2022-2023學(xué)年黑龍江省哈爾濱市第二中學(xué)校高二下學(xué)期期中物理試題（解析版）

黑龍江省哈爾濱二中2022-2023學(xué)年高二（下）期中物理試卷一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24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.如圖所示，水平方向上有一彈簧振子，O點是其平衡位置，振子在a和b之間振動，關(guān)于振子，下列說法正確的是（）A.在a點時加速度最大，速度最大B.在O點時速度最大，位移最大C.在b點時位移最大，速度最小D.在b點時加速度最大，速度最大【答案】C【解析】【分析】【詳解】B．O點為彈簧振子的平衡位置，振子在O點時加速度為零，位移為零，速度最大，故B錯誤；ACD．振子在a、b兩點時，位移最大，加速度最大，速度為零，故AD錯誤，C正確。故選C。2.矩形線圈的匝數(shù)為50，在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖所示，下列結(jié)論正確的是()A.在t＝0.1s和t＝0.3s時，電動勢最大B.在t＝0.2s和t＝0.4s時，電動勢改變方向C.電動勢的最大值是50πVD.在t＝0.4s時，磁通量變化率最大，其值為100πWb/s【答案】C【解析】【詳解】在t=0.1

s和t=0.3

s時，磁通量最大，線圈位于中性面位置，感應(yīng)電動勢為零，故A錯誤；在t=0.2

s和t=0.4

s時，磁通量為零，線圈垂直于中性面，感應(yīng)電動勢最大，電動勢不改變方向，故B錯誤；根據(jù)Φ-t圖象，BS=0.2Wb，T=0.4s，故電動勢的最大值：Em=NBSω=N?mω=50×0.2×=50πV；故C正確；在t＝0.4s時，磁通量為0，磁通量變化率最大，由得，故D錯誤；3.一彈簧振子振幅為A，從最大位移處經(jīng)過時間第一次到達(dá)平衡位置，若振子從平衡位置處經(jīng)過時間時的加速度大小和動能分別為和，而振子位移為時的加速度大小和動能分別為和，則、和、的大小關(guān)系為（）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】【詳解】已知從最大位移處經(jīng)過時間t0第一次到達(dá)平衡位置，可知從平衡位置到第一次到達(dá)最大位移處的時間亦為t0，由平衡位置經(jīng)時間t0到達(dá)最大位移處的過程是加速度增大的減速運動過程，此過程的位移為A，所以振子從平衡位置處經(jīng)過時間通過的位移要大于，所以，。故選A。4.圖一為某超聲波發(fā)生器中的核心元件—壓電陶瓷片。為使得壓電陶瓷片發(fā)生超聲振動，需要給它通入同頻率的高頻電信號。圖二為高頻電信號發(fā)生原理圖，已知某時刻電流i的方向指向A極板，且正在增大，下列說法正確的是（）A.A極板帶負(fù)電B.線圈L兩端的電壓在增大C.磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能D.減小自感系數(shù)L，可以減小超聲振動的頻率【答案】A【解析】【詳解】A．某時刻電流正在增大，說明電容器正在放電，根據(jù)電流方向，可判斷A帶負(fù)電，故A正確；B．電容器正在放電，則電容器電壓減小，則線圈L兩端的電壓在減小，故B錯誤；C．電容器正在放電，則電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，故C錯誤；D．根據(jù)，減小自感系數(shù)L，可以增大超聲振動的頻率，故D錯誤。故選A。5.如圖所示，P、Q是兩種透明材料制成的兩塊直角梯形的棱鏡，疊合在一起組成一個長方體。某單色光沿與P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面。已知材料的折射率nP<nQ，則下列說法正確的是（）A.從Q的下表面射出的光線一定與入射到P的上表面的光線在同一條直線上B.從Q的下表面射出的光線一定與入射到P的上表面的光線平行C.如果光線從Q的下表面射出，出射光線與下表面所夾的銳角一定大于θD.如果光線從Q的下表面射出，出射光線與下表面所夾的銳角一定小于θ【答案】D【解析】【詳解】作出光路圖，如圖所示，由題意可知，光線垂直射入Q，根據(jù)折射定律有：nP=，nQ=，因為nP＜nQβ=r所以＜i則出射光線與下表面所夾的銳角一定小于θ，故D正確，ABC錯誤。故選D。6.在生產(chǎn)生活中，光的干涉運用非常廣泛，下列圖中沒有涉及到光的干涉現(xiàn)象的是（）A.陽光下彩色的肥皂膜B.用單色光檢測工作表面平整度C.光導(dǎo)纖維傳遞光學(xué)信息D.單色光通過雙縫在屏幕上形成明暗相間條紋【答案】C【解析】【詳解】AB．