廣東省2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期階段考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1廣東地區(qū)高二階段性考試物理試題考試時(shí)間為75分鐘，滿(mǎn)分100分注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖甲所示為醫(yī)護(hù)人員利用“彩超”測(cè)定血管中血液的流速，圖乙為波源S連續(xù)振動(dòng)，形成的水波，靠近橋墩P時(shí)浮出水面的葉片A靜止不動(dòng)。下列說(shuō)法不正確的是（）A.圖甲中，測(cè)定血管中血液的流速，利用了多普勒效應(yīng)的原理B.若波源與儀器相互靠近，儀器接收到超聲波的頻率變大C.乙圖中，為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng)，可降低波源振動(dòng)的頻率D.乙圖中，為使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng)，可減小波源距橋墩的距離【答案】D【解析】AB．“彩超”利用的是多普勒效應(yīng)原理，“彩超”工作時(shí)，向人體內(nèi)發(fā)射頻率已知的超聲波，若波源與儀器相互靠近，儀器接收到超聲波的頻率變大，故AB正確；CD．降低波源振動(dòng)的頻率，根據(jù)波速不變，頻率減小，波長(zhǎng)增大，衍射現(xiàn)象明顯，水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng)，減小波源距橋墩的距離并不能使水波能帶動(dòng)葉片振動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤；本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選D。2.利用如圖所示的電流天平，可以測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。它的右臂掛著等腰梯形線圈，匝數(shù)為n，上下底邊水平且ab長(zhǎng)為l，cd長(zhǎng)為2l，線圈一半的高度處于方框內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通入電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡；當(dāng)線圈中通入大小不變、方向相反的電流時(shí)，在左盤(pán)中增加質(zhì)量為m的砝碼，兩臂再次達(dá)到新的平衡，重力加速度為g。則方框內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】線圈一半處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則有效長(zhǎng)度為，安培力大小為電流反向時(shí)，需要在左盤(pán)中增加質(zhì)量為m的砝碼，說(shuō)明原來(lái)的安培力方向向上，當(dāng)電流反向，安培力變?yōu)橄蛳聲r(shí)，再次平衡，說(shuō)明安培力等于的一半，即得故選C。3.如圖甲所示是街頭常見(jiàn)的降壓變壓器，圖乙是街頭變壓器給用戶(hù)供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區(qū)電網(wǎng)的電壓，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓基本不變，輸出電壓通過(guò)輸電線輸送給用戶(hù)，兩條輸電線的總電阻用表示，電阻器R代表用戶(hù)用電器的總電阻，不考慮變壓器的能量損耗，下列說(shuō)法正確的是（）A.用電器增加時(shí)，用戶(hù)用電器的總電阻變大B.用電器增加時(shí)，通過(guò)變壓器副線圈的電流變小C.用電器增加時(shí)，用戶(hù)用電器兩端電壓變小D.用電器增加時(shí)，輸電線損耗的功率變小【答案】C【解析】由于原線圈輸入電壓不變，原副線圈匝數(shù)不變，則副線圈輸出電壓不變，當(dāng)用電器增加時(shí)，用戶(hù)用電器的總電阻變小，即電阻器R減小，根據(jù)歐姆定律可得可得通過(guò)副線圈電流增大；兩端電壓增大，則用戶(hù)用電器兩端電壓變小；根據(jù)可知輸電線損耗的功率變大。故選C。4.主動(dòng)降噪耳機(jī)能根據(jù)環(huán)境中的噪聲（縱波）產(chǎn)生相應(yīng)的降噪聲波，如圖所示，降噪聲波與環(huán)境噪聲同時(shí)傳入人耳，兩波相互疊加，達(dá)到降噪的目的。下列說(shuō)法正確的是（）A.主動(dòng)降噪技術(shù)應(yīng)用了波的衍射原理B.降噪聲波與環(huán)境噪聲的波長(zhǎng)必須相等C.降噪聲波和環(huán)境噪聲發(fā)生干涉，耳膜振動(dòng)加強(qiáng)D.環(huán)境噪聲頻率越高，從耳機(jī)傳播到耳膜的速度越大【答案】B【解析】AB．降噪聲波與環(huán)境噪聲疊加后實(shí)現(xiàn)降噪，根據(jù)波的干涉條件可知，降噪聲波與環(huán)境噪聲頻率相同，速度相同，波長(zhǎng)相同，相位相反，故A錯(cuò)誤，B正確；C．降噪聲波和環(huán)境噪聲發(fā)生干涉，耳膜振動(dòng)減弱，故C錯(cuò)誤；D．聲波傳播的速度取決于介質(zhì)，與其頻率無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選B5.圖甲是某一交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間存在可視為水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，V為理想電壓表，電阻，線圈內(nèi)阻。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)線圈的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)為B.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為C.時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量變化率為零D.時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量為【答案】D【解析】A．由圖乙可知，電流有效值為電壓表的示數(shù)等于兩端電壓有效值，則有故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，周期為則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為故B錯(cuò)誤；C．由圖乙可知，時(shí)，感應(yīng)電流最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，則穿過(guò)線圈的磁通量變化率最大，故C錯(cuò)誤；D．電動(dòng)勢(shì)最大值為根據(jù)可得時(shí)間內(nèi)，磁通量變化為則通過(guò)電阻R的電荷量為故D正確。故選D。6.如圖為高鐵供電流程的簡(jiǎn)化圖，牽引變電所的理想變壓器將電壓為U的高壓電進(jìn)行降壓；動(dòng)力車(chē)廂內(nèi)的理想變壓器再次降壓為動(dòng)力系統(tǒng)供電。已知發(fā)電廠的輸出功率為P，輸電線的電阻為r，兩變壓器原副線圈的匝數(shù)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.通過(guò)輸電線的電流為B.輸電線上損失的電壓為C.輸電線上損失的功率為D.動(dòng)力系統(tǒng)兩端的電壓為【答案】C【解析】ABC．牽引變電所的理想變壓器副線圈電壓為則通過(guò)輸電線的電流為輸電線上損失的電壓為輸電線上損失的功率為故AB錯(cuò)誤，C正確；D．動(dòng)力車(chē)廂內(nèi)的理想變壓器原線圈電壓為則動(dòng)力系統(tǒng)兩端的電壓為故D錯(cuò)誤。故選C。7.籃球運(yùn)動(dòng)在學(xué)校普遍受到學(xué)生的喜愛(ài)，為了檢驗(yàn)一籃球的彈性性能，某同學(xué)讓它從高處自由下落，能夠自由彈跳到高度處?；@球和地面接觸的時(shí)間，不考慮籃球在運(yùn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)和所受的空氣阻力，籃球的質(zhì)量為，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取。若取向上為正方向，則（）A.籃球在下落過(guò)程中，合力的沖量為B.籃球與地面碰撞后瞬間的速度大小為C.籃球在與地面碰撞過(guò)程中，動(dòng)量改變量為D.籃球受到地面平均沖擊力大小為【答案】D【解析】A．籃球在下落過(guò)程中，根據(jù)解得下落時(shí)間為籃球在下落過(guò)程中，合力的沖量為故A錯(cuò)誤；B．設(shè)籃球與地面碰撞后瞬間的速度大小為，根據(jù)可得故B錯(cuò)誤；C．籃球與地面碰撞前瞬間的速度大小為則籃球在與地面碰撞過(guò)程中，動(dòng)量改變量為故C錯(cuò)誤；D．籃球在與地面碰撞過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理可得解得籃球受到地面的平均沖擊力大小為故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲是時(shí)的波形圖，圖乙是處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.波沿x軸負(fù)方向傳播B.波的傳播速度大小為0.25m/sC.時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向振動(dòng)D.1~1.5s時(shí)間內(nèi)，處質(zhì)點(diǎn)的路程大于10cm【答案】AD【解析】A．由圖乙可知，時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，根據(jù)上下坡法可知波沿x軸負(fù)方向傳播，A正確；B．由圖甲可知波長(zhǎng)為8m，由圖乙可知周期為2s，波的傳播速度大小為B錯(cuò)誤；C．時(shí)，處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．1~1.5s時(shí)間內(nèi)，處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)了，時(shí)，它正在向平衡位置方向振動(dòng)，故1~1.5s時(shí)間內(nèi)的路程大于一個(gè)振幅，即路程大于10cm，D正確。故選AD。9.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.圖甲是回旋加速器的示意圖，粒子的最大動(dòng)能與狹縫之間的電壓U有關(guān)B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可通過(guò)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B來(lái)增大電源電動(dòng)勢(shì)C.圖丙是速度選擇器，粒子從P、Q兩點(diǎn)進(jìn)入后均能沿直線勻速通過(guò)速度選擇器D.圖丁是質(zhì)譜儀，電荷量相同的粒子（初速度為零）打在照相底片D的同一位置【答案】ACD【解析】A．圖甲是回旋加速器示意圖，當(dāng)粒子軌跡半徑等于D形盒子半徑時(shí)，粒子的動(dòng)能最大，由洛倫茲力提供向心力可得解得則最大動(dòng)能為可知粒子的最大動(dòng)能與狹縫之間的電壓U無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤，滿(mǎn)足題意要求；B．圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，根據(jù)可得則可通過(guò)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B來(lái)增大電源電動(dòng)勢(shì)，故B正確，不滿(mǎn)足題意要求；C．圖丙是速度選擇器，粒子從Q點(diǎn)進(jìn)入，受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力方向一定相同，粒子不可能能沿直線勻速通過(guò)速度選擇器，故C錯(cuò)誤，滿(mǎn)足題意要求；D．圖丁是質(zhì)譜儀，粒子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理可得可得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，由洛倫茲力提供向心力得聯(lián)立可得電荷量相同的粒子（初速度為零），如果質(zhì)量不相等，則粒子在磁場(chǎng)中的半徑不相等，打在照相底片D的不同位置，故D錯(cuò)誤，滿(mǎn)足題意要求。故選ACD。10.如圖所示，固定在水平面上的半徑為的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電阻為、長(zhǎng)度為的水平金屬棒ab一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，隨軸以一定的角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)棒與圓環(huán)接觸良好，在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和板間距為d的平行板電容器C，質(zhì)量為m、電荷量大小為q的顆粒在電容器極板間恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為，不計(jì)其他電阻和摩擦，則（）A.電容器兩極板間的電壓為B.電容器兩極板間的電壓為C.金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為D.金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為【答案】AC【解析】AB．顆粒在電容器極板間恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力分析可得電容器極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度電容器兩極板間的電壓故A正確，B錯(cuò)誤；CD．電容器并聯(lián)在電阻R兩端，電阻R兩端的電壓與電容器兩極板間的電壓相等，由串聯(lián)電路的分壓可知，金屬棒ab切割的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小金屬棒ab切割的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.在“探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)采用了如圖所示的可拆式變壓器進(jìn)行研究。（1）本實(shí)驗(yàn)中，除可拆變壓器外，還需要的器材有______A.低壓直流電源B.低壓交流電源C.交流電壓表D.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（2）觀察變壓器的鐵芯，發(fā)現(xiàn)它的結(jié)構(gòu)和材料是______。A．整塊硅鋼鐵芯B.整塊不銹鋼鐵芯C.互相絕緣的硅鋼片疊成（3）觀察原、副線圖的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)______（選填“多”或“少”）。（4）小明正確選材并接線后，記錄如下表所示的四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。匝100100200200匝2004004008002.101.955.222.354.288.0010.609.64分析表中數(shù)據(jù)可知，一定是______（選填“原”或“副”）線圈的匝數(shù)。【答案】（1）BCD（2）C（3）少（4）副【解析】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用低壓交流電源，用交流電壓表測(cè)副線圖電壓，實(shí)驗(yàn)還需要開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。故選BCD。（2）[2]為了減小渦流，變壓器的鐵芯用互相絕緣的硅鋼片疊成。（3）[3]原、副線圈的導(dǎo)線粗細(xì)不同，匝數(shù)少的電流大，則導(dǎo)線粗。（4）[4]由表中數(shù)據(jù)可得，在誤差允許范圍內(nèi)變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即由于存在漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響電壓，則變壓器的副線圖兩端測(cè)得的電壓略小于理想值，故可知一定是副線圈的匝數(shù)。12.在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電流由“+”接線柱流入時(shí)靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，電流由“-”接線柱流入時(shí)指針向左偏轉(zhuǎn)；如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)，則條形磁鐵的N極______（選填“向上”或“向下”）運(yùn)動(dòng)。（2）如圖乙另一種實(shí)驗(yàn)裝置，開(kāi)關(guān)閉合前小螺線管已插入到大螺線管中。①請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將電路圖補(bǔ)充完整。（）②在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下。在開(kāi)關(guān)閉合的狀態(tài)下，將小螺線管迅速抽出時(shí)，靈敏電流計(jì)指針將向______（選填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，靈敏電流計(jì)的指針______（選填“向左”“向右”或“不”）偏轉(zhuǎn)。③將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑動(dòng)，靈敏電流計(jì)指針將向______（選填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)；進(jìn)一步分析，滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)的速度越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度______（選填“越大”或“越小”）。【答案】（1）向上（2）左向左右越大【解析】（1）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)指針向右偏轉(zhuǎn)，則電流從下端流入電流計(jì)，螺線管中的感應(yīng)電流從上到下，根據(jù)楞次定律，則條形磁鐵的N極向上運(yùn)動(dòng)。（2）①[1]用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將電路圖補(bǔ)充完整②[2][3]在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下，說(shuō)明磁通量增加時(shí)電流計(jì)指針右偏。在開(kāi)關(guān)閉合的狀態(tài)下，將小螺線管迅速抽出時(shí)，則磁通量減小，則靈敏電流計(jì)指針將向左偏轉(zhuǎn)；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，則磁通量減小，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)。③[4][5]將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值減小，電流變大，磁通量增加，則靈敏電流計(jì)指針將向右偏轉(zhuǎn)；進(jìn)一步分析，滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)的速度越大，磁通量增加的越快，感應(yīng)電流越大，即電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大。13.真空區(qū)域有寬度為、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，MN、PQ是磁場(chǎng)的邊界。MN邊界上有一個(gè)點(diǎn)狀的粒子放射源S，它可以向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為+q（q>0）、速率為v（未知）的帶電粒子。若粒子沿著與MN夾角為37°的方向射入磁場(chǎng)中，剛好未能從PQ邊界射出，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t（未知）后從MN邊界離開(kāi)。不計(jì)粒子的重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率v和時(shí)間t；（2）PQ邊界有粒子射出的長(zhǎng)度x?！敬鸢浮浚?），（2）【解析】（1）粒子剛好未能從邊界射出磁場(chǎng)，軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知解得根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有解得粒子運(yùn)動(dòng)的周期粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（2）當(dāng)粒子初速度平行MN時(shí)，軌跡如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知由圖甲知?jiǎng)tPQ邊界有粒子射出的長(zhǎng)度14.為了解決裝卸貨物時(shí)因拋擲而造成物品損壞的問(wèn)題，某物流公司設(shè)計(jì)了如圖所示的緩沖轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，卸貨時(shí)固定的緩沖裝置A的左側(cè)緊靠靜止的物流大貨車(chē)，其右側(cè)緊靠轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B，包裹C可以從緩沖裝置A的光滑曲面的不同高度h處由靜止滑下，滑上轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B并最終停在轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B上被運(yùn)走。緩沖裝置A的光滑曲面末端剛好與轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B上表面相切。轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B上表面D點(diǎn)左側(cè)長(zhǎng)度，包裹C與D點(diǎn)左側(cè)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，D點(diǎn)右側(cè)光滑，轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B右端固定一根輕彈簧，處于原長(zhǎng)時(shí)彈簧左端剛好在D點(diǎn)。轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B的質(zhì)量，與水平地面間的摩擦可忽略。包裹C可視為質(zhì)點(diǎn)且無(wú)其他包裹影響，不計(jì)包裹C從緩沖裝置A滑上轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B過(guò)程中的機(jī)械能損失。取重力加速度，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧未超過(guò)彈性限度。若包裹C的質(zhì)量，求：（1）為使包裹C能在轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)上靜止，包裹C釋放時(shí)的最大高度h；（2）在（1）問(wèn)包裹C從最大高度釋放的前提下，彈簧最大的彈性勢(shì)能及整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q。【答案】（1）；（2），【解析】（1）當(dāng)包裹C滑上轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B且壓縮彈簧，被彈簧彈回最終相對(duì)靜止在轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)B的左端時(shí)，包裹C釋放時(shí)的高度最大，則