2023-2024學年上海市某中學高二年級下冊期中考試物理試卷（等級考）含詳解

復旦大學附屬中學2023學年第二學期

高二年級物理期中等級性考試試卷

（滿分100分，時間60分鐘）

考生注意：

1.試卷滿分100分，考試時間60分鐘。

2.本考試分設試卷和答題紙。答題前，務必在答題紙上填寫姓名、報名號。作答必須寫在答題紙上,

在試卷上作答一律不得分。

3.本試卷標注“多選”的試卷，每小題應選兩個及以上的選項，但不可全選；未特別標注的選擇類試

卷，每小題只能選一個選項。

4.本試卷標注“計算”“簡答”“論證”的試卷，在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給

出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。

5.本試卷中，重力加速度取10m/s2。

電磁爐

電磁爐的原理是利用感應電動勢在鍋底內產生渦流，致使鍋體本身快速發(fā)熱，從而加熱鍋內食物。

1.適合做電磁爐鍋具的材料是（）

A.鐵B.瓷器C.玻璃D.紫砂

2.電磁爐在工作中會產生電磁波，預言了電磁波的存在，_________在首次在實驗中發(fā)現(xiàn)了電磁

波。

3.小家同學制作了一個簡易裝置來研究電磁爐工作原理。如圖所示，將一根電線纏繞在鐵芯外部，接通交流電

源，過了一會兒，放置在鐵芯上方的多匝線圈開始發(fā)熱。下述可以增大線圈熱功率的辦法是（）

;多匝線圈

I

I^二；鐵芯

交流電源：二廠一

A.增大交流電源的頻率

B.減小上方線圈的匝數(shù)以減小電阻

C.將交流電源換成電動勢更大的直流電源

D.將線圈內的鐵芯取走

4.電磁爐使用交變電流供電。發(fā)電廠發(fā)出的交變電流通過變壓器進入家庭電路。如圖的電路中也包含理想變壓

器，電流表和電壓表均為理想電表，電阻&、R2和&的阻值分別為1。、2。和6。，在。、b兩端接電壓有效值

為U的交流電源，開關S由斷開變?yōu)殚]合時，連接在副線圈的負載電阻消耗的電功率不變。則（）

A.電流表示數(shù)變小

B.電壓表示數(shù)變大

C.整個電路消耗的功率變小

D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:2

5.某發(fā)電廠發(fā)出的交流電電壓為5,功率為Po遠距離輸電線路的總電阻為r?，F(xiàn)采用電壓達U2的特高壓輸電

技術進行輸電，變電站理想升壓變壓器輸入和輸出線圈的匝數(shù)比為；輸電線上損失的功率為

6.電磁爐在工作中會向外輻射電磁波，振蕩電路也會產生電磁波。如圖甲所示，線圈L的直流電阻不計，閉合開

關S,待電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關S,LC回路中將產生電磁振蕩。從開關S斷開計時，線圈中的磁場能EB

隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是（）

A.LC振蕩電路的周期為2x10-3sB.在lxl0-3s時，電容器右極板帶正電

C.1X10-3S—2X1（T3S間內，電流在減小D.lxl0-3s—axioms時間內，自感電動勢在增加

7.理論上，只要電路中有振蕩電路，就能向外輻射電磁波，但是直接利用LC回路向外輻射電磁波的效率是很低

的，因此我們可以采用、等方法有效地將電磁波發(fā)射出去。

智能手機

智能手機具有獨立的操作系統(tǒng)，大多采用大容量電池、電容式觸摸屏，并可安裝第三方程序，功能強大實用性高。

8.（多選）現(xiàn)在的智能手機的降噪技術是利用降噪麥克風采樣環(huán)境噪聲，經過數(shù)據(jù)處理后發(fā)出降噪聲波，這個過

程在噪聲到達人耳之前完成，從而在聽覺上抵消噪聲。圖乙是原理簡化圖，圖丙是理想情況下的降噪過程，實線

表示環(huán)境噪聲，虛線表示降噪系統(tǒng)產生的降噪聲波，則（）

紅外發(fā)射器

A,降噪過程應用了聲波的衍射原理，使噪聲無法從外面進入耳麥

B.降噪過程應用的是聲波的干涉原理，尸點振動減弱

C.降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的傳播速度大小相等

D.質點P經過一個周期向外遷移距離為一個波長

9.某手機采用是光學指紋識別，如圖甲，手指按壓指紋識別區(qū)時，與鏡片接觸會破壞接觸區(qū)域的全反射，使得

反射光線明暗分布，圖像傳感器通過識別光線的強弱對指紋進行識別。若鏡片的折射率為〃=145,實驗測得人手

指折射率在1.50~1.56之間，以下說法中正確的是（）

甲乙

A.手指未按壓指紋識別區(qū)時，光線在鏡片的上表面不能發(fā)生全發(fā)射

B.手指未按壓時，入射角越小，光線在鏡片的上表面越容易發(fā)生全反射

C.手指按壓指紋識別區(qū)時，光線在與鏡片接觸處不能發(fā)生全反射

D.當光線垂直入射鏡片下表面時，仍然可以實現(xiàn)指紋識別功能

10.如圖所示，在手機充電時打入電話，手機開始振動，其頻率力，離手機一段距離的充電線A位置也在振動,

其頻率力。力和力的大小關系以及你判斷的依據(jù)最合理的是（）

B.力〉力，共振現(xiàn)象的規(guī)律

C.力=力，機械波傳播規(guī)律D./〉力，機械波的傳播規(guī)律

B[=-T

11.如圖，手機進行無線充電時，受電線圈內磁場磁感應強度隨時間按圖乙正弦規(guī)律變化，其中"-已知

受電線圈的匝數(shù)為〃=5°匝，所圍面積為lOcn?,電阻廠=0.5Q?，F(xiàn)在受電線圈的c,d兩端接一阻值R=4.5Q

的小燈泡。求:

(1)從上往下俯視，當送電線圈中的電流逆時針增大時，受電線圈中的電流方向為

(2)受電線圈中產生感應電動勢的最大值為

(3)在1分鐘內，電阻R上產生的熱量為

(4)從％到‘2半個周期內，通過小燈泡的電荷量為。(結果保留兀)

12.(多選)用手機可以拍照和計時，并用于計算動量的變化情況。小望同學練習用頭顛球。某一次足球靜止自由

下落80cm,被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm。已知足球與頭部的作用時間為0.1s,足球的

質量為0.4kg,不計空氣阻力，下列說法正確的是()

A.足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為3.2N-S

B.頭部對足球的平均作用力為足球重力的8倍

C.足球下落到與頭部剛接觸時動量大小為1.6kg-m/s

D.足球與頭部作用過程中動量變化量大小為3.2kg?m/s

漂亮的水晶球

在菁英計劃期間，小步來到“中國水晶之都”——連云港，臨行前在當?shù)厣虉鲑徺I了一個介質分布均勻的透明水晶

球，如圖所示。

13.在陽光照射下，水晶球晶瑩剔透、閃閃發(fā)光，小步準備用手中的相機記錄下這美麗的景象。以下說法正確的

是()

A.為減少光在照相機鏡面處的反射，使景物更清晰，可以在照相機鏡頭前裝上偏振片

B.照相機的增透膜厚度通常為入射光在增透膜中波長的一半

C.水晶球在陽光下顯得格外明亮，是因為一部分光從空氣射入水晶球時發(fā)生了全反射

D.單色光從空氣射入水晶球中，光波長變短

14.”雨色映日而為虹……背日噴乎水，成虹霓之狀。”虹和霓是太陽光在水珠內分別經過一次和兩次全反射后出

射形成的。小步用水晶球模擬了虹和霓的形成，如圖所示，兩束平行白光照射到水晶球后，在水平的白色桌面上

會形成MN和PQ兩條彩色光帶，下列說法正確的是（)

A.從加到N之間光帶的顏色順序和從P到0之間光帶的顏色順序相同

B.在水晶球中，。光的傳播速度大于b光的傳播速度

C.在同一介質中，以相同入射角從介質射入空氣，若b光發(fā)生全反射，。光一定也能發(fā)生全反射

D.將。光和b光分別照射同一狹縫，b光通過狹縫時的衍射現(xiàn)象更明顯

15.在運輸過程中，水晶球遭到磕碰，表面出現(xiàn)凹槽，于是小步決定將其切割打磨成半圓柱形并用實驗測定該水晶

的折射率，如圖所示。。點為圓心，用一束紅色激光從C點對準圓心O射入該水晶，保持入射光方向和O點位置

不變，讓水晶繞。點順時針緩慢旋轉，當轉過41。角時，折射光線消失。則

（保留3位有效數(shù)字）;

