2023-2024学年广东省肇庆市封开县江口中学高二（下）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.在梦溪笔谈中有一段记录：“鼓其应弦，纸人跃，它弦即不动”，意思是拨动其中特定的一根弦，纸人跳动，但拨动其他弦却感觉不到动，此现象为
A. 全反射现象 B. 干涉现象 C. 共振现象 D. 多普勒效应
2.如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在水平面上、两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移随时间的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 时，振子的回复力最大
B. 该振子的频率为
C. 到的时间内，振子通过的路程为
D. 该振子的振幅为
3.蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为，则下列说法正确的是( )
A. 昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”的昆虫翅膀振动的频率决定
B. 当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于时，丝网不振动
C. 当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为时，丝网的振幅最大
D. “落网”的昆虫翅膀振动的频率越小，丝网的振幅越大
4.关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是( )
A. 图甲中经调制后的无线电波的波形是调频波的波形
B. 图乙医用内窥镜利用了光的全反射现象
C. 图丙是薄膜干涉演示实验中，将肥皂膜水平放置后，观察到的干涉图样
D. 图丁观看立体电影的眼镜镜片利用了光的多普勒效应
5.如图，游泳池注水后池底的射灯发出单色光从水中射向前后表面平行的玻璃侧壁，侧壁右侧为空气，该单色光在水、玻璃、空气中的折射率分别为、、，则光路可能是( )
A. B.
C. D.
6.传感器的应用越来越广泛，以下关于传感器在生产生活中的实际应用，说法正确的是( )
A. 电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器
B. 宾馆的自动门能“感受”到人走近，主要利用的是声音传感器
C. 检测汽车尾气排放是否符合标准，主要利用的是热传感器
D. 红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度
7.某种手机的无线充电原理如图所示。无线充电器中的基座线圈与的交变电源相连产生变化的磁场，手机中的接收线圈便能感应出电流给手机电池充电。已知接收线圈的两端电压为，下列说法正确的是( )
A. 无线充电工作原理是互感原理
B. 接收线圈中电流的频率为
C. 无线充电发射线圈与接收线圈匝数比为
D. 该无线充电器能对所有手机进行充电
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图甲所示为振荡电路，图乙的图像表示振荡电路中电容器上极板电荷量随时间变化的关系，下列说法正确的是( )
A. 时间内，线圈中磁场能在减少 B. 、两时刻电路中电流最小
C. 该电路可以有效地发射电磁波 D. 时间内，电容器电场能在增大
9.如图所示为一交流电动机的铭牌，当该电动机正常工作时，使用的交流电( )
A. 电压的峰值为 B. 电压的有效值为
C. 周期为 D. 周期为
10.一列简谐横波在介质中沿轴传播，波速为，时的波形图如图所示，为该介质中的一质点。则( )
A. 该波的波长为
B. 该波的周期为
C. 时质点的加速度方向沿轴负方向
D. 内质点运动的路程等于
三、填空题：本大题共1小题，共8分。
11.某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电源两端，当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。
当温度升高到设定值时，衔铁被吸合，是因为热敏电阻的阻值随温度升高而__________填“增大”或“减小”，继电器的磁场强度__________填“增强”或“减弱”。
若把继电器电源的正负极调转，对实验__________影响选填“有”或“无”。
若要调高温控装置的温度，图中滑动变阻器滑片应向__________填“左”或“右”滑动。
四、实验题：本大题共1小题，共8分。
12.如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面和，为直线与的交点，在直线上竖直地插上、两枚大头针。
该同学接下来要完成的必要步骤有________。
A.插上大头针，使仅挡住的像
B.插上大头针，使挡住的像和的像
C.插上大头针，使仅挡住
D.插上大头针，使挡住和、的像
过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接测量图中角和的大小，则玻璃砖的折射率________；
如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，移到图中虚线位置，而在作光路图时不变，则所测得的折射率将________填“偏大”“偏小”或“不变”。
若所使用的玻璃砖的与不平行，其他操作无误，则所测得的折射率将________填“偏大”“偏小”或“不变”。
五、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图甲所示，为某一列简谐波在时刻的图像，图乙是这列波上质点从这一时刻起的振动图像，试求：
波的周期和波长；
波的传播方向和波速大小；
又经历，质点的位移和此过程质点运动的路程。
14.如图甲所示，一个圆柱体水桶的底面直径与高分别为和、当桶内无水时，从某点恰能通过桶顶端某点看到桶底边缘的某点。如图乙所示，当桶内水的深度等于桶高的一半时，仍沿方向看去，恰好看到桶底上的点，、两点相距。已知光在真空中的传播速度为、求：
水的折射率；
光从点传到点的时间。
15.小型水力发电站的发电机输出功率为，输电线的电阻为，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为，所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示，已知升压变压器的原、副线圈的匝数之比为：，求：
输电线上的电流；
发电机的输出电压为多少；
降压变压器的原、副线圈的匝数之比。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
