2022-2023学年黑龙江省哈尔滨重点中学高二（下）期中物理试卷-普通用卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年黑龙江省哈尔滨重点中学高二（下）期中物理试卷1.如图为某鱼漂示意图。当鱼漂静止时，水位恰好在O点。用手将鱼漂往下按，使水位到达M点。松手后，鱼漂会上下运动，水位在M、N之间来回移动，且鱼漂的运动是简谐运动。下列说法正确的是(

)A.水位在O点时，鱼漂的速度最大

B.水位到达N点时，鱼漂的位移向下最大

C.水位到达M点时，鱼漂具有向下的加速度

D.水位到达M点时，鱼漂振幅最大

2.单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是(

)A.感应电动势瞬时值为e=2πΦmTcos2πTt

B.线框的感应电动势有效值为πΦ3.如图所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一物块，取物块静止时所处位置为坐标原点O，向下为正方向，建立Ox坐标轴。现将物块竖直向下拉到A位置后由静止释放，不计空气阻力。已知物块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，A位置的坐标为x1，重力加速度为g。下列说法正确的是(

)

A.物块在A位置时的回复力大小为kx1−mg

B.在任意14周期内物块通过的路程一定等于x1

C.该简谐振动的振幅为4.图一为某超声波发生器中的核心元件——压电陶瓷片。为使得压电陶瓷片发生超声振动，需要给它通入同频率的高频电信号。图二为高频电信号发生原理图。已知某时刻电流i的方向指向A极板，且正在增大，下列说法正确的是(

)A.A极板带负电

B.线圈L两端的电压在增大

C.磁场能正在转化为电场能

D.减小自感系数L，可以减小超声振动的频率5.以往，已知材料的折射率都为正值(n>0).现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n<0)，称为负折射率材料．位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足siA. B.

C. D.6.某同学设计了一个加速度计，如图所示，较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着：R为滑动变阻器，4是滑动片，它与变阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电源E完全相同。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，下列说法正确的是(

)A.这种传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是电压

B.若观察到电压表的指针向右偏转，说明物体具有与图示方向相同的加速度

C.若观察到电压表指针在零点，说明物体处于静止状态

D.电压表指针的偏转角度与加速度大小成正比7.如图(甲)所示，理想变压器原副线圈匝数比n1：n2=55：4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图(乙)所示，则下列说法正确的是A.交流电压表V的读数为322V

B.灯泡L两端电压的有效值为162V

C.由图乙可知交流发电机转子的角速度为πrad8.均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t=0时刻，波面分布如图(a)所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图(A.该波从A点传播到B点，所需时间为4s

B.t=6s时，B处质点位于波峰

C.t=8s时，C9.如图所示的现象中，解释成因正确的是(

)A.如图所示泊松亮斑是由于光的干涉形成的

B.如图所示水中的气泡看上去特别明亮，主要是由于光的折射引起的

C.如图所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的

D.如图所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的衍射产生的10.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.1s时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点x

A.质点P的振幅为0.05m

B.波的频率可能为12.5Hz

C.波的传播速度可能为70m/s

D.在t=11.如图所示，用单色光照射透明标准板

M来检查平面N的上表面的光平情况，观察到的现象如图所示的条纹中的p和Q的情况，这说明(

)

A.N的上表面B处向下凹陷 B.N的上表面B处向上凸起

C.N的上表面A处向下凹陷 D.N的上表面A处向上凸起12.某介质中两持续振动的振源P、Q分别位于x轴上x1=−3cm和x2=9cm处，tA.振源Q的这列波波长为3cm

B.振源P起振方向沿y轴正方向

C.振源为Q的振动方程为y=−213.光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的双层光传导工具。较好的光导纤维，其光传输损失极少。如图所示，一条长直光导纤维的长度l=15km，内芯的折射率n=1.6A.光导纤维中内芯材料的折射率应小于包层材料的折射率

B.为使射入的光在内芯与包层的界面恰好发生全反射，光在左端面的入射角应为53°

C.若从左端射入的光能够传送到右端(无损失)，则光在光导纤维内传输的最长时间约为9.2×10−5s

D.14.哈九中为保障学校用电安全，让学生能够安心自习，学校特意完善了供电输电系统。如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积S=0.25m2，匝数n=100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以3000转/分的转速匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连，图中电压表示数为250V，降压变压器原、副线圈的匝数之比为5A.输电线上损失的电压为400V B.匀强磁场B的大小为110π(T)

