精品解析：四川省内江市第六中学2023-2024学年高二下学期半期考试物理试卷

内江六中2023-2024学年（下）高25届半期考试 物理试题 考试时间：75分钟：满分：100分 一、选择题：（1-7小题为单选，8-10小题为多选。每小题4分，多选题未选全得2分，共40分） 1. 如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴的正方向．若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（ ） A. B. C. D. 2. 在一透明液体中，一束单色光与液面成53°角射向液面，与液面成30°角射出，已知，则该液体的折射率为（　　） A. 1.6 B. C. D. 3. 如图甲所示的LC振荡电路中，时的电流方向如图中标出，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，则（　　） A. 0.5s至1.0s时间内，P点比Q点电势高 B. 0至0.5s时间内，电容器上板带正电 C. 1.0s至1.5s时间内，磁场能正在转变成电场能 D. 1.5s至2.0s时间内，磁场能正在转变成电场能 4. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化，磁场方向取垂直纸面向里为正方向。正方形硬质金属框放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长，则下列说法正确的是（　　） A. 在到时间内，金属框中的感应电动势为0.8V B. 在时，金属框ab边受到的安培力的大小为0.16N C. 在时，金属框ab边受到的安培力的方向垂直于ab向右 D. 在到时间内，金属框中电流的电功率为0.064W 5. 如图示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为，输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线电阻为，用户需要的电压，变压器均为理想变压器，则（　　） A. 输电线上的输送电流为 B. 输电线上损失的电压为 C. 输电线上损失的电功率为 D. 降压变压器的原、副线圈的匝数比为 6. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，T为理想变压器，原线圈匝数为220匝，副线圈匝数为44匝。A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），原线圈两端电压u=220sin 314t V，以下说法正确的是（　　） A. 当光照增强时，电压表V1示数为且保持不变 B. 当光照增强时，原线圈输入功率减小 C. 原线圈磁通量变化率最大值为 D. 当光照增强时，电流表A1、A2、V2示数均变大 8. 图a为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图b为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的周期是0.10s B. 该波的传播速度为 C. 该波沿x轴的负方向传播 D. 时，质点P的速度方向向下 9. 霓是大气中有时和虹一起出现的一种光的现象，也叫“副虹”。它的形成原理与彩虹大致相同，太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是经过水珠的两次折射和两次反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中a、b是两种不同频率的单色光，则a、b两光相比较（　　） A. b光的频率更低 B. 在同一介质中，a光的传播速度更快 C. 分别照射同一狭缝，a光通过狭缝时的衍射现象更明显 D. 从水中射入空气时，b光发生全反射的临界角更大 10. 如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从实线Ⅰ位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的Ⅱ位置时，线框的速度为。下列说法正确的是（　　） A. 在位置Ⅱ时线框的加速度为 B. 在位置Ⅱ时线框中的电功率为 C. 此过程中线框产生的内能为mv2 D. 此过程中通过线框截面的电荷量为 二、实验题：（11题每空2分，小计6分；12题前两空各1分，其余每空2分，小计8分。本题共14分，） 11. 在“测定玻璃的折射率”实验中： (1)为了取得较好的实验效果，其中正确的是______ A.必须选用上下表面平行的玻璃砖 B.选择的入射角应尽量小些 C.大头针应垂直地插在纸面上 D.大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 (2)甲同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率______（选填“偏大”“偏小”或“不变”） (3)乙同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，则他只需要测量某两条线段的长度即可，就可求出玻璃的折射率n＝______（用图中线段的字母表示）。 12. 在“用双缝干涉测光波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 (1)组装仪器时，图中a为________缝，b为________缝。（均选填“双”或“单”） (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________； A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 (3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中a、b位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2（x2>x1），则入射的单色光波长的计算表达式为________；分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，其读数为________mm。 三、计算题：（共46分，要求要有必要的文字说明和主要的解题过程，只有最后结果的不得分。） 13. 如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻R及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线以恒定的角速度匀速转动，时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n、面积为S、阻值为r。求： （1）从时起，线圈转过60°时产生的电动势； （2）线圈转动的过程中，电压表的示数； （3）外力使线圈转动一周所做的功。 14. 一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻恰好传播到处，波形如图所示。t=0.6s时，平衡位置为的质点A第一次到达波峰。求： （1）从到时间内平衡位置的质点通过的路程？ （2）从时刻起经过多长时间平衡位置的质点处于波峰？ 15. 如图，一匝数为匝、横截面积为、电阻为的线圈处于竖直向下的变化磁场中，磁感应强度大小随时间t的变化规律为。倾角为、间距为的粗糙平行导轨在磁感应强度大小为的匀强磁场中倾斜放置，磁场方向垂直于导轨平面向上。闭合开关S，一质量为、长为、电阻为的导体棒ab在倾斜导轨上恰好静止，定值电阻的阻值为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒ab与导轨始终接触良好，不计导轨电阻，导轨足够长，重力加速度大小取，，。求： （1）线圈中的感应电动势大小E； （2）导体棒ab与倾斜导轨间的动摩擦因数； （3）断开开关S，从导体棒ab开始运动至达到最大速度的过程中，电阻上产生的焦耳热为，求此过程中通过电阻的电荷量q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 内江六中2023-2024学年（下）高25届半期考试 物理试题 考试时间：75分钟：满分：100分 一、选择题：（1-7小题为单选，8-10小题为多选。每小题4分，多选题未选全得2分，共40分） 1. 如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴的正方向．若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意：设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故A正确． 2. 在一透明液体中，一束单色光与液面成53°角射向液面，与液面成30°角射出，已知，则该液体的折射率为（　　） A. 1.6 B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】作出光路图，如图 可知 ， 该液体的折射率为 故选C。 3. 如图甲所示的LC振荡电路中，时的电流方向如图中标出，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，则（　　） A. 0.5s至1.0s时间内，P点比Q点电势高 B. 0至0.5s时间内，电容器上板带正电 C. 1.0s至1.5s时间内，磁场能正在转变成电场能 D. 1.5s至2.0s时间内，磁场能正在转变成电场能 【答案】C 【解析】 【详解】A．0.5s至1.0s时间内，电容器带电量减小，说明电容器放电，电流从Q点流向P点，则Q点比P点电势高，故A错误； B．由题图可知0至0.5s时间内，电容器带电量增加，则说明电容器在充电，电流流向正极板，故下极板带正电，故B错误； C．1.0s至1.5s时间内，电容器上的电荷量增加，但电性相反，则说明电容器反向充电，磁场能正在转变成电场能，故C正确； D．1.5s至2.0s时间内，电容器反向放电，则电场能正在转变成磁场能，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化，磁场方向取垂直纸面向里为正方向。正方形硬质金属框放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长，则下列说法正确的是（　　） A. 在到时间内，金属框中的感应电动势为0.8V B. 在时，金属框ab边受到的安培力的大小为0.16N C. 在时，金属框ab边受到的安培力的方向垂直于ab向右 D. 在到时间内，金属框中电流的电功率为0.064W 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律 金属框的面积不变，磁场的磁感应强度变化，故 ， 解得 故A错误； B．感应电流为 在t=0.05s时，ab受到的安培力为 故B错误； C．根据楞次定律，感应电流阻碍磁通量的变化，线框有扩大的趋势，故ab受到的安培力水平向左，故C错误； D．在到时间内，金属框中电流的电功率为 故D正确。 故选D。 5. 如图示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为，输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线电阻为，用户需要的电压，变压器均为理想变压器，则（　　） A. 输电线上的输送电流为 B. 输电线上损失的电压为 C. 输电线上损失的电功率为 D. 降压变压器的原、副线圈的匝数比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据知 所以输电线上的电流为 故A错误； B．输电线上损耗的电压为 故B错误； C．输电线上损耗的功率为 故C正确； D．因为 降压变压器的原、副线圈的匝数比为 故D错误。 故选C。 6. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在内，磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律可得 则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变。ab边在磁场中所受的安培力 由于匀强磁场Ⅰ中磁感应强度B恒定，则，安培力为平行t轴的直线，方向向左（为负）。同理分析可得在,安培力与时间的关系为内F-t关于时间轴对称一条的直线。 故选B。 【点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，故道B如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判定。根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安培力大小的变化。 7. 如图所示，T为理想变压器，原线圈匝数为220匝，副线圈匝数为44匝。A1、A2为理想交流电流表，V1、V2为理想交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），原线圈两端电压u=220sin 314t V，以下说法正确的是（　　） A. 当光照增强时，电压表V1示数为且保持不变 B. 当光照增强时，原线圈输入功率减小 C. 原线圈磁通量变化率最大值为 D. 当光照增强时，电流表A1、A2、V2示数均变大 【答案】C 【解析】 【详解】A． 当光照增强时，电压表V1示数为 A错误； BD． 当光照增强时，光敏电阻的阻值变小，副线圈的电流变大，副线圈的功率变大，原线圈输入功率变大，根据串反并同规律，V2示数变小，BD错误； C． 原线圈磁通量变化率最大值为 解得 C正确。 故选C。 8. 图a为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图b为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的周期是0.10s B. 该波的传播速度为 C. 该波沿x轴的负方向传播 D. 时，质点P的速度方向向下 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由图知 ， 则波速 故A错误，B正确； C．由乙图读出，t=0.10s质点Q的速度方向向下，由波形的平移法可知，这列波沿x轴负方向传播。故C正确； D．由于波沿x轴负方向传播，根据波形图以及带动法可知，0.1s时P点向上振动，故速度方向向上，故D错误。 故选BC。 9. 霓是大气中有时和虹一起出现的一种光的现象，也叫“副虹”。它的形成原理与彩虹大致相同，太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次，是经过水珠的两次折射和两次反射形成的，其成因的简化示意图如图所示，其中a、b是两种不同频率的单色光，则a、b两光相比较（　　） A. b光的频率更低 B. 在同一介质中，a光的传播速度更快 C. 分别照射同一狭缝，a光通过狭缝时的衍射现象更明显 D. 从水中射入空气时，b光发生全反射的临界角更大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图可知，在第一次折射时，a、b两光的入射角相同，b光的折射角明显大于a光的折射角，由折射率公式，可知b光折射率小，频率也小，A正确； B．在相同介质中传播时，由可知，由于b光折射率小于a光折射率，所以在同一介质中，a光的传播速度更慢，B错误； C．分别照射同一狭缝，由产生明显衍射现象的条件可知，a、b光相比，波长越长衍射现象越明显，因为b光的频率小，波长大，所以b光的衍射现象更明显，C错误； D．从水中射入空气，满足从光密介质射入光疏介质的条件，会产生全反射，由临界角公式可知，由于b光折射率小于a光折射率，可知b光临界角更大，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从实线Ⅰ位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的Ⅱ位置时，线框的速度为。下列说法正确的是（　　） A. 在位置Ⅱ时线框的加速度为 B. 在位置Ⅱ时线框中的电功率为 C. 此过程中线框产生的内能为mv2 D. 此过程中通过线框截面的电荷量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在位置Ⅱ时线框左右两边同时切割磁感线，且产生的感应电动势方向相同，则回路中的感应电动势大小为 感应电流大小为 根据右手定则可知此时线框中感应电流的方向为顺时针，根据左手定则可知左右两边所受安培力方向均为水平向左，则线框所受合安培力大小为 根据牛顿第二定律可知此时线框的加速度大小为 故A错误； B．在位置Ⅱ时线框中的电功率为 故B正确； C．线框克服安培力做功，损失的动能全部转化为内能，即 故C正确； D．从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中线框的磁通量变化量大小为 此过程中通过线框截面的电荷量为 故D错误。 故选BC。 二、实验题：（11题每空2分，小计6分；12题前两空各1分，其余每空2分，小计8分。本题共14分，） 11. 在“测定玻璃的折射率”实验中： (1)为了取得较好的实验效果，其中正确的是______ A.必须选用上下表面平行的玻璃砖 B.选择的入射角应尽量小些 C.大头针应垂直地插在纸面上 D.大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 (2)甲同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率______（选填“偏大”“偏小”或“不变”） (3)乙同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，则他只需要测量某两条线段的长度即可，就可求出玻璃的折射率n＝______（用图中线段的字母表示）。 【答案】 ①. CD##DC ②. 偏小 ③. 【解析】 【详解】(1)[1]A．不必选用上下表面平行的玻璃砖，A错误； B．选择适当的入射角，B错误； C．为了减小观察误差，大头针应垂直地插在纸面上，C正确； D．为了减小误差，大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，D正确。 故选CD。 (2)[2]甲同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，入射角i不变，折射角r偏大，根据折射定律， 他测得的折射率偏小； (3)[3]根据折射定律得 根据直角三角形得 根据题意得 解得 12. 在“用双缝干涉测光波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 (1)组装仪器时，图中a为________缝，b为________缝。（均选填“双”或“单”） (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________； A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 (3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中a、b位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2（x2>x1），则入射的单色光波长的计算表达式为________；分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，其读数为________mm。 【答案】 ①. 单 ②. 双 ③. C ④. ⑤. 31.10 【解析】 【详解】(1)[1]如图1所示组装仪器时，a处应固定单缝，b为双缝； (2)[2]若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的，故C正确，AB错误。 (3)[3]条纹间距为 根据 解得 [4]游标卡尺读数为3.1cm+0.05mm×2=3.110cm=31.10mm。 三、计算题：（共46分，要求要有必要的文字说明和主要的解题过程，只有最后结果的不得分。） 13. 如图所示，矩形线圈处在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中，线圈通过电刷与定值电阻R及理想电流表相连接，线圈绕中心轴线以恒定的角速度匀速转动，时刻线圈位于与磁场平行的位置。已知线圈的匝数为n、面积为S、阻值为r。求： （1）从时起，线圈转过60°时产生的电动势； （2）线圈转动的过程中，电压表的示数； （3）外力使线圈转动一周所做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）感应电动势最大值为 感应电动势瞬时值为 解得 （2）感应电动势有效值为 电压表的示数为 解得 （3）外力使线圈转动一周所做的功为 又 解得 14. 一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻恰好传播到处，波形如图所示。t=0.6s时，平衡位置为的质点A第一次到达波峰。求： （1）从到时间内平衡位置的质点通过的路程？ （2）从时刻起经过多长时间平衡位置的质点处于波峰？ 【答案】（1）50cm；（2） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，波长为，t=0.6s时，平衡位置为的质点A第一次到达波峰，则周期为 波速为 波传到处所需的时间为 所以从到时间内平衡位置的质点通过的路程 （2）由“同侧法”可判断质点的起振方向向上，平衡位置的质点起振方向向上，所以该质点处于波峰的时间为 解得 15. 如图，一匝数为匝、横截面积为、电阻为的线圈处于竖直向下的变化磁场中，磁感应强度大小随时间t的变化规律为。倾角为、间距为的粗糙平行导轨在磁感应强度大小为的匀强磁场中倾斜放置，磁场方向垂直于导轨平面向上。闭合开关S，一质量为、长为、电阻为的导体棒ab在倾斜导轨上恰好静止，定值电阻的阻值为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒ab与导轨始终接触良好，不计导轨电阻，导轨足够长，重力加速度大小取，，。求： （1）线圈中的感应电动势大小E； （2）导体棒ab与倾斜导轨间的动摩擦因数； （3）断开开关S，从导体棒ab开始运动至达到最大速度的过程中，电阻上产生的焦耳热为，求此过程中通过电阻的电荷量q。 【答案】（1）75V；（2）0.5；（3）6C 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律有 解得 （2）由楞次定律可知，导体棒ab中的电流由b到a，由左手定则可知，导体棒ab受到的安培力沿倾斜导轨向上，导体棒ab与电阻并联 由闭合电路欧姆定律可知，导体棒ab两端的电压为 导体棒ab中的电流为 导体棒ab受到的安培力大小为 故导体棒ab受到的摩擦力f沿倾斜导轨向下，即 解得 （3）从导体棒ab开始运动至达到最大速度的过程中，设导体棒ab的最大速度为，导体棒ab下滑的距离为x，导体棒ab达到最大速度时有 解得 由能量守恒定律有 由焦耳定律有 联立解得 根据 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $