廣東省廣州市第二名校教育集團（南沙天元、增城應元、黃埔開元）2023-2024學年高二下學期期中考物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單選題(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，只有一項是符合題目要求的。1．對下列四幅圖的描述正確的是（）A．甲圖中醬油的色素分子擴散到雞蛋內的現象，說明分子在做熱運動B．乙圖是顯微鏡下記錄同一炭粒每隔30s的位置連線，連線就是炭粒運動的軌跡C．丙圖中壓緊的鉛塊能吊住重物，說明分子間同時存在引力和斥力D．丁圖是氣體分子的速率分布圖像，由圖可知T1>T22．使用藍牙耳機接聽手機來電，信號傳輸示意如圖所示，以下說法正確的是（）A．藍牙通信的電磁波是可見光B．在同種介質中，藍牙通信的電磁波波長比手機通信的電磁波波長短C．兩束藍牙通信的電磁波在任何情況下都不會發生干涉D．藍牙通信的電磁波在真空中的傳播速度小于光速3．關于下列四幅圖的說法中，正確的是（）A．圖甲中C擺開始振動后，A，B，D三個擺中B擺的振幅最大B．圖乙為兩列水波產生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率可以不同C．圖丙是波的衍射現象，左圖的衍射更明顯D．圖丁是聲波的多普勒效應，該現象說明，當觀察者與聲源相互靠近時，他聽到的聲音頻率變低了4．如圖，滑塊在M、N兩點之間做簡諧運動，其平衡位置為O點。已知M、N相距30cm。從滑塊經過O點時開始計時，經過0.3s首次到達A． B．C． D．5．呼吸機是治療新冠肺炎的重要設備，其核心元件為呼吸機馬達（即電動機）。圖為某品牌呼吸機馬達的技術參數，用圖示交流電源通過理想變壓器給馬達供電，使其正常工作。則（）A．馬達內線圈的電阻為120ΩB．馬達正常工作時理想變壓器原、副線圈的匝數比為55∶6C．該交流電源的電壓有效值為311VD．該交流電源每秒內電流方向變化50次6．如圖甲所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉動，產生的交變電動勢圖像如圖乙中曲線a、b所示，則（）A．兩次t＝0時刻線圈平面均與中性面垂直B．曲線a、b對應的線圈轉速之比為2∶3C．曲線a表示的交變電動勢頻率為0.25HzD．曲線b表示的交變電動勢有效值為57．如圖所示為某小型發電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U3和U4，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器。在輸電線路的起始端接入兩個理想交流互感器，圖中甲、乙均為理想電表。則下列說法正確的是（）A．甲為電流表，乙為電壓表B．若電壓互感器的讀數為220V，電流互感器的讀數為5A，則輸送功率為1100WC．若保持發電機輸出電壓U1一定，僅增加工作的小燈泡，則U3將增大D．若保持發電機輸出電壓U1和小燈泡數量不變，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率增加二、多選題(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，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8．以下四幅圖片中，圖甲是光的衍射圖樣，圖乙是雙縫干涉示意圖，圖丙是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，圖丁是自然光通過偏振片M、N的實驗結果，右邊是光屏，當M固定不動緩慢轉動N時，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化。下列說法中正確的是（）A．圖甲中，中央條紋特別寬特別亮，兩側的亮紋比較窄比較暗B．圖乙中，若只增大屏到擋板問距離，兩相鄰亮條紋間距離將減小C．圖丙中，a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度D．圖丁中，這種現象表明光波是橫波9．如圖甲所示，輕質彈簧下端掛一質量為m的小球并處于靜止狀態。現將小球豎直向上推動距離A后由靜止釋放并開始計時，小球在豎直方向開始做簡諧振動，彈簧彈力與小球運動時間的關系如圖乙所示（選豎直向上為正方向），重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球做簡諧運動的周期為2B．小球在0~tC．小球的最大加速度為2gD．彈簧的最大彈性勢能為2mgA10．下圖甲為超聲波懸浮儀，上方圓柱體中，高頻電信號（由圖乙電路產生）通過壓電陶瓷轉換成同頻率的高頻聲信號，發出超聲波，下方圓柱體將接收到的超聲波信號反射回去。兩列超聲波信號疊加后，會出現振幅幾乎為零的點——節點，在節點兩側聲波壓力的作用下，小水珠能在節點處附近保持懸浮狀態，該情境可等效簡化為圖丙所示情形，圖丙為某時刻兩列超聲波的波形圖，P、Q為波源，該時刻P、Q波源產生的波形分別傳到了點M（-1.5cm，0）和點N（0.5cm，0），已知聲波傳播的速度為340m/s，LC振蕩回路的振蕩周期為T=2πLCA．該超聲波懸浮儀是利用干涉原理，且發出的超聲波信號頻率為340HzB．兩列波疊加穩定后，波源P、Q之間小水珠共有9個懸浮點C．小水珠在懸浮狀態點所受聲波壓力的合力豎直向下D．要懸浮儀中的節點個數增加，可增大平行板電容器C極板間距離三、非選擇題(本題共5小題，共54分，考生根據要求作答。11．用圖示裝置完成“探究單擺周期與擺長的關系”：（1）用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑，結果如圖甲所示，可讀出擺球的直徑d為cm。（2）實驗時，擺球在垂直紙面的平面內擺動，為了將人工記錄振動次數改為自動記錄振動次數，在擺球運動的最低點的左、右兩側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記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t的變化圖線如圖丙所示，則該單擺的周期為。（3）實驗中用米尺測得擺線長為L，則當地的重力加速度g=（用測得物理量的符號表示）。12．在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中，某同學采用了如圖所示的可拆式變壓器進行研究，圖中各接線柱對應的數字表示倍率為“×100”的匝數。（1）下列說法正確的有____；A．為確保實驗安全，實驗中要求原線圈匝數小于副線圈匝數B．變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“交流電壓擋”C．使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用適當的擋位進行測量D．因為實驗所用電壓較低，通電時可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路（2）李輝同學正確組裝變壓器后，把12.0V的學生交流電源接到原線圈“2”“8”接線柱，副線圈接線“0”“1”接線柱，如圖所示，在確認電路連接無誤的情況下，接在副線圈兩端的交流電壓表的實際讀數可能是____；A．12V B．6V C．3V D．1.5V（3）實驗時，小沈聽到變壓器內部有輕微的“嗡嗡”聲，他做出如下猜想，正確的是____；A．“嗡嗡”聲來自交變電流在線圈中產生變化磁場時發出的B．“嗡嗡”聲來自變壓器開始正常工作后，鐵芯中電流流動的聲音C．交變電流的磁場對鐵芯有吸、斥作用，使鐵芯振動發聲D．若去掉鐵芯，“嗡嗡”聲馬上消失，也能完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗（4）如圖丙所示，某同學自己繞制了兩個線圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線圈接學生電源的輸出端，副線圈接小燈泡。實驗中發現，在所有連接都完好的情況下，電路接通后，燈泡始終不亮，但卻在電路接通或斷開的瞬間，燈泡會閃亮一下，原因是。（5）“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗時，如圖丙所示，原線圈接學生電源的交流輸出端，副線圈接小燈泡，將副線圈導線一匝一匝地退出鐵芯，邊退邊觀察小燈泡的發光情況，觀察到的現象是燈泡慢慢變暗，由此能得出的結論是。13．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖甲所示，此時波恰好傳到質點P，質點P做簡諧運動的圖像如圖乙所示，質點Q的平衡位置為xQ=1m。求：（1）該簡諧橫波的傳播速度大小v；（2）從t=0開始到質點Q到達波峰所需的最短時間tmin14．圖示為一光導纖維（可簡化為一長玻璃絲）的示意圖，玻璃絲長為9×105km，折射率為233，AB代表端面。已知光在真空中的傳播速度為3×10（1）為使光線能在玻璃絲內發生全反射，光線在端面AB上的入射角的正弦值應滿足什么條件？（2）求光線從玻璃絲的AB端面傳播到另一端面所需的最長時間。15．間距為L=0.5m的兩根平行光滑金屬導軌MN、PQ固定放置在同一水平面內，兩導軌間存在大小為B=1T、方向垂直導軌平面的勻強磁場，導軌左端串接一阻值為R=1Ω的定值電阻，導體棒垂直于導軌放在導軌上，如圖所示。當水平圓盤勻速轉動時，固定在圓盤上的小圓柱帶動T形支架在水平方向往復運動，T形支架進而驅動導體棒在水平面內做簡諧運動，以水平向右為正方向，其位移x，速度v，加速度a與運動時間t的關系分別為x=?0.5cos(2t)，（1）導體棒做簡諧運動的周期及在0～π（2）在0～π（3）在0～π（4）當T形支架對導體棒的作用力為0時，導體棒的速度。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A、甲圖中醬油的色素分子擴散到雞蛋內的現象，說明色素分子在做熱運動，A正確；

B、記錄的是每隔30s的碳粒的位置連線，說明分子在做無規則的熱運動，但連線不是碳粒的運動軌跡，B錯誤；

C、壓緊的鉛塊能吊住重物，說明分子間存在引力，不能說明存在斥力，C錯誤；

D、由圖可知，溫度越高氣體分子速率大的占比也越大，則應為：T1＜T2，D錯誤；

故答案為：A

【分析】A為擴散現象；B是30s時間間隔初末位置的連線，不是30s內分子運動的軌跡；C丙圖只能說明分子之間存在引力；D溫度越高氣體分子速率大的數目多占比大，從而確定T1＜T2。2．【答案】B【解析】【解答】A、藍牙通信的電磁波是無線電波，不是可見光，故A錯誤；

B、在同種介質中，藍牙通信與手機通信的電磁波傳播速度相等，但藍牙通信的電磁波頻率高于手機通信的電磁波頻率，所以藍牙通信的波長比手機通信的電磁波波長短，故B正確；

C、兩束藍牙通信的電磁波若頻率相同，相位差恒定，就會發生干涉，故C錯誤；

D、藍牙通信的電磁波在真空中的傳播速度等于光速，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】在同種介質中電磁波傳播速度相等。電磁波在真空中的傳播速度等于光速。電磁波是無線電波。熟練掌握產生干涉的條件。3．【答案】C【解析】【解答】A.由單擺周期T=2πl故答案為：C

【分析】利用固有頻率和驅動頻率相近時其振幅最大；干涉現象的產生兩列波的頻率必須相同；利用多普勒效應可以判別聲音頻率的變化。4．【答案】C【解析】【解答】由題意可知，滑塊做簡諧運動的振幅為

A=xMN2=15cm

從小球經過O點時開始計時，經過0.3s首次到達M點，若t=0時刻小球經過O點時的速度方向向右，為正方向，則有

Δt=0.3s=34T

可得周期為

T=0.4s

若t=0時刻小球經過O點時的速度方向向左，為負方向，則有5．【答案】B【解析】【解答】A、根據歐姆定律有R=但馬達是非純電阻元件，不能用歐姆定律求解器阻值，所以其內阻不是120Ω，故A錯誤；

B、理想變壓器的原副線圈匝數之比等于交流電源的電壓有效值與供電電壓之比，即n故B正確；

C、交流電源電壓的有效值應為220V，故C錯誤；

D、正弦交流電每個周期內電流方向變化2次，該交流電的周期為0.02s，1s內包含50個周期，所以該交流電每秒內電流方向變化100次，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】電動機為非純電阻元件，不能用歐姆定律求解器阻值。根據交變電流規律確定交流電輸出電壓的有效值及周期。再根據理想變壓器原副線圈匝數比與電壓的關系幾何交流電的規律進行分析解答。6．【答案】D【解析】【解答】A、線圈位于中性面時，磁通量最大，電動勢為零，兩次t＝0時刻線圈平面均處于中性面，故A錯誤；

B、轉速之比等于周期的反比，故該比值為3∶2，故B錯誤；

C、頻率為周期的倒數，a的周期為0.04s，頻率為25Hz，故C錯誤；

D、正弦式交變電流的電動勢的有效值為

E=Em2=NBSω2

由圖乙可得

Ea=152V

根據

ω=2πT

7．【答案】D【解析】【解答】A、電壓互感器并聯接在高壓電路中，即電表甲為電壓表；電流互感器串聯在交流電路中，即電表乙為電流表，故A錯誤；

B、電壓互感器和電流互感器的讀數并不等于升壓變壓器副線圈兩端電壓和輸電電流，需要根據互感器原、副線圈匝數比才能計算出輸送功率，所以輸送功率不等于1100W，故B錯誤；

C、U1不變，則升壓變壓器副線圈電壓U2不變，設此時輸電線上的電流為I，降壓變壓器的匝數比為1k，則降壓變壓器的電流為KI，設輸電線電阻為r，用戶端總電阻為R，根據能量守恒定律及理想變壓器規律有

U2I=I2r+kI2R

整理得

I=U2r+k2R

增加工作的小燈泡，用戶端總電阻減小，則輸電線上的電流減小，則根據串聯電路規律及歐姆定律有

U3=U2-Ir

則U8．【答案】A,C,D【解析】【解答】A、圖甲中，單色光的衍射圖樣，單縫衍射條紋分布不均勻，中央條紋最寬、最亮，故A正確；

B、根據

Δx=ldλ

圖乙中，若只增大屏到擋板間距離l，兩相鄰亮條紋間距離將增大，故B錯誤；

C、根據折射率和光的傳播速度之間的關系

v=cn

可知，折射率越大，傳播速度越小，從圖中可以看出，b光線在水中偏折得厲害，即b的折射率大于a的折射率，則a在水中的傳播速度大于b的傳播速度，故C正確；

9．【答案】A,C【解析】【解答】A、分析乙圖可知小球從上方的最大位移處到下方的最大位移處用時為t0，所以小球做簡諧運動的周期為2t0，故A正確；

B、因為小球從上方最大位移處運動四分之一周期，振動路程為A，在0~t04時間內，且速度逐漸增加，故小球在0~t04時間內下降的高度小于A2，故B錯誤；

C、在下方最大位移處，小球受到向上的最大彈力為3mg，則

10．【答案】B,D【解析】【解答】A、由丙圖可知超聲波的波長λ=1超聲波懸浮儀所發出的超聲波信號頻率為f=代入數據得f=3.4×故A錯誤；

B、波源P、Q振動步調相反，當波程差為波長的整數倍時，該點是振動減弱點，設波源P、Q之間某一點坐標為x，懸浮點為振動減弱點，滿足|(2-x)-[x-(-2.5)]|=|2x+0.5|=nλ（n解得x=±0.25，±0.75，±1.25，±1.75，-2.25故兩列波疊加穩定后，波源P、Q之間小水珠共有9個懸浮點，故B正確；

C、小水珠同時受到重力及聲波壓力，由平衡條件可知，小水珠在懸浮狀態點所受聲波壓力的合力豎直向上，故C錯誤；

D、拔出圖乙線圈中的鐵芯，LC振蕩回路的振蕩周期減小，超聲波頻率變大，波長變短，相同空間距離內節點個數變多，故D正確。

故答案為：BD。

【分析】根據圖像確定超聲波的波長，再根據波速公式確定波的頻率。根據題意及波形圖確定兩波源的起振方向。再根據振動步調關系，由題意可知懸浮點為振動減弱點，結合波源之間的距離與波長的關系確定懸浮點的個數。根據LC振蕩電路特點確定有無鐵芯對聲波的周期和波長的影響，繼而確定節點數的變化情況11．【答案】（1）1.87（2）2（3）π【解析】【解答】（1）擺球的直徑為

d=18mm+7×0.1mm=18.7mm=1.87cm

（2）單擺一周期經過兩次平衡位置，由圖可知，該單擺的周期為

T=2t0

12．【答案】（1）B；C（2）D（3）C（4）變壓器的初級連接的是學生電源的“直流”（5）級電壓隨次級匝數減小而減小【解析】【解答】（1）A、為確保實驗安全，實驗中要求副線圈匝數小于原線圈匝數，使得次級電壓較小，故A錯誤；

B、變壓器的原線圈接低壓交流電，測量副線圈電壓時應當用多用電表的“交流電壓擋”測量，故B正確；

C、測量副線圈電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當的擋位進行測量，防止燒壞電壓表，故C正確；

D、雖然實驗所用電壓較低，但是通電時不可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路，這樣可減小實驗誤差，避免發生危險，故D錯誤。

故答案為：BC。

（2）把12V的學生交流電源接到原線圈“2”“8”接線柱（相當于600匝），副線圈接線“0”“1”接線柱（相當于100匝），則有

n1n2=6

若變壓器為理想變壓器，則副線圈電壓為

U2=n2n1U1=2V

由于實際使用中，變壓器有漏磁等影響，讀數小于2V。13．【答案】（1）根據題圖甲可知，該簡諧橫波的波長λ=6m根據題圖乙可知，質點P做簡諧運動的周期T=2s該簡諧橫波的傳播速度大小v=解得v=3m（2）設t=0時刻距離質點Q左端最近的波峰為M點，根據周期性可知，M點的平衡位置為x從t=0開始到質點Q到達波峰所需的最短時間t解得t【解析】【分析】（1）根據圖甲、乙確定該波的波長及質點振動的周期，再根據波速、波長及周期公式進行解答；

（2）將0s時刻的波形圖向左延伸補充至Q左端出現第一個波峰。根據波長關系確定該波峰質點M的平衡位置。再根據波的平移，結合MQ的距離和波速的大小，確定質點Q到達波峰所需的最短時間。14．【答案】（1）設入射角為i折射角r，光線到達上界面的入射角為α，全反射臨界角為C，由折射定律n=sin由幾何關系r+α=90②即sinr=當α≥C時發生全反射，又因為sinC=1n④聯立①②③④⑤解得sini≤sin（2）當折射光線發生全反射后，光在介質中傳播的速度n=c在介質中傳播的距離為L'α越小sinα也越小，α最小等于臨界角C時光在介質中傳播最長的距離Lm=L所以最長時間t=L【解析】【分析】（1）光束在入射點發生折射，當到達光纖上界面時發生全反射，根據對稱性可知，光線到達光纖下界面