C.升压变压器原、副线圈匝数之比为115.某实验小组用图甲所示装置做“用单摆测重力加速度”的实验。

(1)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______；

A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台

B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台

C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台

D.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台

(2)如图乙，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径d=______cm；

(3)某同学测量了16.古希腊时代，托勒密曾做过光的折射实验，得到了折射角与入射角成正比的结论。一千年后，阿勒⋅哈增指出托勒密的结论与事实不符，1621年，荷兰的斯涅耳通过实验得到了折射定律的正确表达式。此定律是几何光学的基本实验定律，某次高中物理实验课上，同学们用“插针法”测定玻璃砖的折射率。

(1)下列关于本次实验的说法正确的是______；

A.为保证实验现象明显，实验时入射角越大越好。

B.该实验只能测量两面平行的玻璃砖的折射率

C.插大头针时应使P1和P2、P3和P4的间距稍大一些，可以减小误差

D.插大头针时，大头针应垂直纸面插放

(2)第一小组的同学用同一套器材完成了三次实验，记录下如图所示的玻璃砖界线和三组大头针扎下的孔洞，其中实验操作正确的是______。

A.

B.

C.

(3)第二小组两位同学选择的器材和操作如下：

A.甲同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面aa′与bb′后，在实验过程中将玻璃砖垂直于aa′方向沿纸面向上平移了少许，其它操作正确。

B.乙同学在白纸上画aa′、bb′两界面时绘图失误，白纸上记录的玻璃砖两界面间距比实际上的平行玻璃砖两界面的间距稍微大些，其它操作正确。

甲同学测出玻璃砖的折射率与真实值相比______。乙同学测出玻璃砖的折射率与真实值相比______。(填“偏大、偏小、不变”)

(4)第三小组的几名同学在经过多次实验后选取了正确操作得到的实验记录，并进行了数据处理。该小组同学在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作一半径为5.00cm的圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B17.如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的，光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中，测得入射角为α=30°，折射角为β=45°；光从P点射向外侧N点，刚好发生全反射并被Q接收，已知挡风玻璃的厚度为d，光在空气中的传播速度为c，求：

(1)该挡风玻璃的折射率；

(2)接收器Q18.最近两年以来，地震在世界各地频频出现，让人感觉地球正处于很“活跃”的时期。地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波振幅为A，在t(图中实线)与(t+0.4)s(图中虚线)两个时刻x轴上−3～3km区间内的波形图如图所示，求：

(119.2022年6月，我国首艘完全自主设计建造的航母“福建舰”下水亮相，除了引人注目的电磁弹射系统外，电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一，其原理是利用电磁感应产生的阻力快速安全地降低舰载机着舰的速度。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒ab，金属棒ab瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M，金属棒质量为m，接入导轨间电阻为r，两者以共同速度为v0进入磁场。轨道端点MP间电阻为R，不计其它电阻。平行导轨MN与PQ间距L，轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。除安培力外舰载机系统所受其它阻力均不计。求：

(1)舰载机和金属棒一起运动的最大加速度a；

(2)舰载机减速过程中金属棒a20.如图所示，足够长的平行金属导轨固定在倾角α=30°的绝缘斜面上，导轨间距l=0.5m，电阻不计；沿导轨方向建立x轴，虚线EF与坐标原点O在同一水平线上；空间存在垂直于斜面的磁场，取垂直于斜面向上为正方向，则磁感应强度的分布为B=−1(T),x<00.6+0.8x(T),x≥0。现有一质量m=0.1kg、电阻R1=0.2Ω的金属棒ab放置在导轨上，下方还有质量m2=0.3kg、边长均为I的U形框cdef，其中金属棒de的电阻R2=0.20，cd答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、O点是平衡位置，根据简谐振动的特点可知，水位在O点时鱼漂的速度最大，故A正确；

