临湘市第二中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题
一．选择题（共8小题,每题4分，共32分）
1．某同学在学习光学时，对神奇的光现象产生了兴趣，但对光现象的理解有一项是错误的，请帮他指出（ ）
A．可以利用X射线衍射探测晶体的结构
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加增透膜
C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
D．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象
2．在匀强磁场中，匝数N＝100的矩形线圈绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．t＝0.5×10﹣2s时，线圈平面与中性面重合
B．t＝1×10﹣2s时，线圈中磁通量变化率最大
C．穿过每一匝线圈的最大磁通量为1×10﹣3Wb
D．线圈转动的角速度为50πrad/s
3．如图a所示，某同学用粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝后竖直浮在较大的装有盐水的杯子中，现把木筷向上提起一段距离后放手并开始计时，之后木筷就在盐水中上下振动，忽略运动阻力，木筷的运动可以视为竖直方向的简谐运动。以竖直向上为正方向作出木筷振动的x﹣t图像，如图b所示，则（ ）
A．t＝0.45s时，木筷和铁丝的重力大于其所受的浮力
B．在t＝0.2s时刻木筷和铁丝的速度为零，加速度为负向最大
C．从0.1s～0.2s过程中木筷与铁丝的动量逐渐变大
D．振动过程中动能和重力势能相互转化，木筷和铁丝的机械能守恒
4．为了交通安全，常在公路上设置如图甲所示的减速带，减速带的间距为4m。当一辆汽车以7.2km/h的速度行驶在减速带上时，车内如图乙所示的弹簧装饰振动得最厉害，则弹簧装饰的固有频率为（ ）
A．0.2Hz B．0.3Hz C．0.4Hz D．0.5Hz
5．图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法正确的是（ ）
A．质点a始终处于波峰
B．半个周期后质点b振动加强
C．可能观察不到质点b振动
D．该时刻质点c振动最弱
6．如图甲为一种检测油深度的油量计，油量计竖直固定在油桶内，当入射光竖直向下照射时，通过观察油桶上方的矩形窗口亮暗两个区域可确定油量。图乙是油量计结构图，它是一块锯齿形的透明塑料，锯齿形的底是一个等腰直角三角形，最右边的锯齿刚接触到油桶的底部，已知透明塑料的折射率小于油的折射率，则下列说法正确的是（ ）
A．透明塑料的折射率应小于
B．塑料锯齿和油的界面处发生全反射形成暗区
C．油量增加时，亮区范围变小
D．对于透明塑料和油来说，透明塑料是光密介质
7．我国“西电东送”采用特高压远距离输电。在西部发电厂附近升压变压器将电压升高，通过输电线输送到东部某地，再用降压变压器降压到稳定的工作电压，为负载提供电压。变压器均为理想变压器，发电机输出电压及输电线的电阻均不变。则（ ）
A．增加负载，输电线上损失的功率增大
B．增加负载，升压变压器的原线圈中电流减小
C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D．升压变压器的输出电压小于降压变压器的输入电压
8．如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电u＝20sin100πt（V），则加在R2上的电压有效值为（ ）
A．10V B．20V C．15V D．5V
二．多选题（共4小题，每题5分，共20分）
（多选）9．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两单摆的摆长相等
B．甲摆的振幅比乙摆大
C．甲摆的机械能比乙摆大
D．在t＝0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆
（多选）10．下列物理学史说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦预言并通过实验捕捉到了电磁波，证实了自己提出的电磁场理论
B．奥斯特发现了电流磁效应，使人们对电与磁内在联系的认识更加深入
C．电磁感应定律是由法拉第提出的
D．惠更斯确定了单摆周期公式
（多选）11．如图所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面间形成劈形空气薄膜，当蓝光从上方入射后，从上往下看到明暗相间的等距条纹，下列说法中正确的是（ ）
A．该条纹是光的干涉形成的，此现象可以说明光是一种波
B．若把蓝光改为黄光，条纹间距将变窄
C．若下方平板玻璃某处出现凸起，则会看到该处条纹向右侧弯曲
D．若抽去一张纸片，条纹间距将变宽
（多选）12．截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是（ ）
A．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
B．光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的
C．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大
D．若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小
三．解答题（共4小题，共48分）
13．某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度。实验装置如图甲所示，将小磁铁吸附在钢质小球的正下方，当小球静止时，将传感器固定于小球正下方的水平桌面上；传感器与电脑连接，可以将实时测量到的磁感应强度数据传输进电脑进行分析。（12分）
（1）下列说法正确的是 ；
A.小球应选择体积大的
B.摆线应选择弹性小、细些的
C.安装单摆时，可将摆线一端直接缠绕在铁架台横杆上
D.摆动过程中的最大摆角越大越好
（2）学习小组利用刻度尺测量了悬挂点与小球上端的距离l＝118.00cm；用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，小球直径D＝ cm；不吸附小磁铁时，摆长L＝l+D。
