广东省广州市第一中学2024-2025学年高二下学期期中 物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 广东省广州市第一中学2024-2025学年高二下学期期中 物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-02 19:56:58 | ||
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文档简介
广州市第一中学2024学年下学期高二年级期中考试
物 理（选科）
本试卷共8页，满分为100分。考试用时：75分钟:
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡指定位置上。
2．选择题每题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题纸各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按上以上要求作答的答案无效。
第一部分选择题（共46分）
一、单项选择题：每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题意的。(本大题共7小题，每小题4分，共28分。)
1．抗旱提水保苗赛跑是趣味农运会中最具代表性的赛跑项目，比赛成绩要综合考虑运动员的跑步速度及到达终点时桶中所剩余的水量。则在运动员匀速运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．步幅越大，水晃动的幅度越大 B．跑步速度越大，水晃动的幅度越大
C．桶里水量越多，水晃动的频率越大 D．步频越大，水晃动的频率越大
2．物理学中，常用图像或示意图描述现象及其规律， 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，关于下列四幅图像的所描述的热现象，说法正确的是（ ）
A．由图甲可知，方解石是非晶体
B．由乙图可知，图线②对应的温度较低
C．由图丙可知，分子间距离从r 增大的过程中，分子力先增大后减小
D．图丁说明分子在短时间内沿直线运动
3．空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务是为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波
B．月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波
C．发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制
D．电磁波能够传递信号，但是不能传播能量
4．关于下列四幅生活情景图，说法正确的是（ ）
A．图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的折射原理
B．图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的衍射现象
C．图丙中当声源远离观察者时，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率
D．图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的全反射原理
5．图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为和。若单刀双掷开关从a切换到b，则（ ）
A．电流表示数变大 B．电流表示数变小
C．电压表示数变大 D．电压表示数变小
6．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其电动势随时间变化的图像如图乙所示，线圈电阻，定值电阻的阻值，电流表A为理想电流表，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置产生的感应电动势最大
B．时，电流表的示数为0
C．电阻两端电压为
D．矩形线圈的转速为
7．关于下列仪器的原理说法正确的是（ ）
A．当电熨斗温度升高到设定温度时，双金属片下层的膨胀大于上层，从而断开触点，停止发热
B．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮下降
C．红外体温计是利用热敏电阻来测量体温的
D．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光传感器将接收到光信号，从而触发火灾警报
二、多项选择题：每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上符合题目要求。(本大题共3小题，每小题 6分，满分18分。每小题未选、错选不得分，少选得3分。)
8．如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，图乙为参与波动的质点P的振动图像，则下列判断正确的是（ ）
A．该波的传播速率为
B．该波的传播方向沿轴正方向
C．从到，质点P运动到处
D．该波在传播过程中若遇到大小为的障碍物，能发生明显衍射现象
9．我国特高压技术领先全球，输电过程简化后如图所示，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。用电高峰期，用户接入用电器增多（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（ ）
A．降压变压器的输出电压增加了
B．升压变压器的输出电流增加了
C．输电线上损失的功率增加了
D．发电厂输出的总功率增加了
10．大海中有各种灯浮标，其中有一种灯浮标如图甲所示，它的结构可以简要分为上下两部分，分别为标体（含灯等装置）和浮体（形状为圆柱体，部分浮在水上）。现在用外力将灯浮标向下按压一段距离后释放，灯浮标整体做简谐运动，其所受的浮力随时间正弦式周期性变化，如图乙所示，已知整个过程中圆柱体浮体始终未完全浸入水中，忽略空气及水的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．灯浮标整体做简谐运动的回复力由浮力提供