陽光下彩色的肥皂膜、用單色光檢測工作表面平整度為薄膜干涉現(xiàn)象，AB錯誤；C．光導(dǎo)纖維傳遞光學(xué)信息利用光的全反射，沒有涉及到光的干涉現(xiàn)象，C正確；D．單色光通過雙縫在屏幕上形成明暗相間條紋為雙縫干涉現(xiàn)象，D錯誤。故選C。7.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4:1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交變電流，圖中R1為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減?。琑為定值電阻．下列說法正確的是（）A.電壓表V2的示數(shù)為9VB.原線圈兩端電壓的瞬時值表達(dá)式為C.R1處溫度升高時，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變大D.變壓器原線圈的輸入功率和副線圈的輸出功率之比為1:4【答案】A【解析】【詳解】A．原副線圈電壓之比等于線圈匝數(shù)之比輸出電壓有效值為9V，則電壓表V2的示數(shù)為9V，故A正確；B．由圖像可看出交變電壓為正弦圖像，峰值為，周期為0.02s，角速度瞬時表達(dá)式故B錯誤；C．當(dāng)R1處溫度升高時，輸出總電阻增大，輸出電流減小，電壓表V2示數(shù)不變，故C錯誤；D．由能量守恒可知輸入功率和輸出功率相等，故D錯誤。故選A。8.某同學(xué)設(shè)計了一個加速度計，如圖所示，較重的滑塊2可以在光滑的框架1中平移，滑塊兩側(cè)用彈簧3拉著：R為滑動變阻器，4是滑動片，它與變阻器任一端之間的電阻值都與它到這端的距離成正比。這個裝置就是一個加速度傳感器。兩個電源E完全相同。按圖連接電路后，電壓表指針的零點位于表盤中央，當(dāng)P端的電勢高于Q端時，指針向零點右側(cè)偏轉(zhuǎn)。將框架固定在運動的物體上，下列說法正確的是（）A.這種傳感器輸入的物理量是位移，輸出的物理量是電壓B.若觀察到電壓表的指針向右偏轉(zhuǎn)，說明物體具有與圖示方向相同的加速度C.若觀察到電壓表指針在零點，說明物體處于靜止?fàn)顟B(tài)D.若觀察到電壓表指針在零點，說明物體的加速度等于0【答案】D【解析】【詳解】A．本題是一個加速度傳感器，輸入的是加速度，輸出的物理量是電壓，故A錯誤；CD．當(dāng)電壓表指針在零點時，此時滑塊的加速度等于0，滑塊可能是靜止，也可能是做勻速直線運動，故C錯誤，D正確；B．當(dāng)電壓表指針在零點時，此時P和Q兩點的電勢相等，當(dāng)指針向右偏轉(zhuǎn)時，，此時滑塊是從開始的位置向右滑導(dǎo)致右邊的彈簧壓縮量變大，左邊彈簧的壓縮量變小，即右邊彈簧的彈力大于左邊彈簧的彈力，所以滑塊的合力向左，加速度方向也向左，與圖示加速度的方向相反，故B錯誤。故選D。9.均勻介質(zhì)中，波源位于O點的簡諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播，波面為圓。t＝0時刻，波面分布如圖（a）所示，其中實線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。A處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是（）A.該波從A點傳播到B點，所需時間為4sB.t＝6s時，B處質(zhì)點位于波峰C.t＝8s時，C處質(zhì)點振動速度方向豎直向上D.t＝10s時，D處質(zhì)點所受回復(fù)力方向豎直向上【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖a、b可看出，該波的波長、周期分別為λ＝10m，T＝4s，則根據(jù)波速公式v＝=2.5m/sA、B間距為一個波長，則該波從A點傳播到B點，所需時間為t＝＝s＝4sA正確；B．由選項A可知，則該波從A點傳播到B點，所需時間為4s，則在t＝6s時，B點運動了2s，即，則B處質(zhì)點位于波谷，B錯誤；C．波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的距離為x＝（10－10）m則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時間為t＝≈4.9s則t＝8s時，C處質(zhì)點動了3.1s，則此時質(zhì)點速度方向向上，C正確；D．波從AE波面?zhèn)鞑サ紻的距離為x＝（10－10）m則波從AE波面?zhèn)鞑サ紺的時間為t＝≈1.7s則t＝10s時，C處質(zhì)點動了8.3s，則此時質(zhì)點位于z軸上方，回復(fù)力方向向下，D錯誤。故選AC10.