天津市南開中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試卷

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁天津市南開中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試卷學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1．下列的關(guān)于電流隨時(shí)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(chǎng)上的調(diào)光電燈、調(diào)速風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的。如圖為一個(gè)經(jīng)過元件調(diào)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(jīng)理想升壓變壓器變?yōu)?000V電壓遠(yuǎn)距離輸送，輸電線總電阻為，最后經(jīng)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(shí)刻和t2時(shí)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(shí)刻磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能B．在t2時(shí)刻電容器正在充電C．在t1時(shí)刻電路中的電流處在減小狀態(tài)D．在t2時(shí)刻電路中感應(yīng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)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(dòng)能大于第末振子的動(dòng)能C．內(nèi)振子的速度方向始終相同 D．內(nèi)振子的加速度逐漸增大6．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，時(shí)刻的波形如圖甲所示，K、L是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)K的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．波沿x軸負(fù)方向傳播 B．波的傳播速度為2.0m/sC．時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L的速度比質(zhì)點(diǎn)K的大 D．0～3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)L通過的路程為0.3m7．一細(xì)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(lán)光，光為紅光，下列說法正確的是（）A．玻璃對(duì)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(zhì)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?yàn)楣獠荒芙?jīng)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(dòng)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(dòng)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(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t=0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)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(jīng)過3s質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程180cm D．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程11．如圖所示，甲圖表示和兩相干水波的干涉圖樣，設(shè)兩列波各自的振幅均為，且圖示范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長(zhǎng)分別是和，是連線的中點(diǎn)；乙圖為一機(jī)械波源在同種均勻介質(zhì)中做勻速運(yùn)動(dòng)的某一時(shí)刻的波面分布情況。兩幅圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷。則下列關(guān)于兩幅圖的說法中正確的是（）A．甲圖中、兩點(diǎn)的豎直高差為B．甲圖中點(diǎn)正處于平衡位置且向水面下運(yùn)動(dòng)C．從甲圖所示時(shí)刻開始經(jīng)，點(diǎn)通過的路程為D．乙圖中在點(diǎn)觀察到的頻率比在點(diǎn)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(diǎn)以入射角i射入玻璃材料中，光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)圓面相切于B點(diǎn)，已知該玻璃材料對(duì)此單色光的折射率為。欲使該光束從A點(diǎn)入射后，恰好在內(nèi)圓面上發(fā)生全反射，入射角為。則（）A． B． C． D．三、實(shí)驗(yàn)題13．用圖示裝置完成“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”：（1）用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，結(jié)果如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為cm；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)，為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù)，在擺球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)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(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)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(shí)驗(yàn)，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(xué)利用“插針法”測(cè)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(cè)出的相關(guān)角度如圖所示。(1)此玻璃的折射率計(jì)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(yīng)選用寬度（選填“大”或“小”）的玻璃磚來測(cè)量；(3)實(shí)驗(yàn)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(huì)（選填“增大”或“減小”）(4)若該同學(xué)用他測(cè)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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(zhì)量為m的小球A通過長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)輕繩懸掛于天花板上，質(zhì)量為2m的小球B放在高也為L(zhǎng)的支架上。現(xiàn)將A球拉至水平位置由靜止釋放，在最低點(diǎn)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(shí)的B球的水平位移x；（2）A、B碰后瞬間輕繩對(duì)A的拉力大小FT。16．如圖所示是列車進(jìn)站時(shí)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(zhǎng)為L(zhǎng)，bc邊長(zhǎng)為d，在站臺(tái)軌道上存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的有界矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)MNPQ，MN邊界與ab平行，NP長(zhǎng)為d。若ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)列車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)列車的速度大小為，cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)列車剛好停止運(yùn)動(dòng)。已知線框總電阻為R，列車的總質(zhì)量為m，摩擦阻力大小恒定為kmg，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。