（3）小球摆动稳定后，使传感器开始工作，利用电脑得出磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图丙。此单摆的周期T＝ s。
（4）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，作出L﹣T2图像如图丁所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g＝ ；
（5）小组中有同学提出，小球与小磁铁整体重心的位置不在小球的球心，这可能会影响到对重力加速度的测量。若仅考虑这一因素，第（4）问得到的g值与实际值相比将 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
14．如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1＝3300V，副线圈两端电压U2＝220V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的理想交流电压表V的示数U＝2V。求：（12分）
（1）原线圈的匝数n1；
（2）当开关S断开时，电流表A2的示数I2＝5A，电流表A1的示数I1；
（3）在（2）情况下，当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′。
15．一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上相距0.5m的两质点，如图甲所示。两质点的振动图象分别如图乙、丙所示。（12分）
（Ⅰ）当该波在该介质中传播的速度为2.5m/s时，求该波的波长；
（Ⅱ）若该波的波长大于0.3m，求可能的波速。
16．如图所示，A、B是两列波的波源，t＝0时，两波源同时开始垂直纸面做简谐运动，其振动表达式分别为xA＝0.1sin（2πt）m、xB＝0.5sin（2πt）m，产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。P是介质中的一点，t＝2s时开始振动，已知PA＝40cm，PB＝50cm，求：（12分）
（1）两列波的波速；
（2）在t＝4.25s内质点P运动的路程。
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1-5：BCADC 6-8:CAD
二．多选题（共4小题）
9：ABD。
10：BD。
11：ACD。
12：AC。
13．
【解答】解：（1）A．为了尽可能减小空气阻力对实验的影响，摆球尽量选择质量较大、体积较小的，故A错误；
B．摆线要选择较细（尽可能减小空气阻力对实验的影响）、伸缩性较小（确保摆球摆动时摆长几乎不变）、且尽可能长一些的（减小摆长测量的相对误差），故B正确；
C．安装单摆时，不可将摆线一端直接缠绕在铁架台横杆上，否则摆球运动过程中摆长发生变化，故C错误；
D．只有摆线相对平衡位置的偏角在很小的情况下（通常小于5°），单摆才做简谐运动，进而才能根据周期公式测量重力加速度，故D错误。
故选：B。
（2）游标卡尺的分度值为0.1mm，则小球直径为
D＝20mm+0×0.1mm＝20.0mm＝2.00cm
（3）摆球一个周期两次经过最低点，根据丙图可知单摆周期为T＝2.2s
（4）根据单摆周期公式T＝2
变形可得L＝T2
可知L﹣T2图像斜率为＝
计算得g＝4π2
（5）假设小球与小磁铁整体重心的位置在小球的球心下方r处，根据单摆周期公式可得T＝2
整理得L＝T2﹣r
根据表达式可知不影响所作图线的斜率，所以由斜率计算出的重力加速度值相比实际值将相等。
故答案为：（1）B；（2）2.00；（3）2.2；（4）4π2；（5）相等。
14．
【解答】解：（1）绕过铁芯的导线所接的理想交流电压表V的示数U＝2V，由电压与变压器匝数的关系可得：
n1＝n＝×1匝＝1650匝；
（2）当开关S断开时，由输入功率等于输出功率，可得：U1I1＝U2I2
代入数据解得：I1＝0.33A；
（3）当开关S断开时，有RL＝＝Ω＝44Ω
当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有：R′＝0.5RL＝0.5×44Ω＝22Ω
副线圈中的总电流为I2′
则I2′＝＝A＝10A
由U1I1′＝U2I2′可得：I1′＝0.67A。
答：（1）原线圈n1等于1650匝；
（2）当开关S断开时，表A2的示数I2＝5A，则表A1的示数I1为0.33A；
（3）当开关S闭合时，表A1的示数I1′等于0.67A。
15．
【解答】解：（Ⅰ）由题意可知周期T＝0.8s，波速v＝2.5m/s。
传播速度v＝，解得波长λ＝2m。
（Ⅱ）若波由a向b方向传播，应满足（n+）λ＝0.5，得λ＝。
当n＝0时，λ1＝。
传播速度。
解得v1＝。
若波由b向a方向传播，应满足（n+）λ＝0.5，得λ＝。
当n＝0时，λ2＝2m＞0.3m。
传播速度。
解得v2＝2.5m/s。
当n＝1时，λ3＝0.4m＞0.3m。
传播速度。
解得v3＝0.5m/s。
答：（Ⅰ）当该波在该介质中传播的速度为2.5m/s时，该波的波长为2m；
（Ⅱ）若该波的波长大于0.3m，若波由a向b方向传播，波速为．若波由b向a方向传播，波速为2.5m/s或0.5m/s。
16．
【解答】解：（1）两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播，故两列波的波速相同；根据质点P开始振动的时间可得波从A到P的时间为2s，则：v＝m/s＝0.2m/s；
（2）B传播到P的时间：s＝2.5s
由振动方程可得A与B的振幅分别为：AA＝0.1m，AB＝0.5m，两列波的周期T相同，即：，则T＝1s
两列波的波长均为：λ＝vT＝0.2×1m＝0.2m
A、B两列波的波程差为Δx＝50cm﹣40cm＝10cm＝0.1m＝λ，故P点为振动减弱点，P点合振动的振幅为：A合＝AB﹣AA＝0.5m﹣0.1m＝0.4m；
质点P开始振动的时间为t＝2s，在2s～2.5s内P点的振动与A点的振幅相同，由于0.5s＝，则在2s～2.5s内P点的路程：s1＝2AA＝2×0.1m＝0.2m
2.5s～4.25s内质点P的振幅等于合振动的振幅0.4m，振动的时间Δt＝4.25s﹣2.5s＝1.75s＝T，则在2.5s～4.25s内质点P的路程：m＝2.8m
所以P点的总路程：s＝s1+s2＝0.2m+2.8m＝3.0m
答：（1）两列波的波速为0.2m/s；
（2）在t＝4.25s内质点P运动的路程为3.0m。
