高中试卷答案网南坪高级中学校2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题
一、单选题（每小题4分）
1．关于机械波，下列说法正确的是（ ）
A．机械波从一种介质传到另一种介质时，波的频率、波长均不变
B．障碍物的尺寸一定时，波的波长越大衍射现象越明显
C．两列波在同一介质中相遇一定发生干涉
D．波源和观察者相互接近，波源的频率会变大
2．如图，粗糙绝缘水平桌面上有一铜质圆环。当一竖直放置的条形磁铁从圆环直径正上方等高快速向右通过AB的过程中，圆环始终不动，则可知圆环受到的摩擦力方向（ ）
A．始终向左
B．始终向右
C．先向左后向右
D．先向右后向左
3．关于下列器材的原理和用途，正确的是（ ）
A．甲图中电子感应加速器是利用磁场直接对电子进行加速
B．乙图中真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化。
C．丙图中磁电式电流表在线圈转动的范围内的磁场都是匀强磁场
D．丁图中电磁炉是利用内部线圈发热的加热原理
4．如图甲所示，是匝数为10匝、边长为20cm、总电阻为的正方形闭合导线圈，线圈平面垂直于匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．导线圈中产生的是正弦式交变电流
B．内感应电流的方向为
C．在内通过导线横截面的电荷量为
D．该交流电的电压有效值为
5．如图所示，标有“220V，40W”的灯泡和标有“20μF，360V”的电容器并联到交流电源上，V为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙中正弦曲线所示，闭合开关S。下列判断正确的是（ ）
A．电容器会被击穿
B．灯泡不能正常发光
C．时刻，交流电压表的示数为
D．时刻，通过灯泡的电流为零
6．LC振荡电路中电容器极板上电量q随时间t变化的图线如图，由图可知（ ）
A．在t1时刻电路中的磁场能最大 B．从t1到t2，电路中的电流不断变小
C．从t2到t3，电容器不断充电 D．在t4时刻磁场能正在向电场能转化
7．如图所示，直角三角形玻璃砖ABC，∠C=30°。一束单色光沿平行于AC方向从BC边上D点射入玻璃砖，从AB边的E点（图中未标出）射出，且。已知该单色光的频率为f，在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（ ）
A．该单色光射出AB边时折射角为30°
B．该玻璃砖的折射率
C．该单色光在玻璃中的波长为
D．该单色光在玻璃砖中传播的时间为
8．如图甲所示，在x轴上有两个波源S1和S2，两波源在纸面内做垂直于x轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示。两波源形成的机械波沿x轴传播的速度均为0.25m/s，则（ ）
A．两波源形成的波不同，不能产生干涉现象
B．x=0的点为振动加强点，振幅为6m
C．x=1的点为振动减弱点，振幅为2m
D．两波源的连线上（不含波源）有12个振动减弱点，它们的位移大小始终是2m
二、多选题（每小题4分，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的得0分）
9．关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是（ ）
A．图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象
B．图乙医用内窥镜利用光的全反射现象
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D．图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
10．图甲所示，为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2Ω，小灯泡的电阻恒为0.8Ω。则（ ）
A．理想电压表的示数
B．线圈转动的角速度
C．转动过程中穿过线圈的最大磁通量
D．通过灯泡电流的瞬时表达式为
11．向水面上扔一个石块，形成如图所示的波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，水波通过图甲的孔A和B以及遇到图乙中障碍物C和D之后能发生明显衍射的有（ ）
A．孔A B．孔B C．障碍物C D．障碍物D
12．光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（i≠0）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的折射率为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）
A．在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大
B．入射角i由逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失
C．从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变长
D．若入射角时，a、b单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则a单色光在介质中传播的时间为
三、实验题
13．（6分）为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到学生电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，请回答下列问题：
（1）将与灯泡相连的线圈匝数减少，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将______（选填“变亮”、“变暗”），这说明灯泡两端的电压______（选填“变大”、“变小”）；
（2）在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，原、副线圈两端的电压分别为8.2V和3.6V，据此可知电压比与匝数比不相等，可能原因是____________。
14．（8分）我们用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
（1）将实验仪器按要求安装在光具座上，则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_________。
A．A处为双缝、B处为单缝，滤光片在光源和凸透镜之间
B．A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
C．A处为双缝，B处为单缝、滤光片在遮光筒内
D．A处为单缝，B处为双缝、滤光片在A和B之间
（2）已知双缝间距，双缝到毛玻璃屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A，B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺读数为_________mm，相邻两条纹间距_________mm（计算结果保留2位有效数字）；
②该单色光的波长_________m；（计算结果保留2位有效数字）
四、解答题
15．（8分）如图所示，某发电机的输出功率为5×104 W，输出电压为250 V，输电线路总电阻R=60 Ω，理想升压变压器的匝数比n1：n2=1：20，为使用户获得220 V电压，求：
（1）输电线路损失的功率为多大？
（2）降压变压器的匝数比是多少？
16．（10分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，此时刻波恰好传播到处，以此状态开始计时，经过时间1.9s后，在平衡位置坐标为的P质点第一次到达波峰。
（1）求这列波的波速大小。
（2）若P质点运动的路程是0.25m，则这列波传播的时间是多少。
17．（10分）如图，一玻璃砖的横截面为一圆心为O、半径为R的半圆，直径AB与水平地面垂直并接触于A点，OM 水平。一束激光从玻璃砖圆弧面BM射向圆心O，逐渐增大激光的入射角i，发现水平地面上的两个光斑逐渐靠近，当地面上刚好只有一个光斑时，此光斑距A点的距离为。
（i）求玻璃砖的折射率n；
（ii） 若该束激光以60o的入射角从右侧斜向下射向AB上的N点，已知ON间的距离为，不考虑激光在AMB弧面上的反射，求此时地面上两个光斑之间的距离x。
18．（12分）ab、cd为间距d=1m的光滑倾斜金属导轨，与水平面的夹角为θ=37°，导轨电阻不计，ac、bd间都连接有一个R=4Ω的电阻，如图所示。空间存在磁感应强度B0=3T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面向上。将一根金属棒放置在导轨上距ac为x0=0.5m处，金属棒的质量m=0.5kg，电阻r=1Ω。现闭合开关K将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与ac平行且与导轨接触良好。已知当金属棒从初始位置向下滑行x=2m到达MN处时已经达到稳定速度，金属导轨足够长，g取10m/s2。则：（）
（1）开关处于闭合状态时金属棒的稳定速度是多少？
（2）开关处于闭合状态时金属棒从释放到运动至MN处的过程中，忽略电流变化引起的电磁辐射损失，连接在ac间的电阻R上产生的焦耳热是多少？（结果保留两位小数）
（3）开关K断开后，若将由静止释放金属棒的时刻记作t=0，从此时刻开始，为使金属棒中不产生感应电流，可让磁感应强度按一定规律变化。试写出磁感强度B随时间t变化的表达式。
答案第10页，共11页高二物理半期考试参考答案：
1．B 2．A 3．B 4．D 5．D 6．C 7．B 8．B
9．ABC 10．BD 11．AD 12．ABD
13． 变暗 变小 漏磁、铁芯发热、导线发热等
14． B 16.4 0.88
15．△P =6×103 W；
【详解】（1）根据变压器电压关系: = 得，U2=5×103 V，变压器功率关系：P2=P1 ，输电线上的电流I2= =10 A ，输电线上的功率损失：△P=I22R=6×103 W
（2）降压变压器的输入电压：U3=U2﹣I2R=4400 V 根据降压变压器电压关系： = =
16．（1）；（2）
【详解】（1）因波峰传到P质点的时间 解得
（2）由波形图可知，波上质点振动的振幅，P质点运动的路程是0.25m
为振幅的五倍，即5A，则
所以P质点运动的时间
波传播到P点的时间 由题意可知
17．（i）n=；（ii）
【详解】（i）刚好只有一个光斑时，光线在O点发生全反射，如图，由几何关系可知 可得
而 因此折射率
（ii）光路图如图所示，图中已标出各个角度
反射光线射到地面上的P点到O点的距离
折射光线，根据 可得折射角
折射光线射到圆周上的C点时，再次发生折射，此时的入射角为，根据正弦定理
可知入射角
因此OC恰好水平，根据折射定律可知
可得射出玻璃砖后的折射角
因此Q到A的距离
故两个光斑之间的距离
18．（1）1m/s；（2）1.92J；（3）
【详解】（1）导体切割磁感线产生感应电动势
开关闭合时，导体棒作为电源，上下两个定值电阻并联
根据闭合电路欧姆定律
金属棒稳定运动时受力平衡 解得
（2）从棒由静止释放到达到最大速度的过程中，由能量守恒定律得
可解得
故电阻上产生的焦耳热为
（3）当回路中的总磁通量不变时，棒中不产生感应电流，沿导轨做匀加速运动。则有
由牛顿第二定律得
联立解得
答案第8页，共11页