B．0-0.5s内灯浮标整体的加速度逐渐减小
C．灯浮标整体的重力等于
D．灯浮标整体所受合外力大小与偏离受力平衡位置的距离成正比
第二部分 非选择题（共54分）
三、实验题（本大题共2小题，共16分。）
11．（1）某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，如图，实验中记录入射光线沿CO方向，折射光线沿OM方向，OP位于CO延长线上，x、y分别为M、P点到法线BB 的距离：
①关于该实验，下列说法正确的是_____（填字母）。
A．入射角越小，误差越小
B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差
C．选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
②若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）某同学做双缝干涉实验，如果双缝间距是d，双缝到毛玻璃的距离是L，第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则光的波长是 （用x、d、L表示）
（3）如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列说法正确的是 （填字母）。
A．测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表
B．原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，则副线圈电压大于原线圈电压
C．为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响
D．如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零
12．某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。
（1）用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示，则摆球的直径d为 mm。
（2）用摆线和摆球组成单摆，如图乙所示。当摆线长度l＝990.2mm时，记录并分析单摆的振动视频，得到单摆的振动周期T＝2.00 s，由此算得重力加速度g为 m/s2（取 9.86，保留3位有效数字）。
（3）改变摆线长度l，记录并分析单摆的振动视频，得到相应的振动周期。他们发现，分别用l和作为摆长，这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知，该实验中，随着摆线长度l的增加，Δg的变化特点是 ，原因是 。
四、计算题（本大题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。)
13．（10分）在日常生活中有很多有趣的热学现象，可以用所学的气体知识来解释。例如，如果你留心观察，会发现在暴雨期间，水位迅速上涨，井盖可能出现不断跳跃的现象。如图所示是某排水管道的侧面剖视图。井盖上的泄水孔因杂物而堵塞，井盖与井口间密封良好但不粘连，井盖导热良好。设井盖质量m=20kg，圆柱形竖直井内水面面积s=0.10m2，图示时刻水面与井盖之间有一定的距离，井内密封有压强刚好等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度t0=23℃的空气（可视为理想气体），重力加速度g=10m/s2。密封空气的温度始终不变。问：
（1）随着水面上涨，井盖将要被顶起时密闭空气的体积与水面上涨前井内密封空气的体积之比；
（2）若水面高度不变，环境温度发生变化，井盖也可以被密闭空气顶起，求此时密闭空气的温度。
14．（12分）如图所示，一半径的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线是过球心O、与半球截面垂直的直线。有一束单色光平行于从A点射入玻璃，从B点射出玻璃后交于C点，已知，，光在真空中的传播速度为c。不考虑被半球的内表面反射后的光线，求：（结果用根式表示）
(1)在图中作出光路图的法线；（2分）
(2)玻璃的折射率；（5分）
(3)若不改变光的入射方向，仅将入射点A向左平移，移到点（图中未画出）时，在圆弧面上刚好没有光线射出，求的长度。（5分）
15．（16分）如图甲所示，两足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内，处于磁感应强度为，方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，左端连接一定值电阻R和理想交流电流表A，质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好。问：
(1)若金属棒以恒定的速度运动，求导体棒产生的感应电动势E0．（2分）
(2)若金属棒运动的速度v随时间t按如图乙所示的正弦规律变化。其中，T已知，不计导轨的电阻。求：
①电流表A的示数I；
②在0~T的过程中，电路产生的焦耳热Q；（3分）
③若该方式下产生的交变电流与单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的方式是等效的，求在的过程中通过定值电阻的电荷量q．（7分）
参考答案
1．D
【解析】AB．结合上述，水桶里的水做受迫振动，当运动员的步频接近水桶里的水的固有频率时，水晃动的幅度增大，当运动员的步频等于水桶里的水的固有频率时，发生共振，水晃动的幅度达到最大，故AB不符合题意；
CD．运动员提水匀速运动过程中，由于运动员行走时，对水桶有力的作用，使水受到驱动力作用发生受迫振动，而受迫振动的频率等于外界驱动力的频率，即水晃动的频率等于运动员的步频，与桶里水量的多少无关，故D符合题意，C不符合题意。
