广东省广州市第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

广州市第二中学2024学年第二学期期中考试 高二物理 命题人： 审题人： 2025.4.24 本试卷共6页，15小题，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和班别填写在答题卡上； 2．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单选题（7小题，每题4分，共28分）。 1． 关于下列四幅图所涉及的物理知识，描述正确的是（　　）。 甲 乙 丙 丁 A．图甲，水中的气泡看上去特别明亮，主要原因是光的折射 B．图乙，一束复色光进入水珠后被分成a、b两束光，由图可知a光频率大于b光 C．图丙，两列水波产生了干涉图样，则这两列水波的振幅一定相同 D．图丁，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，跟踪站接收到的信号频率先增大后减小 2．如图所示为受迫振动的演示装置，在一根根张紧的绳子上悬挂几个摆球，可以用一个单摆（称为“驱动摆”）驱动另外几个单摆。忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法不正确的是（　　）。 A．某个单摆摆动过程中多次通过同一位置时，速度可能不同而加速度一定相同 B．如果驱动摆的摆长为L，振幅为A，若某个单摆的摆长大于L，振幅也大于A C．如果驱动摆的摆长为L，则其他单摆的振动周期都等于2π D．如果某个单摆的摆长等于驱动摆的摆长，则这个单摆的振幅最大 3．如图所示，从左往右看，各线圈在匀强磁场中绕轴匀速顺时针转动，从各自图示位置开始计时，设电流从2流出线圈为正方向，A、C选项中线圈平面与磁场垂直，B、D选项中线圈平面与磁场平行，能产生如图所示交变电流的是（　　）。 A B C D 4．如图甲所示，线圈L的直流电阻不计，导线电阻不计，闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC回路中将产生电磁振荡。从开关S断开计时，线圈中的磁场能随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中不正确的是（　　）。 A．电容器中最大的电场能为 B．在时，电容器右极板带正电 C．该LC电路振荡周期为 D．时间内与时间内回路中的电流方向相反 5．图甲为用手机和轻弹簧制作的一个简谐运动装置。图乙为手机内置的加速度传感器记录其竖直方向的图像，图像为正弦曲线，取向上为正方向。下列说法正确的是（　 ）。 A．t=0.2 s时，手机的速度为0 B．t=0.3 s时，弹簧处于原长 C．手机做简谐运动的周期为0.8 s D．从t=0.3 s至t=0.4 s，手机的动能逐渐增大 6．如图所示，为了加深对机械波形成的理解，师生做了模拟机械波传播的活动。活动中形成的波浪可简化为沿x轴传播的简谐横波。图中，实线是这列波在t = 0时的波形图，虚线是这列波在t =3 s时的波形图，已知该波的周期T大于3s，则下列说法正确的是（　　）。 A．此波沿x轴正方向传播 B．时，处的人向上运动 C．该波的周期可能是12 s D．该波的传播速度可能是 7．如图，底面积足够大的正方形水池内水深h，底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S，侧视图如图所示，水面上形成一个圆形光斑（未画出）。已知水对红光的折射率为n，真空中光速为c，水面上方区域可视为真空，h、n、c均已知，光源大小忽略不计，下列说法正确的是（ ）。 A．无法用题目所给已知量求出圆形光斑的半径 B．从水面射出的所有光线之间都互相平行 C．若光源S竖直向上移动一点，圆形光斑半径将变大 D．若液体蒸发导致液面高度匀速减小，圆形光斑半径也将匀速减小 二、多选题（3小题，每题6分，共18分。部分正确得3分，其他0分）。 8．如图所示，三个长度、内径、管壁厚度相同的木管、铜管、银管竖直固定放置（相距很远），其下端到地面的高度相同。在每个管正上方各有一个完全相同的圆柱形磁铁，分别为a、b、c，它们下表面N极也在同一水平面上。现让a、b、c同时静止释放，它们分别无碰撞地穿过对应管道，忽略空气阻力，已知银的电阻率比铜的电阻率小。下列说法正确的是（ ）。 A．磁铁刚进入铜管时，俯视时铜管电流方向为逆时针 B．a、b、c落地时的速度大小关系为va > vc > vb C．a、b、c下落过程中机械能都不守恒 D．从释放到落地，三根管中磁通量的变化量相同 9．在同一均匀介质中，位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动，形成横波和，时的波形图如图所示，此时波和波分别传播到和处。时波、恰好相遇，则下列说法正确的是（　　）。 A．时，质点沿轴负方向运动 B．波a和波b的波速都是1 m/s C．x=3 m处的质点起振方向沿y轴负方向 D．M、N之间（不包括M、N）有8个点振动一直加强 10．如图所示是远距离输电示意图，现将输送电压由220kV升级为1100kV，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压及用户得到的电压不变，输电线的电阻不变，变压器均为理想变压器。与变化前相比，下列说法正确的是（     ）。 A．变为原来的5倍 B．输电线上的电流变为原来的0.4 C．输电线损失的功率变为原来的0.04 D．降压变压器原、副线圈匝数比变小 三、实验题（共16分）。 11．（6分）利用单摆可以测量当地的重力加速度．如图甲所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 甲 乙 丙 （1）用游标卡尺测量小钢球直径，如图乙所示，读数为 mm； （2）下列最合理的装置是   ； （3）该同学经测量得到5组摆长L和对应的周期T，画出L−T2图线，如图丙，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g= （用LA、LB、TA和TB表示）； （4）处理完数据后，该同学发现在计算摆长时没有计入小钢球半径，这样 （填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。 12．（10分）完成“测定玻璃砖的折射率”的实验，如图①，在白纸上放好待测的长方体玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+“表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。 ① ② ③ ④ （1）在插上大头针时，要求能挡住 （选填“”“”或“和”）的虚像； （2）现有甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图所示的四组插针结果并绘制了入射光线。从图上看，测量结果准确度最高的同学是 ； （3）某次实验中，在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系如图②所示，其他操作均正确，以、为界面画光路图。测得的折射率和真实值相比___________（填“偏大”、“偏小”、“不变”或“均有可能”）； （4）在某次实验中绘制光路图及测量角度如图③，计算得玻璃砖的折射率n= （用图中字母表示）； （5）不使用量角器的情况下，某同学完成了如图④的光路图后，O点为法线NN′与玻璃砖上边界的交点，以O点为圆心，以10.00cm为半径画圆，分别交线段OA于A点，交线段OO′的延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于B点，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图所示用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm，由此可得出玻璃的折射率n= （结果保留两位有效数字）。 四、解答题（共38分）。 13．（10分）如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置位于处的质点，Q是平衡位置位于处的质点。如图乙所示为质点Q的振动图像，求： （1）该列波的波速v以及波的传播方向； （2）P点的振动方程； （3）x=0 m的质点处于波峰的时刻。 14．（12分）半径为R的玻璃半球的截面图如图所示，某平行单色光正对且垂直半球的平面入射，其横截面半径恰好与该玻璃半球的半径相等，且横截面恰好与半球的平面完全重合。已知该单色光柱光强处处相同，光在真空中传播的速度为c，玻璃半球对该单色光的折射率为，不考虑光的多次反射，玻璃半球外视作真空，求： （1）距O点0.25 R位置入射的光从半球面射出时的折射角大小； （2）从半球面射出的光在玻璃半球内传播的最短时间； （3）从半球面射出的光占从半球的平面射入的光的百分比。 15．（16分）如图所示，宽度为的光滑平行金属导轨Ⅰ左端连接阻值为的电阻，右端连接半径为的四分之三光滑金属圆弧导轨，圆弧最高端与足够长且宽度为的倾斜粗糙平行金属导轨Ⅱ右端对齐但稍稍错开，导轨Ⅱ倾角为，导轨Ⅱ左端连接阻值为的电阻，导轨Ⅰ和导轨Ⅱ不交错。圆弧导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度大小为，导轨Ⅱ所在区域有方向垂直斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度大小为，两磁场不重叠。一根质量为、电阻为金属杆从导轨Ⅰ上处静止释放，沿着圆弧运动到最低处时，对轨道的压力大小为。之后施加外力使金属杆沿圆弧轨道做匀速圆周运动，速度大小与处于最低处时相同。通过后立即撤去外力，处有一光滑小圆弧使金属杆无碰撞地进入导轨Ⅱ的上表面。金属杆与导轨始终接触良好，导轨Ⅱ与金属杆的动摩擦因数为，导轨电阻不计，空气阻力不计，重力加速度为g，求： （1）从处运动至处的过程中，金属棒产生的热量； （2）从处运动至处的过程中，金属杆克服安培力做功以及克服安培力做功的平均功率； （3）讨论金属杆在导轨Ⅱ上的最终速度与动摩擦因数的关系。 高二物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B C A C D AD BCD AB 11、 18.6（2分） C（1分） （2分） 不影响（1分） 12、和 甲 偏小 1.5 （每空2分） 13、解：（1）由甲图，波长，由乙图，周期T=0.2 s，则波速v=，（2分） 得v=60 m/s，（1分） 由t=0.1s时，Q向y轴负方向振动，则波向x轴正方向传播。（1分） （2）分析知，t=0时，P从平衡位置向y轴负方向振动 设P点的振动方程为y=Acos(t+)，代入：A=10cm、、t=0时，y=0（2分） 得，根据P向y轴负方向振动，舍去（1分） 得：y=10cos(t+)cm（1分） （若算出10sin(10t+) cm也算对） （3）分析知，t=0时，x=0处质点从平衡位置向y轴正方向振动 知处于波峰时，t=0.25T+nT，n=0,1,2,3,...... （1分） 得： （1分） 14、解：（1）如图，由折射定律：（2分） 由几何关系：，（1分） 得：30°（1分） （2）分析知，入射位置距离O点越远，光在玻璃半球中的路程越小，时间越短 设到O点距离为d的入射光恰好发生全反射， （2分） 由几何关系：，得 d=0.5R 光传播的路程s=R，光在介质中速度为 ， 传播的最短时间 （2分）得， （1分） （3）到O点小于d范围内的光可以从球面射出，占比为 （2分） 得占比为 25% （1分） 15、解：（1）在cd处，由牛顿第二定律： （2分） 由能量守恒：（2分） 运动中，棒与电阻的电流时时相等，由焦耳定律知，两者产热之比为电阻之比， 则：（1分）得：（1分） （2）从cd至eg，克服安培力的平均功率即为电路发热的热功率 在cd、eg处时，感应电动势恰好为最大值， （1分） 金属棒做匀速圆周运动，可计算其感应电动势，，恰好符合正弦式交流电从峰值算起的半个周期 该段时间内有效值（1分） 而 则：（1分） 得克服安培力做功 （1分） 功率（1分） （3）进入导轨Ⅱ，金属棒感应电动势 ，，（1分）沿斜面向上 若，，则金属棒减速运动，减速到0后，恰静止，（1分） 若，，则金属棒减速运动，减速到0后，在重力分力与静摩擦力下静止，；（1分） 若，，当（1分）时，达到匀速， 此时 （1分） 第 8 页 共 9 页 第 9 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $$