精品解析：四川省内江市第二中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

内江二中高2025届2023-2024学年度下期半期考试 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。 第Ⅰ卷（选择题 共43分） 一、单选题(每题4分，共28分) 1. 关于电磁振荡、电磁波和传感器，以下说法中正确的是（　　） A. 普朗克证实了麦克斯韦的电磁理论 B. 传感器一般是把电学量转化为非电学量来工作的 C. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 D. 振荡电路中电磁振荡的频率越大，向外发射电磁波的本领就越大 2. 矩形导线框ABCD竖直放置，当垂直线框平面向外的磁场的磁感应强度逐渐变大时（　　） A. 线框中无感应电流 B. 线框中有感应电流，方向为D→C→B→A→D C. 线框中有感应电流，方向为D→A→B→C→D D. 无法确定线框中有无感应电流 3. 在如图所示的电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A. 当闭合开关S时，、同时亮，最后两灯一样亮 B. 闭合开关S后，、亮后逐渐变暗 C. 当断开开关S时，两灯同时熄灭 D. 断开开关S时，立即熄灭，亮一下然后逐渐熄灭，流过的电流从B通过流到A 4. 如图甲所示，矩形线圈放在有明确边界的匀强磁场中，线圈的中心轴与磁场边界重合，从上向下俯视，看到线圈绕轴逆时针匀速转动。从图示位置开始计时，以abcda方向为电流正方向，则线圈转动时产生的感应电流随时间变化的图线是图乙中的（　　） A. B. C. D. 5. n匝半径为r的圆形闭合线圈，置于如图所示的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若磁感应强度与时间的关系为（、k为常数），线圈中产生的感应电动势为E；若磁感应强度，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势的有效值也为E．则线圈的角速度为（　　） A. B. C. D. 6. 某一弹簧振子的x-t图像如图所示，由图可知在0~0.25s内（　　） A. 振子的位移在增大 B. 振子的动能在增大 C. 振子的回复力在增大 D. 系统的势能在增大 7. 如图所示，一理想变压器原、副线圈所在电路中分别接入两个完全相同的定值电阻A、B，若通过原线圈电流的有效值变为原来的2倍，则（ ） A. 电阻B两端的电压变为原来的4倍 B. 电阻B消耗的功率变为原来的4倍 C. 流过电阻A、B的电流之比变为原来的2倍 D. 电阻A两端的电压与电阻B两端的电压之比变为原来的2倍 二、多选题(每题5分，共15分,选对得5分，选对而不全得3分) 8. 如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应（　　） A. 向右做减速运动 B. 向左做减速运动 C. 向右做加速运动 D. 向左做加速运动 9. 如图所示为一质点做简谐运动的位移随时间变化规律的图线，则关于质点的运动描述正确的是（　　） A. 质点的振动的周期为1.6s B. 该质点的振动方程为 C. 时质点沿负方向运动，速度正在减小 D. 时质点的加速度沿负方向最大 10. 图甲是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，其中F的最大值。已知摆球质量，重力加速度取，取9.8，不计摆线质量及空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 单摆周期为0.8s B. 单摆摆长为0.64m C. F的最小值 D. 若仅将摆球质量变为200g，单摆周期变小 三、实验题(共14分) 11. 经查阅相关资料，发现某光敏电阻的阻值随光强变化关系如表所示： 光照强度E/cd 1 2 3 4 5 电阻值/Ω 18 9 6 3.6 [“光照强度”是表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位为坎德拉（cd）] （1）根据表中数据，找出规律，则当光照强度为4cd时光敏电阻Rx的阻值为________Ω。 （2）电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9V的电源上。其原理是光照增强，光敏电阻Rx的阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。已知电源内阻很小，则下列电路图中符合要求的是________（填字母序号）。 A. B. C. D. 12. 在“利用单摆测量重力加速度”的实验中： （1）某同学用停表测量单摆的周期。实验时，释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值，为了尽量减小实验误差，请你提供一个改进方案：__________。 （2）单摆的长度应为摆线长度与摆球的半径之和，甲同学用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图1所示，由图可知摆球的直径d=__________cm。 （3）乙同学没有测量摆球的直径，直接通过改变摆线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L数据，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图2所示，a、b均为已知量。由图像可知，摆球的直径d=__________，当地重力加速度g=__________（用a、b表示）。由于没有考虑摆球的半径，由此种方法得到的重力加速度的值与实际的重力加速度的值相比会__________（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。 四、解答题(共43分，写出必要的公式及文字说明) 13. 远距离输电示意图如图所示，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为300kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升高电压至15kV后向远处输电，在用户端用降压变压器把电压降为220V，使用户得到的功率为290kW。求： （1）输电线的总电阻r； （2）降压变压器的原、副线圈的匝数比。 14. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈abcd共200匝，线圈总电阻，线圈绕垂直于磁场的对称轴匀速转动，角速度，外电路中电阻，电阻，求： （1）由图示位置（线圈平面与磁场平行）开始、转过任意角度时感应电动势的瞬时值表达式； （2）理想交流电压表的示数； （3）由图示位置开始计时，经周期内通过的电荷量。 15. 如图所示，两平行且等长的粗糙金属导轨ab、cd间距为L，倾斜角度为θ，ab、cd之间有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1，ac之间电容器的电容为C1。光滑等长的水平金属导轨ef、gh间距为L，ef、gh之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为B2，fh之间电容器的电容为C2。质量为m的金属棒PQ垂直导轨放置，在沿斜面向上恒力F的作用下由静止开始运动，经过时间t后以速度v飞出导轨，同时撤去F，PQ水平跃入ef、gh导轨，PQ始终与ef、gh导轨垂直。导轨与棒的电阻均不计，重力加速度为g，求： （1）金属棒PQ分别在B1、B2中运动时电流的方向；（请分别说明P→Q或Q→P） （2）导轨ef、gh足够长，电容器C2带电量的最大值； （3）金属棒PQ与导轨ab、cd的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 内江二中高2025届2023-2024学年度下期半期考试 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。 第Ⅰ卷（选择题 共43分） 一、单选题(每题4分，共28分) 1. 关于电磁振荡、电磁波和传感器，以下说法中正确的是（　　） A. 普朗克证实了麦克斯韦的电磁理论 B. 传感器一般是把电学量转化为非电学量来工作的 C. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 D. 振荡电路中电磁振荡的频率越大，向外发射电磁波的本领就越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．赫兹证实了麦克斯韦的电磁理论，故A错误； B．传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的，故B错误； C．红外线的显著作用是热作用，任何物体都会产生红外辐射，故C错误； D．振荡电路中电磁振荡的频率越大，周期越小，向外发射电磁波的本领就越大，故D正确。 故选D。 2. 矩形导线框ABCD竖直放置，当垂直线框平面向外的磁场的磁感应强度逐渐变大时（　　） A. 线框中无感应电流 B. 线框中有感应电流，方向为D→C→B→A→D C. 线框中有感应电流，方向为D→A→B→C→D D. 无法确定线框中有无感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】由楞次定律可知，磁通量增加，线框中感应电流阻碍磁通量增加，由安培定则可知感应电流方向为D→A→B→C→D。 故选C。 3. 在如图所示的电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，和是两个完全相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A. 当闭合开关S时，、同时亮，最后两灯一样亮 B. 闭合开关S后，、亮后逐渐变暗 C. 当断开开关S时，两灯同时熄灭 D. 断开开关S时，立即熄灭，亮一下然后逐渐熄灭，流过的电流从B通过流到A 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开关闭合瞬间，L1和L2同时亮，由于线圈L的自感现象，L中的电流逐渐增大并达到最大，此时L1中电流逐渐减小并趋于零，L2中电流增大，因此闭合开关后，L1亮后逐渐变暗，L2亮后逐渐变亮，故AB错误； CD．开关断开后，由于L2中无电流，因此L2立即熄灭，L1与线圈L构成闭合回路，由于自感现象，因此L1会亮一下然后逐渐熄灭，电流方向从B通过L1流到A，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，矩形线圈放在有明确边界的匀强磁场中，线圈的中心轴与磁场边界重合，从上向下俯视，看到线圈绕轴逆时针匀速转动。从图示位置开始计时，以abcda方向为电流正方向，则线圈转动时产生的感应电流随时间变化的图线是图乙中的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设线圈转动的角速度为，，，则从图示位置转过的过程中，感应电动势 即感应电动势与时间成正弦函数关系，则感应电流也与时间成正弦函数关系；根据楞次定律可知感应电流的方向为 即与规定的正方向相反。转过后，ab边离开了磁场，同时cd边进入了磁场，由于两边的线速度大小相等、方向相反，则cd边进入磁场时产生的感应电动势的大小等于ab边离开磁场时产生的感应电动势的大小、且感应电流的方向相反，所以感应电流是连续的。当cd边转动到最左端时，感应电流减小到零；继续转动时，磁通量将减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向将变化为 即与规定的正方向相同。 故选D。 