湖南省高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試題（解析版）

第19頁(yè)/共19頁(yè)湖南省高二下學(xué)期半期考物理考試本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在答題卡上。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)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.本試卷主要考試內(nèi)容：人教版選擇性必修第一、二冊(cè)。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24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.對(duì)于彈簧振子的回復(fù)力和位移的關(guān)系，下列圖中正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征F=-kx由數(shù)學(xué)知識(shí)可知F的大小與x的大小成正比，方向相反。故選C。2.關(guān)于電磁波傳播速度表達(dá)式c＝λf，下列說(shuō)法正確的是()A.波長(zhǎng)越長(zhǎng)，傳播速度越快 B.頻率越高，傳播速度越快C.發(fā)射能量越大，傳播速度越快 D.電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)【答案】D【解析】【分析】【詳解】電磁場(chǎng)是傳遞能量一種形式，電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)，與波長(zhǎng)、頻率、能量均無(wú)關(guān)。故選D。3.夏季常出現(xiàn)如圖甲所示的日暈現(xiàn)象，日暈是太陽(yáng)光通過(guò)卷層云時(shí)，受到冰晶的折射或反射形成的。圖乙為一束太陽(yáng)光射到正六邊形冰晶上時(shí)的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光，比較a、b兩種單色光，下列說(shuō)法正確的是（）A.a光的頻率比b光的大B.在冰晶中，b光的波長(zhǎng)比a光的長(zhǎng)C.在同種條件下，b光可能比a光的衍射現(xiàn)象更明顯D.a、b兩種光分別從水射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光臨界角比b光的大【答案】D【解析】【詳解】AB．由光路圖可知，b光偏離原光路的程度更大，故b光的折射率更大，可知?jiǎng)t，故AB錯(cuò)誤；C．b光的頻率更高，波長(zhǎng)更短，在同種條件下，a光比b光的衍射現(xiàn)象更明顯，故C錯(cuò)誤；D．由，知a光的臨界角比b光的大，故D正確。故選D。4.在如圖所示的四種磁場(chǎng)情況中能產(chǎn)生恒定的感生電場(chǎng)的是()A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的磁場(chǎng)才可以產(chǎn)生恒定的感生電場(chǎng)。故選C。5.甲圖表示和兩相干水波的干涉圖樣，設(shè)兩列波的振幅均為5cm，且圖示范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長(zhǎng)分別是1m/s和0.5m，B在平衡位置；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。下列關(guān)于兩幅圖的說(shuō)法正確的是（）A.甲圖中A、B兩點(diǎn)的高度差為5cmB.從甲圖所示時(shí)刻開始經(jīng)0.25s，B點(diǎn)通過(guò)的路程為20cmC.乙圖表示的是波的衍射現(xiàn)象D.在E點(diǎn)觀察到的頻率與在F點(diǎn)觀察到的頻率相同【答案】B【解析】【詳解】A．題圖甲中A、B都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，其中A在波峰，B在平衡位置，則A、B兩點(diǎn)的高度差為cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．波的周期C．從題圖甲所示時(shí)刻開始經(jīng)，B點(diǎn)通過(guò)的路程為cm，選項(xiàng)B正確；題圖乙表示的是波的多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．在E點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)接收到的波面比F點(diǎn)多，則在E點(diǎn)觀察到的頻率比在F點(diǎn)觀察到的頻率高，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的白熾燈，L是自感系數(shù)很大、電阻可忽略不計(jì)的自感線圈，下列說(shuō)法正確的是（）A.斷開開關(guān)S時(shí)，B燈立即熄滅而A燈慢慢熄滅B.斷開開關(guān)S時(shí)，B燈一定會(huì)閃亮一下C.斷開開關(guān)S時(shí)，B燈可能會(huì)閃亮一下D.閉合開關(guān)S時(shí)，B燈比A燈先亮，最后一樣亮【答案】D【解析】【詳解】ABC．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，線圈與兩燈一起構(gòu)成一個(gè)新的自感回路，通過(guò)線圈的電流將要逐漸減小，由于自感作用，兩燈同時(shí)緩慢熄滅。