山西省运城市2023-2024学年高二下学期期中物理试题

这是一份山西省运城市2023-2024学年高二下学期期中物理试题，共8页。试卷主要包含了答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：新人教选择性必修第一册第二章至第四章，选择性必修第二册第三章至第五章。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.关于简谐运动，下列说法正确的是（ ）
A.物体位移方向总和速度方向相反B.物体位移方向与回复力方向相反
C.物体到达平衡位置时，速度为零D.物体在平衡位置时，合力一定为零
2.传感器已广泛应用在生产、生活中.关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A.霍尔元件可以把电学量转化为磁学量
B.热敏电阻是把热量转化为电阻的敏感性元件
C.话筒是将电信号转化为声信号的一种声音传感器
D.干簧管作为磁传感器，常被用于控制电路的通断
3.周末小明坐在客厅沙发上用电视机观看某科幻电影，情节紧张刺激、扣人心弦，与此同时，来访的亲友快步向客厅走来（靠近电视机），小明家长快步前去迎接（远离电视机）.若电视机发出声音的频率不变，则下列说法正确的是（ ）
A.大家听到的声音频率相同B.小明听到的声音频率越来越大
C.小明家长听到的声音频率越来越小D.来访的亲友听到的声音频率越来越小
4.甲、乙两人将两组偏振片分别放于各自眼睛的前方，甲观察通过小孔进入室内的自然光，乙观察光滑桌面反射来的自然光.同时转动偏振片，观察到光的情况是（ ）
A.甲的亮暗保持不变B.乙的亮暗保持不变
C.甲、乙的亮暗均保持不变D.甲、乙的亮暗均交替变化
5.如图所示为频率相同、振幅相同的两列横波在某时刻相遇时的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷.下列说法正确的是（ ）
A.质点M是振动加强点，一直位于波峰处
B.质点M是振动减弱点，一直位于平衡位置
C.质点M是振动加强点，一直位于波峰处
D.质点M是振动减弱点，一直位于平衡位置
6.2024年4月3日，中国台湾花莲县海域发生7.3级地震，震源深度12km.如图所示，高度约为30m的“天王星大楼”发生严重倾斜，是所受地震影响最大的建筑物之一.若钢混结构建筑物的固有频率与其高度的平方成正比，其比例系数为0.1，则地震波到达地面的频率最可能是（ ）
A.B.C.D.
7.被誉为“救命神器”的自动体外除颤仪（AED），是一种用于抢救心脏骤停患者的便携式医疗设备，其结构如图所示.低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电，除颤治疗时，开关拨到2，利用电极将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动.若无其他条件变化，下列说法正确的是（ ）
A.放电过程中，脉冲电流大小不变
B.放电脉冲电流的振荡周期与电容C成正比
C.放电脉冲电流的振荡周期与自感系数L成正比
D.脉冲电流作用于不同人体时，电流大小不同
8.光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上.如图所示，DUV光刻机使用的是波长为的深紫外线，为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充浸没液体以提高分辨率.下列说法正确的是（ ）
A.深紫外线从真空进入浸没液体后，频率变大
B.深紫外线从真空进入浸没液体后，波长变长
C.传播相等的距离，深紫外线在浸没液体中的时间比在真空中的时间更长
D.深紫外线在浸没液体中更容易发生衍射，能提高分辨率
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
9.光学技术作为一门高精密度的学科，近年来发展迅猛.关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是（ ）
A.光的偏振现象说明光是纵波
B.“泊松亮斑”是圆孔衍射的结果
C.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是因为光的干涉
D.光纤传导利用的是光的全反射原理，且光纤内芯的折射率比外套的大
10.一列简谐横波在时的波形如图所示，质点P的平衡位置在处.若时，质点P通过的路程为16cm，则下列说法正确的是（ ）
A.该简谐横波的周期为1s
B.该简谐横波的波速为
C.若该简谐横波沿x轴正方向传播，则质点P的振动方程为
D.若该简谐横波沿x轴负方向传播，则质点P的振动方程为
三、非选择题：本题共5小题，共58分.
11.（8分）某同学用单摆测重力加速度的实验装置如图甲所示.让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像如图乙所示.
（1）关于实验操作，下列说法正确的是______。
A.摆球尽量选择质量大、体积小的球
B.摆球尽量选择质量小、体积大的球
C.摆线要选择适当细些、长些、弹性好的细线
D.为了使单摆做简谐运动，摆角应不大于5°
（2）由图乙可知，该单摆的周期______.（用图乙中字母表示）
（3）用游标卡尺测得摆球的直径如图丙所示，其读数为______cm.
（4）若摆球的质量为m，则当地重力加速度大小______.（用题给物理量符号表示）
12.（10分）如图甲所示是“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置.
（1）在图甲中，光具座上安装的元件a、b、c分别是______。
A.透镜、单缝、滤光片B.透镜、滤光片、单缝
C.滤光片、透镜、单缝D.滤光片、单缝、透镜
（2）在组装仪器时单缝和双缝应该相互______（填“垂直”或“平行”）放置.
（3）分划板的中心刻线分别对准第1条和第7条亮纹的中心时，手轮上的读数如图乙所示，可知干涉条纹的间距为______mm.
（4）已知双缝到光屏之间的距离为，双缝之间的距离为，则该单色光的波长为______.
（5）在双缝干涉实验中发现条纹太密，难以测量，下列操作可以使条纹变稀疏的是______。
A.增大双缝间距B.减少双㖓间距
C.增大双缝到屏的距离D.入射光改用波长较短的光
13.（12分）一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，此时平衡位置为的质点P在时第一次到达波峰.求：
（1）该简谐横波的波速及周期；
（2）内，质点P通过的路程.
14.（12分）如图所示，一光学器材的横截面为一直角梯形，其中平行于，.一平行于底边的单色光从边的M点射入该光学器材，恰好经过边的N点（图中未画出）.已知，，光在真空中的传播速度大小为，求：
（1）该光学器材的折射率；
（2）该单色光在该光学器材中的传播时间.（不考虑多次反射）
15.（16分）如图所示为发电机的发电原理装置图，矩形线圈的面积为，共有匝，线圈总电阻为，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为的定值电阻连接，不计交变电流表的内阻.在外力作用下线圈以的转速绕轴匀速转动，求：
（1）电流表的示数；
（2）内，外力对线图做的功；
（3）线圈从中性面转过180°的过程中，通过电阻R的电荷量.（结果可保留）
山西2024年4月份高二期中调研测试·物理
参考答案、解析及评分细则
1.B 物体的位移方向与速度方向可能相同，也可能相反，但一定与回复力方向相反，A错误、B正确；做简谐运动的物体在平衡位置的速度最大，C错误；物体到达平衡位置时，合力不一定为零，例如单摆，D错误.
2.D 霍尔元件可以把磁学量转化为电学量，A错误；热敏电阻是把温度这个热学量转化为电阻这个电学量的敏感性元件，B错误；话筒是将声信号转化为电信号的传感器，C错误；干簧管作为磁传感器，通过磁化可以使弹簧片接触或断开，经常被用于控制电路的通断，D正确.
3.C 由题意可知，小明相对于电视机静止不动，故小明听到的声音频率不变，B错误；小明家长在远离电视机，根据多普勒效应，可知小明家长听到的声音频率越来越小，C正确；来访的亲友在靠近电视机，根据多普勒效应，可知来访的亲友听到的声音频率越来越大，D错误；综合分析，A错误.
4.A 自然光经过偏振片后变为偏振光，当转动偏振片时，光的强度不变，即甲观察到的光亮度保持不变，A正确、D错误；由于自然光经过光滑桌面反射后，反射光为偏振光，当转动偏振片时，光的强度发生变化，即乙观察到的光亮暗交替变化，B、C错误.
5.D 质点M是两波峰相遇的位置，故是振动加强点，振幅变为原来的两倍，不是一直处于波峰或平衡位置，A、B错误；质点N是波峰与波谷相遇的位置，故是振动减弱点，又因两列横波的振幅相同，故质点N一直处于平衡位置，C错误、D正确.
6.A 设建筑物的固有频率为，根据题意有，地震波到达地面的频率与钢混结构建筑物的固有频率越接近，钢混建筑物所受影响越大，故地震波到达地面的频率最可能是，A正确.
7.D 放电过程中，电流大小先增大后减小，A错误；根据振荡电路周期，可知放电脉冲电流的振荡周期与和成正比，B、C错误；脉冲电流作用于不同人体时，因不同人体的电阻不同，故电流大小不同，D正确.
8.C 深紫外线进入液体后频率不变，传播速度变小，根据，可知深紫外线的波长变短，更不容易发生明显衍射，A、B、D错误；设传播距离为L，在真空中的时间，在液体中的时间，可知，C正确.
9.CD 光的偏振现象说明光是横波，A错误；“泊松亮斑”是小圆盘衍射的结果，B错误；太阳底下肥皂泡呈彩色，是因为肥皂泡的内外表面反射相同频率的光，进行叠加，是光的干涉，C正确；光在光纤中的传输利用了全反射的原理，要求光线从光密介质射向光疏介质，则光纤内芯的折射率比外套的大，D正确.
10.AC 由图像可知，该简谐横波的振幅为，时，质点P通过的路程满足，解得，A正确；由图可知，该简谐横波的波长为，则该简谐横波的波速为，B错误；由图可知，时，质点P位于平衡位置，振动的角频率为，若该简谐横波沿x轴正方向传播，则质点P的振动方程为，若该简谐横波沿x轴负方向传播，则质点P的振动方程为，C正确、D错误。
11.（1）AD （2） （3）1.060 （4）（每2分）
解析：（1）为了减小空气阻力的影响，摆球尽量选择质量大、体积小的球，A正确、B错误；摆线要选择适当细些、长些、弹性差的细线，C错误；为了使单摆做简谐运动，摆角不能大于5°，D正确.
（2）摆球经过最低点即平衡位置时，拉力达到最大，则单摆一个周期内摆线拉力有两次达到最大，由图乙可知，该单摆的振动周期为.
（3）由图丙可知，摆球的直径.
（4）设摆球的最大摆角为，在最高点有，从最高点到最低点，由动能定理得，在最低点有，联立解得.
12.（1）B （2）平行 （3）0.945 （4）756 （5）BC（每空2分）
解析：（1）根据“用双缝干涉测量光的波长”实验装置的要求，a、b、c分别是透镜、滤光片、单缝，B正确.
（2）只有保证单缝和双缝互相平行，才能在屏上出现明暗相间的条纹.
（3）分划板的中心刻线对准第1条时读数，分划板的中心刻线对准第7条时读数，则相邻两条亮条纹的间距为.
（4）根据条纹间距公式，有.
（5）根据可知，减少双缝间距、增大双缝到屏的距离、入射光改用波长较长的光，都可以增加条纹间距，使条纹变稀疏，B、C正确.
13.解：（1）时间内，平衡位置处的振动形式传播至P点
则该简谐横波的传播速度为（2分）
由图可知，简谐横波的波长为（1分）
则该简谐横波的周期为（2分）
（2）由图可知，简谐横波的振幅为（1分）
由图可知，时，质点P沿y轴负方向运动（1分）
0∼2.5s内，质点P通过的路程为（2分）
2.5s∼7s内，质点P通过的路程为（2分）
则0∼7s内，质点P通过的路程为（1分）
14.解：（1）光路如图所示，可知该单色光在边的入射角（1分）
由几何关系可知，折射角（1分）
由折射定律有（2分）
（2）全反射的临界角满足（1分）
由几何关系可知，光线到达边时的入射角（1分）
因，故光线在边发生全反射（1分）
由几何关系有（1分）
设该单色光射到边的Q点，由几何关系有（1分）
该单色光在光学器材中的传播速度大小为（1分）
则该单色光在该光学器材中的传播时间（2分）
15.解：（1）线圈做匀速圆周运动的角速度为（1分）
线圈产生的感应电动势最大值为（2分）
感应电动势的有效值为（1分）
则电流表的示数为（2分）
（2）内，电路的焦耳热为（2分）
由能量转化关系可知，内外力对线圈做的功为（2分）
（3）线圈从中性面转过180°的过程中，感应电动势的平均值（2分）
感应电流的平均值为（2分）
联立解得通过电阻R的电荷量为（2分）