（2）若換綠色激光重復上述實驗，則折射光線消失時，水晶轉過的角度41%

A.大于B,等于C.小于

16.（多選）另一部分，小步將其加工打磨成了水晶磚，并將水晶磚放置在玻璃茶幾上，一端夾入薄片，如圖4-1

所示。用激光筆照射，可以觀察到如圖4-2所示的干涉條紋，這說明（）

A.玻璃茶幾的上表面A處向上凸起B(yǎng).水晶磚的下表面B處向下凸起

C,玻璃茶幾的上表面A處向下凹陷D.水晶磚的下表面B處向上凹陷

17.（多選）小步選擇用激光進行實驗，主要是是利用了激光的（）

A.亮度高B.平行度好C.單色性好D.波動性好

月球探測工程

我國已先后成功實施四次月球探測任務，計劃在2030年前實現(xiàn)首次登陸月球。已知，月球表面重力加速度為g

月。

18.嫦娥號登陸月球時，沿圖中虛線方向做勻減速直線運動靠近月球表面，則發(fā)動機的噴氣方向可能為（）

19.嫦娥號在豎直下降登月過程中，在距月球表面高度為〃處以相對月球的速度v開始做勻減速直線運動，加速

度大小為〃，下降至距月球表面高度為處相對月球速度為零。質量為M的嫦娥號在保持懸停的過程

中，發(fā)動機不斷豎直向下噴出相對其速度為a的氣體。在一次短促的噴射過程中（嫦娥號質量不變），單位時間內

需消耗燃料的質量為。

77777777777777777777T-

20.未來，嫦娥號可以搭載三維成像微波高度計，利用天線1和2同時向月球表面發(fā)射微波，然后通過接收回波和

信號處理，從而確定月球表面的高度值，如圖（a）。圖（b）為高度計所獲得微波的條紋圖樣，兩列

天線發(fā)射的微波需滿足的條件是

21.未來，航天工作者可以在月球基地進行物理實驗。如圖（a）所示，彈簧振子沿軸線A8自由振動，一垂直于

48的彈性長繩與振子相連，沿繩方向為x軸，沿彈簧軸線方向為y軸。

A

(b)

24

（1）彈簧振子振動后，某時刻記為/=0時刻，振子的位移y隨時間t變化的關系式為y=-Asin（干。繩上產生一

列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,則占7時的波形圖為（

（2）如圖（6）所示，實線為fo時刻繩子的波形，虛線為砧+0.2s時刻繩子的波形，P為x=4m處的質點。繩波的

傳播速度可能為m/so在Zo+l.Os時刻，質點尸所處位置的坐標為

22.在月球上進行的機械波實驗中，兩列簡諧橫波在某一均勻介質中相向傳播，波源M（0m,0cm）產生的波沿尤

軸正方向傳播，波源N（9m,0cm）產生的波沿x軸負方向傳播。仁0時刻某一波源先開始振動，U0.2s時間

的波形圖如圖所示。此時平衡位置位于x=2m和k8m的兩個質點都處于波峰位置。下列說法正確的是（）

C.再經過0.2s,x=6m的質點縱坐標為5cm

D.兩列波可以發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

物質是由分子組成的，人類無法直接觀察分子的運動，通過分析各種宏觀現(xiàn)象來獲得分子運動和相互作用的信

息。分子的運動也對應著能量的轉化和守恒。

23.關于分子熱運動和布朗運動，下列說法中正確的是()

A.布朗運動是指在顯微鏡下看到的液體分子的無規(guī)則運動

B.布朗運動間接地反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運動

C.當物體溫度達到0℃時，物體分子的熱運動就會停止

D.懸浮顆粒越大，某一瞬間與它碰撞的液體分子越多,布朗運動越顯著

24.下列四幅圖分別對應四種說法，其中正確的是(

c.分子間的作用力與分子D.模擬氣體壓強

距離的關系產生的機理實驗

A.從圖A中可以看出任意一個分子在100°C時的速率一定比0℃時要大

B.微粒的運動就是物質分子的無規(guī)則熱運動，即布朗運動

C.當兩個相鄰的分子間距離為々時，它們之間相互作用的引力和斥力的合力為零

D.實驗中要盡可能保證每顆玻璃球與電子秤碰撞時的速率相等

231

25.標準狀況下，水蒸氣的摩爾體積匕。［=22.4x10-3m3/mol,2VA=6.02xlOmol,水的摩爾質量M

=18g/mol,水的密度P=lxl()3kg/m3,請進行下列估算：(結果均保留1位有效數(shù)字)

(1)水蒸氣分子的平均間距約為

(2)水分子的直徑約為

26.右圖是一個測量分子速率分布的裝置。圓筒繞其中心勻速轉動，側面開有狹縫N,內側貼有記錄薄膜，〃為正

對狹縫的位置。從原子爐R中射出的某指定溫度的銀原子蒸氣穿過屏上s縫后進入狹縫N,在圓筒轉動半個周期的

時間內相繼到達并沉積在薄膜上。一段時間后，展開的薄膜上銀原子的分布最接近下圖中的()

C懵制膏篇

27.假定某一溫度下，氣體分子運動的平均速率為v,氣體分子質量為""那么一個分子垂直碰撞器壁前后的動量

改變量大小約為(碰撞可視為彈性碰撞)；設時間內有N個這樣的分子碰撞器壁一次，被碰撞器壁

的總面積為A5,那么這些分子對器壁產生的壓強為=

28.如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導軌間距L=0.5m,與水平面的夾角。=30°,處于磁感應強度B=0.2T、

方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中。導軌上的a、b兩根導體棒質量分別為機,=0.3kg、7短=0.1kg,電阻均為

R=0.1Q,長度均為L=0.5m。將。棒固定，由靜止釋放b棒，當力棒達到最大速度時，?棒產生的焦耳熱Q=0.5Jo

導軌光滑且電阻忽略不計，運動過程中兩棒始終與導軌垂直且接觸良好，重力加速度g取10m/s,

(1)求b棒的最大速度大??；

(2)求從釋放到達到最大速度時，b棒的位移大??；

(3)若在。棒上施加大小為2N、沿斜面向上的恒力歹，并將。棒的固定解除，讓。、6棒同時由靜止開始運動，

求當。棒速度為=L0m/s時，b棒的速度大小和加速度大小。

復旦大學附屬中學2023學年第二學期

高二年級物理期中等級性考試試卷

（滿分100分，時間60分鐘）

電磁爐

電磁爐的原理是利用感應電動勢在鍋底內產生渦流，致使鍋體本身快速發(fā)熱，從而加熱鍋內食物。

1.適合做電磁爐鍋具的材料是（）

A.鐵B.瓷器C.玻璃D.紫砂

2.電磁爐在工作中會產生電磁波，預言了電磁波的存在，_________在首次在實驗中發(fā)現(xiàn)了電磁

波。

3.小家同學制作了一個簡易裝置來研究電磁爐工作原理。如圖所示，將一根電線纏繞在鐵芯外部，接通交流電

源，過了一會兒，放置在鐵芯上方的多匝線圈開始發(fā)熱。下述可以增大線圈熱功率的辦法是（）

;多匝線圈

I

（

-I-

I^二；鐵芯

交流電源：二廠

?g

A.增大交流電源的頻率

B.減小上方線圈的匝數(shù)以減小電阻

C.將交流電源換成電動勢更大的直流電源

D.將線圈內的鐵芯取走

4.電磁爐使用交變電流供電。發(fā)電廠發(fā)出的交變電流通過變壓器進入家庭電路。如圖的電路中也包含理想變壓

器，電流表和電壓表均為理想電表，電阻Ri、&和氏3的阻值分別為1。、2。和6。，在。、b兩端接電壓有效值

為U的交流電源，開關S由斷開變?yōu)殚]合時，連接在副線圈的負載電阻消耗的電功率不變。則（）

A.電流表示數(shù)變小

B.電壓表示數(shù)變大

C.整個電路消耗的功率變小

D.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:2

5.某發(fā)電廠發(fā)出的交流電電壓為功率為Po遠距離輸電線路的總電阻為廠?，F(xiàn)采用電壓達U2的特高壓輸電

技術進行輸電，變電站理想升壓變壓器輸入和輸出線圈的匝數(shù)比為;輸電線上損失的功率為

6.電磁爐在工作中會向外輻射電磁波，振蕩電路也會產生電磁波。如圖甲所示，線圈L的直流電阻不計，閉合開

關S,待電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關S,LC回路中將產生電磁振蕩。從開關S斷開計時，線圈中的磁場能&

隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法中正確的是（）

A.LC振蕩電路的周期為2X1CT3sB.在lxio-3s時，電容器右極板帶正電

C.lxl()-3s—axioms間內,電流在減小D.lxl0-3s—2x10-3$時間內，自感電動勢在增加

7.理論上，只要電路中有振蕩電路，就能向外輻射電磁波，但是直接利用LC回路向外輻射電磁波的效率是很低

的，因此我們可以采用、等方法有效地將電磁波發(fā)射出去。

【答案】LA2.①.麥克斯韋②.赫茲3.A4.D

Up2

5.①.#②.1F6.B

U2

7.①.開放電路②.提高振蕩頻率

【1題詳解】

電磁爐的原理是利用感應電動勢在鍋底內產生渦流，所以鍋必須是導體。

故選A；

【2題詳解】

⑴英國物理學家麥克斯韋預言電磁波存在；

⑵赫茲用實驗證實電磁波存在；

【3題詳解】

A.感應電動勢與電流的變化率成正比，增大交流電源的頻率，感應電動勢增大，電流增大，熱功率增大，故A

正確；

B.線圈匝數(shù)減少，電動勢也減小，電阻減小，電流不變，熱功率減小，故B錯誤；

C.換成直流電源，恒定電流產生恒定的磁場，穿過線圈的磁通量不變，線圈中不會有感應電流，熱功率為0,故

C錯誤；

D.將線圈內的鐵芯取走，則磁場減弱，感應電動勢減小，感應電流減小，熱功率減小，故D錯誤。

故選A；

【4題詳解】

A.設開關S斷開與閉合時副線圈的電流分別為A、《，根據(jù)題意可得

（4+叫）=

可得

：=2,2

既電流變大，電流表示數(shù)變大，故A錯誤；

B.設開關S斷開與閉合時副線圈的電壓分別為。2、U；,根據(jù)題意有

u2i2=u'2r2

可得

u”uT

變壓器原副線圈匝數(shù)不變，所以原線圈的電壓也變?yōu)樵瓉淼囊话?，電壓表示?shù)變小，故B錯誤;

C.由

P=UI

可知，電流減小后，整個電路消耗的功率變大，故c錯誤;

D.由

可得開關斷開和閉合時原線圈的電流關系為

4=2，

由閉合電路歐姆定律有

U=U/IR

U=+

聯(lián)立可得

U[=2]內

又

（尺）

U2=/27?2+3

兩式相比可得

如=4_

也

根據(jù)理想變壓器的原副線圈匝數(shù)與電壓電流的關系可知

U2〃2

聯(lián)立可得

_1

n22

故D正確。

故選D；

【5題詳解】

［1］變電站理想升壓變壓器輸入和輸出線圈的匝數(shù)比為

21=4

〃2U2

⑵輸電線上的電流為

輸電線損失的功率

【6題詳解】

電路穩(wěn)定時，線圈中的電流從。到b,U0時刻，斷開開關，電感線圈與電容器組成振蕩電路，電感線圈中的電流

從某一最大值開始減小，產生自感電動勢，對電容器充電，振蕩電路中產生逆時針方向的電流，電容器右極板所

帶正電荷增加，左極板所帶負電荷增加，當線圈中的電流減為零時，自感電動勢達到最大，電容器充滿電，所帶

電荷量達到最大，磁場能轉化成電場能，此時經過1x10-3$；隨后電容器反向放電，所帶電荷量減少，線圈中的

反向電流增加，自感電動勢減小，電場能轉化成磁場能，然后反向給電容器充電，充完電后又正向放電，電容器

放完電后，整個電路回到0時刻的狀態(tài)，所以振蕩電路的周期為4xlCf3s，在1x10-3s時，電容器右極板帶正

電，1x10%-2x10、內，電流在增大，自感電動勢在減小。

故選B；

【7題詳解】

口］⑵采用開放電路、提高振蕩頻率可以提高電磁波輻射效率。

智能手機

智能手機具有獨立的操作系統(tǒng)，大多采用大容量電池、電容式觸摸屏，并可安裝第三方程序，功能強大實用性高。

8.（多選）現(xiàn)在的智能手機的降噪技術是利用降噪麥克風采樣環(huán)境噪聲，經過數(shù)據(jù)處理后發(fā)出降噪聲波，這個過

程在噪聲到達人耳之前完成，從而在聽覺上抵消噪聲。圖乙是原理簡化圖，圖丙是理想情況下的降噪過程，實線

表示環(huán)境噪聲，虛線表示降噪系統(tǒng)產生的降噪聲波，則（）

A.降噪過程應用了聲波的衍射原理，使噪聲無法從外面進入耳麥

B,降噪過程應用的是聲波的干涉原理，尸點振動減弱

C.降噪聲波與環(huán)境噪聲聲波的傳播速度大小相等

D.質點尸經過一個周期向外遷移的距離為一個波長

9.某手機采用的是光學指紋識別，如圖甲，手指按壓指紋識別區(qū)時，與鏡片接觸會破壞接觸區(qū)域的全反射，使得

反射光線明暗分布，圖像傳感器通過識別光線的強弱對指紋進行識別。若鏡片的折射率為〃=1.45,實驗測得人手

指折射率在1.50~1.56之間，以下說法中正確的是（）

A.手指未按壓指紋識別區(qū)時，光線在鏡片的上表面不能發(fā)生全發(fā)射

B.手指未按壓時，入射角越小，光線在鏡片的上表面越容易發(fā)生全反射

C.手指按壓指紋識別區(qū)時，光線在與鏡片接觸處不能發(fā)生全反射

D.當光線垂直入射鏡片下表面時，仍然可以實現(xiàn)指紋識別功能

10.如圖所示，在手機充電時打入電話，手機開始振動，其頻率力，離手機一段距離的充電線A位置也在振動,

其頻率力。力和力的大小關系以及你判斷的依據(jù)最合理的是（）

A.%，共振現(xiàn)象的規(guī)律B.工〉力，共振現(xiàn)象的規(guī)律

C.于1=3機械波的傳播規(guī)律D.工〉力，機械波的傳播規(guī)律

11.如圖，手機進行無線充電時，受電線圈內磁場磁感應強度隨時間按圖乙正弦規(guī)律變化，其中用=^T。已知

71

受電線圈的匝數(shù)為八=50匝，所圍面積為lOcn?,電阻廠=0.5Q?，F(xiàn)在受電線圈的c,d兩端接一阻值R=4.5Q

(1)從上往下俯視，當送電線圈中的電流逆時針增大時，受電線圈中的電流方向為

(2)受電線圈中產生感應電動勢的最大值為

(3)在1分鐘內，電阻R上產生的熱量為

(4)從彳到弓半個周期內，通過小燈泡的電荷量為。(結果保留兀)

12.(多選)用手機可以拍照和計時，并用于計算動量的變化情況。小望同學練習用頭顛球。某一次足球靜止自由

下落80cm,被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度仍為80cm。已知足球與頭部的作用時間為0.1s,足球的

質量為0.4kg,不計空氣阻力，下列說法正確的是()

A.足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為3.2N-S

B.頭部對足球的平均作用力為足球重力的8倍

C.足球下落到與頭部剛接觸時動量大小為1.6kg-m/s

D.足球與頭部作用過程中動量變化量大小為3.2kg?m/s

【答案】8.BC9.C10.C

2

11.①.順時針方向②.5V③.135J—xlO_2C12.CD

71

【8題詳解】

AB.由圖丙可知，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等、又因為兩波波速相等，故頻率相同，疊加時產生干涉。由于兩

列聲波疊加時振動步調相反，所以疊加后振動減弱，起到降噪效果。降噪過程應用的是聲波的干涉原理，兩波傳

到尸點振動步調相反，故P點振動減弱，故A錯誤，B正確；

C.聲波在同種均勻介質中傳播速度相同，故C正確；

D.波傳播時，質點并不隨波移動，故D錯誤。

故選BC。

【9題詳解】

AC.手指未按壓指紋識別時，光線在鏡片上表面能發(fā)生全反射，當手指按壓時，因為

%>?

故接觸部分不能發(fā)生全反射，故A錯誤，C正確；

B.手指未按壓時，入射角越大，則折射角越大，故光線在鏡片的上表面越容易發(fā)生全發(fā)射，故B錯誤；

D.當光線垂直入射鏡片下表面時，入射角為0。，反射角也為0。，則無法識別指紋，故D錯誤。

故選Co

【10題詳解】

手機是振源，振動沿著充電線向外傳播形成機械波，機械波上質點的振動頻率等于振源的振動頻率，則有

力=力

故選C。

【11題詳解】

(1)口］從上往下俯視，當送電線圈中的電流逆時針增大時，受電線圈中的磁通量向上增大，根據(jù)楞次定律可知,

受電線圈中的電流方向為順時針方向。

(2)［2］受電線圈中產生感應電動勢的最大值為

27r1,27r

Em=nB.Sa=-=50x-xl0xl0^x—^-V=5V

m'*T兀2x10-2

(3)［3］電動勢有效值為

E=^-=—\

41A/2

電流有效值為

1=上-衛(wèi)A

R+r2

在1分鐘內，電阻R上產生的熱量為

Q=I~Rt=2X4.5X60J=135J

(4)［4］從：到半個周期內，磁通量變化大小為

12

A①=24s=Zx-xlOxlO-4=—xlO^wb

7171

通過小燈泡的電荷量為

=IAt=------

聯(lián)立可得

50xMl(r3

【12題詳解】

A.根據(jù)對稱性可知足球下落過程和上升過程所用時間均為

則足球從最高點下落至重新回到最高點的過程中重力的沖量大小為

IG-mg8+Ar+/2)=0.4x10x(0.4+0.1+0.4)N-s=3.6N-S

故A錯誤；

B.足球從最高點下落至重新回到最高點過程，根據(jù)動量定理可得

FAt-mg^+Ar+r2)=0

可得部對足球的平均作用力與足球重力比值為

F6+Nt+1]0.4+0.1+0.49

故B錯誤;

C.足球下落到與頭部剛接觸時的速度大小為

vl=gtx=4m/s

則足球下落到與頭部剛接觸時動量大小為

Pi=mvx=1.6kg-m/s

故C正確;

D.根據(jù)對稱性可知，足球剛離開頭部時的速度大小為

嶺=匕=4m/s

則足球與頭部作用過程中動量變化量大小為

A/?=mv2-(mVj)=3.2kg-m/s

故D正確。

故選CD?