由于線圈的電阻可以忽略，斷開開關(guān)前兩燈電流大小相同，因此B燈一定不會(huì)閃亮，故ABC錯(cuò)誤；D．開關(guān)S閉合的瞬間，電源的電壓同時(shí)加到兩支路的兩端，B燈立即發(fā)光，但由于線圈的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，因此A燈逐漸變亮，由于線圈的電阻可以忽略，最后A燈會(huì)和B燈一樣亮，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20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5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7.圖甲為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在s時(shí)刻的波形圖，a、b、c為介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙表示該波m處a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.該波沿x軸負(fù)方向傳播B.s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a處于波峰位置C.在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b振動(dòng)的速度增大，且方向與回復(fù)力方向相同D.質(zhì)點(diǎn)c的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為【答案】AB【解析】【詳解】A．由題圖乙可知，2s時(shí)a在平衡位置且接下來(lái)向上運(yùn)動(dòng)。由上下坡法可知，題圖甲中a應(yīng)該處于下坡位置，故該波沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；B．由題圖乙可知。質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)周期為4s，則11s末質(zhì)點(diǎn)a剛好位于波峰的位置，選項(xiàng)B正確；C．在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)b先向下振動(dòng)后向上振動(dòng)，則振動(dòng)的速度先減小后增大，且方向與回復(fù)力方向先相反后相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由題可知，m，s，知且由題圖乙可推知c質(zhì)點(diǎn)的振幅為10cm，質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程為在t=2s時(shí)刻y=5cm可得在0時(shí)刻的初相，質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程為cm選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。8.如圖所示，一質(zhì)量為2m、半徑為R的四分之一光滑圓弧槽放在光滑的水平地面上，有一質(zhì)量為m的小球由槽頂端A點(diǎn)靜止釋放，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，在其下滑至槽末端B點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.若圓弧槽不固定，則小球和槽組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.若圓弧槽不固定，則小球在水平方向上移動(dòng)的位移為C.在圓弧槽固定和不固定情形下，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為D.若圓弧槽固定，則圓弧槽對(duì)地面的最大壓力為【答案】BC【解析】【詳解】A．若圓弧槽不固定。小球和槽組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。但豎直方向上受力不平衡，動(dòng)量不守恒。故A錯(cuò)誤；B．若圓弧槽不固定。對(duì)小球和槽組成系統(tǒng)。根據(jù)動(dòng)量守恒定律有則又因?yàn)榻獾眯∏蛟谒椒较蛏弦苿?dòng)的位移故B正確；C．若圓弧槽不固定，對(duì)小球和槽組成的系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律，有解得小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小若圓弧槽固定，對(duì)小球，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小所以在圓弧槽固定和不固定情形下，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為故C正確；D．若圓弧槽固定，小球滑到B點(diǎn)時(shí)得此時(shí)圓弧槽對(duì)地面的壓力最大，為故D錯(cuò)誤。故選BC。9.某輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1:3，輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為，負(fù)載的阻值為。