黑龙江省哈尔滨市松北区2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（含答案）

哈尔滨市松北区2022-2023学年高二下学期期中考试
物理选考试卷
Ⅰ卷（选择题，共14小题，共56分）
一、选择题（本题共14小题，每题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，1~9题只有一个选项正确；10~14小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分）
1．如图所示，下列图片场景解释说法正确的是（ ）
A．如图甲，医学用内窥镜利用了光的偏振的特性
B．如图乙，肥皂膜上的彩色条纹是光的衍射现象
C．如图丙，是单色平行光线通过狭缝得到的衍射图样
D．如图丁，立体电影原理和照相机镜头表面涂上的增透膜的原理一样
2．飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，它由一根PVC软杆、两端的负重头和中间的握柄组成，如图甲所示。若某型号的飞力士棒固有频率为5.0Hz，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．使用者用力越大，飞力士棒振动越快
B．手振动的频率越大，飞力士棒振动的幅度一定越大
C．无论手振动的频率多大，飞力士棒的振动频率都为5.0Hz
D．手每分钟振动300次时，飞力士棒振动的幅度最大
3．如图所示为某一交变电流随时间变化的图像，已知在任意一个电流从0开始变化的周期内，前半个周期和后半个周期分别都按正弦规律变化。则关于该电流的判断正确的是（ ）
A．周期为1s B．峰值为2A
C．有效值为 D．一个周期内的电流平均值为零
4．P、M、N为三个透明平板，M与P的夹角略小于N与P的夹角，截面如图所示。一束平行光垂直P的上表面入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在减小。下列判断正确的是（ ）
A．电路中电流方向为由a流向b B．电容器上极板带负电
C．电路中电场能正在增大 D．电容器两极板间场强正在减小
6．中医是我国传统文化的瑰宝，“悬丝诊脉”更是一门绝技。悬丝诊脉，悬的是“丝”，“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动，即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图，假设“丝”上有间距相等的点1、2、3、4、5、6…，且相邻两点间距离为l。待诊病人在搭上丝线后，图中质点1在t=0时开始向上振动，产生的机械波沿丝线向医生传播，t=1.25s时质点1第二次到达最高点，此时质点6刚好开始振动，则下列说法正确的是（ ）
A．该波的波长为2l B．t=1.25s时质点6振动的方向向下
C．t=2s时质点3恰好位于波谷位置 D．t=0.75s时质点1和质点3的加速度相反
7．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为5∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈回路接在电压有效值为26V的正弦交流电源上，则下列判断正确的是（ ）
A．原、副线圈中交流电的频率之比为1∶5 B．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为25∶1
C．电压表的示数为5V D．原线圈的输入电压为26V
8．如图所示，把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在水平光滑杆上，以O为平衡位置振动。另一小球B在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，为圆心（O与在同一竖直线上），半径为R，角速度为。用竖直向下的平行光照射小球B，可以观察到，小球B在水平杆上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合。取水平向右为正方向，O点为坐标原点，小球B经最高点时为计时零点。则下列判断正确的是（ ）
A．小球A的振动周期为 B．小球A的位移与时间的关系为
C．在时，小球A的速度为 D．在时，小球A的位移为
9．如图所示，一个柱状光学元件的横截面由直角边边长为a的等腰直角三角形与半径为a的四分之一圆组成。一束单色平行光垂直于等腰直角三角形的PR边射入，A为PR的中点，从A点入射的光线在光学元件中经PQ边反射后正好从图中B点射出，。不考虑在QS边的反射光的影响，下列判断正确的是（ ）
A．此光学元件的折射率为
B．所有从PR边入射的光线都可从QS边射出
C．有光线从PQ边射出
D．在PR边入射的光线中，有宽度为的光线不能从QS边射出
10．下列说法正确的是（ ）
A．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
B．衍射是横波特有的现象，纵波不能发生衍射现象
C．声源靠近听者，听者接收到的声波频率大于声源的原频率
D．光的偏振现象说明光是一种横波
11．如图所示为在同一地点的A、B两个单摆自由摆动时做简谐运动的振动图像，其中实线表示A的振动图像，虚线表示B的振动图像。关于这两个单摆，下列判断正确的是（ ）
A．A摆的振动频率大于B摆的振动频率 B．A摆的摆长小于B摆的摆长
C．A摆的振动周期大于B摆的振动周期 D．两个单摆的摆球质量不可能相等
12．如图所示，交流发电机的矩形线框共有N=100匝，总电阻r=1.0Ω，BC=AD=0.2m，AB=DC=0.1m。线圈绕垂直于磁场方向的对称轴以的转速匀速转动，给R=7.0Ω的电阻供电。在轴线右侧有一匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，左侧没有磁场，线框处于中性面时开始计时，则（ ）
A．发电机线圈产生的感应电动势的最大值为40V
B．电阻R两端的电压有效值为35V
C．在内通过线框导线横截面的电荷量为0
D．在内外力至少对系统做功
13．如图所示，两位同学分别拉着一根长为1.4m的弹性绳两端A、B抖动，使A、B在竖直方向持续做简谐运动，产生沿绳传播的两列波。已知t=0时A开始振动，某时刻两列波的波形如图甲所示，图乙为A的振动图像，M、N、P为绳上三个质点。则下列判断正确的是（ ）
A．两列波的波速都为2m/s
B．t=0.35s时，质点M、N的速度大小相等、方向相反
C．t=0.55s时，P点的路程为45cm
D．经过足够长的时间后，A、B之间有6个振动加强点
14．下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为1Hz的简谐运动；与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图（a）所示。以木棒所受浮力F为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力F随水平位移x的变化如图（b）所示。已知河水密度为，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．x从0.05m到0.15m的过程中，木棒的动能先增大后减小
B．x从0.35m到0.39m的过程中，木棒加速度方向竖直向上，大小逐渐变小
C．x=0.15m和x=0.25m时，木棒的速度大小相等，方向相反
D．木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为
Ⅱ卷（非选择题，共5小题，共44分）
三、实验题（本题共2小题，共12分）
15．（6分）某实验小组成员用如图甲所示装置测当地的重力加速度。
（1）实验中，用米尺测量出悬线长度为l，用游标卡尺测量出小钢球的直径为d。
（2）测单摆周期过程中，将摆球拉离平衡位置小角度由静止释放，摆球通过平衡位置时开始计时并记数为“0”，再次回到平衡位置时记为“1”，……，当记数数到“n”用时为t，则根据单摆的周期公式可以得出重力加速度g的表达式为g=_________。（用n、t、l、d表示）。
（3）关于实验操作或结果分析，下列说法正确的是（ ）。
A．如果有两个大小相等且都带孔的铁球和木球，应选用铁球
B．摆线要选细些的、伸缩性好的
C．为了使单摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
D．多次改变摆线长l，测量多组对应的50次全振动时间t，通过绘制的t2-1关系图线也可以测定重力加速度
（4）实验中根据实验数据得到了T2和摆长L的关系图像如图乙中a图线所示。若将悬线长l作为摆长，测得多组周期T和l的数据，作出T2-l图像可能是图乙中的图线_________（选填“b”、“c”、“d”或“e”，已知图线“c”、“d”与图线“a”平行）。
16．（6分）某同学利用白炽灯为光源，做“双缝干涉测光的波长”的实验，实验装置如图所示：
（1）下列关于实验装置图中a、b、c装置名称的说法正确的是_________
A．a是单缝，b是滤光片，c是双缝 B．a是单缝，b是双缝、c是滤光片
C．a是滤光片，b是单缝，c是双缝 D．a是滤光片，b是双缝，c是单缝
（2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻的两条亮条纹之间的距离_________
A．增大b和c之间的距离 B．增大c和光屏之间的距离
C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离
（3）在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，双缝之间的距离是0.20mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数如图甲所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第6条亮纹中心，这时手轮上的示数如图乙所示。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光波长为_________m。（结果保留2位有效数字）
17．（8分）如图所示，在某种透明液体表面下方深为h=2m处，用激光笔发出的细激光束以入射角射到液体表面，测得出射角。
（1）求该液体的折射率；
（2）将激光笔换成点光源s，若要在液体上方看不到该点光源，则需要在液体表面覆盖一不透明的遮光板，求该遮光板的最小面积。（不考虑光的多次反射，取）
18．（10分）如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，波速为4m/s，振幅为5cm，P、Q是平衡位置相距为1m的两个质点，在t=0时，P通过平衡位置沿y轴正方向运动，Q位于其平衡位置下方最大位移处，求：
（1）该波的周期；
（2）若波沿x轴负方向传播，且波长大于1m，质点P经过3s通过的路程；
（3）若波沿x轴正方向传播，且波长大于1m，则从t=0时刻开始计时，质点Q至少经多长时间偏离平衡位置的位移为2.5cm，且速度沿y轴正方向？
19．（14分）如图甲所示，两根完全相同的光滑金属导轨平行放置，宽L=3m，倾斜部分abcd与水平方向夹角为，匀强磁场垂直斜面向下，磁感应强度B=0.5T，轨道顶端ac接有电阻R=1.5Ω。导轨水平部分只有边界zk、ke、ep、pn、nf、fz之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为B=0.5T，其中磁场左边界zk长为d=1m，边界ke、zf与水平导轨间夹角均为且长度相等，磁场右边界pn与两个导轨垂直。一金属棒与导轨接触良好，在斜面上由静止释放，到达底端bd时已经匀速，速度大小为v0=8m/s。当金属棒进入导轨的水平部分时，给金属棒施加外力，在轨道水平部分zkef之间运动时速度的倒数与位移x图像如图乙所示，棒运动到ef处时撤去外力，此时棒速度大小为。最终金属棒恰能运动到磁场的右边界pn处。已知运动中金属棒始终与导轨垂直，金属棒连入电路中的电阻为r=0.5Ω。g=10m/s2．求：
（1）金属棒的质量m的大小：
（2）水平磁场边界ep的距离大小；
（3）金属棒在水平导轨上运动时，电阻R产生的焦耳热。
哈尔滨市松北区2022-2023学年高二下学期期中考试
物理选考答案
Ⅰ卷（选择题，共14小题，共56分）
一、选择题
1．C 2．D 3．C 4．A 5．C 6．D 7．C 8．D 9．D 10．CD 11．AB 12．ACD 13．ACD 14．AD
三、实验题（本题共2小题，共12分）
15．（2） （3）AD （4）c
16．（1）C （2）B （3）
17．（1）
（2）临界角
得
则遮光板的最小半径
遮光板的最小面积
18．（1）沿x轴正方向传播：
沿x轴负方向传播：
（2）已知沿x轴负方向传播且波长大于1m
则取n=0时，
，
，，
（3）已知沿x轴正方向传播，速度沿y轴正方向
则取n=0时，，
已知
则
解得：，（舍）
所以时间至少为
19．（1）金属棒在斜面上运动，匀速时，受力平衡：
，，，
得：m=1.8kg
（2）从撤去外力到运动至pn处，由动量定理：
，，
代入数据，联立求得：
（3）金属棒在水平轨道zkef间运动时
金属棒所受安培力
，
金属棒切割磁感线的有效长度
联立得：
由图像得
得
联立得
金属棒在水平轨道zkef间运动过程中
撤去外力后：
电路产生的焦耳热
则电阻R上产生的焦耳热为