B、水位由O点到N点，说明鱼漂向上运动，到达N点时，位移方向向上且最大，速度为零，故B错误；

C、水位到达M点时，鱼漂向下的位移最大，具有向上的加速度，故C错误；

D、鱼漂上下是简谐运动，偏离平衡位置的最大位移叫振幅，水位到达M点时，位移最大，振幅是OM的长度不变，故D错误。

故选：A。

当鱼漂静止时，水位恰好在O点，鱼漂做的是简谐运动，平衡位置速度最大，鱼漂由上往下运动时，可能加速也可能减速，据此解答。

解决该题的关键是知道鱼漂做简谐振动需满足的条件，知道简谐振动的物体在平衡位置的速度最大。2.【答案】D

【解析】解：A、由图像得，穿过线框的磁通量最大值为Φm，周期为T，则线圈的角速度ω=2πT

感应电动势的峰值Em=BSω=2πΦmT

t=0时，磁通量最大，感应电动势为零，则感应电动势瞬时值e=Emsinωt=2πΦmTsin2πTt

故A错误；

B、线框感应电动势的有效值3.【答案】C

【解析】解：A、物块在O位置时受力平衡，故kx0=mg，x0为弹簧伸长量，故在A位置时的回复力的大小为：F=k(xo+x1)−mg=kx1，故A错误；

B、物块做变速直线运动，加速度在不断变化，故不可能在任意一个14个周期内物块通过的路程一定等于x1，故B错误；

C、简谐运动的最大位移到平衡位置的距离等于振幅，故振幅A=x1，故C4.【答案】A

【解析】解：ABC、电流i的方向指向A极板且正在增大，说明电容器正在放电，B板带正电，A极板带负电，电场能正在转化为磁场能，电容器两极板间电势差减小，线圈L两端电压减小，故A正确，BC错误；

由题此时电流正在增强，表明电容器正在放电，极板之间的电势差减小，则线圈L两端电压在减小，故A正确，C错误；

D、减小自感系数L，由简谐振荡的频率公式f=12πLC可知，振荡频率增大，可以增大超声振动的频率，故D错误。5.【答案】B

【解析】解：AD、本题给定信息“光的折射光线和入射光线位于法线的同侧”，无论是从光从空气射入介质，还是从介质射入空气，都要符合此规律，故A、D错误．

BC、折射率为−1，由光的折射定律可知，同侧的折射角等于入射角，故B正确．C错误．

故选：B．

该材料对于电磁波的折射率n=6.【答案】D

【解析】解：A、这是一个加速度传感器，这种传感器输入量是加速度，输出量是电压，故A错误；

B、由图可知，当电压表指针右偏，表明P端的电势高于Q端，滑块处于电阻的左侧，滑块所受合力向左，加速度向左，故B错误；

C、若观察到电压表指针在零点，表明P、Q电势相等，此时物体可能静止、也可能做匀速直线运动，故C错误；

D、假如滑块右移动x，根据牛顿第二定律可得：2kx=ma

此时电压表的示数：U=I⋅xL⋅R

由以上两式得：U=IRm7.【答案】B

【解析】解：A、由图乙可知，原线圈输入电压有效值为U1=44022V=440V，根据U1：U2=n1：n2，可得副线圈电压为U2=32V，交流电压表V的示数为有效值，即为32V，故A错误；

B、设灯泡L两端电压的有效值为U′，灯泡的阻值为r，交变电流的周期为T，根据交变电流有效值的定义有：322r⋅T2=U′2rT，解得：U8.【答案】AC【解析】解：A、由图a、b可看出，该波的波长、周期分别为λ=10m，T=4s，则根据波速公式v=λT=104m/s=2.5m/s，则该波从A点传播到B点，所需时间为t=xv=102.5s=4s，故A正确；

B、该波从A点传播到B点所需时间为4s，则在t=6s时，B点运动了2s，即T2，则B处质点位于波谷，故B错误；

C、波从AE波面传播到C的距离为x=(105−10)m，则波从AE波面传播到C的时间为t=x9.【答案】C

【解析】解：A.泊松亮斑是光绕过不透明的小圆板后在后面产生的衍射现象，由于光的衍射形成的，故A错误；

B.水中的气泡看上去特别光亮，是光从水射向气泡时发生了全反射造成的，故B错误；

C.疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，是由于多普勒效应引起的，故C正确；

D.竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹，是由于光的干涉产生的，故D错误。

故选：C。

泊松亮斑是光的衍射形成的；水中的气泡看上去特别光亮是光的全反射造成的；根据多普勒效应分析C选项；根据薄膜干涉分析D选项。

考查光的干涉、光的衍射和全反射等，掌握光学部分的基本内容并能够灵活运用是关键。10.【答案】BC【解析】解：A、振幅等于质点离开平衡位置的最大距离，由图可知，质点P的振幅为0.1

m，故A错误。

B、若波沿x轴正方向传播，则t=nT+14T，周期为T=4t4n+1=4×0.14n+1s=0.44n+1s，频率为f=1T=4n+10.4=(10n+2.5)Hz，(n=0,1,2,3…)，当11.【答案】BC【解析】解：A、B、薄膜干涉是等厚干涉，即同一条明纹处空气膜的厚度相同；从弯曲的条纹可知，Q点应该在同一条纹上，厚度相同，但现在推迟出现条纹，故知Q处空气薄膜凹陷，即N的上表面B处向上凸起，故A错误，B正确；

C、D、薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同；从弯曲的条纹可知，P点应该在同一条纹上，厚度相同，但现在提高出现条纹，则说明N的表面上A处是向下凹陷，故C正确，D错误；

故选：BC。

薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的；当两反射光的路程差(即膜厚度的2倍)是半波长的偶数倍，出现明条纹；当两反射光的路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．

解决本题的关键知道薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的．以及知道薄膜干涉是一种等厚干涉，注意空气薄层的厚度与条纹间距的关系．12.【答案】BC【解析】解：A.由波形图可知振源Q的这列波波长为2cm，故A错误；

B.振源P形成的波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知x=0处质点起振方向沿y轴正方向，则振源P起振方向沿y轴正方向，故B正确；

C.两列波的波速v=ΔxΔt=33cm/s=1cm/s

周期T=λv=2s，ω=2πT=2π213.【答案】BC【解析】解：A.为了在内芯与包层的分界面发生全反射，导纤维中内芯材料的折射率应大于包层材料的折射率，故A错误；

B.为使射入的光在内芯与包层的界面恰好发生全反射，设光在左端面的入射角为θ，则有

n=sinθsinr

又r=90°−C=30°

代入数据得：sinθ=0.8

解得：θ=53°，故B正确；

CD.光在内芯的传播速度为：

v=cn

代入数据得：v=1.875×108m/s

当光射向左端面的入射角为0°时，光在光导纤维内传输的时间最短，则有

t14.【答案】AC【解析】解：A、当四十间教室内设备均满负荷工作时，降压变压器副线圈的电流I=40×PU=40×550220A=100A

理想变压器原副线圈电流比等于匝数的反比，对降压变压器有：I4I3=n3n4

代入数据解得，降压变压器原线圈的电流为I3=20A

所以输电线上损失的电压为ΔU=I3R=20×20V=400V

故A正确；

B、线框转动的转速n转=3000r/min=50r/s

线框转动的角速度为ω=2πn转=2π×5015.【答案】B

1.85

9.86

【解析】解：(1)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为：100cm长的结实的细线、为减小振动过程中空气阻力的影响，可用小钢球，除此之外还用秒表、米尺、铁架台；故ACD错误，B正确；

故选：B。

(2)游标卡尺的精度为0.1mm，主尺读数为d=18mm+5×0.1mm=18.5mm=1.85cm；

(3)根据单摆的周期公式T=2πLg

得T2=4π2gL

因此16.【答案】CD

C

不变

偏小

1.52【解析】解：(1)A.为保证实验现象明显，实验时入射角的大小要适当，入射角越大，反射光线越强，折射光线就越弱，不利于观察大头针的像，故A错误；

B.该实验不要求只能测量平行玻璃砖的折射率，两面不平行的玻璃砖的折射率也能测定，故B错误；

C.根据实验要求插大头针时应使P1和P2、P3和P4的间距稍大一些，可以减小画直线时的误差，故C正确；

D.插大头针时，大头针应垂直纸面插放，这样便于观察大头针P1和P2的像以及P3和P4本身，故D正确。

故选：CD。

(2)所作光路图如图1所示：

根据平行玻璃砖的特点，入射光线与出射光线平行；光从光疏介质进入光密介质，折射角小于入射角，故AB错误，C正确。

故选：C。

(3)根据题意，分别作出甲、乙两同学的光路图如图2所示：

由图可知，甲同学的入射角的测量值等于真实值，折射角的测量值等于真实值，因此甲同学折射率的测量值与真实值相比不变；

乙同学的入射角的测量值等于真实值，折射角的测量值大于真实值，因此乙同学折射率的测量值与真实值相比偏小。

(4)设单位圆的半径为R，根据数学知识，入射角的正弦sin∠AOC=ACR

折射角的正弦sin∠BOD=17.【答案】解：(1)由题意可知，光线在M点发生折射，空气折射率n1=1，设该挡风玻璃的折射率为n，则由折射定律n1sinβ=nsinα可得：n=sinβsinα=2

(2)光在N点恰好发生全反射，则有nsinθ=n【解析】(1)由题可知光线在M点处发生折射，且入射角、折射角和空气折射率已知，则利用折射定律可求挡风玻璃的折射率；

(2)全反射发生的条件：光从“光密”介质进入“光疏”介质，且入射角大于等于临界角。临