上海市格致中学2024-2025学年高二下学期期中物理试卷

格致中学 二O二四学年度第二学期期中考试 高二年级 物理（等级)试卷（共7页） (测试60分钟内完成，总分100分，试后交答题卷) 友情提示：昨天，你既然经历了艰苦的学习，今天，你必将赢得可喜的收获！ 祝你：诚实守信，沉着冷静，细致踏实，自信自强，去迎接胜利！ 一、光学世界(24分) 我们生活在光的世界里，光学既是物理学中一门古老的学科，又是现代科学 卓 领域中的前沿科学之一，具有不可估量的发展前景。 坦 1.下列说法中正确的是() 泊松亮斑是光的干涉形成的 B,激光测距主要应用了激光相干性好的特性 C.光的偏振现象说明了光是横波 D.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏 振现象 班 2.在双缝干涉实验中，双缝的作用是获 得」 。某激光垂直照射一竖直双缝片， 在远处的墙面上得到千涉图样如图。已知双缝 间距为s,双缝到墙面的距离为d,a、b两标线间距为L,可知激光波长λ 3,如图，水平放置的瓶盖中装有肥皂液，用吸管向液体里吹气，形成向上凸起 阳 的肥皂膜。在阳光下静置一段时间后，从上往下看，膜上会出现() A.彩色环状条纹 B.彩色平行直条纹 C. 明暗相间的环状条纹 D. 明暗相间平行直条纹 闲 4. 生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使 用的是深紫外线，其波长为193m。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长为 13.5nm。相较于DUV,EUV( A,在真空中的传播速度更大 D.频率更大 C在同一介质中的传播速度相同 D.更易发生衍射 二。二四学年度第二学期高二物理期中（等级)试卷第】页/共7页 5.在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液， 掩膜 可以减小曝光波长提高分辨率。若漫没液 体的折射率为1.40，当不加液体时入射光 +投影物镜+ 光刻胶 没没液体 束的波长为193nm,加上液体后，光在液 体中的传播速度变为 m/s,波长 传统光刻 汉没式光刻 变为 nm。(均保留3位有效数字) 6.光导纤维由折射率不同的内芯和包层构成，如图，AB和CD为光导纤维横截 面的直径，AB与CD平行，AD和BC的长度均为d,一束单色光经AB的中点 与AB横截面成45°角从空气入射到光 导纤维中，折射光线与AD的夹角为 包层 30°，光在真空中传播的速度大小为c, 则光导纤维内芯的折射率为 光导纤维内芯的折射率 包层 的折射率（选填“>”、“=”或“<”）， 若外部包层的折射率与空气的折射率 内芯 相同，则光从AB传播到CD所用的最长时间为 二、汽车(27分) 汽车是我们出行的重要工具之一，我们学习的物理知识在汽车上有诸多应用。 7.使用北斗卫星导航系统导航时，用来传递信息的是() A.机械波B.超声波C.无线电波 D.红外线 8.智能雨刮器会在下雨时自动启动。如图为前挡风玻璃的横截面示意图。雨刮 器的工作原理可做如下简化：不下雨时，激光光源P发出的光在玻璃内传播斜 射到N处，若光的入射角大于临界角就 车辆外侧 会发生 现象而被接收器Q接 前挡风玻 收；下雨时N处的外侧有水滴，接收器Q 璃截面 接收到的光照强度 (选填：“变 光P 接收器Q车辆内侧 大”、“不变或“变小”)，从而启动雨刮器。 二O二四学年度第二学期高二物理期中（等级）试卷第2页/共7页 9.(多选)如图甲为小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙，车辆检 测器内部的电容器与电感线圈构成LC振荡电路，振荡电流如图丙。在图丙中， 下列说法正确的() A,时刻电容器两端电压为最大值 B.3~44时间内，电容器上的电荷量增加 C.⅓时刻，线圈中的自感电动势最大 D.12时间内，电场能转化为磁场能 现别器 辆 测25 感 动糕杆 缓 丙 10.如图所示为电动汽车无线充电示意图，若 H标地动汽乍 发射线圈的输入电压为u=220V2sin(00m)V, 匝数为500匝，接收线圈的匝数为1000匝， 地而 发射线圈输出功率为8.8kW。该装置可看成理 电而发找网 想变压器，该装置采用 (选填“直流”或“交流”)电源也能为电动汽 车充电，发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比为 ，接收线圈输出 电压的峰值为 ，接收线圈输出电流的有效值为 11.电磁俘能器可在汽车发动机振动时 线圈 利用电磁感应发电实现能量回收，结构 如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一 磁场分界染 XXX 起上下振动，每对永磁铁间有水平方向 的匀强磁场，磁感应强度大小均为B, 磁场中，边长为L、总电阻为R的单匝 甲 正方形线圈abcd竖直固定在减篾装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所 示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。如乙图，某时刻永磁铁相对线框竖 直向上运动时，其速度大小为。则此时穿过线圈的磁通量为 ，线图中 的感应电流为 时针方向（选填“顺”或“逆”），线圈中的电流大小为 线圈受到的安培力为 二0二四学年度第二学期高二物理期中（等级）试卷第3页/共7页 三、发电与输电(29分) 1831年，法拉第通过多年的实验研究终于实现了“磁生电”的梦想，发现了 电磁感应定律，并且制造了第一台发电机。如今我们的生活早已离不开电，我们 不仅需要发电，还需要将电能输送到千家万户。 12.下列图像中属于交变电流的有哪些？ (填序号)。 13.(多选)如图甲，风力发电装置的风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈 处在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线圈面积为S,电阻不计，以角速度ω 绕垂直于磁场的水平转轴O0顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。 线圈通过电刷E、F与外电路相连，电阻阻值为R。下列说法正确的是() 甲 A.线圈转动快慢不会影响感应电动势峰值的大小 B.当线圈转到图示位置时感应电流最大 C.线圈每转动一圈，流过电阻的电流方向改变两次 D.线圈转动过程中电流表的示数为WS 14.如图所示是发电厂给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器， 图中电表均为理想交流电表)。 (1)在远距离输电过程中，往往采用 输电来降低输电线上的损耗，并 利用所学知识解释降低损耗的原因。 二O二四学年度第二学期高二物理期中（等级）试卷第4页/共7页 (2)(多选)设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用Ro表示，变阻器R 相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小。则在用电高峰 时，下列说法正确的是( A.电压表V1、V2的读数均不变，电压表V3、V4的读数均减小 B.电流表A!的读数不变，电流表A2、A3的读数均增大 C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变 D,输电线路损耗的功率增大 15.(计算)如图甲所示是一种振动发电装置的示意图。一个套在辐向永久磁铁 槽中的半径为=0.20m、匝数n=50匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀 分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度的大小均为B=10T, 线圈的电阻为R1=1.02,它的引出线接有2=9.02的小电珠L。外力推动线圈框 架的P端，使线图沿轴线做简谐运动，便有电流通过小电珠。当线圈运动速度y 随时间t变化的规律如图丙所示时（摩擦等损耗不计）。求： (1)电路中电流的最大值及电压表的示数： (2)=0.02s时线圈受到的磁场力F的大小： (3)正常发电时小灯泡的功率： (4)在不改变发电装置结构的条件下，要使小灯泡的功率提高，可采取什么办 法？（至少说出一种方法）。 剖面图 线圈 右视图 /(m·s) 0 2 t×10-2s) -2 甲 丙 四、电磁感应现象(20分) 电磁感应是电磁学中最重大的发现之一，它进一步揭示了电、磁之间的相互 联系，电磁感应在生活、生产中有广泛的应用。 16,麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感应电场，如果磁场随时间均匀变 化，则产生的电场 (选填“随时间变化”或“不随时间变化”)。如图(a) 所示，半径为，的金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R 构成闭合回路，圆环内加一垂直于纸面的变化的磁场，变化规律如图(b),规定 磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻，则2~3s内流过电阻R的电 流方向为 (选填“a→R→b”或“b→R→a"),t=2s时，Ub 图(a) 图(b) 17.如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是 三个相同的小灯泡，下列说法正确的是( A开关S闭合时，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮 X B.开关S闭合至电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮 c C.开关S断开时，c灯立即熄灭，a灯闪亮一下再逐渐熄灭 D.开关S断开时，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭 18.(计算)新一代航母阻拦系统的研制引入了电磁阻拦技术，基本原理如图所 示：在航母甲板上装有两相互平行间距为L的水平金属导轨MN和PQ,其间接 一阻值为R的电阻，一根质量为m、长度为L的金属棒b垂直搁置在两导轨之 间，金属棒与导轨接触良好，电阻值也为R。整个装置处于竖直向下的匀强磁场 中，磁感应强度大小为B。着舰时，速度为、质量为M的舰载机关闭动力系 统，同时通过绝缘阻拦索拉住轨道上的金属棒，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，除安培力外舰载机系统所受的其它阻力均不 计，且不考虑绳索的长度变化。 M 二。二四学年度第二学期高二物理期中（等级）试卷第6页/共7页 (1)舰载机刚勾住金属棒瞬间一起滑行的速度大小： (2)舰载机整个减速过程中金属棒b中产生的焦耳热Q: (3)舰载机开始减速滑行至停下过程通过的位移大小x。