山西省大同市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中物理試題

20232024學(xué)年度第二學(xué)期期中高二年級教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測物理注意事項：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上相應(yīng)的位置。2.全部答案在答題卡上完成，答在本試卷上無效。3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案用0.5mm的黑色筆跡簽字筆寫在答題卡上。4.本試卷共100分，考試時間75分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，將本試題和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。1.下列關(guān)于機械振動和機械波的說法正確的是（）A.一列機械波在不同介質(zhì)中傳播時，波長和頻率都會發(fā)生變化B.醫(yī)生利用超聲波發(fā)射與接受過程中頻率的變化，對病人進(jìn)行“彩超”體檢，屬于“共振”現(xiàn)象在醫(yī)療方面的應(yīng)用C.波長不同的機械波通過寬度一定的狹縫時，波長越小衍射現(xiàn)象越明顯D.兩列波發(fā)生干涉時，振動加強點的位移可能大于振動減弱點的位移【答案】D【解析】【詳解】A．一列機械波在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不會發(fā)生變化，故A錯誤；B．醫(yī)生利用超聲波發(fā)射與接受過程中頻率的變化，對病人進(jìn)行“彩超”體檢，屬于波的多普勒效應(yīng)在醫(yī)療方面的應(yīng)用，故B錯誤；C．波長不同的機械波通過寬度一定的狹縫時，波長越長衍射現(xiàn)象越明顯，故C錯誤；D．振動加強點的位移和振動減弱點的位移都在做周期性的變化，所以振動加強點的位移可能大于振動減弱點的位移，故D正確。故選D。2.如圖所示，現(xiàn)有一根導(dǎo)線首尾相接構(gòu)成閉合回路，兩次分別拉成正方形和圓形線框，并分別將其放入磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化的同一勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直。在相同時間內(nèi)，兩次通過閉合線框中橫截面的電荷量分別為、，兩次產(chǎn)生的熱量分別為、，則（）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】【詳解】設(shè)導(dǎo)線的總長度為、總電阻為，則正方形面積為圓形面積為故又由故在相同時間內(nèi)，均滿足故選A。3.將較長的繩一端固定在墻上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持續(xù)振動，產(chǎn)生的繩波沿繩自左向右傳播，圖示時刻，波形剛好傳播到A點。下列判斷正確的是（）A.手的起振方向向下B.若增大手的振動頻率，繩波的傳播速度會變快C.若減小手振動頻率、繩波的波長將增大D.若停止手的振動，繩中波形立即消失【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知，波向右傳播，結(jié)合同側(cè)法可知，A點的起振方向向上，由于所有質(zhì)點的起振方向相同，故手的起振方向向上，故A錯誤；B．波速由介質(zhì)決定，與波源的振動頻率無關(guān)，故B錯誤；C．波在同一介質(zhì)中的傳播速度恒定，根據(jù)可知，頻率減小，波長則增大，故C正確；D．停止手的振動，繩中波形會繼續(xù)向右傳播，故D錯誤。故選C。4.如圖所示，兩條足夠長的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌的電阻忽略不計，其左端接有一小燈泡（電阻恒定），其額定功率為30W，一勻強磁場的方向豎直向下，一根與燈泡具有相同電阻的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運動，一段時間后導(dǎo)體棒做速度大小為10m/s的勻速直線運動，此時燈泡恰好正常發(fā)光，則拉力的大小為（）A.1.5N B.3N C.6N D.9N【答案】C【解析】【詳解】設(shè)小燈泡和導(dǎo)體棒電阻均為，則對于處于勻速直線運動的導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為導(dǎo)體棒所受安培力根據(jù)平衡條件有解得由于小燈泡正常發(fā)光，其額定功率聯(lián)立以上兩式可得故選C。5.如圖甲，電動車現(xiàn)在是許多人常用的代步工具，其中的主要零件有車架、電動機、控制器、蓄電池和充電器。把電動車的電動機拆下來，使其中的線圈轉(zhuǎn)動，并外接上用電器，就變成發(fā)電機能對外供電，其原理如圖乙所示。已知交流發(fā)電機線圈的面積為共100匝。該線圈在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，以的角速度勻速轉(zhuǎn)動，電阻和的阻值均為50Ω，線圈的電阻為5Ω，各電表均視為理想交流電表，若從圖示位置開始計時，則（）A.線圈中的電動勢為 B.電流表的示數(shù)為C.電壓表的示數(shù)為 D.上消耗的電功率約為17W【答案】D【解析】【詳解】A.由于線圈從圖示位置（即磁場方向平行于線圈平面）開始計時，所以其中故線圈中的電動勢故A錯誤；B.線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為由于線圈的電阻為，電流表的示數(shù)其中所以故B錯誤；C.電壓表的示數(shù)為故C錯誤；D.電阻消耗電功率為故D正確。故選D。6.一彈簧振子穿過光滑的水平細(xì)桿，下端裝有一記錄筆，在水平面內(nèi)放置有一記錄紙，當(dāng)振子水平振動時，以速率水平向左勻速拉動記錄紙，記錄筆在紙上留下如圖所示的圖像。記錄筆與記錄紙之間的摩擦和空氣阻力都可忽略不計。、、、為紙上印跡的已知位置坐標(biāo)，則以下說法正確的是（）A.振子振動過程中速度最大時的縱坐標(biāo)是B.該彈簧振子的振動頻率為C.振子在振動過程中，若，則在時刻和時刻振子振動的速度一定相等D.勻速拉動紙帶的速率增大為原來的2倍，振子振動的周期變?yōu)樵瓉淼摹敬鸢浮緾【解析】【詳解】A.根據(jù)簡諧振動對稱性可知，平衡位置縱坐標(biāo)故A錯誤；B.即該振子速度最大的點位，故A錯誤；由圖像可知，振子在一個周期內(nèi)沿軸正方向的位移大小為，水平速度大小為，則振子的周期頻率故B錯誤；C.由圖可知，時間間隔為一個周期（即）的任意兩個時刻，振子振動情況一定完全相同，故C正確；D.彈簧振子的周期只與彈簧振子本身有關(guān)，勻速拉動紙帶的速率增大為原來的2倍，則一個周期內(nèi)紙帶沿軸負(fù)方向運動的位移增大為原來的2倍，彈簧振子的周期不變，故D錯誤。故選C。7.如圖所示為某型號電吹風(fēng)的電路原理圖，功能開關(guān)有a、b、c、d四個固定觸點，可動的扇形金屬觸片P可同時接觸兩個觸點。P處于不同位置時，吹風(fēng)機處于停機、吹冷風(fēng)和吹熱風(fēng)三種工作狀態(tài)。和分別是理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)。該電吹風(fēng)的各項參數(shù)如下表所示，下列說法正確的是（）正常工作時小風(fēng)扇輸出功率50W吹冷風(fēng)時輸入功率55W小風(fēng)扇的額定電壓55VA.b、c兩個觸點接觸時電吹風(fēng)吹熱風(fēng)B.理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為C.風(fēng)扇電機的內(nèi)阻為55ΩD.若在該電吹風(fēng)處于吹熱風(fēng)狀態(tài)時，小風(fēng)扇突然被異物卡住，則短時間內(nèi)電吹風(fēng)總功率增大【答案】D【解析】【詳解】A．觸片P同時接觸b、c兩個觸點時電熱絲沒有接入電路，電吹風(fēng)吹冷風(fēng)，故A錯誤；B．根據(jù)圖像可知，原線圈兩端電壓為220V，副線圈兩端電壓為55V，根據(jù)變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比可得故B錯誤；C．根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，小風(fēng)扇內(nèi)部熱功率通過小風(fēng)扇的電流根據(jù)解得故C錯誤；D．由于小風(fēng)扇突然被異物卡住，其由非純電阻元器件變?yōu)榧冸娮柙骷?，小風(fēng)扇兩端電壓不變，結(jié)合上述可知，通過其的電流變大，風(fēng)扇的總功率增大，故電吹風(fēng)的總功率也增大，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上正確答案，全選對得6分，選對但不全得3分，有選錯的得0分。8.特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為，到達(dá)B處時電壓下降了。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用2200kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?，到達(dá)B處時電壓下降了。不考慮其他因素的影響，則（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【詳解】設(shè)輸電線的電阻為R，A處輸送的電功率為P，由題意可知，當(dāng)輸電電壓為U時，輸電線中的電流為輸電線上損耗的電功率為到達(dá)B處時，電壓的下降為當(dāng)輸電電壓從550kV變成2200kV時，電壓變成了原來的4倍，可知輸電線上損耗的電功率為到達(dá)B處電壓的下降為故選BC。9.圖甲為一列簡諧橫波在時刻的波形圖，P是平衡位置為處的質(zhì)點，Q是平衡位置為處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像，則（）A.該簡諧波沿著軸負(fù)方向傳播B.時，質(zhì)點P的運動方向沿軸正方向C.從到，該波沿軸正方向傳播了10mD.從起到P點第一次到達(dá)波峰，質(zhì)點P通過的路程為【答案】BCD【解析】【詳解】A．由振動圖像可知時質(zhì)點Q沿軸正方向振動，利用“上坡下，下坡上”法判斷波沿著軸正方向傳播，A項錯誤；B．由波形圖可以判斷在時刻質(zhì)點P的縱坐標(biāo)為，且沿軸負(fù)方向振動，則由其振動圖可知時刻，質(zhì)點P的縱坐標(biāo)也為，且沿軸正方向振動，B項正確；C．由得則從到，該波沿軸正方向傳播了10m，C項正確；D．綜合以上情況，由P的振動圖可知，從起到P點第一次到達(dá)波峰，質(zhì)點P通過的路程為，D項正確。故選BCD。10.如圖（a），在均勻介質(zhì)中有、、P三個點，其中，。時，位于、處的兩個完全相同的橫波波源同時開始振動，振動圖像均如圖（b）所示，振動方向與平面垂直，已知波長為4m。下列說法正確的是（）A.這兩列波的波速均為2m/sB.時，P處的質(zhì)點開始振動C.時，P處的質(zhì)點向軸正方向運動D.當(dāng)兩列波均傳播到P點后，P點并不振動【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖（b）的振動圖像可知，振動的周期為4s，故兩列波的波速為故A錯誤；B．由圖（a）可知，與P處距離最近的波源是波源，距離為3m，故開始振動后波源處的橫波傳播到P處所需的時間為故時，P處的質(zhì)點開始振動，故B正確；C．波源產(chǎn)生的橫波傳播到P處所需的時間為故時，僅波源處的橫波傳播到P處，此時P處的質(zhì)點振動時間為由振動圖像可知此時P處的質(zhì)點向軸負(fù)方向運動，故C錯誤；D．由于P點到、兩個波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍，故在P點是振動減弱點，由于兩波源完全相同，可知P點并不引起振動，故D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共15分。11.在“探究影響感應(yīng)電流方向因素”實驗中，請回答下列問題：（1）請將實物電路圖用筆畫線補齊。（）（2）將線圈E插入線圈F中穩(wěn)定不動，閉合開關(guān)時，線圈F中感應(yīng)電流的方向與線圈E中電流的繞行方向__________。（填“相同”或“相反”）（3）在開關(guān)處于閉合狀態(tài)下，將滑動變阻器滑片向右移動過程中，線圈F中的感應(yīng)電流的方向與線圈E中電流的繞行方向__________。（填“相同”或“相反”）【答案】①.②.相反③.相同【解析】【詳解】（1）[1]實物電路如圖所示。（2）[2]閉合開關(guān)時，通過線圈的磁通量增大，由楞次定律可判斷，感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加，即線圈中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流繞行方向相反。（3）[3]在開關(guān)處于閉合狀態(tài)下，將滑動變阻器滑片向右移動過程中，電路中電流減小，線圈中的磁通量減少，由楞次定律可判斷，線圈中的感應(yīng)電流方向與線圈中的電流繞行方向相同。12.在“利用單擺測重力加速度”的實驗中，（1）以下做法正確的是__________A.測量擺長時，用刻度尺量出懸點到擺球間的細(xì)線長度作為擺長LB.測量周期時，從小球經(jīng)過平衡位置開始計時，經(jīng)歷50次全振動總時間為t，則周期為C.擺動中出現(xiàn)了輕微的橢圓擺情形，王同學(xué)認(rèn)為對實驗結(jié)果沒有影響而放棄了再次實驗的機會D.釋放單擺時，應(yīng)注意細(xì)線與豎直方向的夾角不能超過5°（2）黃同學(xué)先測得擺線長為97.92cm，后用游標(biāo)卡尺測得擺球直徑（如圖），讀數(shù)為_________cm；再測得單擺的周期為2s，最后算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值為_________m/s2．（取9.86，結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）實驗中，如果擺球密度不均勻，無法確定重心位置，劉同學(xué)設(shè)計了一個巧妙的方法不計擺球的半徑．具體做法如下：第一次量得懸線長L1，測得振動周期為T1；第二次量得懸線長L2，測得振動周期為T2，由此可推得重力加速度的表達(dá)式為g＝_____________．【答案】①.BD②.2.16③.9.76④.【解析】【詳解】（1）測量擺長時，用刻度尺量出懸點到擺球間的細(xì)線長度，再加擺球的半徑作為擺長L，選項A錯誤；測量周期時，從小球經(jīng)過平衡位置開始計時，經(jīng)歷50次全振動總時間為t，則周期為t/50，選項B正確；擺動中出現(xiàn)了輕微的橢圓擺情形，這對實驗結(jié)果是有影響的，選項C錯誤；釋放單擺時，應(yīng)注意細(xì)線與豎直方向的夾角不能超過5°，選項D正確；（2）擺球直徑：主尺讀數(shù)為：2.1cm；游標(biāo)尺讀數(shù)：6×0.1mm=0.6mm，則d=2.16cm；根據(jù)解得（3）設(shè)擺球的重心到線與球結(jié)點的距離為r，根據(jù)單擺周期的公式：得：，，聯(lián)立兩式解得：；四、計算題：本題共3小題，共39分。13.截止2022年2月22日，我省光伏發(fā)電輸出創(chuàng)歷史新高，達(dá)到1080.9萬千瓦，占我省用電負(fù)荷的36.1%，為我省脫貧致富、能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。光伏發(fā)電廠需將直流電轉(zhuǎn)化為交流電后輸送給用戶。假設(shè)某小型電廠用如圖的方式進(jìn)行輸電，已知=250V，輸電功率=100kW，輸電線的總電阻，=220V。若輸電線上損失的功率為輸電功率的5%，認(rèn)為所用變壓器都是理想變壓器，求：（1）輸電線上的電流；（2）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）25A；（2）【解析】【詳解】（1）由題意可得，輸電線上損失的功率為輸電功率的5%，即有又代入數(shù)據(jù)，解得=25A（2）由于輸電線上損失的功率為輸電功率的5%，可得又P4=U4I4根據(jù)電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系，有解得14.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在時刻的波形，虛線是這列波在時刻的波形。（1）這列波的波長；（2）若這列波的周期T滿足，求該波的波速大小；（3）若該波的波速大小，請通過計算判斷該波傳播的方向【答案】（1）8m；（2）或；（3）波沿x軸正方向傳播【解析】【詳解】（1）由圖可知，波長為8m。（2）由題意得，波的傳播距離滿足當(dāng)波沿x軸正方向傳播時，傳播距