漂亮的水晶球

在菁英計劃期間，小步來到“中國水晶之都”一連云港，臨行前在當?shù)厣虉鲑徺I了一個介質分布均勻的透明水晶

球，如圖所示。

13.在陽光的照射下，水晶球晶瑩剔透、閃閃發(fā)光，小步準備用手中的相機記錄下這美麗的景象。以下說法正確的

是（）

A.為減少光在照相機鏡面處的反射，使景物更清晰，可以在照相機鏡頭前裝上偏振片

B.照相機的增透膜厚度通常為入射光在增透膜中波長的一半

C.水晶球在陽光下顯得格外明亮，是因為一部分光從空氣射入水晶球時發(fā)生了全反射

D,單色光從空氣射入水晶球中，光的波長變短

14.“雨色映日而為虹……背日噴乎水，成虹霓之狀?！焙绾湍奘翘柟庠谒閮确謩e經過一次和兩次全反射后出

射形成的。小步用水晶球模擬了虹和霓的形成，如圖所示，兩束平行白光照射到水晶球后，在水平的白色桌面上

會形成MN和PQ兩條彩色光帶，下列說法正確的是（）

A.從M到N之間光帶的顏色順序和從P到。之間光帶的顏色順序相同

B.在水晶球中，。光的傳播速度大于6光的傳播速度

C.在同一介質中，以相同入射角從介質射入空氣，若6光發(fā)生全反射，。光一定也能發(fā)生全反射

D.將?光和b光分別照射同一狹縫，b光通過狹縫時的衍射現(xiàn)象更明顯

15.在運輸過程中，水晶球遭到磕碰，表面出現(xiàn)凹槽，于是小步決定將其切割打磨成半圓柱形并用實驗測定該水晶

的折射率，如圖所示。。點為圓心，用一束紅色激光從C點對準圓心。射入該水晶，保持入射光方向和。點位置

不變，讓水晶繞。點順時針緩慢旋轉，當轉過41。角時，折射光線消失。則

c

B'

（1）水晶對紅色激光的折射率n=（保留3位有效數(shù)字）；

（2）若換綠色激光重復上述實驗，則折射光線消失時，水晶轉過的角度41%

A.大于B.等于C.小于

16.（多選）另一部分，小步將其加工打磨成了水晶磚，并將水晶磚放置在玻璃茶幾上，一端夾入薄片，如圖4-1

所示。用激光筆照射，可以觀察到如圖4-2所示的干涉條紋，這說明（）

A.玻璃茶幾的上表面A處向上凸起B(yǎng).水晶枝的下表面B處向下凸起

C.玻璃茶幾的上表面A處向下凹陷D.水晶磚的下表面B處向上凹陷

17.（多選）小步選擇用激光進行實驗，主要是是利用了激光的（）

A.亮度高B.平行度好C.單色性好D,波動性好

【答案】13.D14.B

15.①.1.52②.C16.BC17.CD

【13題詳解】

A.為減少光在照相機鏡面處的反射，使景物更清晰，可以在照相機鏡頭前加一增透膜，使得反射光發(fā)生干涉從而

使其減弱，故A錯誤；

B.照相機的增透膜，使得反射光發(fā)生干涉從而使其減弱，所以反射光的光程差等于光在增透膜的波長的,,則厚

2

度通常為綠光在增透膜中波長的工，故B錯誤；

4

C.水晶球在陽光下顯得格外明亮，是因為一部分光在從水中射入氣泡界面發(fā)生了全反射的緣故，不是從空氣射入

水晶球時發(fā)生了全反射，故c錯誤；

D.單色光從空氣射入水晶球中，光速變小，頻率不變，則由V=Y可知光的波長變短，故D正確。

故選D。

【14題詳解】

A.七色光中白光中紅光的折射率最小，紫光的折射率最大，故經玻璃球折射后紅光的折射角較大，由玻璃球出來

后將形成光帶，而兩端分別是紅光和紫光；根據(jù)光路圖可知說明〃、。點為紫光；N、P點為紅光，即從M到N

之間光帶的顏色順序和從尸到Q之間光帶的顏色順序相反，故A錯誤；

B.根據(jù)光路圖可知，太陽光進入水珠時b光的偏折程度大，則b光的折射率大于a光的折射率，由

c

V=—

n

可知在水珠中光線a的傳播速度較大，故B正確；

C.。光的折射率大于a光的折射率，則在同一介質中方光發(fā)生全反射的入射角較小，故在同一介質中以相同入射

角從介質射入空氣，若b光發(fā)生全反射，。光不一定發(fā)生全反射，故C錯誤；

D.因6光的折射率大于a光的折射率，則6光的頻率大于。光的頻率，則有6光的波長較小，故將a光和6光分

別照射同一狹縫，a光通過狹縫時的衍射現(xiàn)象更明顯，故D錯誤。

故選B。

【15題詳解】

[1]由題意可知全反射臨界角C=41。，則水晶對紅色激光的折射率

⑵綠色激光的頻率大于紅色激光的頻率，水晶對綠色激光的折射率大于對紅色激光的折射率，所以水晶對綠色激

光的全反射臨界角小于對紅色激光的臨界角，故若換綠色激光重復上述實驗，折射光線消失時水晶轉過的角度小

于41。。故AB錯誤，C正確。

故選C。

【16題詳解】

AC.A處彎曲的條紋對應的被檢查平面玻璃茶幾左邊的空氣膜厚度與未彎處平面的空氣膜厚度相同，可知對應的

位置玻璃茶幾的上表面時是向下凹陷的，故A錯誤，C正確；

BD.8處彎曲的條紋對應的被檢查平面玻璃茶幾右邊的空氣膜厚度與未彎處平面的空氣膜厚度相同，可知對應的

位置如果玻璃茶幾的上表面時是水平的話，則水晶磚的下表面向下凸起，故B正確，D錯誤。

故選BC。

【17題詳解】

頻率相同兩束光相遇才能發(fā)生干涉，選用激光進行薄膜干涉實驗，是利用了激光的單色性好、頻率單一即波動性

好。故AB錯誤，CD正確。

故選CD?

月球探測工程

我國已先后成功實施四次月球探測任務，計劃在2030年前實現(xiàn)首次登陸月球。已知，月球表面重力加速度g

月。

18.嫦娥號登陸月球時，沿圖中虛線方向做勻減速直線運動靠近月球表面，則發(fā)動機的噴氣方向可能為（)

19.嫦娥號在豎直下降登月過程中，在距月球表面高度為〃處以相對月球的速度v開始做勻減速直線運動，加速

度大小為。，下降至距月球表面高度為處相對月球速度為零。質量為M的嫦娥號在保持懸停的過程

中，發(fā)動機不斷豎直向下噴出相對其速度為a的氣體。在一次短促的噴射過程中（嫦娥號質量不變），單位時間內

需消耗燃料的質量為o

777777777777777777777"

20.未來，嫦娥號可以搭載三維成像微波高度計，利用天線1和2同時向月球表面發(fā)射微波，然后通過接收回波和

信號處理，從而確定月球表面的高度值，如圖（a）。圖（b）為高度計所獲得微波的條紋圖樣，兩列

觀察區(qū)域高度計正下方

（a）（b）

21.未來，航天工作者可以在月球基地進行物理實驗。如圖（a）所示，彈簧振子沿軸線A8自由振動，一垂直于

AB的彈性長繩與振子相連，沿繩方向為x軸，沿彈簧軸線方向為y軸。

A

(b)

2萬

(1)彈簧振子振動后，某時刻記為t=o時刻，振子的位移y隨時間t變化的關系式為y=-Asin(干。繩上產生一

列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,則仁7時的波形圖為(

(2)如圖(b)所示，實線為fo時刻繩子的波形，虛線為fo+0.2s時刻繩子的波形，尸為x=4m處的質點。繩波的

傳播速度可能為m/so在”+LOs時刻，質點P所處位置的坐標為

22.在月球上進行的機械波實驗中，兩列簡諧橫波在某一均勻介質中相向傳播，波源M(0m,0cm)產生的波沿尤

軸正方向傳播，波源N(9m,0cm)產生的波沿x軸負方向傳播。/=0時刻某一波源先開始振動，Z=0.2s時MN間

的波形圖如圖所示。此時平衡位置位于x=2m和廣8m的兩個質點都處于波峰位置。下列說法正確的是()

B.沿x軸負方向傳播的N波波速為10m/s

C.再經過0.2s,x=6m的質點縱坐標為5cm

D.兩列波可以發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象

cMg月

【答案】18D19.?.h--②.

2au

20.①.干涉②.振動頻率相同③.振動方向相同④.相位差恒定

21.①.A②.20n+5("=0、l、2、3)③.(4m,-0.1m)

22.C

【18題詳解】

嫦娥號沿圖中虛線做勻減速直線運動靠近月球表面，則合力沿虛線向上，四幅圖中只有D圖的噴氣方向才有可能

產生沿虛線向上的合力。

故選D；

【19題詳解】

[1]相對月球速度為零時，根據(jù)逆向思維可得嫦娥號下落高度

2

h'=—

2a

此時到月球表面的高度為

h=h-h'=h-—

勺2a

⑵在一次短促的噴射過程中，噴出的氣體質量為的噴射時間為噴出的氣體受到的力為尸，取向下為正方向,

則有

Ft=mu

F=Mg月

聯(lián)立可得

u

則單位時間內需要消耗的燃料質量為

mMg月

mo=—=--

tu

[20題詳解】

[1]根據(jù)圖樣可知，圖樣是微波的干涉條紋；

[2][3][4]產生穩(wěn)定的干涉條紋的條件是兩列波是相干波，既振動頻率相同、振動方向相同、相位差恒定；

[21題詳解】

(1)由

y=-Asin(—0

可知/=工時的位移為-A,可知原點處的質點起始振動方向沿y軸負方向，所以UT時，波形圖如圖A所示。

4

故選A；

(2)山由圖可知

0.2=nT+—（n=0^1>2^3）

可得

AQ

T=^—（0、l、2、3）

4幾+1

則波速為

%

v——=20n+5（n=0、l、2、3…）

⑵以ft)時刻為計時起點，質點P的位移隨時間變化關系為

27r

y=-0.1sm（—0

在fo+l.Os時刻，質點P的位移

y--0.1sin（10n+2.5）^（〃=0、1、2、3,）

可得

y=-0.1m

質點P所處位置的坐標為(4m,-0.1m)o

【22題詳解】

A.波速由介質決定，兩列波波速相同，M傳播的距離遠，所以M先振動，根據(jù)同側法可知，M的起振方向向

上，故A錯誤;

B.沿x軸負方向傳播的N波波速為

v=—==20m/s

t0.2s

故B錯誤;

C.在經0.2s,兩列波各向前傳播