高級中學名校試卷PAGEPAGE1廣東省惠州市惠東縣2024-2025學年高二下學期4月期中物理試題一、單項選擇題（本題共7小題，每小4分，共28分）。1.分析下列所描述的四個物理現(xiàn)象：①聽到迎面面來的汽笛聲變得尖銳②水塘中的水波能繞過障礙物繼續(xù)傳播③夏天里一次閃電過后，有時會雷聲轟鳴不絕④具有主動降噪功能的耳機，根據(jù)收集到的噪聲信息發(fā)出特定聲波可以抵消噪聲。這些現(xiàn)象分別是波的（）A.多普勒效應、反射現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象B.多普勒效應、衍射現(xiàn)象、反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象C.干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象、多普勒效應、折射現(xiàn)象D.多普勒效應、反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象【答案】B【解析】根據(jù)多普勒效應，當觀察者與波源相互靠近時，接收到的頻率增大，即聽到迎面面來的汽笛聲變得尖銳是多普勒效應；當水波的波長與障礙物尺寸差不多、或者大于障礙物的尺寸時，能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，即水塘中的水波能繞過障礙物繼續(xù)傳播是衍射現(xiàn)象；夏天里一次閃電過后，有時會雷聲轟鳴不絕是由于聲波經(jīng)云層反射而形成的，因此是聲波的反射現(xiàn)象；具有主動降噪功能的耳機，根據(jù)收集到的噪聲信息發(fā)出特定聲波，當發(fā)出的聲波與噪聲的頻率相等時，發(fā)生干涉現(xiàn)象，在減弱區(qū)域可以抵消噪聲，因此是干涉現(xiàn)象。綜上上述，這些現(xiàn)象分別是波的多普勒效應、衍射現(xiàn)象、反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象。故選B2.正電子是電子的反粒子，正電子與電子的質量相等，帶的電荷量也相等，與電子不同的是正電子帶正電。在云室中有垂直于紙面的勻強磁場（方向未畫出），從P點先后發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子的運動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（）A.軌跡1對應的粒子初速度最大B.磁場方向垂直于紙面向里C.軌跡3對應的粒子運動速度越來越大D.軌跡2對應的粒子做勻速圓周運動的周期最大【答案】B【解析】B．根據(jù)題圖可知，1和3粒子繞轉動方向一致，則1和3粒子為電子，2為正電子，電子帶負電且順時針轉動，根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直紙面向里，故B正確；C．電子在云室中運行，洛倫茲力不做功，但粒子受到云室內(nèi)填充物質的阻力作用，所有粒子的速度越來越小，故C錯誤；A．帶電粒子若僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，則有解得半徑為根據(jù)題圖可知軌跡3對應的粒子運動的半徑最大，速度最大，故A錯誤；D．根據(jù)周期表達式有可知三個粒子的周期相同，故D錯誤。故選B。3.如圖所示是一種變壓器的銘牌，根據(jù)上面標示的信息，以下判斷正確的是（）型號：PKT-12-3000輸入?yún)?shù)：220V50Hz輸出參數(shù)：12V3.0AA.這是一個升壓變壓器B.原線圈的匝數(shù)比副線圈的匝數(shù)多C.當原線圈輸入交流電壓220V時，副線圈輸出直流電壓12VD.當原線圈輸入交流電壓220V、副線圈接負載時，副線圈中電流比原線圈中電流小【答案】B【解析】AC．根據(jù)銘牌可知，輸入電壓為時，輸出電壓這是一個降壓變壓器。原線圈輸入交流電，副線圈只能輸出交流電，不會是直流電，故AC錯誤；B．根據(jù)變壓比公式則故B正確；D．根據(jù)知電流與匝數(shù)成反比，故副線圈中電流比原線圈中電流大，故D錯誤。故選B。4.LC振蕩電路如圖所示，某時刻，線圈中的磁場方向向下，且正在增強。P、Q為電容器的上下極板，a、b為回路中的兩點。已知LC振蕩電路的頻率，L為電感，C為電容，對該時刻分析，下列說法正確的是（）A.回路中電流的流向為b到aB.該時刻電流正在變大C.P板帶負電，Q板帶正電D.若在電容器中插入電介質板，則激發(fā)產(chǎn)生電磁波波長將變小【答案】B【解析】A．時刻，線圈中的磁場方向向下，由安培定則可知，電流流向為a到b，A錯誤；BC．此時磁場正在增強，說明電場能正在向磁場能轉化，電容器放電，電流變大，且可由電流流向判斷出P板帶正電，Q板帶負電，B正確，C錯誤；D．若插入電介質板，增大，由可知C增大，激發(fā)產(chǎn)生的電磁波頻率f減小，再由可知，增大，D錯誤。故選B。5.如圖所示，一束光沿AO從空氣射入介質中，以O點為圓心畫一個圓，與折射光線的交點為B，過B點向兩介質的交界面作垂線，交點為N，BN與AO的延長線的交點為M。以O點為圓心，OM為半徑畫另一圓。則以下線段長度之比等于水的折射率的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】令法線與入射光線之間的夾角，即入射角為，法線與折射光線之間的夾角，即折射角為，根據(jù)幾何關系有，根據(jù)折射率的表達式有解得故選C。6.圖甲為棗莊某中學生小制作時提交的無線門鈴按鈕，其原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是（）A.按下和松開按鈕過程，螺線管產(chǎn)生大小相同的感應電流B.按住按鈕不動，門鈴依然會響C.松開按鈕過程，螺線管P端電勢較高D.按下按鈕過程和松開按鈕的過程中，流過門鈴的電流方向是一樣的【答案】C【解析】A．按下和松開按鈕過程，螺線管中磁通量的變化率不一定相同，故螺線管產(chǎn)生的感應電動勢不一定相同，故A錯誤；B．按住按鈕不動時，穿過螺線管的磁通量不變，由電磁感應定律，回路中無感應電流，門鈴不發(fā)聲，故B錯誤；CD．松開按鈕過程，穿過螺線管的磁通量向左減小，根據(jù)楞次定律可知螺線管中感應電流為從端流入，從端流出，螺線管充當電源，則端電勢較高，按下按鈕過程，穿過螺線管的磁通量向左增大，根據(jù)楞次定律可知線管中感應電流為從端流入從端流出，可知，按下按鈕過程和松開按鈕的過程中，流過門鈴的電流方向是不一樣，故C正確，D錯誤。故選C。7.我國新能源汽車近幾年實現(xiàn)了新的跨越，新能源汽車產(chǎn)業(yè)已成為中國制造業(yè)的一張新名片。目前，無線充電技術已經(jīng)在新能源汽車等領域得到應用。如圖所示，地下鋪設有供電的送電線圈，車上的受電線圈與蓄電池相連，送電線圈和受電線圈匝數(shù)比為。當送電線圈接上圖中的正弦交流電后，受電線圈中的電流為20A。不考慮線圈的自感，忽略電能傳輸?shù)膿p耗，下列說法正確的是（）A.受電線圈電流方向每0.02秒改變1次B.送電線圈的輸入功率為1100WC.受電線圈的輸出電壓為D.0.01s時受電線圈瞬時電壓為0V【答案】B【解析】A．由圖像可知交流電的周期為0.02s，即電流方向每0.02秒改變2次，故A錯誤；BC．根據(jù)圖像可知送電線圈的電壓為根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關系有解得受電線圈電壓為根據(jù)變壓器原副線圈功率關系有故B正確，C錯誤；D．0.01s時送電線圈瞬時電壓為0V，送電線圈中的電流為零，但是電流的變化率不為零，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，受電線圈中有感應電動勢，即受電線圈瞬時電壓不為0V，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題（本題共3小，每小題6分，共18分）。8.如圖，一玻璃瓶的瓶塞中豎直插有一根兩端開口的細長玻璃管，管中一光滑小球將瓶中氣體密封，且小球處于靜止狀態(tài)，裝置的密封性、絕熱性良好。對小球施加向下的力使其偏離平衡位置，在時由靜止釋放，小球的運動可視為簡諧運動，周期為T。規(guī)定豎直向上為正方向，則小球在時刻（）A.位移最大，方向為正 B.速度最大，方向為正C.加速度最大，方向為負 D.受到的回復力大小為零【答案】AC【解析】對小球施加向下的力使其偏離平衡位置，在時由靜止釋放，可知此時小球位于最低點，且小球的運動可視為簡諧運動，周期為T。則小球在時刻處于最高點位置，此時位移最大，方向向上（正方向）；小球受到的回復力最大，方向向下，則小球的加速度最大，方向向下（負方向）；此時小球的速度為0。故選AC。9.如圖甲所示是電磁炮發(fā)射過程的情境圖，在發(fā)射過程中，可以簡化為炮彈始終處于磁感應強度為B的豎直方向勻強磁場中。不計一切阻力、不考慮炮彈切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢。下列說法中正確的有（）A.勻強磁場方向為豎直向下B.發(fā)射過程中安培力對炮彈做負功C.若只增大電流，炮彈飛出速度將增大D.若調(diào)換電源正負極并同時將磁場方向變?yōu)榉聪?，則炮彈所受磁場力方向也會反向【答案】AC【解析】A．根據(jù)左手定則可知，勻強磁場方向為豎直向下，故A正確；B．發(fā)射過程中安培力對炮彈做正功，動能增加，故B錯誤；C．若只增大電流，則根據(jù)F=BIL可知，安培力變大，則安培力做功變大，加速度變大，則炮彈飛出速度將增大，故C正確；D．若調(diào)換電源正負極并同時將磁場方向變?yōu)榉聪?，則炮彈所受磁場力方向不變，故D錯誤。故選AC。10.如圖甲所示，質量為m＝3kg的鐵錘從石板上方高h＝5m處由靜止自由落下，豎直砸中石板后，鐵錘與石板瞬間達到共同速度，然后一起向下運動距離d＝5cm后速度減為零，該過程中彈性氣囊A對石板的作用力F隨石板向下運動的距離x的規(guī)律如圖乙所示，已知石板的質量為鐵錘質量的19倍，不計空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是（）A.鐵錘與石板碰撞過程鐵錘所受合外力的沖量大小57N·sB.鐵錘與石板碰撞過程鐵錘所受合外力的沖量大小28.5N·sC.彈性氣囊A對石板作用力的最大值D.彈性氣囊A對石板作用力的最大值【答案】BC【解析】AB．假設鐵錘與石板碰撞前的速度為，則解得鐵錘與石板碰撞，由動量守恒定律，有解得根據(jù)動量定理可知，鐵錘與石板碰撞過程鐵錘所受合外力的沖量大小故A錯誤B正確；CD．彈性氣囊A對石板的作用力F做的功為圖像與橫軸圍成的面積，則從鐵錘與石板共速到兩者速度減為0的過程，根據(jù)動能定理得解得故C正確D錯誤。故選BC。三、實驗題（共18分）。11.用圖示裝置完成“探究單擺周期與擺長的關系”：（1）用游標尺上有10個小格的游標卡尺測量擺球的直徑，結果如圖甲所示，可讀出擺球的直徑為______cm；（2）實驗時，擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運動的最低點的左、右兩側分別放置激光光源與光敏電阻，如圖乙所示，光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t的變化圖線如圖丙所示，則該單擺的周期為______。（3）若把該裝置放到正在勻加速上升的電梯中，用完全相同的操作重新完成實驗，圖像中將______（選填“變大”“不變”或“變小”），圖像中將______（選填“變大”“不變”或“變小”）?！敬鸢浮浚?）1.87（2）2t0（3）變小變小【解析】（1）[1]擺球的直徑為d=18×10mm+0.1mm×7=18.7mm=1.87cm（2）[2]由圖可知，該單擺的周期為T=2t0（3）[3]若把該裝置放到正在勻加速上升的電梯中，則等效重力加速度變?yōu)間＇=g+a>g則用完全相同的操作重新完成實驗，則擺球經(jīng)過最低點時的速度變大，則遮光時間變短，即圖像中將變小，單擺的周期變小，可知圖像中將變小。12.碰撞的恢復系數(shù)的定義式為，其中和分別是碰撞前兩物體的速度，和分別是碰撞后兩物體的速度。若，則為彈性碰撞；則為非彈性碰撞。某同學利用驗證動量守恒定律的實驗裝置（如圖所示）測量兩鋼球碰撞的恢復系數(shù)，實驗中使用半徑相等的鋼質小球1和2，且小球1的質量大于小球2的質量。實驗步驟如下：安裝好實驗裝置，做好測量前的準備，并記下重垂線所指的位置O。第一步：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置。第二步：把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復多次，并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置。第三步：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段、、的長度。上述實驗中，（1）N點是___________的平均位置；A．小球1與小球2碰撞后小球1落點B．小球2落點C．不放小球2，小球1落點（2）恢復系數(shù)的表達式為e=___________（用OM、OP、ON表示）；（3）三個落地點距O點的距離、、與實驗所用的小球質量無關的是___________；（4）若測得小球1與小球2的質量分別為、，則當___________說明碰撞過程動量守恒（用m1、m2、OM、OP、ON表示）?！敬鸢浮浚?）B（2）（3）OP（4）【解析】（1）[1]N點是小球2落點的平均位置，AC錯誤，B正確。故選B。（2）[2]小球做平拋運動，下落的高度相同，運動的時間相同，水平方向是勻速直線運動，則有水平方向速度可用水平位移來代替，則圖中小球1碰前的速度用OP表示，小球1碰后的速度用OM表示，小球2碰后的速度用ON表示，則用測量的長度表示的恢復系數(shù)的表達式為（3）[3]三個落地點距O點的距離、、中，是小球1碰撞前的水平位移，因此與實驗所用的小球質量無關的是OP。（4）[4]若測得小球1與小球2的質量分別為、，則根據(jù)要驗證的關系為則當說明碰撞過程動量守恒。四、解答題（共36分）。13.一列在介質中沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻的波形圖如圖所示，此時坐標為(1cm，0)的質點A剛好開始振動．在=0.45s時刻，質點A恰好第三次到達波峰質點Q的坐標是(-4cm，0).求：（1）質點振動的周期．（2）這列波的傳播速度．（3）從波剛傳到A開始計時，求Q點第一次出現(xiàn)波峰需要時間．【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由題意知所以質點振動的周期為（2）由波形圖知波的波長為波的速度為求出（3）Q點第一次出現(xiàn)波峰，需要處的波峰傳播的距離，所以由得Q點第一次出現(xiàn)波峰需要的時間為14.在芯片制造過程中，離子注入是芯片制造重要的工序。甲圖是我國自主研發(fā)的離子注入機，乙圖是離子注入機的部分工作原理示意圖。初速為零的離子經(jīng)電場加速后沿水平方向先通過速度選擇器，再進入磁分析器，磁分析器是中心線半徑為R的四分之一圓環(huán)，其兩端中心位置M和N處各有一個小孔，利用磁分析器選擇出特定比荷的離子后經(jīng)N點打在硅片（未畫出）上，完成離子注入。已知速度選擇器和磁分析器中的勻強磁場的磁感應強度大小均為B、方向均垂直紙面向外；速度選擇器中勻強電場的電場強度大小為E。整個系統(tǒng)置于真空中，不計離子重力。求：（1）能從速度選擇器中心線通過的離子的速度大小v；（2）能通過N打到硅片上的離子的比荷，并判斷該離子的帶電性質。（3）加速電場的電壓U。（4）離子在磁分析器中的運動時間t?！敬鸢浮浚?）；（2），帶正電荷；（3）；（4）【解析】（1）離子通過速度選擇器時，有解得（2）離子在磁分析器中，有