2023-2024学年广西壮族自治区桂林市联考高二（下）开学考试物理试卷（含解析）

2023-2024学年广西壮族自治区桂林市联考高二（下）开学考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列有关振动的说法正确的是( )
A. 阻尼振动的振幅不会变化
B. 物体振动的频率就是物体的固有频率
C. 当驱动力的频率等于固有频率时，物体做受迫振动的振幅达到最大值
D. 共振是普遍的现象，都是有利的
2.关于电磁波谱，下列说法正确的是( )
A. 射线可用于广播 B. 射线是波长最短的电磁波
C. 紫外线的频率比紫光的低 D. 长波可以摧毁病变的细胞
3.下列关于光的干涉的说法错误的是
( )
A. 光的干涉实验最早是托马斯杨成功完成的
B. 光会发生干涉说明光是一种波
C. 可以利用薄膜干涉原理对镜面的平滑度进行检测
D. 在所有条件相同的前提下，蓝光比红光相邻两条亮条纹距离长
4.一质量的运动员从下蹲状态竖直向上跳起，经，以的速度离开地面，取重力加速度大小，在这内( )
A. 地面对运动员的冲量大小为
B. 地面对运动员的冲量大小为
C. 地面对运动员做的功为
D. 地面对运动员的支持力等于运动员所受重力
5.图是改装后的电表，已知灵敏电流表的满偏电流为，内阻为，变阻箱接入电路的阻值为，下列说法正确的是
( )
A. 甲表是电压表 B. 甲表改装后的量程为
C. 乙表是电流表 D. 乙表改装后的量程为
6.回旋加速器的两个形金属盒分别和一高频交流电源的两极相接，两盒放在磁感应强度大小为的匀强磁场中，若粒子源射出粒子的电荷量为、质量为，则要使粒子能持续加速，所加交流电源的频率为( )
A. B. C. D.
7.在匀质轻绳上有两个相距的波源、，两波源上下振动产生两列绳波，可将其看作简谐波。两波源的连线上有两质点、，与波源相距，与波源相距，如图甲所示。时波源开始向下振动，其振动方程为，而波源的振动图像如图乙所示。时质点开始振动，则下列说法正确的是
( )
A. 后、两波源之间有个振动加强点
B. 波源产生的波的波长为
C. 波源产生的波的波速为
D. 内质点通过的路程为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.某实验装置如图所示，在铁芯上绕两个线圈和。如果线圈中电流与时间的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A. 线圈接甲图中电流，线圈中可以观察到感应电流
B. 线圈接乙图中电流，线圈中可以观察到感应电流
C. 线圈接丙图中电流，线圈中可以观察到感应电流
D. 线圈接丁图中电流，线圈中可以观察到感应电流
9.特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，高压输电线上使用“正方形间隔棒”，支撑导线、、、的目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线、、、水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，的几何中心为点，点到导线的距离相等且远小于导线的长度。忽略地磁场，当四根导线通有等大、同向的电流时，下列说法正确的是
( )
A. 点的磁感应强度为零 B. 点的磁感应强度为零
C. 与相互吸引 D. 所受安培力的方向为从指向
10.如图所示，轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块、相连接，静止在光滑的水平面上若使以的速度向运动，
A. 的速度图像如图所示，已知，则
A.物块质量为
B. 时刻弹簧处于压缩状态
C. 从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
D. 弹簧的最大弹性势能为
三、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.“祖冲之”研究小组使用伏安法测量圆柱体的电阻。
已知圆柱体的电阻约为，实验所用直流电源的电动势约为、内阻可忽略；电流表的量程为、内阻约为；电压表的量程为，内阻约为；滑动变阻器阻值的变化范围为，为减小测量误差，实验电路应采用图中的代表圆柱体的电阻( )
A. ．
C. ．
若电流表的示数为，电压表的示数为，圆柱体的直径和长度分别用、表示，则用、、、表示的电阻率的关系式为_____。
如图所示，黑盒子有三个接线柱，用多用电表欧姆挡探究其内部电路。当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生瞬间偏转后偏转又消失；当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生稳定的偏转；当红、黑表笔分别接触、时电表指针不发生偏转。则黑盒内电路可能是下列选项中的( )
A. ．
C.
．
12.在用双缝干涉测量光的波长的实验中，实验装置如图甲所示。
甲图从左至右分别是______；
A.光源，滤光片，单缝，双缝
B.光源，滤光片，双缝，单缝
测量某亮纹位置时，乙图中手轮上的示数为_____；
若双缝间距为，双缝到毛玻璃的距离为，第一条亮纹到第五条亮纹的距离为，则光的波长为_____用、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.夕阳西下，一束阳光以与湖面成角射入湖中，，湖深，折射率，光在真空中的传播速度，，求：
折射角；
光从湖面传播到湖底的时间。
14.某小组拆下一个小电风扇的电动机电动机线圈电阻，设计了如图所示的实验电路，电源的电动势、内阻，小灯泡的额定电压、额定功率，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，求：
电动机正常工作时的输出功率；
电源的效率。
15.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上，有两个直径相同的小球，小球不带电，质型，小球所带电荷量，质量，空间存在竖直向下的匀强电场及垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，刚开始小球固定，小球以速度向右运动，碰前瞬间释放小球，取重力加速度大小。
若两球碰后粘在一起，碰撞时间极短，碰撞过程中电荷量不损失，小球在离开桌面后做匀速圆周运动，求碰后瞬间小球的速度大小和匀强电场的电场强度的大小；
若碰后瞬间电荷量均分，且两小球不粘在一起，小球竖直方向的加速度恰好为，电场强度的大小为，分析说明小球和小球之间的碰撞是否为弹性碰撞。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
物体做自由振动时，其振动频率由振动物体本身的性质决定物体做受迫振动，振动频率与固有频率无关阻尼振动中克服阻力做功，机械能一直逐渐减小，振幅减小，周期不变共振有利有弊。
本题考查了振动、共振、阻尼振动等基础知识，解题的关键是要求学生对这部分知识重在理解，加强记忆。
【解答】
物体做阻尼振动时，因克服阻力做功振动逐渐减少，振幅随之减小，故A错误
物体做受迫振动时，其振动频率与等于驱动力频率，与固有频率无关，故B错误
物体做受迫振动时，当驱动力的频率等于固有频率时，发生共振现象，物体做受迫振动的振幅最大，故C正确
共振是普遍的现象，有利也有弊，故D错误。
2.【答案】
【解析】
【详解】射线具有较强的穿透能力，所以不能用于广播，故A错误；
B.射线是波长最短，频率最高的电磁波，故B正确；
C.紫外线的波长比紫光短，紫外线的频率比紫光的高，故C错误；
D.长波波长较长，频率较低，能量较小，不可摧毁病变的细胞，故D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】A.光的干涉实验最早是托马斯杨成功完成的，故A正确；
B.干涉是波特有的现象，所以光会发生干涉说明光是一种波，故B正确；
C.利用薄膜干涉原理对镜面的平滑度进行检测，故C正确；
根据双缝干涉条纹间距表达式
得在所有条件相同的前提下，蓝光比红光相邻两条亮条纹距离短，故D错误。
本题选择错误选项，故选D。
4.【答案】
【解析】根据动量定理可得
代入数据解得
故A错误，B正确；
C.人在跳起时，地面对人的支持力竖直向上，在跳起过程中，支持力的作用点在支持力方向上没有位移，地面对运动员的支持力不做功，故C错误；
D.人在起跳时，加速度向上，地面对人的支持力大于人所受重力，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】
【详解】将小量程电流表改装成大量程电流表，需要并联一电阻分流，改装后的量程为
A错误，B正确；
将小量程电流表改装成电压表，需要串联一电阻分流，改装后的量程
选项C错误，D错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】带电粒子来磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有
其周期为
所加交流电的电源频率与粒子的频率相同，即
故选C。
7.【答案】
【解析】A.由于两列波的周期相等，频率相等，相遇时能发生干涉，又两波源的振动步调相反，所以后两波源之间的振动加强点到两波源之间的距离差满足
其中
由于
解得
则振动加强点有个，故A错误；
根据题意可知波源振动的周期为
根据振动方程得波源振动的周期为
两波在同一介质中传播，传播的速度相等，则波长也相等， 时波源的振动形式经传至距其的点，则
故波长
故B错误，C正确；
D.由于质点到波源、的距离相等，所以两列机械波同时传到质点，而两波源的振动步调相反，所以质点始终是振动减弱点，其振幅为
则质点在一个周期内经过的路程为，又在 内，质点的振动时间
则质点经过的路程为
故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】
【详解】线圈接甲图中的恒定电流，穿过线圈中的磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流产生，故A错误；
在乙、丙、丁三种情况下，可以在线圈中观察到感应电流，因为在这三种情况下，线圈中的电流发生了变化，它产生的磁场也发生变化，因而穿过线圈中的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生，故BCD正确。
故选BCD。
9.【答案】
【解析】因四条导线中的电流相等，点与四条导线的距离均相等，由右手定则和对称性可知，在点的磁感应强度与在点的磁感应强度等大反向，在点的磁感应强度与在点的磁感应强度等大反向，所以四条导线在点的磁感应强度等于零，点距、的距离小于、 ， 点的磁感应强度不为零，故A 正确，B错误；
C.同向电流之间相互吸引，则 与 相互吸引，故C正确；
D.其余三条导线对都是吸引力，结合对称性可知，所受安培力的方向为从指向，故D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】
【详解】两物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
由图示图象可知，时刻两者的共同速度：，代入数据解得：，故A正确。
由图示图象可知，两物块的运动过程，开始时逐渐减速，逐渐加速，弹簧被压缩，时刻二者速度相当，系统动能最小，势能最大，弹簧被压缩最厉害，然后弹簧逐渐恢复原长，依然加速，先减速为零，然后反向加速，时刻，弹簧恢复原长状态，由于此时两物块速度相反，因此弹簧的长度将逐渐增大，两木块均减速，当时刻，二木块速度相等，系统动能最小，弹簧最长，因此从到过程中弹簧由伸长状态恢复原长，故B、C错误。
D.弹簧压缩量最大或伸长量最大时弹簧弹性势能最大，当弹簧压缩量最大时两物块速度相等，如时刻，对系统，由能量守恒定律得：
代入数据解得：
故D正确。
故选AD。
11.【答案】

