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北京市顺义区牛栏山第一中学板桥学校
2024-2025学年高二下学期期中检测物理试题
一、单选题
1．分析下列所描述的四个物理现象：
①听到迎面传来的汽笛声变得尖锐
②夏天里一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝
③具有主动降噪功能的耳机，根据收集到的噪声信息发出特定声波可以抵消噪声。
④水塘中的水波能绕过障碍物继续传播
这些现象分别是波的（　　）
A．多普勒效应、反射现象、衍射现象、干涉现象
B．多普勒效应、衍射现象、反射现象、干涉现象
C．干涉现象、衍射现象、多普勒效应、折射现象
D．多普勒效应、反射现象、干涉现象、衍射现象
2．如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动。下列说法中正确的是（　　）
A．各摆的振动周期与a摆相同
B．各摆的振幅大小不同，e摆的振幅最大
C．各摆的振动周期不同，c摆的周期最长
D．各摆均做自由振动
3．如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和。图乙为它们碰撞前后的（位移—时间）图像。已知。由此可以判断（ ）
A．碰前质量为的小球静止，质量为的小球向左运动
B．碰后质量为的小球和质量为的小球都向右运动
C．
D．碰撞过程中系统损失了的机械能
4．如今手机已经成为必不可少的通讯工具，躺着看手机，有时会出现手机滑落砸到眼睛的情况。若一部质量200g的手机，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.01s，g取10m/s2，下列分析正确的是（　　）
A．手机对眼睛的冲量方向竖直向上
B．全过程手机重力的冲量大于眼睛对手机的作用力冲量
C．手机对眼睛的作用力大小约为42N
D．全过程手机动量的变化量大小约为
5．一枚火箭搭载着卫星以速率进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为，后部分的箭体质量为，分离后箭体以速率沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率为（　　）
A． B．
C． D．
6．生活中有很多有趣的光学现象，关于这些现象，下列表述中错误的一项是（ ）
A．甲图所示的光导纤维，内芯的折射率比外套的大
B．乙图所示的肥皂膜看起来是彩色的，这是光的折射现象
C．丙图所示的劈尖干涉，任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定
D．如丁图所示，要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片
7．如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光。以下说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对a光的折射率为
B．b光的频率比a光的大
C．b光的波长比a光的大
D．b光在玻璃中的传播速度比a光的大
8．如图所示，，是同频率同步调的两个水波波源，实线代表波峰，虚线代表波谷，A、B、C、D四个点为相应线条的交点，下列说法中正确的是（　　）
A．图中A点到两波源、的距离之差等于该波半波长的奇数倍
B．图中两波源、发出的波在B点的振动步调总是相同的
C．图中C处质点的位移等于两列波各自在C点引起的位移的矢量和
D．不管波源、的频率如何变化，D点总处于振动减弱区
9．图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为x=2m处质点的振动图像．下列判断正确的是（ ）
A．波沿x轴负方向传播
B．传播速度为20m/s
C．t=0.1s时, x=2m处质点的加速度最大
D．波源在一个周期内走过的路程为4m
10．某同学用粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中，如图甲方示。现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时，之后木筷做简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的图像，如图乙所示，不计水的阻力。则（ ）
A．木筷振动的回复力由水对木筷和铁丝的浮力提供
B．从0.1~0.2s过程中木筷的动量逐渐变大
C．木筷的位移时间关系式为
D．时，木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力
11．在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。开关S原来是闭合的，现将开关S断开，下列说法正确的是（　　）
A．的示数减小，的示数减小
B．的示数不变，的示数减小
C．的示数减小，的示数减小
D．的示数增大，的示数减小
12．在匀强磁场中放置一金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图甲所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　）
A．t1～t2内，圆环中感应电流方向沿顺时针方向
B．t2时刻，圆环中无感应电流
C．圆环内感应电场不能激发新磁场
D．t1～t2时间内，圆环出现收缩趋势
13．图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，两电路中的灯和电源相同，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，的电阻大于的电阻
B．图甲中，闪亮时，流过的电流方向向左
C．图乙中，变阻器R与的电阻值不同
D．图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流等大
14．为发展新能源，某科研小组制作了一个小型波浪发电机，磁铁固定在水中，S极上套有一个浮筒，浮筒上绕有线圈，其截面示意图如图甲所示。浮筒可随波浪上下往复运动切割磁感线而产生电动势，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图乙所示，线圈电阻r=2Ω，把线圈与阻值R=8Ω的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡的额定电压为
B．线圈中电流的有效值为
C．发电机的输出功率为
D．一周期内线圈产生的焦耳热为
二、实验题
15．实验课中，同学们用单摆测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。
（1）实验过程有两组同学分别用了图2．图3的两种不同方式悬挂小钢球，你认为 （选填“图2”或“图3”）悬挂方式较好；
（2）在实验中，某同学用游标卡尺测量金属球的直径，结果如图4所示，读出小球直径为 cm；
（3）实验中，某同学测量5种不同摆长与单摆的振动周期的对应情况，并将记录的结果描绘在如图5所示的坐标系中，图中各坐标点分别对应实验中5种不同摆长的情况。由图像可知重力加速度g = m/s2；（结果保留2位有效数字）
（4）实验中，三位同学作出的T2—L图线分别如图6中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线a和c，下列分析正确的是 （填选项前的字母）。
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
16．在“测玻璃的折射率”实验中：
(1)为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖
B．选择的入射角应尽量小些
C．大头针应垂直地插在纸面上
D．大头针和及和之间的距离应适当大些
(2)甲同学在画界面时，不小心将两界面和间距画得比玻璃砖宽度大些，如图甲所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）
(3)乙同学有刻度尺没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线，与法线的交点分别为B点和D点。如图乙所示：的长度为，的长度为，的长度为，的长度为，和的长度为，的长度为r。则他只需要测量 （填各段长度给定的符号），就可以求出玻璃的折射率 （用测量出的物理量表示）
17．如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，下列措施可行的是______；
A．将单缝向双缝靠近
B．使用间距更小的双缝
C．把绿色滤光片换成红色滤光片
D．将屏向靠近双缝的方向移动
(2)若实验中单缝偏离主光轴，导致中央亮条纹出现在光屏中心上方，欲使中心亮纹仍在光屏中心，则单缝应该向 （填“上”或“下”）调整一些；
(3)某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图乙所示。分划板在图中位置时游标卡尺的读数为，在位置时游标卡尺读数为，该单色光的波长表达式为 （用题目中所给物理量符号，，，表示）。
三、解答题
18．如图所示，为一远距离输电的电路示意图，已知发电机的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输送功率为，两变压器间输电导线的总电阻为。降压变压器的输出电压为，两变压器的均为理想变压器。求：