故选D。
2．C
【解析】A．双折射是光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象，方解石的双折射现象，该现象说明方解石晶体具有各向异性，A不符合题意；
B．图乙中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的平均动能较大，曲线②对应的温度较高，B不符合题意；
C．图丙中，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，C符合题意；
D．图丁是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，这些位置的连线并不是分子的运动轨迹，也不能说明分子在短时间内做直线运动，D不符合题意。
故选C。
3．B
【解析】A．电磁波的传播方向和振动方向垂直，所以电磁波是横波，故A不符合题意；
B．无线电波常用于通信等领域，月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波，故B符合题意；
C．发射电磁波进行信号传递时，调制方式有调频和调幅等多种方式，故C不符合题意；
D．电磁波既能传递信号，也能传播能量，故D不符合题意。
故选B。
4．C
【解析】A．图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的全反射原理，故A不符合题意；
B．图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的干涉现象，故B不符合题意；
C．图丙中根据多普勒效应可知当声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率小于波源的频率，故C符合题意；
D．图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理，故D不符合题意。
故选C。
5．A
【解析】CD．单刀双掷开关从a切换到b，由题知，变压器原线圈的电压不变，故电压表的示数不变，故CD不符合题意；
AB．由题知，变压器原线圈的电压和匝数不变，单刀双掷开关从a切换到b，，则副线圈的匝数增加，根据原副线圈的电压之比等于匝数比，可知变压器副线圈的电压变大，则副线圈的电流变大，故变压器的输出功率变大，根据变压器两端功率不变，可知输入功率也变大，根据
可知原线圈的电流增大，即电流表的示数变大，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
6．D
【解析】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则产生的感应电动势为0，故A不符合题意；
B．电流表的示数为电流有效值，所以时，电流表的示数不为0，故B不符合题意；
C．由图乙可知，电动势有效值
则电阻两端电压，故C不符合题意；
D．由图乙可知，周期
则矩形线圈的转速，故D符合题意。
故选D。
7．D
【解析】A．当电熨斗温度升高时，双金属片受热膨胀向下弯曲断开触点，是因为上层的膨胀大于下层，故A不符合题意；
B．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时应该让双金属片随着温度升高向下弯曲时更容易使触点断开，则调节调温旋钮时应该将调温旋钮升高，故B不符合题意；
C．红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线的强度越大的原理进行工作的，故C不符合题意；
D．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光电三极管将接收到光信号，从而触发火灾警报，故D符合题意。
故选D。
8．BD
【解析】A．由图甲可知，波长为，由图乙可知，周期为，该波的传播速率为
故A不符合题意；
B．由图乙可知，时刻，质点P沿轴正方向振动，结合图甲，由同侧法可知，该波的传播方向沿轴正方向，故B符合题意；
C．质点P只会做竖直方向的简谐振动，并不会沿着x轴方向向右运动，因此P的x轴坐标永远都是在处，故C不符合题意；
D．由于波长为，则该波在传播过程中若遇到大小为的障碍物，能发生明显衍射现象，故D符合题意。
故选BD。
9．BCD
【解析】AB．用电高峰期，用户接入用电器增多，意味着并联支路增多，用户端总电阻减少，增加，又因为
所以增加，又因为
所以也随着增加，则输电线上的电压损失为
输电线上的电压损失增加，由于发电厂输出电压恒定，输送电压也恒定，根据，可知减小，也减小，故A不符合题意，B符合题意；
C．根据可知输电线上损失的功率增加了，故C符合题意；
D．因为，所以增加，也随着增加，发电厂输出电压恒定，发电厂输出总功率
因此发电厂输出总功率增加，故D符合题意。
故选BCD。
10．CD
【解析】AD．由题图乙可知，灯浮标整体始终受浮力作用，说明整体始终未脱离水面，设受力平衡时浮体在水下的长度为L，根据平衡条件有
设释放后某时刻距受力平衡位置x，以向下为正方向，系统所受的力可知
灯浮标整体所受合外力大小与偏离受力平衡位置的距离成正比，即灯浮标整体做简谐运动，回复力是水的浮力与系统重力的合力，故A不符合题意，D符合题意；
B．0-0.5s内灯浮标整体从浮力最大的位置运动到浮力最小的位置，即从最低点上浮到最高点的位置，分别处于简谐振动的正向最大位移处和负向最大位移处，灯浮标整体的加速度先逐渐减小，后反向增大，故B不符合题意；
C．根据简谐运动的特点可知，灯浮标整体在最高点和最低点的加速度大小相等，则在最低点有
在最高点有
联立可得灯浮标整体的重力
故C符合题意。
故选CD。
11．(1)①B ②不变 (2) (3) CD
【解析】（1）①A．入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导致折射角太小，测量的误差会变大，故A不符合题意；
B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B符合题意；
C．相同的材料在各点的折射效果都一样，故C不符合题意。
故选B。
②设半圆柱体玻璃砖的半径为，根据几何关系可得入射角的正弦值为
折射角的正弦值为
折射率
根据以上数据处理方法可知若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果不变
（2）如果双缝间距是d，双缝到毛玻璃的距离是L，第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则条纹间隔
由双缝干涉条纹间隔公式解得，光的波长为
（3）A．“测定电池的电动势和内阻”实验中的电压表是直流电压表，直流电压表不能测量交变电流的电压，故A不符合题意；
B．原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，根据原副线圈匝数之比等于输入输出电压之比
可知副线圈的电压小于原线圈电压，故B不符合题意。
C．变压器的输出电压跟输入电压、原副线圈匝数之比都有关，因此需要用可拆卸的变压器研究，探究副线圈电压与匝数的关系，采用控制变量法，即为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响，故C符合题意；
D．如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，变压器的效果减弱，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D符合题意
故选CD。
12． 19.20 9.86 随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小 随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小
【解析】（1）用游标卡尺测量摆球直径d=19mm+0.02mm×10=19.20mm
（2）单摆的摆长为
L=990.2mm+×19.20mm=999. 8mm
根据
可得
带入数据
（3）由图可知，随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小，原因是随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小。
13． （1）0.98 （2）33℃
【解析】（1）设井盖将要被顶起时密闭空气的体积与水面上涨前井内密封空气的体积之比为k，水面上涨前井内密封空气的体积为V，则井盖将要被顶起时密闭空气的体积kV
井盖被顶起时，井内气体的压强满足
根据玻意耳定律有
解得
k=0.98
（2）开始状态，密闭空气的压强为p0，温度为T0=273+27=300K
井盖被顶起时，井内气体的压强满足
根据玻意耳定律有
解得
T1=306K，t1=33℃
14．(1) (2) (3)
【解析】（1）作出过B点的法线，如图所示
（2）根据几何关系有
解得
由于，则
由几何关系，得
由折射定律，得玻璃的折射率
（3）当移到时，在圆弧面恰好发生全反射，有
又由几何关系可知
联立解得
15．(1) (2) ① ② ③
【解析】（1）导体棒产生的感应电动势为
（2）①金属棒产生的电动势的有效值为
回路中的电流
解得电流表的示数
②在时间内，产生的焦耳热为
③由于感应电动势为
该方式下产生的交变电流与单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的方式是相似的，则在单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的模型中，的过程中流过线圈的电量为
又有
联立解得
物 理（选科）
本试卷共8页，满分为100分。考试用时：75分钟:
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡指定位置上。
2．选择题每题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题纸各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按上以上要求作答的答案无效。
第一部分选择题（共46分）
一、单项选择题：每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题意的。(本大题共7小题，每小题4分，共28分。)
1．抗旱提水保苗赛跑是趣味农运会中最具代表性的赛跑项目，比赛成绩要综合考虑运动员的跑步速度及到达终点时桶中所剩余的水量。则在运动员匀速运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．步幅越大，水晃动的幅度越大 B．跑步速度越大，水晃动的幅度越大
C．桶里水量越多，水晃动的频率越大 D．步频越大，水晃动的频率越大
2．物理学中，常用图像或示意图描述现象及其规律， 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，关于下列四幅图像的所描述的热现象，说法正确的是（ ）
A．由图甲可知，方解石是非晶体
B．由乙图可知，图线②对应的温度较低
C．由图丙可知，分子间距离从r 增大的过程中，分子力先增大后减小
D．图丁说明分子在短时间内沿直线运动
3．空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务是为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波
B．月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波
C．发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制
D．电磁波能够传递信号，但是不能传播能量
4．关于下列四幅生活情景图，说法正确的是（ ）
A．图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的折射原理
B．图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的衍射现象
C．图丙中当声源远离观察者时，观察者接收到的声音的频率小于波源的频率
D．图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的全反射原理
5．图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为和。若单刀双掷开关从a切换到b，则（ ）
A．电流表示数变大 B．电流表示数变小
C．电压表示数变大 D．电压表示数变小
6．如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其电动势随时间变化的图像如图乙所示，线圈电阻，定值电阻的阻值，电流表A为理想电流表，下列说法正确的是（ ）
A．图示位置产生的感应电动势最大
B．时，电流表的示数为0
C．电阻两端电压为
D．矩形线圈的转速为
7．关于下列仪器的原理说法正确的是（ ）
A．当电熨斗温度升高到设定温度时，双金属片下层的膨胀大于上层，从而断开触点，停止发热
B．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮下降
C．红外体温计是利用热敏电阻来测量体温的
D．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光传感器将接收到光信号，从而触发火灾警报
二、多项选择题：每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上符合题目要求。(本大题共3小题，每小题 6分，满分18分。每小题未选、错选不得分，少选得3分。)
8．如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，图乙为参与波动的质点P的振动图像，则下列判断正确的是（ ）
A．该波的传播速率为
B．该波的传播方向沿轴正方向
C．从到，质点P运动到处
D．该波在传播过程中若遇到大小为的障碍物，能发生明显衍射现象
9．我国特高压技术领先全球，输电过程简化后如图所示，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。用电高峰期，用户接入用电器增多（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（ ）
A．降压变压器的输出电压增加了
B．升压变压器的输出电流增加了
C．输电线上损失的功率增加了
D．发电厂输出的总功率增加了
10．大海中有各种灯浮标，其中有一种灯浮标如图甲所示，它的结构可以简要分为上下两部分，分别为标体（含灯等装置）和浮体（形状为圆柱体，部分浮在水上）。现在用外力将灯浮标向下按压一段距离后释放，灯浮标整体做简谐运动，其所受的浮力随时间正弦式周期性变化，如图乙所示，已知整个过程中圆柱体浮体始终未完全浸入水中，忽略空气及水的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．灯浮标整体做简谐运动的回复力由浮力提供
B．0-0.5s内灯浮标整体的加速度逐渐减小
C．灯浮标整体的重力等于
D．灯浮标整体所受合外力大小与偏离受力平衡位置的距离成正比
第二部分 非选择题（共54分）
三、实验题（本大题共2小题，共16分。）
11．（1）某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，如图，实验中记录入射光线沿CO方向，折射光线沿OM方向，OP位于CO延长线上，x、y分别为M、P点到法线BB 的距离：
①关于该实验，下列说法正确的是_____（填字母）。
A．入射角越小，误差越小
B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差
C．选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
②若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）某同学做双缝干涉实验，如果双缝间距是d，双缝到毛玻璃的距离是L，第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则光的波长是 （用x、d、L表示）
（3）如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，下列说法正确的是 （填字母）。
A．测量原、副线圈的电压，可用“测定电池的电动势和内阻”实验中的直流电压表
B．原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，则副线圈电压大于原线圈电压
C．为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响
D．如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，副线圈输出电压不为零
12．某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。
（1）用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示，则摆球的直径d为 mm。
（2）用摆线和摆球组成单摆，如图乙所示。当摆线长度l＝990.2mm时，记录并分析单摆的振动视频，得到单摆的振动周期T＝2.00 s，由此算得重力加速度g为 m/s2（取 9.86，保留3位有效数字）。
（3）改变摆线长度l，记录并分析单摆的振动视频，得到相应的振动周期。他们发现，分别用l和作为摆长，这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知，该实验中，随着摆线长度l的增加，Δg的变化特点是 ，原因是 。
四、计算题（本大题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。)
13．（10分）在日常生活中有很多有趣的热学现象，可以用所学的气体知识来解释。例如，如果你留心观察，会发现在暴雨期间，水位迅速上涨，井盖可能出现不断跳跃的现象。如图所示是某排水管道的侧面剖视图。井盖上的泄水孔因杂物而堵塞，井盖与井口间密封良好但不粘连，井盖导热良好。设井盖质量m=20kg，圆柱形竖直井内水面面积s=0.10m2，图示时刻水面与井盖之间有一定的距离，井内密封有压强刚好等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度t0=23℃的空气（可视为理想气体），重力加速度g=10m/s2。密封空气的温度始终不变。问：
（1）随着水面上涨，井盖将要被顶起时密闭空气的体积与水面上涨前井内密封空气的体积之比；
（2）若水面高度不变，环境温度发生变化，井盖也可以被密闭空气顶起，求此时密闭空气的温度。
14．（12分）如图所示，一半径的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线是过球心O、与半球截面垂直的直线。有一束单色光平行于从A点射入玻璃，从B点射出玻璃后交于C点，已知，，光在真空中的传播速度为c。不考虑被半球的内表面反射后的光线，求：（结果用根式表示）
(1)在图中作出光路图的法线；（2分）
(2)玻璃的折射率；（5分）
(3)若不改变光的入射方向，仅将入射点A向左平移，移到点（图中未画出）时，在圆弧面上刚好没有光线射出，求的长度。（5分）
15．（16分）如图甲所示，两足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内，处于磁感应强度为，方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，左端连接一定值电阻R和理想交流电流表A，质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好。问：
(1)若金属棒以恒定的速度运动，求导体棒产生的感应电动势E0．（2分）
(2)若金属棒运动的速度v随时间t按如图乙所示的正弦规律变化。其中，T已知，不计导轨的电阻。求：
①电流表A的示数I；
②在0~T的过程中，电路产生的焦耳热Q；（3分）
③若该方式下产生的交变电流与单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的方式是等效的，求在的过程中通过定值电阻的电荷量q．（7分）
参考答案
1．D
【解析】AB．结合上述，水桶里的水做受迫振动，当运动员的步频接近水桶里的水的固有频率时，水晃动的幅度增大，当运动员的步频等于水桶里的水的固有频率时，发生共振，水晃动的幅度达到最大，故AB不符合题意；
CD．运动员提水匀速运动过程中，由于运动员行走时，对水桶有力的作用，使水受到驱动力作用发生受迫振动，而受迫振动的频率等于外界驱动力的频率，即水晃动的频率等于运动员的步频，与桶里水量的多少无关，故D符合题意，C不符合题意。
故选D。
2．C
【解析】A．双折射是光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象，方解石的双折射现象，该现象说明方解石晶体具有各向异性，A不符合题意；
B．图乙中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的平均动能较大，曲线②对应的温度较高，B不符合题意；
C．图丙中，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，C符合题意；
D．图丁是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，这些位置的连线并不是分子的运动轨迹，也不能说明分子在短时间内做直线运动，D不符合题意。
故选C。
3．B
【解析】A．电磁波的传播方向和振动方向垂直，所以电磁波是横波，故A不符合题意；
B．无线电波常用于通信等领域，月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波，故B符合题意；
C．发射电磁波进行信号传递时，调制方式有调频和调幅等多种方式，故C不符合题意；
D．电磁波既能传递信号，也能传播能量，故D不符合题意。
故选B。
4．C
【解析】A．图甲中音乐喷泉中的光能“沿水传播”，主要是利用了光的全反射原理，故A不符合题意；
B．图乙中肥皂膜呈现出彩色条纹，是光的干涉现象，故B不符合题意；
C．图丙中根据多普勒效应可知当声源远离观察者时，观察者接收到的声音频率小于波源的频率，故C符合题意；
D．图丁中观众观看3D电影时，戴的眼镜镜片利用了光的偏振原理，故D不符合题意。
故选C。
5．A
【解析】CD．单刀双掷开关从a切换到b，由题知，变压器原线圈的电压不变，故电压表的示数不变，故CD不符合题意；
AB．由题知，变压器原线圈的电压和匝数不变，单刀双掷开关从a切换到b，，则副线圈的匝数增加，根据原副线圈的电压之比等于匝数比，可知变压器副线圈的电压变大，则副线圈的电流变大，故变压器的输出功率变大，根据变压器两端功率不变，可知输入功率也变大，根据
可知原线圈的电流增大，即电流表的示数变大，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
6．D
【解析】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则产生的感应电动势为0，故A不符合题意；
B．电流表的示数为电流有效值，所以时，电流表的示数不为0，故B不符合题意；
C．由图乙可知，电动势有效值
则电阻两端电压，故C不符合题意；
D．由图乙可知，周期
则矩形线圈的转速，故D符合题意。
故选D。
7．D
【解析】A．当电熨斗温度升高时，双金属片受热膨胀向下弯曲断开触点，是因为上层的膨胀大于下层，故A不符合题意；
B．电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时应该让双金属片随着温度升高向下弯曲时更容易使触点断开，则调节调温旋钮时应该将调温旋钮升高，故B不符合题意；
C．红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线的强度越大的原理进行工作的，故C不符合题意；
D．当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光电三极管将接收到光信号，从而触发火灾警报，故D符合题意。
故选D。
8．BD
【解析】A．由图甲可知，波长为，由图乙可知，周期为，该波的传播速率为
故A不符合题意；
B．由图乙可知，时刻，质点P沿轴正方向振动，结合图甲，由同侧法可知，该波的传播方向沿轴正方向，故B符合题意；
C．质点P只会做竖直方向的简谐振动，并不会沿着x轴方向向右运动，因此P的x轴坐标永远都是在处，故C不符合题意；
D．由于波长为，则该波在传播过程中若遇到大小为的障碍物，能发生明显衍射现象，故D符合题意。
故选BD。
9．BCD
【解析】AB．用电高峰期，用户接入用电器增多，意味着并联支路增多，用户端总电阻减少，增加，又因为
所以增加，又因为
所以也随着增加，则输电线上的电压损失为
输电线上的电压损失增加，由于发电厂输出电压恒定，输送电压也恒定，根据，可知减小，也减小，故A不符合题意，B符合题意；
C．根据可知输电线上损失的功率增加了，故C符合题意；
D．因为，所以增加，也随着增加，发电厂输出电压恒定，发电厂输出总功率
因此发电厂输出总功率增加，故D符合题意。
故选BCD。
10．CD
【解析】AD．由题图乙可知，灯浮标整体始终受浮力作用，说明整体始终未脱离水面，设受力平衡时浮体在水下的长度为L，根据平衡条件有
设释放后某时刻距受力平衡位置x，以向下为正方向，系统所受的力可知
灯浮标整体所受合外力大小与偏离受力平衡位置的距离成正比，即灯浮标整体做简谐运动，回复力是水的浮力与系统重力的合力，故A不符合题意，D符合题意；
B．0-0.5s内灯浮标整体从浮力最大的位置运动到浮力最小的位置，即从最低点上浮到最高点的位置，分别处于简谐振动的正向最大位移处和负向最大位移处，灯浮标整体的加速度先逐渐减小，后反向增大，故B不符合题意；
C．根据简谐运动的特点可知，灯浮标整体在最高点和最低点的加速度大小相等，则在最低点有
在最高点有
联立可得灯浮标整体的重力
故C符合题意。
故选CD。
11．(1)①B ②不变 (2) (3) CD
【解析】（1）①A．入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导致折射角太小，测量的误差会变大，故A不符合题意；
B．激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B符合题意；
C．相同的材料在各点的折射效果都一样，故C不符合题意。
故选B。
②设半圆柱体玻璃砖的半径为，根据几何关系可得入射角的正弦值为
折射角的正弦值为
折射率
根据以上数据处理方法可知若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果不变
（2）如果双缝间距是d，双缝到毛玻璃的距离是L，第一条亮纹到第六条亮纹间距是x，则条纹间隔
由双缝干涉条纹间隔公式解得，光的波长为
（3）A．“测定电池的电动势和内阻”实验中的电压表是直流电压表，直流电压表不能测量交变电流的电压，故A不符合题意；
B．原线圈接0、8接线柱，副线圈接0、4接线柱，根据原副线圈匝数之比等于输入输出电压之比
可知副线圈的电压小于原线圈电压，故B不符合题意。
C．变压器的输出电压跟输入电压、原副线圈匝数之比都有关，因此需要用可拆卸的变压器研究，探究副线圈电压与匝数的关系，采用控制变量法，即为便于探究，先保持原线圈匝数和电压不变，改变副线圈的匝数，研究其对副线圈电压的影响，故C符合题意；
D．如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10V的交流电时，变压器的效果减弱，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D符合题意
故选CD。
12． 19.20 9.86 随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小 随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小
【解析】（1）用游标卡尺测量摆球直径d=19mm+0.02mm×10=19.20mm
（2）单摆的摆长为
L=990.2mm+×19.20mm=999. 8mm
根据
可得
带入数据
（3）由图可知，随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小，原因是随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小。
13． （1）0.98 （2）33℃
【解析】（1）设井盖将要被顶起时密闭空气的体积与水面上涨前井内密封空气的体积之比为k，水面上涨前井内密封空气的体积为V，则井盖将要被顶起时密闭空气的体积kV
井盖被顶起时，井内气体的压强满足
根据玻意耳定律有
解得
k=0.98
（2）开始状态，密闭空气的压强为p0，温度为T0=273+27=300K
井盖被顶起时，井内气体的压强满足
根据玻意耳定律有
解得
T1=306K，t1=33℃
14．(1) (2) (3)
【解析】（1）作出过B点的法线，如图所示
（2）根据几何关系有
解得
由于，则
由几何关系，得
由折射定律，得玻璃的折射率
（3）当移到时，在圆弧面恰好发生全反射，有
又由几何关系可知
联立解得
15．(1) (2) ① ② ③
【解析】（1）导体棒产生的感应电动势为
（2）①金属棒产生的电动势的有效值为
回路中的电流
解得电流表的示数
②在时间内，产生的焦耳热为
③由于感应电动势为
该方式下产生的交变电流与单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的方式是相似的，则在单匝线圈在匀强磁场中转动产生交变电流的模型中，的过程中流过线圈的电量为
又有
联立解得
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