開關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，上的功率為5W；接2時(shí)，匝數(shù)比為1:2，上的功率為。下列說(shuō)法正確的是（）A.開關(guān)接1時(shí)，左側(cè)升壓變壓器副線圈兩端的電壓B.開關(guān)接1時(shí)，右側(cè)降壓變壓器原線圈中的電流C.導(dǎo)線總電阻D.開關(guān)接2時(shí)，上的功率【答案】BC【解析】【詳解】A.開關(guān)S接1時(shí)，左側(cè)升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1:3，輸入電壓為7.5V的正弦交流電，根據(jù)得升壓變壓器副線圈兩端的電壓A錯(cuò)誤；B.開關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，上的功率為5W，根據(jù)公式可知，電阻的電流根據(jù)歐姆定律可知，降壓變壓器副線圈兩端的電壓根據(jù)匝數(shù)比可知，解得右側(cè)降壓變壓器原線圈中的電流為0.25A，B正確；C.因左側(cè)升壓變壓器副線圈兩端的電壓，右側(cè)降壓變壓器原線圈兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律得C正確；D.開關(guān)接2時(shí)，設(shè)輸電電流為，則右側(cè)變壓器的次級(jí)電流為；由右側(cè)變壓器兩邊電壓的關(guān)系可知解得則上的功率D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限中有一等腰直角三角形區(qū)域，其內(nèi)部存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的邊在軸上且長(zhǎng)為。邊長(zhǎng)也為的正方形導(dǎo)線框的一條邊也在軸上，時(shí)刻，該線框恰好位于圖中所示位置，此后線框在外力的作用下沿軸正方向以恒定的速度通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，則線框通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流i、穿過(guò)線框平面的磁通量、通過(guò)線框橫截面的電荷量、外力隨線框的位移變化的圖像中可能正確的是（圖中曲線是拋物線的一部分）（）A. B. C. D.【答案】ACD【解析】【詳解】A．線框前進(jìn)過(guò)程中，單邊（右邊框）切割磁感線，有其中為實(shí)際切割長(zhǎng)度，隨著導(dǎo)線框移動(dòng)而增大，與水平位移成正比，故感應(yīng)電流增大。同理導(dǎo)線框前進(jìn)過(guò)程中，也是單邊（左邊框）切割，其實(shí)際切割長(zhǎng)度一直在增大，其感應(yīng)電流隨位移呈線性關(guān)系增大，A正確；B．當(dāng)線框沿軸正方向運(yùn)動(dòng)位移時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量最大，最大值在這之前（），磁通量關(guān)于位移的表達(dá)式為在這之后（），磁通量關(guān)于位移的表達(dá)式為B錯(cuò)誤；C．通過(guò)線框橫截面的電荷量故通過(guò)線框橫截面的電荷量與穿過(guò)線框的磁通量成正比關(guān)系，故C圖像符合，C正確；D．由左手定則判斷可知，穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中線框受到的安培力一直向左，在內(nèi)，其大小在內(nèi)，其大小D正確。故選ACD。三、非選擇題：共56分。11.某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的S極位于兩導(dǎo)軌的正上方，N極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。（1）在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)電路；要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向運(yùn)動(dòng)。______（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度，有人提出以下建議:A.適當(dāng)減小兩導(dǎo)軌間的距離B.換一根更長(zhǎng)的金屬棒C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是____（填入正確選項(xiàng)前的字母）。（3）根據(jù)磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生作用力的原理,人們發(fā)明了____（填入正確選項(xiàng)前的字母）。A.回旋加速器B.電磁炮C.質(zhì)譜儀【答案】①.見解析②.C③.B【解析】【詳解】（1）[1]電路連線如圖;（2）[2]根據(jù)公式可得，適當(dāng)增加導(dǎo)軌間的距離或者增大電流，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動(dòng)能定理有則金屬棒離開導(dǎo)軌時(shí)的動(dòng)能變大，即離開導(dǎo)軌時(shí)的速度變大，A錯(cuò)誤，C正確；若換用一根更長(zhǎng)的金屬棒，但導(dǎo)軌間的距離不變，安培力F不變，棒的質(zhì)量變大，速度為速度變小，B錯(cuò)誤。故選C。（3）[3]根據(jù)磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生作用力的原理，人們發(fā)明了電磁炮；回旋加速器和質(zhì)譜儀都是根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)制成的，故選B。12.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)。

（1）該小組同學(xué)在目鏡中觀察到的干涉圖樣為________（填“A”或“B”）。（2）下列說(shuō)法正確的是________。A.若僅將藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，則相鄰干涉條紋間距變寬B.若僅將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離，則相鄰干涉條紋間距變寬C.若僅增大雙縫間的距離，則相鄰干涉條紋間距變小D.若去掉濾光片，則干涉現(xiàn)象消失（3）實(shí)驗(yàn)中，選用紅色濾光片測(cè)量紅光的波長(zhǎng)，測(cè)得雙縫間的距離，雙縫與屏之間的距離，通過(guò)測(cè)量頭觀察第1條亮條紋的讀數(shù)為3.645mm，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃線向一側(cè)移動(dòng)，使分劃板的中心刻線對(duì)齊第6條亮條紋的中心，觀察第6條亮條紋的位置如圖乙所示，其讀數(shù)為________mm，由此求得紅光的波長(zhǎng)為________m（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。【答案】①.A②.AC##CA③.4.945④.【解析】【詳解】（1）[1]干涉條紋是明暗相間的等間距條紋。觀察到的干涉圖樣為A。（2）[2]A．相鄰兩亮條紋間距藍(lán)光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng)，若將藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，則相鄰干涉條紋間距變寬，A正確；B．條紋間距與單縫和雙縫間的距離無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．相鄰兩亮條紋間距雙縫間距變大，條紋間距變小，C正確；D．如果光源發(fā)出的光不是單色光，去掉濾光片，仍能發(fā)生干涉現(xiàn)象，則是復(fù)色光的干涉，D錯(cuò)誤。故選AC。（3）[3][4]讀數(shù)為由題圖可知，條紋間距雙縫與屏之間的距離m，雙縫間的距離mm，由得代入數(shù)據(jù)得13.如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度（T）的磁感線垂直線圈平面，線圈匝數(shù)匝、面積，通過(guò)開關(guān)、導(dǎo)線與電解液連接，在電解液中豎直固定兩根等高細(xì)金屬，其上放有、的金屬棒，在開關(guān)的右邊存在方向水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，整個(gè)電路的電阻，取重力加速度大小。（1）閉合開關(guān)K，求電路的電流；（2）閉合開關(guān)K，金屬棒恰好對(duì)細(xì)金屬?zèng)]壓力，求的大?。唬?）假設(shè)電路的電阻未知，，安培力遠(yuǎn)大于金屬棒所受的重力，金屬棒上升的最大高度為0.2m，求通過(guò)金屬棒的電荷量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】解：（1）對(duì)閉合電路有解得（2）金屬棒恰好對(duì)細(xì)金屬?zèng)]壓力解得（3）閉合開關(guān)瞬間對(duì)金屬棒用動(dòng)量定理得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解得14.如圖所示，長(zhǎng)木板乙靜置在粗糙的水平地面上，物塊丙（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在乙的最左端，物塊甲從乙右側(cè)以m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，甲與乙發(fā)生彈性碰撞（時(shí)間極短）之后移走甲，乙、丙發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中丙始終未滑離乙。已知甲、乙和丙的質(zhì)量分別為kg、kg和kg，甲與地面間的摩擦力忽略不計(jì)，乙與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，丙與乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小，求：（1）甲與乙碰撞后瞬間的速度、；（2）乙與丙在甲、乙碰撞后多長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到共同速度及共同速度的大小，此過(guò)程中乙、丙之間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q；（3）丙最終距乙左端的距離d。【答案】（1），，甲、乙的速度方向都向左；（2）2s；2m/s；12J；（3）【解析】【詳解】（1）甲、乙碰撞后瞬間速度大小分別為、，由動(dòng)量守恒定律得由機(jī)械能守恒定律得解得甲、乙的速度方向都向左。（2）碰撞后，丙和地面対乙的摩擦力都向右，對(duì)乙由牛頓第二定律得解得丙所受摩擦力向左，由牛頓第二定律得解得設(shè)乙、丙在甲、乙碰撞后時(shí)間達(dá)