求：（1）線框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)列車加速度a的大小和安培力對(duì)ab邊做功的功率P；（2）線框從進(jìn)入到離開磁場(chǎng)過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）線框進(jìn)入磁場(chǎng)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(shù)、核醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示，和是兩個(gè)中空的、半徑為的半圓金屬盒，位于圓心處的質(zhì)子源能產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可忽略，重力不計(jì)，不考慮粒子間相互作用和相對(duì)論效應(yīng)），質(zhì)子在兩盒狹縫間的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)被加速，、置于與盒面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后恰好從盒邊緣的小窗口P處射出，已知質(zhì)子的質(zhì)量為，帶電量為；加速電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像如圖所示，其中、未知，不計(jì)質(zhì)子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間。（1）質(zhì)子被回旋加速器加速能達(dá)到的最大速率；（2）實(shí)際中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小會(huì)在到之間出現(xiàn)波動(dòng)，若在時(shí)刻質(zhì)子第一次開始被加速，要實(shí)現(xiàn)連續(xù)次加速（此時(shí)質(zhì)子運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤。故選A。2．B【詳解】由圖可知該電壓的周期為，設(shè)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(cuò)誤；C．輸出的電功率為P0=20kW，而升壓變壓器T1變?yōu)?000V電壓遠(yuǎn)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(cuò)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(dǎo)線損失的電壓，即為則變壓器T2的匝數(shù)比故B錯(cuò)誤。故選C。4．B【詳解】AC．由題圖t1時(shí)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?yàn)轫槙r(shí)針，故此時(shí)電容器正在放電，電流處于增大狀態(tài)，故在t1時(shí)刻電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；BD．而由t2時(shí)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?yàn)轫槙r(shí)針，故此時(shí)電容器正在充電，電流處于減小狀態(tài)，故在t2時(shí)刻電路中感應(yīng)電流方向與電路電流方向相同，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。故選B。5．C【詳解】A．如圖所示，振子的振幅為5cm，A錯(cuò)誤；B．第末振子在最大位移處，動(dòng)能為零；第末振子在平衡位置，動(dòng)能最大，B錯(cuò)誤；C．內(nèi)振子向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，速度方向不變，C正確；D．內(nèi)振子的加速度先減小后增大，D錯(cuò)誤。故選C。6．D【詳解】A．由振動(dòng)圖像可判斷出時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K的振動(dòng)方向?yàn)檩S正方向，從波形圖中根據(jù)“同側(cè)法”可判斷該波沿x軸正方向傳播，A錯(cuò)誤；B．由圖中可知，可得C．時(shí)，即一個(gè)周期后，質(zhì)點(diǎn)L和K位置不變，質(zhì)點(diǎn)K在平衡位置，速度最大，質(zhì)點(diǎn)L的速度比質(zhì)點(diǎn)K的小，C錯(cuò)誤；D．0～3s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)L振動(dòng)的時(shí)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(duì)三色光的折射率依次減小，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)由于a、b、c三光的折射率大小關(guān)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(cuò)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(zhǎng)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(zhì)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(cuò)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(zhǎng)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(cuò)誤，B正確；C．光屏上方的暗紋是因?yàn)榧す馔高^雙縫的光形成相干光源，在光屏相遇，疊加后振動(dòng)減弱，故C錯(cuò)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(cuò)誤。故選B。9．CD【詳解】A．變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，必須通過交流電產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)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(yīng)為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)正弦式交流電中有效值和峰值的關(guān)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?yàn)槔硐胱儔浩髟?、副線圈的功率相等，則選項(xiàng)CD正確。故選CD。10．BD【詳解】A．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．波長(zhǎng)為周期為波速大小為故B正確；C．經(jīng)過3s，即，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程為故C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為將代入可得質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為故D正確。故選BD。11．AC【詳解】A．甲圖中、兩點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，其中A在波峰，B在平衡位置，則、兩點(diǎn)的豎直高差為故A正確；B．甲圖中點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，正處于波谷位置，故B錯(cuò)誤；C．波的周期為從甲圖所示時(shí)刻開始經(jīng)，由于則點(diǎn)通過的路程為故C正確；D．乙圖中在點(diǎn)單位時(shí)間接受到的波面比點(diǎn)多，則在點(diǎn)觀察到的頻率比在點(diǎn)觀察到的頻率高，故D錯(cuò)誤。故選AC。12．BD【詳解】AB．由題意，設(shè)折射角為r，由幾何關(guān)系根據(jù)折射定律解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)在A點(diǎn)的入射角為時(shí)，光束經(jīng)折射后到達(dá)內(nèi)圓面上的C點(diǎn)，并在C點(diǎn)發(fā)生全反射，則光束在內(nèi)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(cuò)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(shí)驗(yàn)，則擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度變大，則遮光時(shí)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(nèi)的傳播方向越容易確定，測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。故應(yīng)選用寬度大的玻璃磚來測(cè)量。（3）如圖設(shè)光線以入射角i入射到平板玻璃表面上的A點(diǎn)，折射角為r，從平板玻璃另一表面上的B點(diǎn)射出，設(shè)AC為入射光線的延長(zhǎng)線，由折射定律和幾何關(guān)系可知，它與出射光線平行，過B點(diǎn)作，交AC于D點(diǎn)，則BD的長(zhǎng)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(guān)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(huì)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(cuò)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