（1）升压变压器的副线圈两端电压；
（2）输电导线上的功率损失；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数之比。
19．一个小型交流发电机的原理示意图如图所示，其矩形线圈的面积S=100cm2，共有n=200匝，线圈总电阻为r=5Ω，线圈处于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场中，绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO'以角速度ω=300rad/s匀速转动。线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与阻值R=10Ω的定值电阻连接。不计转动轴及滑环与电刷的摩擦，从图示位置开始计时，求：
（1）图示位置线圈中感应电流的方向；（“ABCDA”或“ADCBA”）
（2）写出线圈产生的电动势的瞬时值表达式；
（3）交流电压表的示数；
（4）经过周期通过电阻R的电荷量。
20．如图所示，质量为m2=2kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R=0.3m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧，滑道CD部分粗糙，长为L=0.2m，动摩擦因数μ=0.10，其余部分均光滑。现让质量为m1=1kg的物块（可视为质点）自A点由静止释放，此后整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：
（1）物块第一次到达B点时的速度大小v1；
（2）在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能Ep；
（3）物块最终停止的位置和弹簧被压缩的总次数N。
21．如图甲所示，两根平行导轨以倾斜角固定在地面上，相距为L，电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于平行导轨所在的整个平面，导轨下端接有阻值为R的电阻，沿导轨斜向上建立x坐标轴。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置在处，其与金属导轨的动摩擦因数为，在金属棒ab上施加x轴方向的外力F，使金属棒ab开始做简谐运动，当金属棒运动到时作为计时起点，其速度随时间变化的图像如图乙所示，其最大速度为。求：
（1）简谐运动过程中金属棒的电流i与时间t的函数关系；
（2）在0~1s时间内通过金属棒的电荷量；
（3）在0~3s时间内外力F所做的功。
》参考答案
1．D【详解】根据多普勒效应，当观察者与波源相互靠近时，接收到的频率增大，即听到迎面来的汽笛声变得尖锐是多普勒效应；夏天里一次闪电过后，有时会雷声轰鸣不绝是由于声波经云层反射而形成的，是声波的反射现象；具有主动降噪功能的耳机，根据收集到的噪声信息发出特定声波，当发出的声波与噪声的频率相等时，发生干涉现象，在减弱区域可以抵消噪声，是干涉现象；当水波的波长与障碍物尺寸差不多、或者大于障碍物的尺寸时，能够发生明显的衍射现象，即水塘中的水波能绕过障碍物继续传播是衍射现象。综上所述，这些现象分别是波的多普勒效应、反射现象、干涉现象、衍射现象。故选D。
2．A【详解】ACD．让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，a摆做自由振动，其振动周期等于固有周期，b、c、d、e四个单摆在a摆的驱动力作用下做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，即等于a摆的固有周期，故各摆的振动周期与a摆相同，故A正确，CD错误；
B．由于a、c摆长相同，c摆所受驱动力的频率与固有频率相等， c摆出现共振现象，故各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大，故B错误。故选A。
3．C【详解】ABC. 取向右为正方向，由题中图乙可知，质量为的小球碰前速度，碰后速度为，质量为的小球碰前速度，碰后的速度，两小球组成的系统动量守恒，有
代入数据解得C正确，AB错误；
D. 两小球组成的系统在碰撞过程中的机械能损失为
所以碰撞是弹性碰撞，D错误。故选C。
4．C【详解】A．手机对眼睛的作用力竖直向下，则手机对眼睛的冲量方向竖直向下，故A错误；
BC．手机未接触眼睛之前做自由落体运动，由公式可得，手机接触眼睛瞬间的下落时间为
由公式可得，全过程手机重力的冲量大小约为
手机未接触眼睛之前做自由落体运动，由公式可得，手机接触眼睛瞬间的速度大小为
取向下为正方向，设手机对眼睛的作用力大小约为，由动量定理有解得
则
故全过程手机重力的冲量等于眼睛对手机的作用力冲量，故B错误、C正确；
D．全过程手机初状态的速度为0，末状态速度仍为0，则全过程手机动量的变化量大小为0，故D错误。
故选C。
5．C【详解】根据动量守恒定律
可得分离后卫星的速率故选C。
6．B【详解】A．光导纤维能够使光在有机玻璃内传播是利用光的全反射原理，要想发生全反射光必须从光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大于外套的折射率，A正确；
B．肥皂膜看起来是彩色的，这是薄膜干涉，是光的干涉现象，B错误；
C．劈尖干涉中任意相邻明条纹所对应的薄膜厚度差恒定，C正确；
D．要想减弱玻璃表面反射光的干扰，拍出清晰的车窗内景象，可以在相机镜头前装一片偏振滤光片，D正确。
本题选错误的，故选B。
7．B【详解】A．玻璃砖对a光的折射率为故A错误；
B．由图知两束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，根据折射定律可知玻璃砖对b光的折射率比对a光的大，由于折射率越大，光的频率越大，则b光的频率比a光的频率大，故B正确；
C．由公式可知，b光的频率比a光的频率大，则b光的波长比a光的小，故C错误；
D．由于玻璃砖对a光的折射率小，根据知在玻璃砖中a光的传播速度比b光的大，故D错误。故选B。
8．C【详解】A．在A点波峰与波峰相遇，为振动加强点，到两波源、的距离之差等于该波半波长的偶数倍，故A错误；
B．在B点波峰与波谷相遇，为振动减弱点，两波源、发出的波在B点的振动步调总是相反的，故B错误；
C．由波的叠加原理可知，图中C处质点的位移等于两列波各自在C点引起的位移的矢量和，故C正确；
D．由图可知，，是同频率同步调时，D点处于振动减弱区，但，频率变化时，波长将发生变化，D点到两波源的距离之差不一定等于半波长的奇数倍，所以D点不一定处于振动减弱区，故D错误。故选C。
9．B【详解】A、由乙图读出时刻x=2m质点的振动方向沿y轴负方向，由甲图判断出波的传播方向沿x轴正方向，故A错误；
B、由甲图读出波长，由乙图读出周期，则波速，故B正确；
C、在时刻，图甲中x=2m质点位于平衡位置，速度最大，加速度为零，故C错误；
D、波源在一个周期内走过的路程为：s=4×0.2m=0.8m，故D错误；故选B．
【点睛】本题关键要抓住振动图象与波动图象之间的联系，将一个周期分成四个周期研究质点的振动过程．
10．D【详解】A．木筷振动的回复力由水对木筷和铁丝的浮力以及重力提供，故A错误；
B．根据图像可知，从0.1s～0.2s过程中木筷向最大位移处运动，速度逐渐变小，则动量逐渐变小，故B错误；
C．根据图像可知所以
木筷的位移时间关系式为故C错误；
D．t=0.45s时，根据图像可知，从正向最大位移处向平衡位置运动，斜率代表速度，向负方向加速，加速度向下，木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力，故D正确。故选D。
11．C【详解】AB．将开关S断开，副线圈的总电阻变大。由于原、副线圈匝数比不变，根据
可得知的示数不变，的示数不变，故A、B错误；
CD．副线圈的总电阻增大，根据欧姆定律可知，副线圈的输出电流减小；由
原线圈输入电流减小，则的示数减小，的示数减小，故C正确，D错误。故选C。
12．A【详解】AD．t1～t2内，穿过圆环的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，圆环中感应电流方向沿顺时针方向；根据楞次定律推论增缩减扩，可知圆环出现扩张趋势，故A正确，D错误。
B．t2时刻，穿过圆环的磁通量为0，但磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大，故B错误；
C．圆环内感应电场也在周期性变化，可以激发新磁场，故C错误；故选A。
13．B【详解】A．图甲中，断开开关瞬间，灯突然闪亮，是因为电流稳定时，的电流大于的电流，可知的电阻值小于的电阻值，故A错误；
B．图甲中，因开始时通过的电流向右，则断开瞬间，灯忽然闪亮，此时中电流方向向左，故B正确；
C．图乙中，闭合开关，对电流有阻碍作用，所以灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终和的亮度相同，说明变阻器R和的电阻值相同，故C错误；
D．图乙中，闭合瞬间，由于自感作用，通过和灯的电流会逐渐增大，而通过R和的电流立即变大，因此电流不相等，故D错误。
故选B。14．C【详解】由乙图可知，感应电动势有效值为4V，此时小灯泡正好正常发光，则由串联分压可得
则线圈中电流有效值为发电机输出功率为
由乙图可得周期为0.4s，一周期内线圈产生的焦耳热为故选C。
15． 图3 2.240 9.9 B
【详解】（1）[1]单摆稳定摆动时，要求摆长不发生变化，用图2方式悬挂时在小球摆动过程摆长会发生变化，图3方式悬挂时，绳子末端固定，避免摆长发生变化，故图3悬挂方式较好。
（2）[2]根据游标卡尺读数规则，可读出小球直径为d = 22mm + 8 × 0.05mm = 22.40mm = 2.240cm
（3）[3]根据单的周期公式，变形得可知T2—L图像斜率为
由图5可求得联立可得g = π2 = 9.9m/s2
（4）[4]A．若误将悬点到小球下端的距离记为摆长L，则应满足
图线应与b平行且在b的下方，A错误；
B．实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，则图线c的斜率偏小，图线c符合题意，B正确；
C．由（3）解析可得，当地的重力加速度的表达式为
由图可知，图线c对应的斜率k偏小，则图线c对应的g值大于图线b对应的g值，C错误。故选B。
16． CD 偏小 x1和x2
【详解】(1)[1]A．根据实验原理，选用上下表面不平行的玻璃砖也能测折射率，选项A错误；
B．选择的入射角应尽量大些，以减小角度测量的误差，选项B错误；
C．大头针应垂直地插在纸面上，选项C正确；
D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离应适当大些，以减小确定光线方向时的误差，选项D正确。故选CD。
(2)[2]如图，③是真实的光路图，②是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小；
(3)[3][4]图中AO作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到则折射率
则他只需要测量x1和x2，就可以求出玻璃的折射率
17．(1)D(2)上(3)
【详解】（1）ABD．若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应减小相邻两个亮条纹或暗条纹间的距离，由
可知需要增大双缝间距d或减小双缝到屏的距离L，故AB错误，D正确；
C．把绿色滤光片换成红色滤光片，波长变长，条纹间距变宽，故C错误。
故选D。
（2）若将单缝稍向下移，则单缝到下方的双缝距离变小，从单缝发出的光到达上方的双缝稍滞后些，则由单缝发出的光经双缝后到达光屏上光程差为零的点必在光屏中心上方，故欲使中心亮纹仍在光屏中心，则单缝应该向上调整一些。
（3）依题意，由图乙可得相邻两个亮条纹或暗条纹间距为
则该单色光的波长表达式为
18．（1）2000V；（2）5000W；（3）95：11
【详解】（1）根据理想变压器电压与匝数比的关系，升压变压器副线圈两端电压
（2）根据理想变压器的功率关系，升压变压器副线圈消耗的功率P2=P1=P=100kW
根据电功率公式，通过升压变压器副线圈的电流
输电线上的损失功率
（3）输电线上的电压损失ΔU=I2R=50×2V=100V
降压变压器原线圈两端电压为U3=U2-ΔU=2000V-100V=1900V
根据理想变压器电压与匝数比的关系
19．（1）ADCBA；（2）；（3）；（4）
【详解】（1）根据右手定则，图示位置线圈中感应电流的方向为ADCBA。
（2）线圈转动时产生感应电动势的最大值为
从垂直于中性面开始计时，感应电动势的瞬时值按余弦规律变化，表达式
（3）根据闭合电路欧姆定律有
电路中电流的有效值为
交流电压表的示数为
（4）线框从此位置转过二分之一周期的过程中，平均感应电动势
平均感应电流
通过电阻R的电荷量
20．（1）2 m/s；（2）2.8J；（3）最终停在D点，被压缩7次
【详解】（1）下滑过程m1和m2组成的系统在水平方向动量守恒，有：m1v1=m2v2
系统能量守恒，有
代入数据，联立解得v1 = 2 m/s
（2）滑块每次经过CD段系统损耗的机械能
弹簧第一次被压缩至最短时，具有最大的弹性势能，依能量守恒：
（3）系统机械能最终被摩擦生热损耗，设滑块m1在CD段运动的总路程为s，有：
解得s=3m
每次通过粗糙部分走过的路程为L，故滑块在CD段运动的次数
考虑到运动过程，可知系统静止时滑块最终停在D点，期间弹簧总共被压缩7次。
21．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由图像可知
感应电动势
感应电流解得
（2）在0~1s时间内金属棒从x=0位置运动到x=x0的位置，则通过金属棒的电荷量
（3）在0~3s时间内导体棒从x=0的位置运动到x=-x0的位置，此过程中整个回路的焦耳热即克服安培力做功
该过程中克服摩擦力做功
外力F所做的功
解得

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