拨动其中特定的一根弦，小纸人跳动，说明二者的频率相同或接近；拨动其他弦却感觉不到动，说明其他弦的频率与纸人的频率相差大，此现象为共振现象，故C正确，ABD错误。
2.【答案】
【解析】
A.由图乙知，时，振子在平衡位置，回复力为，最小，故A错误；
B.由图乙可知，周期，频率，故B错误；
C.质点的振动方程，时：，时，所以到的时间内，振子通过的路程为，故C错误。
D.由图乙可知，该振子的振幅为，故D正确；
故选D。
3.【答案】
【解析】受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故A正确；
B.丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，当“落网”的昆虫翅膀振动的频率大于时，丝网仍然振动，故B错误；
C.当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为时，其频率为
而其驱动频率应等于丝网的固有频率为，丝网的振幅最大时，所以当“落网”的昆虫翅膀振动的周期为时，丝网的振幅不是最大，故C错误；
D.根据共振的条件可知，当驱动力的频率越接近系统的固有频率时，系统的振幅越大，即“落网”的昆虫翅膀振动的频率越接近，丝网的振幅越大，故D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】A.图甲中经调制后的无线电波的幅度随着声音信号改变，该波形是调幅波，故A错误；
B.图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象，故B正确；
C.图丙是薄膜干涉演示实验中，将肥皂膜竖直放置后，观察到的干涉图样，故C错误；
D.图丁观看立体电影的眼镜镜片利用了光的偏振，故D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】A、光线从左侧水中射入玻璃中，是从光疏介质射入光密介质，不可能发生全反射，故A错误；
B、光线从玻璃射入右侧空气中，是从光密介质射入光疏介质，可能发生全反射，故B正确；
、假设水玻璃界面入射角为，折射角为，玻璃空气界面折射角为，那么由折射定律得 那么，故CD错误。，故CD错误。
6.【答案】
【解析】A.通过压力传感器，可以使电梯判断是否超出负载，即电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器，A正确；
B.人宾馆的自动门能“感受”到人走近，是因为安装了红外线传感器，从而能感知红外线，导致门被打开，B错误；
C.检测汽车尾气排放是否符合标准，主要利用的是气体传感器，C错误；
D.红外测温枪是通过接受人体向外辐射的红外线，从而测量人体温度，D错误。
故选A。
7.【答案】
【解析】A.无线充电是利用互感现象，故A正确；
B.交变电流频率为
接收线圈接收频率也为，故B错误；
C.若为理想变压器，则
由于漏磁等因素，发射线圈与接收线圈匝数比不为，故C错误；
D.无线充电是利用互感原理，手机需要有接收线圈才能进行充电，故D错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】A.从 图像可知， 时间内，电容器的电荷量在减少，故电容器的电场能在减少，线圈中的磁场能在增加，故A错误；
B.从 图像可知， ， 两时刻电容器的电荷量最大，电路中电流最小，故B正确；
C.根据电磁波发射的特点可知，要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率，故C错误
D.从 图像可知， 时间内，电容器的电荷量在增大，电容器在充电，电场能增大，故D正确。
故选BD。
9.【答案】
【解析】当该电动机正常工作时，由图可知电压的有效值为，则电压的峰值大于，故A错误，B正确
由于频率为，则周期为，故C正确， D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】根据题意，由图可知
解得
故A正确；
B.由公式 可得，该波的周期为
故B正确；
C.根据题意，由图可知， 时质点的加速度方向沿轴正方向，故C错误；
D.若波向右传播，质点向上振动， 内，它的平均速度大于从平衡位置到波峰的平均速度，路程大于 ，若波向左传播，质点向下振动， 内，它的平均速度小于从平衡位置到波峰的平均速度，路程小于 ，故D错误。
故选AB。
根据波动图像得到波长，根据波速公式得到周期，根据加速度指向平衡位置判断质点加速度的方向，若从平衡位置或最大位移处开始振动，四分之一周期通过的路程为一个振幅。
本题考查了波动图像，结合波速公式求周期得进而到路程，属于比较简单的题。
11.【答案】 减小 增强 无 右
【解析】当温度升高到设定值时，衔铁被吸合；可知温度越高，热敏电阻 阻值越小，继电器电流增大，继电器的磁场强度增强。
电源正负极调转，继电器电磁铁的磁极调转，对衔铁都是吸引作用，对实验无影响。
由于热敏电阻阻值随温度的升高而减小，若要调高温控装置的温度，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，则滑动变阻器滑片应向右滑动。
12.【答案】 偏大 不变
【解析】确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住、的像。确定大头针的位置的方法是插上大头针，使挡住和、的像，故AC错误，BD正确，故选BD；
如图，光线在面的折射角为，折射角为，则根据折射定律得：玻璃砖的折射率；
如果在实验过程中不小心将玻璃砖向上平移了一些，移到图中虚线位置，而在作光路图时不变，作出光路图：线表示作图时所用的光路，线表示实际的光路，可见，测量得到的入射角没有变化，而折射角偏小，根据折射率公式，可知所测得的折射率将偏大；
测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关．所以若所使用的玻璃砖的边与不平行如图所示，其他操作无误，则所测得的折射率将不变。
13.解：由乙图知波的周期为
由甲图知波的波长为
在时刻由乙图知质点沿轴负向振动，根据同侧法可知波的传播方向为轴负方向，
根据公式可得波的传播速度为
又经历，则
可知质点振动到波谷，所以质点的位移
质点运动的路程
14.根据题意，设 ， ，由折射定律可得
由几何关系可得
，
解得
根据题意，设光从 点到 点的时间为 ，则有
光从 点到 点的时间为 ，则有
光在水中速度为 ，则有
则光从 点到 点的时间为
15.解：输电线上损耗的功率
根据
代入数据可得：
升压变压器副线圈上的电压：
升压变压器原线圈两端的电压：
输电线上损失的电压
降压变压器原线圈两端的电压
降压变压器原副线圈的匝数比：
答：输电线上的电流；
发电机的输出电压为；
降压变压器的原、副线圈的匝数之比为：。
