精品解析：黑龙江省哈尔滨师范大学青冈实验中学校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

黑龙江省哈师大青冈实验中学2023—2024学年度高二下学期期中考试 物理试题 一、选择题，共48分（第1到第6题单选，每题4分共24分；第7到第10题为多选，每题6分，有漏选得3分，有一个错选的不得分，共24分。） 1. 关于传感器，下列说法正确的是（　　） A. 电饭锅使用了光学传感器对温度进行控制 B. 空调使用了声音传感器来进行制冷工作 C. 电子秤利用了压力传感器来进行称量 D. 霍尔元件是把电学量转化成磁学量进行工作 2. 如图所示，“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，倒些清水在盆中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。下列关于“洗”的说法正确的是（　　） A. 手掌摩擦得越快，则溅起的水花越高 B. 手掌摩擦的摩擦力越大，则溅起的水花越高 C. 该种现象属于受迫振动 D. 盆中的嗡嗡声是手与“洗”摩擦产生的声音 3. 关于电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 在真空中，频率越高的电磁波速度越大 B. 在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大 C. 电磁波由真空进入介质，速度变小，波长也变小，而频率不变 D. 只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失 4. 一台理想变压器，原线圈两端的输入电压是220V，副线圈两端的输出电压是110V，在它正常工作时，下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈的电压之比是 B. 原、副线圈中的电流强度之比是 C. 它的输出功率与输入功率之比是 D. 它的输出功率小于它的输入功率 5. 如图所示的电路中，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。自感线圈L的直流电阻及小灯泡A正常发光时的电阻均为已知量。下列说法中正确的是（　　） A. 断开开关S瞬间，小灯泡A中电流大于自感线圈中流过电流 B. 断开开关S瞬间，小灯泡A中的电流方向为 C. 自感线圈的阻值大于灯泡正常发光时的阻值 D. 自感线圈的阻值等于灯泡正常发光时的阻值 6. 关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（　　） A. 摆球经过平衡位置时所受合力为零 B. 摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比 C. 只有在最高点时，回复力才等于重力和摆线拉力的合力 D. 摆球在任意位置处，回复力都不等于重力和摆线拉力的合力 7. 关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是（　　） A. 有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象 B. 产生干涉现象必要条件之一，就是两列波的频率相等 C. 能观察到明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小 D. 在干涉图样中，振动加强区域中的质点，其位移始终最大，振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小 8. 如图所示为光滑水平面上一水平弹簧振子做简谐运动，其振动图像如下图。已知弹簧的劲度系数为10N/cm，列说法正确的是（　　） A. 图中A点，振子所受的回复力大小为2.5N B. 图中A点，振子的速度方向指向x轴的正方向 C. 弹簧振子的振幅等于0.5m D 4s时间内，振子做了4次全振动 9. 图甲为一简谐横波在时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 从到，P通过的路程为10cm C. 从到，Q的动能逐渐增大 D. 在时，P加速度方向与y轴负方向相同 10. 如图（a）所示，水平放置平行金属导轨表面粗糙，右端连接一个理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）和一个小灯泡，具有一定电阻的导体棒垂直导轨放置且接触良好，装置的部分区域内分布着垂直于导轨平面的磁场，磁感应强度B的变化情况如图（b）所示，规定磁感应强度垂直纸面向外为正方向，导体棒始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 时间内通过导体棒的电流一直在减小 B. 导体棒所受摩擦力的大小一直在增大 C. 时刻前后，导体棒所受安培力的方向相反 D. 时刻前没有电流通过灯泡，时刻后有电流通过灯泡 二、实验题 11. 某学习小组用单摆测量当地重力加速度的大小。 （1）下列选项正确的是_________ A. 实验中计时开始时，摆球位置应在最大位移处 B. 对于甲、乙摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂 C. 对于长度不同的1m和30cm同种细线，选用1m的细线做摆线 D. 若摆球第1次经过最低点到第51次经过最低点时间t，单摆周期为 （2）多次改变摆长L，测得对应的单摆周期T，绘制图像，由图丙可得当地重力加速度的大小_______（用字母、和、表示））。 12. 某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计，其内部电路装置如图甲所示，使用的器材有：直流电源（，内阻不计）、毫安表（量程10mA，内阻不计）、电阻箱R、热敏电阻一个、开关和、导线若干。该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示。 （1）根据图甲电路图用笔代替导线，把图丙中实物电路图补充完整。___________ （2）先断开关，将电阻箱的阻值调到___________（选填“最大值”或“最小值”），然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安表改装为温度计。 （3）将开关接至b端，闭合开关，该温度计便可正常使用。若毫安表指针偏转至图丁所示，则通过毫安表的电流为7.5mA，温度为___________℃。（结果均保留2位有效数字） （4）当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度的老化，内阻增大，此时该温度计测量值比真实值___________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 三、解答题 13. 如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求： （1）图示中的送电电流 （2）用户得到的功率。 14. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若该波在介质中传播的速度为10m/s，求该波的波长； （2）若该波的波长大于2m，且沿x轴正方向传播，求波速v。 15. 如图甲所示，两条足够长、相距的倾斜导轨上端接一阻值的定值电阻，导轨的倾角为，虚线MN下侧存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小的匀强磁场，将一质量的金属杆从导轨某处由静止释放并开始计时，金属杆沿斜面向下运动的v-t图像如图乙所示，测得时金属杆的速度大小，时金属杆的速度大小，图像的渐近线对应的速度大小。整个过程金属杆和导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计，，取重力加速度大小。求： （1）金属杆与导轨间的动摩擦因数； （2）金属杆接入电路中的电阻r； （3）5s~10s内金属杆运动的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 黑龙江省哈师大青冈实验中学2023—2024学年度高二下学期期中考试 物理试题 一、选择题，共48分（第1到第6题单选，每题4分共24分；第7到第10题为多选，每题6分，有漏选得3分，有一个错选的不得分，共24分。） 1. 关于传感器，下列说法正确的是（　　） A. 电饭锅使用了光学传感器对温度进行控制 B. 空调使用了声音传感器来进行制冷工作 C. 电子秤利用了压力传感器来进行称量 D. 霍尔元件是把电学量转化成磁学量进行工作 【答案】C 【解析】 【详解】A．电饭锅是通过温度传感器来实现温度的自动控制，故A错误； B．空调是使用温度传感器来进行制冷工作的，故B错误； C．电子秤是利用压力传感器来进行称量的，故C正确； D．霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量来进行工作的，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，“洗”是古代盥洗用的脸盆，多用青铜铸成，倒些清水在盆中，用手掌慢慢摩擦盆耳，盆就会发出嗡嗡声，到一定节奏时还会溅起层层水花。下列关于“洗”的说法正确的是（　　） A. 手掌摩擦得越快，则溅起的水花越高 B. 手掌摩擦的摩擦力越大，则溅起的水花越高 C. 该种现象属于受迫振动 D. 盆中的嗡嗡声是手与“洗”摩擦产生的声音 【答案】C 【解析】 【详解】用手摩擦盆耳，溅起水花是因为“洗”发生了共振造成的，该种现象属于受迫振动，当其摩擦的频率等于“洗”的固有频率，使其达到共振时，溅起的水花最高，手掌摩擦得越快溅起的水花不一定越高，盆中的嗡嗡声是“洗”振动时产生的声音。故ABD错误，C正确。 故选C。 3. 关于电磁波，下列说法中正确的是（　　） A. 在真空中，频率越高的电磁波速度越大 B. 在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大 C. 电磁波由真空进入介质，速度变小，波长也变小，而频率不变 D. 只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在真空中，所有电磁波速度都相同，与频率、能量无关，故AB错误； C．电磁波的频率由波源决定，电磁波由真空进入介质，频率不变，而波速减小，波长减小，故C正确； D．当发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波不会立即消失，还会在空间继续传播，一直到能量消耗殆尽，故D错误。 故选C。 4. 一台理想变压器，原线圈两端的输入电压是220V，副线圈两端的输出电压是110V，在它正常工作时，下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈的电压之比是 B. 原、副线圈中的电流强度之比是 C. 它的输出功率与输入功率之比是 D. 它的输出功率小于它的输入功率 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，原线圈两端的电压为 副线圈两端的电压为 则，原、副线圈的电压之比为 故A错误； B．根据理想变压器电压与匝数关系 则，原、副线圈中的电流强度之比为 故B正确； CD．理想变压器的输入功率与输出功率是相等的，故CD错误。 故选B。 5. 如图所示的电路中，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。自感线圈L的直流电阻及小灯泡A正常发光时的电阻均为已知量。下列说法中正确的是（　　） A. 断开开关S瞬间，小灯泡A中电流大于自感线圈中流过电流 B. 断开开关S瞬间，小灯泡A中的电流方向为 C. 自感线圈的阻值大于灯泡正常发光时的阻值 D. 