如圖所示，利用單色光照射透明標(biāo)準(zhǔn)板來檢查平面N的上表面的平滑情況，觀察到現(xiàn)象如圖乙所示的條紋中的A和B的情況，這說明（）A.N的上表面A處向上凸起 B.N的上表面B處向上凸起C.N的上表面A處向下凹陷 D.N的上表面B處向下凹陷【答案】BC【解析】【詳解】AC．A處所在的條紋是同一條紋，若為直線，則說明該處同一水平線，線上各點對應(yīng)的空氣層厚度都相同，但實際上A處條紋向左彎曲，意味著后一級條紋圖中白色條紋提前出現(xiàn)，可見平面的上表面的A處所對應(yīng)的空氣層厚度與后一級條紋對應(yīng)的空氣層厚度相同，而后一級條紋本來對應(yīng)的空氣層厚度比前一級大，可見A處向下凹陷，才能實現(xiàn)該處空氣層厚度與下一級條紋對應(yīng)的空氣層厚度一樣，故A錯誤，C正確；BD．薄膜干涉是等厚干涉，即同一條明紋處空氣膜的厚度相同；從彎曲的條紋可知，B處應(yīng)該在同一條紋上，厚度相同，但現(xiàn)在推遲出現(xiàn)條紋，說明平面的上表面B處向上凸起，故B正確，D錯誤。故選BC11.如圖所示，一列簡諧橫波平行于x軸傳播，圖中的實線與虛線分別為t=0和t=0.1s時的波形圖。已知平衡位置在x=5m處的質(zhì)點在0到0.1s內(nèi)運動方向不變。關(guān)于這列簡諧波的說法中正確的是（）A.該波向左傳播B.該波向右傳播C.該波波源的振動頻率是25HzD.從0時刻起1s內(nèi)x=2cm處的質(zhì)點經(jīng)過的路程為50cm【答案】AD【解析】【詳解】AB．由題意可知，在內(nèi)cm處質(zhì)點振動方向沒有變化，故該處質(zhì)點只能向上振動到達(dá)虛線對應(yīng)位置，由“同側(cè)法”可知波只能向左傳播，A正確，B錯誤；C．在0.1s內(nèi)cm處質(zhì)點路程為振幅A，即歷時，故波的周期為0.4s，頻率為2.5Hz，C錯誤；D．在1s內(nèi)，即2.5T，cm處的質(zhì)點通過的路程為D正確。故選AD。12.如圖所示為兩列簡諧橫波在同一繩上傳播在時刻的波形圖，已知甲波向左傳，乙波向右傳，兩列波分別剛傳到處。請根據(jù)圖中信息判斷以下說法正確的是（）。A.兩列波的波長一樣大B.兩列波將同時傳到坐標(biāo)原點C.處為振動減弱點D.由于兩波振幅不等，故兩列波相遇時不會發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】ABC【解析】【詳解】A．由圖知甲波的波長為2cm，乙波的波長也是2cm，故兩列波的波長相等，故A正確；B．波速是由介質(zhì)決定的，兩列波的波速相等，兩列波傳到原點的距離都是0.5cm，故傳到原點所需的時間一樣長，故兩列波將同時傳到坐標(biāo)原點，故B正確；C．由于根據(jù)同側(cè)法可知甲波的起振方向是豎直向上，而乙波的起振方向是豎直向下，所以當(dāng)兩列波同時傳到原點處時，質(zhì)點的振動方向相反，可以相互抵消，故處為振動減弱點，故C正確；D．由于兩列波的波速大小相等，而波長也相等，根據(jù)可知兩列波的頻率相等，滿足波干涉的條件，故兩列波相遇時會發(fā)生干涉現(xiàn)象，故D錯誤。故選ABC。13.哈九中為保障學(xué)校用電安全，讓學(xué)生能夠安心自習(xí)，學(xué)校特意完善了供電輸電系統(tǒng)。如圖所示，發(fā)電機(jī)的矩形線框處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積，匝數(shù)匝，電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸以3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，其輸出端通過電刷與升壓變壓器的原線圈相連，圖中電壓表示數(shù)為250V，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，降壓變壓器的副線圈接入到教室供電，兩變壓器間的輸電線等效電阻，變壓器均為理想變壓器。學(xué)校有四十間教室，教室內(nèi)設(shè)備額定工作電壓均為，每間教室的最大功率為。當(dāng)四十間教室均滿負(fù)荷工作時（）A.輸電線上損失的電壓為400VB.勻強(qiáng)磁場B的大小為C.升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為D.該供電系統(tǒng)的輸電效率約為73%【答案】ACD【解析】【詳解】A．當(dāng)四十間教室均滿負(fù)荷工作時，降壓變壓器副線圈的電流根據(jù)變壓器原副線圈電流關(guān)系代入數(shù)據(jù)得降壓變壓器原線圈的電流為所以輸電線上損失的電壓為故A正確；B．線框轉(zhuǎn)動的角速度為線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，感應(yīng)電動勢最大值解得故B錯誤；C．根據(jù)變壓器原副線圈電流關(guān)系解得設(shè)升壓變壓器原線圈電壓為U1，副線圈電壓為U2，在輸電回路中有則升壓變壓器得原副線圈匝數(shù)之比故C正確；D．該供電系統(tǒng)的輸電效率為故D正確。故選ACD。14.光導(dǎo)纖維是一種由玻璃或塑料制成的雙層光傳導(dǎo)工具。較好的光導(dǎo)纖維，其光傳輸損失極少。如圖所示，一條長直光導(dǎo)纖維的長度，內(nèi)芯的折射率，在內(nèi)芯與包層的分界面發(fā)生全反射的臨界角?，F(xiàn)一束細(xì)光從左端面中點射入內(nèi)芯，下列說法正確的是（）A.光導(dǎo)纖維中內(nèi)芯材料折射率應(yīng)小于包層材料的折射率B.為使射入的光在內(nèi)芯與包層的界面恰好發(fā)生全反射，光在左端面的入射角應(yīng)為C.若從左端射入的光能夠傳送到右端（無損失），則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)淖铋L時間約為D.若從左端射入的光能夠傳送到右端（無損失），則光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)淖疃虝r間約為【答案】BC【解析】【詳解】A．為了在內(nèi)芯與包層的分界面發(fā)生全反射，導(dǎo)纖維中內(nèi)芯材料的折射率應(yīng)大于包層材料的折射率，故A錯誤；B．為使射入的光在內(nèi)芯與包層的界面恰好發(fā)生全反射，設(shè)光在左端面的入射角為，則有又可得解得故B正確；CD．光在內(nèi)芯的傳播速度為當(dāng)光射向左端面的入射角為時，光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r間最短，則有當(dāng)光射到芯層與包層分界面的入射角等于臨界角時，光在光導(dǎo)纖維內(nèi)傳輸?shù)臅r間最長，此時光傳播的路程為則最長時間為故C正確，D錯誤。故選BC。二、實驗題（本大題共2小題，共14分）15.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。實驗步驟如：A．按裝置圖安裝好實驗裝置；B．用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d；C．用刻度尺測量懸線的長度l0；D．讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動。當(dāng)小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)為0，此后小球每經(jīng)過一次最低點，依次計數(shù)1、2、3、…，當(dāng)數(shù)到20時，停止計時，測得時間t；E．多次改變懸線長度，對應(yīng)每個懸線長度，都重復(fù)實驗步驟C、D；F．計算出每個懸線長度對應(yīng)的t2；G．以t2為縱軸、l0為橫軸，作出t2-l0圖線。結(jié)合上述實驗，完成下列填空：(1)用游標(biāo)尺為10分度（測量值可精確到）的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，某次測量的示數(shù)如圖乙所示，讀出小球直徑d的值為_____。(2)該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機(jī)作出的圖線如圖丙所示，根據(jù)圖線擬合得到方程。設(shè)圖線的斜率為k，由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊臄?shù)值表達(dá)式為____，其值為_____（取，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。(3)從理論上分析圖線沒有過坐標(biāo)原點的原因，下列分析正確的是_____（填選項前的字母）。A.不應(yīng)在小球經(jīng)過最低點時開始計時，應(yīng)該在小球運動到最高點時開始計時B.開始計時后，不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，而應(yīng)記錄小球做全振動的次數(shù)C.不應(yīng)作圖線，而應(yīng)作圖線D.不應(yīng)作圖線，而應(yīng)作圖線【答案】①.1.54②.③.9.76④.D【解析】【詳解】(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為，游標(biāo)尺讀數(shù)為，故小球的直徑為(2)[2][3]由題意知，單擺的周期單擺的擺長為由單擺周期公式，可得圖丙中圖線的斜率解得(3)[4]結(jié)合第(2)問可知，單擺擺長等于擺線長度與擺球半徑之和，把擺線長度作為單擺擺長，擺長小于實際擺長，所以的圖像不過原點，在縱軸上的截距不為零，故不應(yīng)作圖線，而應(yīng)作圖線。故選D。16.古希臘時代，托勒密曾做過光的折射實驗，得到了折射角與入射角成正比的結(jié)論。一千年后，阿勒·哈增指出托勒密的結(jié)論與事實不符，1621年，荷蘭的斯涅耳通過實驗得到了折射定律的正確表達(dá)式。此定律是幾何光學(xué)的基本實驗定律，某次高中物理實驗課上，同學(xué)們用“插針法”測定玻璃磚的折射率。（1）下列關(guān)于本次實驗的說法正確的是______；A.為保證實驗現(xiàn)象明顯，實驗時入射角越大越好。B.該實驗只能測量兩面平行的玻璃磚的折射率C.插大頭針時應(yīng)使和、和的間距稍大一些，可以減小誤差D.插大頭針時，大頭針應(yīng)垂直紙面插放（2）第一小組的同學(xué)用同一套器材完成了三次實驗，記錄下如圖所示的玻璃磚界線和三組大頭針扎下的孔洞，其中實驗操作正確的是______。A.B.C.（3）第二小組兩位同學(xué)選擇的器材和操作如下：A.甲同學(xué)在白紙上正確畫出平行玻璃磚的兩個界面與后，在實驗過程中將玻璃磚垂直于方向沿紙面向上平移了少許，其它操作正確。B.乙同學(xué)在白紙上畫、兩界面時繪圖失誤，白紙上記錄的玻璃磚兩界面間距比實際上的平行玻璃磚兩界面的間距稍微大些，其它操作正確。甲同學(xué)測出玻璃磚的折射率與真實值相比______。乙同學(xué)測出玻璃磚的折射率與真實值相比______。（填“偏大、偏小、不變”）（4）第三小組的幾名同學(xué)在經(jīng)過多次實驗后選取了正確操作得到的實驗記錄，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理。該小組同學(xué)在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點O為圓心作一半徑為5.00cm的圓，與入射光線、折射光線分別交于A、B點，再過A、B點作法線的垂線，垂足分別為C、D點，如圖所示。測得，，則玻璃的折射率______（結(jié)果保留兩位小數(shù)）【答案】①.CD##DC②.C③.不變④.偏?、?1.52【解析】【詳解】（1）[1]A．實驗時入射角應(yīng)適當(dāng)大些可以減小誤差，但不是越大越好，故A錯誤；B．該實驗原理不僅能測量兩面平行的玻璃磚的折射率，也可以測兩面不平行的，故B錯誤；C．為了減小誤差，插大頭針時應(yīng)使和、和的間距稍大一些，故C正確；D．為了便于觀察，插大頭針時，大頭針應(yīng)垂直紙面插放，故D正確；故選CD。（2）[2]A．光線經(jīng)過玻璃磚會發(fā)生偏折，A的出射光線與入射光線在同一直線，故A錯誤B．玻璃磚兩側(cè)的兩孔洞連線應(yīng)該平行，故B錯誤；C．下方的連線應(yīng)在上方連線下側(cè)，同時符合光線的偏折情況，故C正確。故選C。（3）[3]A．經(jīng)過玻璃磚光路如圖所示，由于所作的玻璃磚分界線不是實際的分界線，測出的折射角與正確操作時相同，根據(jù)折射定律可知，測得的折射率將不變；

[4]B．所作玻璃磚分界線aa'、bb'兩界面的間距大于平行玻璃磚兩界面的間距時，由幾何知識得到測出的折射角大于正確操作時折射角，根據(jù)折射定律，測得的折射率將偏小。（4）[5]根據(jù)折射定律可知，玻璃的折射率三、計算題（本大題共3小題，共38分）17.最近兩年以來，地震在世界各地頻頻出現(xiàn)，讓人感覺地球正處于很“活躍”的時期。地震波既有橫波，也有縱波，若我國地震局截獲了一列沿x軸正方向傳播的地震橫波振幅為A，在t（圖中實線）與（圖中虛線）兩個時刻x軸上區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示，求：（1）該地震波質(zhì)點振動的周期T；（2）該地震波最小波速為多少；（3）處的質(zhì)點在0.2s內(nèi)通過的最小路程?！敬鸢浮浚?），（，1，2，3…）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意有，（，1，2，3…）所以，（，1，2，3…）（2）由題圖知，該地震波的波長為，最大周期為0.8s，根據(jù)波速與波長的關(guān)系可得，最小波速為（3）地震橫波沿軸正方向傳播，t時刻處的質(zhì)點在，若路程最小，則其振動周期為0.8s，0.2s剛好為周期，故最小路程為18.如圖所示，間距為d的兩足夠長光滑傾