广东省广州市执信中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

2024-2025学年第二学期 高二级物理科期中考试试卷 命题人： 审题人： 本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分．考试用时75分钟． 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考生号和座位号填写在答题卡上,用2B铅笔在答题卡相应位置上填涂考生号。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把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的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答无效。 4．考生必须保证答题卡的整洁．考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化。若将甲、乙两种电流分别通过同一阻值的定值电阻，则在相同时间内电阻产生的焦耳热之比为（ ） A． B． C． D． 2．如图一所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴转动，产生的正弦式交变电动势在一个周期内的图像如图二所示，则下列说法正确的是（　　） A．时穿过线框的磁通量为零 B．内，矩形金属线框的转速逐渐增大 C．交变电流在1s内方向变化50次 D．时，金属线框处于中性面位置 3．如图所示是振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流规定为正方向，则下列说法中正确的是（　　） A．在内，电场能减小，磁场能增大 B．在内，P的电势比点Q的电势高 C．在内，电容器C处于充电过程中 D．在内，电容器C的上极板带正电 4．某水电站用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户。水电站输出电功率是3×106kW，现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（　　） A．输电线上输送的电流大小为2×105A B．输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C．若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kW D．输电线上损失的功率为，U为输电电压，r为输电线的电阻 5．停在海面的驱逐舰向驶近的潜艇发射某频率的超声波，并接收该潜艇反射回的超声波。若不考虑海水流动对超声波的影响，则与发射的超声波相比（　　） A．潜艇接收到的超声波频率变小，波速不变 B．潜艇接收到的超声波频率变大，波速变大 C．驱逐舰接收到的超声波频率变大，波速不变 D．驱逐舰接收到的超声波频率变小，波速变小 6．有一种光导纤维沿径向折射率的变化是连续的，称为连续型光导纤维。其折射率中心最大，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最小。关于光在连续型光导纤维中的传播，下列四个图中能正确表示其传播路径的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度水平投出，落地时物资与热气球的距离为d. 已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力与投出物资前相同，重力加速度为，不计阻力，以下判断正确的是（　　） A．投出物资后热气球做匀速直线运动 B．投出物资后热气球做匀加速直线运动 C． D． 8．关于电磁波，下列说法正确的是（    ） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直 C．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波仍然可以继续传播 9．如图(a)所示，一列简谐横波以速度u沿x轴正方向传播，在波的传播方向上有P、Q两点，. P、Q两处质点的振动图像分别如图(b)中实线和虚线所示。波速u可能是（    ） A． B． C． D． 10．如图所示为一可调压式自耦变压器，线圈AB均匀绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，拨动滑动触头P就可以调节输出电压。图中变压器视为理想变压器，两电表均为理想交流电表，、．为总阻值为的滑动变阻器。现在CD两端输入电压表达式为的正弦式交流电，下列说法正确的是（　　） A．当变压器滑动触头P逆时针转动时，电流表，电压表示数均变大 B．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电压表读数不变，电流表读数变小 C．若电压表与电流表示数分别是5V和1A，变压器原副线圈匝数比为 D．若变压器滑动触头P拨至PB间线圈匝数是AB间线圈匝数的一半的位置，电压表示数不会超过5V 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11.（4分）一位同学想用平行玻璃砖做测量玻璃折射率的实验，他在实验室中没有找到平行玻璃砖，找到了一块一个角是30°的直角三角形玻璃砖，他决定用此玻璃砖做实验。操作如下： A．将一张白纸放在水平桌面上，将玻璃砖平放在水平桌面上； B．小心地画出玻璃砖的边界，注意别弄脏玻璃砖，边界线贴紧玻璃砖的边缘； C．让一束激光从上表面AC斜射入玻璃砖，从AB边可以看到有光线射出； D．不断改变入射角，使光线从AB边垂直射出； E．小心地描出从AC边入射的光线和从AB边射出的光线。 （1）在图中画出光路图。 （2）量出此激光在AC边的入射角是53°，则激光在此玻璃中的折射率是 。 12.（12分）下列两个实验均应用了传感器，请完成以下填空． （1）饮酒后驾驶严重危害交通安全，“喝酒不开车”已经成为安全驾驶的行为准则。酒精检测仪核心部件为酒精气体传感器，其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图甲所示。利用酒精气体传感器设计一款酒精检测仪电路图如图乙所示。除了酒精气体传感器外，提供以下器材： A．干电池组（电动势E=3.0V，内阻很小，忽略不计） B．表头G（满偏电流6.0mA，内阻rg=200Ω） C．电阻箱R1（最大阻值9999.9Ω） D．电阻箱R2（最大阻值9999.9Ω） E．多用电表 F．开关及导线若干 ①为完成实验，先将表头G和电阻箱R1改装成量程为3V的电压表，作为改装酒精浓度表使用，则R1的阻值应调为 Ω。 ②调整电阻箱R2的阻值为43.5Ω，并将酒精气体浓度为零的位置标注在表头G上2mA处。某次测试酒精浓度时，表头指针如图丙所示。已知酒精气体浓度在0.2mg/mL~0.6mg/mL之间属于饮酒驾驶，即酒驾；酒精气体浓度达到或超过0.6mg/mL属于醉酒驾驶，即醉驾。则该次测试的酒精气体浓度在 （选填“酒驾”或“醉驾”）范围内。 ③使用较长时间后，干电池组电动势不变，内阻增大不可忽略，若直接测量，则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）某实验小组探究单摆运动规律时，采用微型加速度传感器（集成无线数据传输功能，尺寸为23.5 mm×18.7 mm×11.6 mm）进行测量。实验中需将传感器固定于摆球内部，故选用内径略大于传感器尺寸的摆球。用游标卡尺测量摆球内径，示数如图甲所示。实验装置示意图如图乙，传感器可实时测定摆球运动切向（x方向）和径向（y方向，指向悬点）的加速度分量，测得两方向加速度随时间变化曲线分别如图丙、丁所示。请回答下列问题： ①由图甲可知，摆球内径的测量值为__________mm； ②由图像数据可得单摆振动周期T=______s（保留3位有效数字）； ③根据单摆周期公式计算单摆摆长L=______m（取重力加速度g=10 m/s²，结果保留2位有效数字）。 O x y x y 图甲 图乙 三、计算题（本题共3小题，共38分） 13.（10分）（1）一只青蛙在平静的水面上鸣叫时引起水面振动，形成如图甲所示的水波（把水波当成横波处理）。假设原点O处为青蛙所在位置，O处的波源垂直xOy平面振动后，产生的简谐横波在xOy平面内传播，周期为0.01s．实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，此时波恰好传到实线圆处。求实线圆传递到C点的时间。 （2）如图，同一水面上有一片圆形浮萍，水深．一渔民弯腰捕鱼时，鱼受到惊吓后躲在浮萍中心的正下方湖底处，渔民无论在湖面上哪个角度都没有发现鱼的踪影，已知湖水的折射率．求：浮萍的最小半径R． 14.（12分）如图所示，游乐场有一种将蹦极运动和大型滑滑梯结合的游乐项目，一位质量的游客系一条原长的弹性绳，由静止从O点开始下落，弹性绳从开始张紧至最长状态B点所用时间，游客到达B点时弹性绳自动和人体分离，游客顺着滑梯BC来到安全区域，滑梯BC可看作半径为的光滑圆弧，C为圆弧的最低点，将此游客视为质点，不计下落过程中的空气阻力，取．求： （1）从开始张紧至最长状态的过程中，弹性绳所受的平均冲力的大小； （2）若游客在滑梯上运动的时间，求游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小。 15. （16分）如图甲所示为固定安装在机车头部的碰撞吸能装置，由一级吸能元件钩缓装置和二级吸能元件防爬装置（可压缩）构成。某次碰撞实验中，一辆总质量为40t的机车以6m/s的初速度与固定的刚性墙发生正碰。开始仅触发一级吸能元件钩缓装置（由缓冲器与吸能管组成），其弹力随作用行程（压缩量）的变化关系如图乙所示，缓冲阶段，缓冲器弹力与压缩量成正比，属于弹性变形。作用行程为100mm时，达到最大缓冲极限，缓冲器被锁定，钩缓装置中吸能管开始平稳变形，产生的弹力恒为，其作用行程为150mm．吸能管行程结束后，钩缓装置迅速刚化，此时启动二级吸能元件。（设每次碰撞过程中，该吸能装置的性能保持不变，忽略其它阻力影响。）求： （1）一级吸能元件钩缓装置通过缓冲与吸能管变形过程总共吸收的能量； （2）为了测试该吸能装置的一级吸能元件性能，将该套吸能装置安装在机车前端，与静止在水平面上无制动的质量为60t的货车发生正碰（不考虑货车的形变），碰撞时若钩缓装置的吸能管未启动，缓冲器则像弹簧一样工作。若测试中一级吸能元件的最大吸能量不超过吸能总量的75%，求货车被碰后的速率范围。 第 2 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二下期中物理-参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A D D B C A C BD AC AD 11. (1) (2)1.6 12. （1）①300 ②醉驾 ③偏小 （2）①25.6 ②1.44 ③0.52或0.53 13.【答案】(1) 0.01s （2） 【详解】（1）实线圆、虚线圆分别表示时刻相邻的波峰和波谷，由图甲可知 （1分） 则波在水中的传播速度 (2分) 根据题意可知O处此时处于波峰位置，且 实线圆传递到C点的时间 （2分，公式1分，答案1分） （2）鱼反射出的光在刚好水面上浮萍边缘发生全反射，人在湖面上观察不到鱼的踪迹，如图所示 由（1分） 由几何关系可得，设浮萍的最小半径为R，则（2分） 解得（2分） 14. 【答案】(1) (2) 【详解】（1）从跌落至安全带开始张紧时，游客做自由落体运动，则 （2分） 得 从开始张紧至最长状态的过程中，规定竖直向下为正方向，由动量定理得 （2分） 解得：（1分） （2）设游客在C点的速度大小为，从点到C点，由动能定理得 （2分） 解得 从点到C点，动量的变化量 方向水平向左；（1分） 又从点到C点，重力的冲量 方向竖直向下（2分） 由动量定理得, 游客在滑梯上受到的支持力冲量的大小 （2分） 15. 【答案】（1）J；（2）见解析 【详解】（1） 由图可知（2分） （2分） 可得J（2分） （2）当机车速度为时，两车碰撞后两车共速且刚好使一级吸能元件中的缓冲器锁定，此时两车速度设为，则有 （1分） （1分） 可得 ，（1分） 由题可知两车碰撞中当甲车速度时，碰撞过程一级吸能元件中的缓冲器末被锁定此时发生弹性碰撞，弹簧恢复形变后，甲车的速度为，乙车获得速度为，有 （1分） （1分） 可得， 即当时，；（1分） 由题可知两车碰撞中当甲车速度时，碰撞过程一级吸能元件中的缓冲器被锁定后此时启动了吸能管，发生的碰撞为完全非弹性碰撞，吸能元件吸收能量最大且原件吸能总量为时，碰后两车速度相同为，有 （1分） （1分） 可得（1分） 综上所述： 当时，； 当时，。（1分） 学科网（北京）股份有限公司 $$