的縫太寬或波長(zhǎng)太小，因此若使處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，可采用板上移減小間距或增大波的波長(zhǎng)，即減小波源頻率，故②③正確，①④錯(cuò)誤。故選B。二、多選題9.如圖（a）所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一閉合矩形金屬線圈可繞與磁感線垂直的中心軸，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈兩次以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的正弦式交變電動(dòng)勢(shì)圖像如圖（b）中圖線甲、乙所示，則（）A.兩次時(shí)刻線圈平面均與磁場(chǎng)方向平行B.圖線甲、乙對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為C.將轉(zhuǎn)軸移至與線圈邊共線，則相同轉(zhuǎn)速下交變電動(dòng)勢(shì)的峰值不變D.若線圈電阻為，則線圈電動(dòng)勢(shì)按圖線乙規(guī)律變化時(shí)的發(fā)熱功率為【答案】B、C【解析】?jī)纱螘r(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為零，通過(guò)線圈的磁通量最大，線圈平面均與磁場(chǎng)方向垂直，故A錯(cuò)誤；由圖可知，，根據(jù)，可知圖線甲、乙對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為，故B正確；交變電動(dòng)勢(shì)的峰值為，可知將轉(zhuǎn)軸移至與線圈邊共線，則相同轉(zhuǎn)速下交變電動(dòng)勢(shì)的峰值不變，故C正確；由圖可知，根據(jù)，可得，則，乙線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為，線圈電動(dòng)勢(shì)按圖線乙規(guī)律變化時(shí)發(fā)熱功率為，故D錯(cuò)誤。故選B、C。10.如圖所示，曲軸上掛一個(gè)彈簧振子，轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，曲軸可帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)。開(kāi)始時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，讓振子自由振動(dòng)，測(cè)得其頻率為。現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為。則（）。A.當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)周期是 B.當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，它的振動(dòng)頻率是C.當(dāng)轉(zhuǎn)速增大為時(shí)，彈簧振子的振幅增大 D.當(dāng)轉(zhuǎn)速減小為時(shí)，彈簧振子的振幅增大【答案】B、D【解析】勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為，則其周期為，頻率為，振子為受迫振動(dòng)，則穩(wěn)定后頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率相同，所以當(dāng)振子穩(wěn)定振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)頻率和周期分別為，，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與振子的固有頻率相同時(shí)，產(chǎn)生共振，此時(shí)振子振幅最大，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率與振子固有頻率不同時(shí)，驅(qū)動(dòng)力頻率越接近固有頻率，振幅越大，振子固有頻率為，此時(shí)驅(qū)動(dòng)力頻率為，當(dāng)轉(zhuǎn)速為和時(shí)對(duì)應(yīng)頻率分別為和，則可得當(dāng)轉(zhuǎn)速增大為時(shí)，彈簧振子的振幅減小，當(dāng)轉(zhuǎn)速減小為時(shí)，彈簧振子的振幅增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選B、D。11.如圖所示，是水平面上兩列頻率相同簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的疊加情況。兩列波振幅均為，波的傳播方向如箭頭方向所示，實(shí)線與虛線分別表示波峰和波谷。此刻，是波峰與波峰相遇點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.、兩處質(zhì)點(diǎn)此刻位移為B.、兩處質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差為C.、連線中點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)減弱點(diǎn)D.從該時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)二分之一周期，位于點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置，此時(shí)位移為零【答案】A、B【解析】、兩處此刻是波峰和波谷相遇，所以、兩處為振動(dòng)減弱點(diǎn)，由于兩列波的振幅相等，則、兩處質(zhì)點(diǎn)此刻位移為，故A正確；處此刻是波谷和波谷相遇，所以處為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，此刻處位移為，則、兩處質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差為，故B正確；處此刻是波峰和波峰相遇，所以處為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，則、連線中點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；從該時(shí)刻起，經(jīng)過(guò)二分之一周期，位于點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷位置，位移為，故D錯(cuò)誤。故選A、B。12.波源和振動(dòng)方向相同，頻率均為，分別置于均勻介質(zhì)中軸上的、兩點(diǎn)處，，如圖所示。兩波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿直線相向傳播，波速為。已知兩波源振動(dòng)的初始相位相同，則、間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置與點(diǎn)的距離為（）A. B. C. D.【答案】A、C【解析】?jī)闪胁ǖ牟ㄩL(zhǎng)為，以為坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)為間的任意一點(diǎn)，其坐標(biāo)為，則兩波源到點(diǎn)的波程差為，，其中、以為單位，合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置滿足，為整數(shù)，則可知，當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，，即、間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置在距離點(diǎn)和處。故選A、C。三、實(shí)驗(yàn)題13.在“探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示。（1）為實(shí)現(xiàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過(guò)改變?cè)?、副線圈匝數(shù)，測(cè)量副線圈上的電壓。這個(gè)探究過(guò)程采用的科學(xué)探究方法是______。A.控制變量法 B.等效替代法 C.演繹法 D.理想實(shí)驗(yàn)法（2）變壓由兩個(gè)線圈和鐵芯等構(gòu)成，下列說(shuō)法正確的是______。A.匝數(shù)多線圈導(dǎo)線粗 B.匝數(shù)少的線圈導(dǎo)線粗C.鐵芯由絕緣的銅片疊成 D.鐵芯由絕緣的硅鋼片疊成（3）在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中將電源接在原線圈的“”和“”兩個(gè)接線柱之間，用電表測(cè)得副線圈的“”和“”兩個(gè)接線柱之間的電壓為，則原線圈的輸入電壓可能為_(kāi)_。A. B. C. D.【答案】（1）A；（2）B、D；（3）D【解析】（1）在物理學(xué)中，當(dāng)一個(gè)物理量與兩個(gè)或兩個(gè)以上的物理量有關(guān)系，需要研究其中兩個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí)，需要控制其它物理量保持不變，從而方便研究二者之間的關(guān)系，該方法稱之為控制變量法。為實(shí)現(xiàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過(guò)改變?cè)?、副線圈匝數(shù)，測(cè)量副線圈上的電壓。這個(gè)探究過(guò)程采用的科學(xué)探究方法為控制變量法。故選A。（2）變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)和材料由絕緣的硅鋼片疊成；且由變壓器工作原理知，可知，匝數(shù)少的電流大，則導(dǎo)線越粗，即導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)少。故選B、D。（3）若是理想變壓器，則有變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，若變壓器的原線圈接“”和“”兩個(gè)接線柱，副線圈接“”和“”兩個(gè)接線柱，可知原副線圈的匝數(shù)比為，副線圈的電壓為，則原線圈的電壓為，考慮到不是理想變壓器，有漏磁等現(xiàn)象，則原線圈所接的電源電壓大于，可能為。故選D。14.在“用單擺測(cè)量重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)量單擺的周期時(shí)，測(cè)得擺球經(jīng)過(guò)次全振動(dòng)的總時(shí)間為，在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí)，先用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)度為，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑為?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球的直徑如圖甲所示，則擺球的直徑為_(kāi)_____；（2）根據(jù)題目中給的物理量，計(jì)算本地重力加速度的表達(dá)式為_(kāi)_____。（3）如果測(cè)得的值偏小，可能的原因是______。A.實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺球振幅太小 B.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C.開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過(guò)遲按下 D.實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將次全振動(dòng)記為次（4）為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)并測(cè)出相應(yīng)的周期，從而得出幾組對(duì)應(yīng)的和的數(shù)值，以為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)作出圖線，但同學(xué)們不小心每次都把小球直徑當(dāng)作半徑來(lái)計(jì)算擺長(zhǎng)，由此得到的圖像是圖乙中的______（選填“”“”或“”）?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）B；（4）【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為。（2）根據(jù)單擺周期公式，其中，，解得。（3）單擺周期與振幅無(wú)關(guān)，所以不會(huì)影響的值，故A錯(cuò)誤；擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了，即擺線的測(cè)量值偏小，根據(jù)，可知值偏小，故B正確；開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過(guò)遲按下，則的測(cè)量值偏小，根據(jù)，可知值偏大，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將次全振動(dòng)記為次，則的測(cè)量值偏大，根據(jù)，可知值偏大，故D錯(cuò)誤。故選B。（4）根據(jù)單擺周期公式，可得，若把小球直徑當(dāng)作半徑來(lái)計(jì)算擺長(zhǎng)，則實(shí)際應(yīng)為，可知，擺長(zhǎng)偏大，對(duì)斜率無(wú)影響，縱截距為負(fù)值，即為。三、解答題15.如圖所示，發(fā)電機(jī)輸出功率為，輸出電壓為，用戶需要的電壓為，已知升壓變壓器原副線圈匝數(shù)比，兩理想變壓器之間輸電線的總電阻為，其它電線的電阻不計(jì)，試求：（1）輸電線上的電流大小；（2）輸電線中因發(fā)熱而損失的功率；（3）降變壓器原副線圈匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）理想變壓器原、副線圈中的電壓比等于匝數(shù)比，則輸電線的電壓為，輸電線上的電流。（2）輸電線中因發(fā)熱而損失的功率。（3）降壓變壓器的輸入電壓為，用戶需要的電壓為，根據(jù)原副線圈匝數(shù)與電壓的關(guān)系，可知降壓變壓器原副線圈匝數(shù)比為。16.一列橫波沿軸傳播，如圖所示，實(shí)線為時(shí)刻的波形曲線，虛線為時(shí)的波形曲線，求：（1）根據(jù)圖像求出波的振幅和波長(zhǎng)。（2）若該列波向右傳播且周期大于，則波速多大？（3）若該列波波速為，求處的質(zhì)點(diǎn)從時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的振動(dòng)方程?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）【解析】（1）由圖可知，該波振幅，波長(zhǎng)。（2）該波向右傳播且，結(jié)合波形圖可知，該波向右傳播的距離為，則波速。（3）若波速為，則內(nèi)傳播的距離，可知波的傳播方向向軸負(fù)方向；波速為時(shí)，則波的周期為，處的質(zhì)點(diǎn)從時(shí)刻向軸負(fù)方向振動(dòng)，從時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的振動(dòng)方程為。17.如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框共匝，