【详解】依题意，可得
可知圆柱体的电阻较小，采用电流表外接法实验误差较小，同时滑动变阻器的最大阻值较小，采用分压式接法可以多测几组数据，从而减小实验误差。综上所述，实验电路应采用图中的。
故选A。
根据电阻定律，可得
又
联立，解得
依题意，当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生瞬间偏转后偏转又消失，可知、之间有电容器，当黑、红表笔分别接触、时电表指针发生稳定的偏转；当红、黑表笔分别接触、时电表指针不发生偏转，可知、有二极管，且二极管正极与相连。综上所述黑盒内电路可能是。
故选A。

【解析】详细解答和解析过程见答案
12.【答案】

【详解】由双缝干涉原理可知，光源发出光后，先用滤光片得到单色光，然用单缝得到细长的光源，最后用双缝得到两束相干光。
故选A。
乙图中手轮上的示数为
第一条亮纹到第五条亮纹间距是，则相邻亮条纹间距为
根据 ，可得光的波长为

【解析】详细解答和解析过程见答案
13.【答案】 ；
【详解】如图所示
由几何关系可知，入射角的正弦值等于 ，由折射定律
代入数据可得
故折射角为
由 得，光在湖水中的传播速度为
光在湖水里传播的路程为
所以光从湖面传播到湖底的时间为

【解析】详细解答和解析过程见答案
14.【答案】；
【解析】根据题意可得，小灯泡恰好正常发光时回路中的电流为
此时电动机也正常工作，可得其正常工作时的输出功率
而
联立解得
电源的效率
15.【答案】 ， ；见解析
【详解】设碰后瞬间小球的速度为 ，对、球系统，根据动量守恒定律
解得
小球在离开桌面后做匀速圆周运动，竖直方向合力为零
解得
设小球碰后的速率为 ，小球碰后的速率为 ， 小球与小球碰撞时，以水平向右为正方向：
小球竖直方向的加速度恰好为
解得
，
碰撞前两物体的机械能
碰撞后两物体的机械能
碰撞前后机械能守恒，所以、两小球碰撞属于弹性碰撞。

【解析】详细解答和解析过程见答案
第1页，共1页