5. n匝半径为r的圆形闭合线圈，置于如图所示的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若磁感应强度与时间的关系为（、k为常数），线圈中产生的感应电动势为E；若磁感应强度，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势的有效值也为E．则线圈的角速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】若磁感应强度与时间的关系为（、k为常数），则线圈中产生的感应电动势为 若磁感应强度，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势 联立解得 故选D。 6. 某一弹簧振子的x-t图像如图所示，由图可知在0~0.25s内（　　） A. 振子的位移在增大 B. 振子的动能在增大 C. 振子的回复力在增大 D. 系统的势能在增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，在0~0.25s内，振子的位移在减小，故A错误； B．在0~0.25s内，弹簧振子向平衡位置移动，速度变大， 故动能增大，故B正确； C．根据 可知回复力减小，故C错误； D．在0~0.25s内，弹簧振子向平衡位置移动，故系统势能减小，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一理想变压器原、副线圈所在电路中分别接入两个完全相同的定值电阻A、B，若通过原线圈电流的有效值变为原来的2倍，则（ ） A. 电阻B两端的电压变为原来的4倍 B. 电阻B消耗的功率变为原来的4倍 C. 流过电阻A、B的电流之比变为原来的2倍 D. 电阻A两端的电压与电阻B两端的电压之比变为原来的2倍 【答案】B 【解析】 【详解】ACD．设原线圈中的电流为I1、副线圈中的电流为I2、定值电阻的电阻为r，则电阻A两端的电压为 电阻B两端的电压为 根据变压器电压、电流与匝数比的关系有 设初始状态下输入电压的有效值为U，则有 当输入电压的有效值变为2U时,有 又有 联立解得 = 2， = 故ACD错误； B．当输入电压的有效值变为原来的2倍时，灯泡A、B两端的电压都变为原来的2倍，由欧姆定律可知，流过灯泡A、B的电流也都变为原来的2倍，由交流电源的输出功率P=UI可知，电阻B消耗的功率变为原来的4倍，故B正确； 故选B。 二、多选题(每题5分，共15分,选对得5分，选对而不全得3分) 8. 如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应（　　） A. 向右做减速运动 B. 向左做减速运动 C. 向右做加速运动 D. 向左做加速运动 【答案】AB 【解析】 【详解】由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，由于金属环C向线圈A运动，说明原磁场在减小，由于线圈A中的电流是导线切割磁场产生的，由于原磁场在减小，只需要导线ab减速运动即可。 故选AB。 9. 如图所示为一质点做简谐运动的位移随时间变化规律的图线，则关于质点的运动描述正确的是（　　） A. 质点的振动的周期为1.6s B. 该质点的振动方程为 C. 时质点沿负方向运动，速度正在减小 D. 时质点的加速度沿负方向最大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设质点的振动方程为 由图可知直接读出质点运动的振幅为 将（0,5）代入解得 将（0.2,10）代入解得 则质点的振动周期为 由以上分析可知质点的振动方程为 故AB错误； C．结合图线可知，0.6s时质点在平衡位置下方向负的最大位移处运动，即该时刻质点的运动方向沿负方向，且速度正在减小，故C正确； D．0.8s时质点位于负的最大位移处，则质点的加速度为正方向，且位移最大，则质点的回复力最大，加速度最大，故D错误。 故选C。 10. 图甲是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像，其中F的最大值。已知摆球质量，重力加速度取，取9.8，不计摆线质量及空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 单摆周期为0.8s B. 单摆摆长为0.64m C. F的最小值 D. 若仅将摆球质量变为200g，单摆周期变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．单摆在最低点时速度最大，所需向心力最大，力传感器示数最大，且摆球在相邻两次通过最低点的时间间隔为半个周期，则由图乙可知单摆周期为 故A错误； B．根据单摆周期公式可得单摆摆长为 故B正确； C．摆球在最低点时，根据牛顿第二定律有 设单摆的摆角为θ，摆球从最低点运动至最高点的过程中，根据机械能守恒定律有 解得 摆球在最高点时，有 故C正确； D．单摆周期与摆球质量无关，若仅将摆球质量变为200g，单摆周期不变，故D错误。 故选BC。 三、实验题(共14分) 11. 经查阅相关资料，发现某光敏电阻的阻值随光强变化关系如表所示： 光照强度E/cd 1 2 3 4 5 电阻值/Ω 18 9 6 3.6 [“光照强度”是表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位为坎德拉（cd）] （1）根据表中数据，找出规律，则当光照强度为4cd时光敏电阻Rx的阻值为________Ω。 （2）电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9V的电源上。其原理是光照增强，光敏电阻Rx的阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。已知电源内阻很小，则下列电路图中符合要求的是________（填字母序号）。 A. B. C. D. 【答案】（1）4.5 （2）C 【解析】 【小问1详解】 由表格数据可知，光敏电阻与光强的乘积均为不变，则光照强度为4cd时光敏电阻的阻值为 【小问2详解】 AC．光敏电阻与定值电阻串联连接，由题意可知，光照增强时，光敏电阻阻值减小，电路中的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，由可知，两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两端的电压减小，反之光照减弱时，光敏电阻阻值增大，两端的电压减小，两端的电压增大，则玻璃并联在两端时不符合，玻璃并联在两端时符合，故A错误，C正确； BD．若玻璃与电源并联，由于电源内阻很小，光照变化时，玻璃两端的电压几乎不变，故BD错误。 故选C。 12. 在“利用单摆测量重力加速度”的实验中： （1）某同学用停表测量单摆的周期。实验时，释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值，为了尽量减小实验误差，请你提供一个改进方案：__________。 （2）单摆的长度应为摆线长度与摆球的半径之和，甲同学用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图1所示，由图可知摆球的直径d=__________cm。 （3）乙同学没有测量摆球的直径，直接通过改变摆线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L数据，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图2所示，a、b均为已知量。由图像可知，摆球的直径d=__________，当地重力加速度g=__________（用a、b表示）。由于没有考虑摆球的半径，由此种方法得到的重力加速度的值与实际的重力加速度的值相比会__________（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。 【答案】（1）测量单摆做多次全振动的时间，用总时间除以全振动的次数 （2）1.220 （3） ①. 2b ②. ③. 一样 【解析】 【小问1详解】 只单摆做一次全振动的时间，周期的测量误差较大，改进方案如下：测量单摆做多次全振动的时间，用总时间除以全振动的次数。 【小问2详解】 游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，则 【小问3详解】 [1][2]根据单摆周期公式 所以 结合图像可得 所以 ， [3]由以上分析可知，未测得摆球的半径，不影响斜率的求解，即由此种方法得到的重力加速度的值与实际的重力加速度的值是一样的。 四、解答题(共43分，写出必要的公式及文字说明) 13. 远距离输电示意图如图所示，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为300kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升高电压至15kV后向远处输电，在用户端用降压变压器把电压降为220V，使用户得到的功率为290kW。求： （1）输电线的总电阻r； （2）降压变压器的原、副线圈的匝数比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设水电站发电机的输出功率为，输电线的电流和电压分别为、，升压变压器的输出功率为，降压变压器的输入功率为，用户得到的功率为，变压器为理想变压器，则输电线输送功率为 故 则输电线上损失的功率为 解得 （2）降压变压器的输入电压 降压变压器原、副线圈的正数比为 14. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈abcd共200匝，线圈总电阻，线圈绕垂直于磁场的对称轴匀速转动，角速度，外电路中电阻，电阻，求： （1）由图示位置（线圈平面与磁场平行）开始、转过任意角度时感应电动势的瞬时值表达式； （2）理想交流电压表的示数； （3）由图示位置开始计时，经周期内通过的电荷量。 【答案】（1）；（2）3V；（3）0.125C 【解析】 【详解】（1）由图可知线圈处于平行于磁场的位置，由此可知从此刻开始转过任意角度时有 （2）由题意及电路结构可知电路的总电阻为 电源电动势的有效值为 由闭合电路欧姆定律可得理想交流电压表的示数为 （3）周期内通过干路某一横截面的电荷量为 通过R1的电荷量为 15. 如图所示，两平行且等长的粗糙金属导轨ab、cd间距为L，倾斜角度为θ，ab、cd之间有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1，ac之间电容器的电容为C1。光滑等长的水平金属导轨ef、gh间距为L，ef、gh之间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为B2，fh之间电容器的电容为C2。质量为m的金属棒PQ垂直导轨放置，在沿斜面向上恒力F的作用下由静止开始运动，经过时间t后以速度v飞出导轨，同时撤去F，PQ水平跃入ef、gh导轨，PQ始终与ef、gh导轨垂直。导轨与棒的电阻均不计，重力加速度为g，求： （1）金属棒PQ分别在B1、B2中运动时电流的方向；（请分别说明P→Q或Q→P） （2）导轨ef、gh足够长，电容器C2带电量的最大值； （3）金属棒PQ与导轨ab、cd的动摩擦因数。 【答案】（1）导体棒在B1中电流方向由P→Q，导体棒在B2中电流方向由Q→P；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由右手定则可知，导体棒在B1中电流方向由P→Q，导体棒在B2中电流方向由Q→P； （2）PQ水平跃入轨道的速度为v1，则 PQ水平跃入导轨后，切割磁感线，C2处于充电状态，PQ稳定后做匀速直线运动，速度为v1，则 根据动量定理，以右为正方向 解得 （3）PQ在倾斜轨道上运动时加速度为a，则 PQ做匀加速直线运动 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $