精品解析：内蒙古杭锦后旗奋斗中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

奋斗中学2024-2025学年第二学期期中考试 高二物理 一、单选题（1-7为单选题，每小题4分，8-10为多选题，每小题6分） 1. 下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为（　　） A. 7.5 V B. 2 V C. 8 V D. 3 V 3. 我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（　　） A. 高频载波属于纵波 B. 使高频载波随低频神经信号改变过程属于调制 C. 体外接收电路的固有频率与低频神经信号的频率相等 D. 体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号 4. 振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列几幅图片描绘的情景分析正确的是（　　） A. 图甲救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率相同 B. 图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号的波长越短，效果越好 C. 图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤 D. 图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍 5. 图甲为一列简谐波在某时刻波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。则由图可知，下列说法正确的是（ ） A. 此时刻Q点向下振动 B. 该简谐波沿x轴的负方向传播 C. 该简谐波的传播速度为20m/s D. 从该时刻起，经过0.1s质点P沿x轴传播的路程为0.4m 6. 如图所示，点S为振源，其频率为10Hz，所产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s，P、Q是波传播途中的质点，已知，，则当S通过平衡位置向上运动时（　　） A. P质点在波谷 B. P质点通过平衡位置向上运动 C. Q质点通过平衡位置向上运动 D. Q质点在波峰 7. 一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为和，a、b在玻璃中的传播速度分别为和，则（　　） A. B. C. D. 8. 下列关于简谐振动和简谐波的说法中正确的是（　　） A. 弹簧振子的周期与振幅有关 B. 横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C. 在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D. 单位时间内经过介质中某一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率 9. 如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈匝数之比为5：1 B. 原、副线圈匝数之比为4：1 C. 此时a和b的电功率之比为4：1 D. 此时a和b的电功率之比为1：4 10. 如图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙，图丙为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻两波源产生的波分别传到了点和点，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为T=，则下列说法正确的是（　　） A. 该超声波悬浮仪发出的超声波频率为340Hz B. 经过，质点P沿x轴正方向移动3.4cm C. 两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有7个节点 D. 拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数 二、实验题（每空3分，共18分） 11. 半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪原理图，为定值电阻，为酒精气体传感器。如图乙所示为酒精气体传感器的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。 （1）驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，电压表的读数越______（填“大”或“小”）。 （2）当酒精气体浓度为0时的阻值为______Ω。若某司机呼气酒精浓度为，此时的阻值为______Ω（结果均保留2位有效数字）。 12. 在“用单摆测重力加速度”的实验中， （1）某同学的操作步骤为： a.取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架上 b.用米尺量得细线长度 c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球 d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期 e.用公式计算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比______（选填“偏大”、“相同”或“偏小”） （2）另一同学利用该单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下L方，他仍将当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为______。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将______。（填“偏大”、“偏小”或“相同”） 三、计算题（共36分） 13. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，求： （1）该透明介质的折射率； （2）OQ边上有光射出部分的长度。 14. 如图所示，沿x轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，试求： （1）简谐横波波长和振动质点的振幅； （2）简谐横波的周期可能值是多大？ （3）若波的周期大于2s，判断波的传播方向，并求波的传播速度大小。 15. 有一台内阻为1Ω的发电机，供给一个学校照明用电。如图所示，升压变压器的匝数比为，降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻。全校共22个班，每班有“220V 40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则： （1）降压变压器输出功率为多大？输电线上损失的功率为多大？ （2）升压变压器的输出电压和输入电压分别为多大？ （3）发电机电动势E为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 奋斗中学2024-2025学年第二学期期中考试 高二物理 一、单选题（1-7为单选题，每小题4分，8-10为多选题，每小题6分） 1. 下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中电流大小发生周期性变化，但方向保持不变，所以不是交变电流，故A正确； BCD．图中电流大小、方向均发生周期性变化，均是交变电流，故BCD错误。 故选A。 2. 如图所示为一交流电压随时间变化的图象。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为（　　） A. 7.5 V B. 2 V C. 8 V D. 3 V 【答案】B 【解析】 【详解】由电压随时间变化的图象可知，它不是正弦式电流，因此有效值不是等于最大值除以,取一个周期进行分析，在0~1s内是正弦式电流，则电压的有效值等于V。在1~3s内是恒定电流，则有效值等于9V。则在0~3s内，产生的热量为 解得 故选B。 3. 我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（　　） A. 高频载波属于纵波 B. 使高频载波随低频神经信号改变的过程属于调制 C. 体外接收电路的固有频率与低频神经信号的频率相等 D. 体外接收电路中信号经过调谐还原出低频神经信号 【答案】B 【解析】 【详解】A．高频载波是电磁波，属于横波，故A错误； B．使高频载波随低频神经信号改变的过程属于调制，故B正确； C．体外接收电路的固有频率与高频载波的频率相等，故C错误； D．体外接收电路中的信号经过检波还原出低频神经信号，故D错误。 故选B。 4. 振动和波存在于我们生活的方方面面，关于下列几幅图片描绘的情景分析正确的是（　　） A. 图甲救护车向右运动的过程中，A、B两人听到警笛声的频率相同 B. 图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号的波长越短，效果越好 C. 图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强的超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤 D. 图丁是干涉型消声器的结构示意图，波长为λ的同一声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为λ的整数倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据多普勒效应可知，甲救护车向右运动的过程中，A听到警笛声的频率大于救护车发出的警笛声的频率，B听到警笛声的频率小于救护车发出的警笛声的频率，则A、B两人听到警笛声的频率不同，故A错误； B．障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多，波将发生明显的衍射现象，图乙要在大山后面的房舍内收听到广播，发射台发出的信号波长越长效果越好，故B错误； C．图丙在发射载人宇宙飞船时，火箭要产生较强超低频振动，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，造成人体器官的损伤，故C正确； D．根据波的干涉，波长为的声波通过上下两通道后相遇的路程差应该为的奇数倍，故D错误。 故选C。 5. 图甲为一列简谐波在某时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。则由图可知，下列说法正确的是（ ） A. 此时刻Q点向下振动 B. 该简谐波沿x轴的负方向传播 C. 该简谐波的传播速度为20m/s D. 从该时刻起，经过0.1s质点P沿x轴传播的路程为0.4m 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由乙图可知，此时质点P向下振动，根据波传播的特点，沿波的方向上，“上波下、下波上”的规律可得，波沿x正方向传播，质点Q向上振动，AB错误； C．由甲图可知，该波的波长 由乙图可知，其周期为 故波速为 C正确； D．经过0.1s，质点P只会在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，其经过的路程为振幅的2倍，即 D错误。 故选C。 6. 如图所示，点S为振源，其频率为10Hz，所产生的简谐横波向右传播，波速为40m/s，P、Q是波传播途中的质点，已知，，则当S通过平衡位置向上运动时（　　） A. P质点在波谷 B. P质点通过平衡位置向上运动 C. Q质点通过平衡位置向上运动 D. Q质点在波峰 【答案】D 【解析】 【详解】波长为 则， 当S通过平衡位置向上运动时P质点通过平衡位置向下运动，Q质点在波峰。 故选D。 7. 一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为和，a、b在玻璃中的传播速度分别为和，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据折射定律 为a、b两束单色光的入射角相同，a光的折射角小于b光的折射角，则a光的折射率大于b光的折射率，选项AB错误； CD．根据 由于a光的折射率大于b光的折射率，则有 选项C错误，D正确。 故选D。 8. 下列关于简谐振动和简谐波的说法中正确的是（　　） A. 弹簧振子的周期与振幅有关 B. 横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C. 在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D. 单位时间内经过介质中某一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．弹簧振子的周期与振幅无关，所以A错误； B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，所以B正确； C．在波传播方向上的某个质点的振动速度不是波的传播速度，所以C错误； D．单位时间内经过介质中某一点的完整波的个数就是这列简谐波的频率，所以D正确； 故选BD。 9. 如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的5倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈匝数之比为5：1 B. 原、副线圈匝数之比为4：1 C. 此时a和b的电功率之比为4：1 D. 此时a和b的电功率之比为1：4 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．灯泡均正常发光，电压均为额定电压U0，则变压器原线圈输入电压为4U0，由 可得 A错误，B正确； CD．根据原副线圈电流与线圈匝数的关系可知 此时a和b的电功率之比为 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙，图丙为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻两波源产生的波分别传到了点和点，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为T=，则下列说法正确的是（　　） A. 该超声波悬浮仪发出超声波频率为340Hz B. 经过，质点P沿x轴正方向移动3.4cm C. 两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有7个节点 D. 拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由丙图可知该超声波波长为=1cm，则悬浮仪发出的超声波频率为 故A错误； B．质点P只在平衡位置附近振动，而不随波迁移，故B错误； C．由图丙可知，两波源的起振方向相反，设距离P点x处为减弱点，则 n=1时x=1.5cm，n=2时x=1cm，n=3时x=0.5cm，n=4时x=0cm，同理O点右侧有3个振动减弱点，即两列波叠加稳定后，P、Q之间(不包括P、Q)共有7个节点，故C正确； D．拔出图乙线圈中的铁芯，则L减小，根据 可知振动频率变大，由 可知波长减小，则可以增加悬浮仪中的节点个数，故D正确。 故选CD。 二、实验题（每空3分，共18分） 11. 半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图，为定值电阻，为酒精气体传感器。如图乙所示为酒精气体传感器的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线。 （1）驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，电压表的读数越______（填“大”或“小”）。 （2）当酒精气体浓度为0时的阻值为______Ω。若某司机呼气酒精浓度为，此时的阻值为______Ω（结果均保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 大 ②. 6 ③. 14 【解析】 【详解】（1）[1]由图可以看出，酒精气体浓度越大，传感器阻值越小，电路总电阻减小，总电流变大，两端电压变大，即电压表读数越大。 （2）[2]由图乙可知，酒精气体浓度为0时的阻值为。 [3]酒精浓度为，此时的阻值为。 12. 在“用单摆测重力加速度”的实验中， （1）某同学的操作步骤为： a.取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架上 b.用米尺量得细线长度 c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球 d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期 e.用公式计算重力加速度 按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比______（选填“偏大”、“相同”或“偏小”） （2）另一同学利用该单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下L方，他仍将当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为______。请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将______。（填“偏大”、“偏小”或“相同”） 【答案】（1）偏小 （2） ①. ②. 相同 【解析】 【小问1详解】 摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和，由于摆长的测量值偏小，则测得的重力加速度偏小。 小问2详解】 [1]由单摆周期公式 得 则 由图像可知，斜率 则 [2]由图像可知，L与成正比，由于单摆摆长偏大还是偏小不影响图象的斜率k，因此摆长偏小不影响重力加速度的测量值，用图像法求得的重力加速度准确，该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相同。 三、计算题（共36分） 13. 如图所示，楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，OP边上的点光源S到顶点O的距离为d，垂直于OP边的光线SN在OQ边的折射角为45°。不考虑多次反射，求： （1）该透明介质的折射率； （2）OQ边上有光射出部分的长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设光线在界面的入射角为，折射角为，几何关系可知 该透明介质的折射率 （2）光线射出界面的临界为发生全反射，光路图如下，其中 光线在两点发生全反射，有全反射定律 即两处全反射的临界角为，之间有光线射出，由几何关系可知 14. 如图所示，沿x轴传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，试求： （1）简谐横波的波长和振动质点的振幅； （2）简谐横波的周期可能值是多大？ （3）若波的周期大于2s，判断波的传播方向，并求波的传播速度大小。 【答案】（1）， （2）波向右传；波向左传 （3）向右，4m/s 【解析】 【分析】 【小问1详解】 由波形图可知，。 【小问2详解】 若波向右传播，从t1到t2时间内波传播距离为 则 根据 若波向左传播，从t1到t2时间内波传播的距离为 则 根据 【小问3详解】 根据上一问的分析知当n=0时，周期最大，只有波向右传播，波的周期最大为3s大于2s，波的传播速度为。 【点睛】 15. 有一台内阻为1Ω的发电机，供给一个学校照明用电。如图所示，升压变压器的匝数比为，降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻。全校共22个班，每班有“220V 40W”的灯6盏，若保证全部电灯正常发光，则： （1）降压变压器输出功率为多大？输电线上损失的功率为多大？ （2）升压变压器的输出电压和输入电压分别为多大？ （3）发电机的电动势E为多大？ 【答案】（1）5280W，144W （2）904V，226V （3）250V 【解析】 【分析】 【小问1详解】 降压变压器输出功率，供全校22个班，每班6盏灯，且全部正常发光，均达到额定功率40W，有 降压变压器负载电流为 根据 解得 输电线上损失的功率 【小问2详解】 根据，， 解得 【小问3详解】 根据， 发电机的电动势 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$