自感线圈的阻值等于灯泡正常发光时的阻值 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．开关断开后，线圈产生自感电动势，相当于电源，该瞬间保持原电流不变，与小灯泡构成回路。小灯泡闪亮了一下，说明此时通过小灯泡的电流大于开关闭合时小灯泡的电流，故开关闭合时的电流关系有 开关闭合时，线圈和灯泡并联，电压相等，根据欧姆定律，可知自感线圈的阻值小于灯泡正常发光时的阻值，故ACD错误； B．断开开关后的瞬间，线圈保持原电流不变，与小灯泡构成回路，线圈电流还是向右，小灯泡A中的电流方向为，故B正确。 故选B。 6. 关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（　　） A. 摆球经过平衡位置时所受合力为零 B. 摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比 C. 只有在最高点时，回复力才等于重力和摆线拉力的合力 D. 摆球在任意位置处，回复力都不等于重力和摆线拉力的合力 【答案】C 【解析】 【详解】A．摆球经过平衡位置时，回复力为零，但由于摆球做圆周运动，经过平衡位置，合力不为零，合力提供向心力，方向指向悬点，A错误； B．摆球所受回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，重力沿摆线方向的分力与摆线对摆球的拉力的合力提供向心力，所以摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小不成正比，B错误； CD．根据牛顿第二定律可知，摆球在最大位移处时，速度为零，向心加速度为零，重力沿摆线方向的分力等于摆线对摆球的拉力，回复力才等于重力和摆线拉力的合力，在其他位置时，速度不为零，向心加速度不为零，重力沿摆线方向的分力小于摆线对摆球的拉力，回复力不等于重力和摆线拉力的合力，故C正确，D错误。 故选C。 7. 关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是（　　） A. 有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象 B. 产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等 C. 能观察到明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小 D. 在干涉图样中，振动加强区域中的质点，其位移始终最大，振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．波能发生干涉现象，也能发生衍射现象，A错误； B．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等，B正确； C．能观察到明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小，C正确； D．在干涉图样中，振动加强区域中的质点，振幅最大，质点仍在各自平衡位置附近振动，则位移并不是始终最大，同理可知，振动减弱区域的质点，振幅最小，质点仍在各自平衡位置附近振动，则位移并不是始终最小，D错误。 故选BC。 8. 如图所示为光滑水平面上一水平弹簧振子做简谐运动，其振动图像如下图。已知弹簧的劲度系数为10N/cm，列说法正确的是（　　） A. 图中A点，振子所受的回复力大小为2.5N B. 图中A点，振子的速度方向指向x轴的正方向 C. 弹簧振子的振幅等于0.5m D. 4s时间内，振子做了4次全振动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．弹簧振子的回复力为弹簧的弹力，根据如可看出A点位移为0.25cm，所以 在A点，振子所受的回复力大小为2.5N，故A正确； B．图中A点，振子正在向x轴的正方向运动，所以速度方向指向x轴的正方向，故B正确； C．振幅指振动最大位移，从图中纵坐标可看出，弹簧振子的振幅等于0.5cm，故C错误； D．从图中可看出，振子的周期为2s， 1个周期振子做1次全振动，所以4s时间内，振子做了2次全振动，故D错误。 故选AB。 9. 图甲为一简谐横波在时的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 从到，P通过的路程为10cm C. 从到，Q的动能逐渐增大 D. 在时，P的加速度方向与y轴负方向相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，Q在0.20s时振动方向向下，根据同侧法可知这列波沿x轴负方向传播，故A正确； B．由乙图可知，波的周期 从到，经历时间 由于时P的运动方向向下，则从到，P通过的路程大于振幅，即大于10cm，故B错误； C．从到，经历的时间为 在时Q在平衡位置向下振动，而经过四分之一个周期振动到波谷，再经过质点Q 向上往平衡位置振动，则Q的动能逐渐增大，故C正确； D．该波的波速为 从到，波传播的距离为 则根据波形平移法知时P在平衡位置与负向最大位移之间，同理可得从到t=0.35s，波传播的距离为 可知时P在负向最大位移处，则加速度沿y轴正方向，故D错误； 故选AC。 10. 如图（a）所示，水平放置的平行金属导轨表面粗糙，右端连接一个理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）和一个小灯泡，具有一定电阻的导体棒垂直导轨放置且接触良好，装置的部分区域内分布着垂直于导轨平面的磁场，磁感应强度B的变化情况如图（b）所示，规定磁感应强度垂直纸面向外为正方向，导体棒始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 时间内通过导体棒的电流一直在减小 B. 导体棒所受摩擦力的大小一直在增大 C. 时刻前后，导体棒所受安培力的方向相反 D. 时刻前没有电流通过灯泡，时刻后有电流通过灯泡 【答案】AC 【解析】 【详解】A．时间内磁感应强度减小，根据 图像斜率减小，则电流减小，故A正确； B．根据楞次定律可知，导体棒有向右运动的趋势，斜阻碍越来越小，故导体棒所受的静摩擦力越来越小，故B错误； C．时间内，根据楞次定律可知，安培力水平向左；时刻后，根据楞次定律可知，电流方向不变，由于磁感应强度方向改变，则安培力方向改变，故C正确； D．根据楞次定律可知，时刻前后电流方向为逆时针方向，故时刻前后都有电流通过，灯泡，故D错误。 故选AC。 二、实验题 11. 某学习小组用单摆测量当地重力加速度的大小。 （1）下列选项正确的是_________ A. 实验中计时开始时，摆球位置应在最大位移处 B. 对于甲、乙摆线上端的两种悬挂方式，选甲方式悬挂 C. 对于长度不同的1m和30cm同种细线，选用1m的细线做摆线 D. 若摆球第1次经过最低点到第51次经过最低点时间为t，单摆周期为 （2）多次改变摆长L，测得对应的单摆周期T，绘制图像，由图丙可得当地重力加速度的大小_______（用字母、和、表示））。 【答案】（1）C （2） 【解析】 【小问1详解】 AD．单摆在平衡位置（即最低点）处速度最大，便于确定，所以从单摆经过平衡位置时开始计时，若摆球第1次经过最低点到第51次经过最低点时间为t，单摆周期为 故AD错误； B．图甲中摆线缠绕在水平杆上，摆动过程中摆线长度不断发生变化，实验误差较大；图乙中摆线用铁夹夹住了，则摆长能保持不变，所以应选用图乙中所示的悬挂方式，故B错误； C．选用尽可能长的细线作为摆线，可减小测量摆长时产生的相对误差，也能增大单摆的周期，有利于减小周期测量中的误差，故C正确。 故选C 【小问2详解】 根据单摆的周期公式 解得 结合丙图，可得 解得 12. 某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计，其内部电路装置如图甲所示，使用的器材有：直流电源（，内阻不计）、毫安表（量程10mA，内阻不计）、电阻箱R、热敏电阻一个、开关和、导线若干。该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示。 （1）根据图甲电路图用笔代替导线，把图丙中实物电路图补充完整。___________ （2）先断开关，将电阻箱的阻值调到___________（选填“最大值”或“最小值”），然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安表改装为温度计。 （3）将开关接至b端，闭合开关，该温度计便可正常使用。若毫安表指针偏转至图丁所示，则通过毫安表的电流为7.5mA，温度为___________℃。（结果均保留2位有效数字） （4）当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度的老化，内阻增大，此时该温度计测量值比真实值___________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 【答案】（1） （2）最大值 （3）50 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 根据图甲电路图，完整实物连线如图所示 【小问2详解】 为了保证电路安全，先断开关，将电阻箱的阻值调到最大值，然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安表改装为温度计。 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律可得 可得此时热敏电阻阻值为 结合图乙可知，此时温度为。 【小问4详解】 当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度的老化，内阻增大，则有 可得 可知热敏电阻阻值测量值偏大，结合图乙可知，此时该温度计测量值比真实值偏小。 三、解答题 13. 如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求： （1）图示中的送电电流 （2）用户得到的功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据 可得 又因为 则输电线上的电流为 （2）输电线上损失的功率为 用户得到的功率为 14. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距2m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若该波在介质中传播的速度为10m/s，求该波的波长； （2）若该波的波长大于2m，且沿x轴正方向传播，求波速v。 【答案】（1）8m（2） 【解析】 【详解】（1）根据振动图像可得周期为 根据波速公式有 代人数据，解得 （2）如果波沿x轴正方向传播，则有 而由于 可得 有 波速 15. 如图甲所示，两条足够长、相距的倾斜导轨上端接一阻值的定值电阻，导轨的倾角为，虚线MN下侧存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小的匀强磁场，将一质量的金属杆从导轨某处由静止释放并开始计时，金属杆沿斜面向下运动的v-t图像如图乙所示，测得时金属杆的速度大小，时金属杆的速度大小，图像的渐近线对应的速度大小。整个过程金属杆和导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计，，取重力加速度大小。求： （1）金属杆与导轨间的动摩擦因数； （2）金属杆接入电路中的电阻r； （3）5s~10s内金属杆运动的距离x。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题图乙可知金属杆在0～2.5s内没有进入磁场，有 根据牛顿第二定律有 解得 （2）金属杆在磁场中做匀速运动时，速度为，有 感应电流为 解得 （3）金属杆5s～10s内，由动量定理得 金属杆速度为时，感应电流为 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$