精品解析：湖北省黄冈市十五校2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题

2025年湖北省部分高中春季高二年级期中联考 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 祝考试顺利 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 当前我国正在研究6G通信技术，与5G信号相比，频率更高的6G信号的电磁波（　　） A. 在真空中传播速度更大 B. 在真空中波长更短 C. 与5G信号相遇时能发生干涉现象 D. 在通信应用中，衍射现象更明显 2. 以下有关光现象及应用描述正确的是（　　） A. 水中的气泡看上去特别明亮属于光的全反射现象 B. 佩戴特制眼镜观看3D电影是利用光的干涉现象 C. 雨后公路积水上面漂浮的彩色油膜属于光的偏振现象 D. 泊松亮斑是光照射到小圆孔时发生衍射现象产生 3. 工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通入交变电流时，下列说法正确的是（　　） A. 金属中不产生感应电流 B. 金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化 C. 线圈中产生大量的热量使金属融化 D. 线圈所接电源应是低频交流电源 4. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电压表的示数是15V，则电压表的示数为（　　） A. 0V B. 3V C. 75V D. 与负载有关 5. 如图甲所示竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动形支架在竖直方向振动，形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统。当圆盘静止时，让小球上下做简谐运动，其振动图像如图乙所示（以竖直向上为正方向），下列说法正确的是（　　） A. 由图像可知，小球在内振动过程中所受回复力一直减小 B. 由图像可知，小球在振动过程中速度一直在减小 C. 若圆盘以匀速转动，振动稳定时，小球的振动周期为4s D. 改变圆盘转速，当它以转动，小球振动稳定时的振幅最大 6. 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b后，由电感L与电容C构成的LC振荡电路中产生振荡电流，若此时储罐内的液面高度不断降低，在此过程中的有关结论正确的是（　　） A. 电容器的电容一直增加 B. 电容器的电量一直减小 C. LC振荡电路频率减小 D. 当开关从a拨到b的瞬间，电路里没有电流 7. 2024年3月25日中国队的王子露勇夺2024FIG艺术体操世界杯棒操金牌。王子露在表演中手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。现将彩带上的波浪简化为沿轴方向传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，质点、的横坐标分别为、；处质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速大小为 B. 从时起，质点比质点先回到平衡位置 C. 时，质点恰好在波谷位置 D. 内质点通过的路程为50cm 8. 我国新能源汽车智能技术日臻完美，各类车载雷达能在“感知”到可能的危险时，通过汽车智能组件的快速运算并采取应对措施，大大提高了汽车的安全性，有关车载雷达系统同时发出的激光和超声波信号，下列说法正确的是（　　） A. 激光是横波，超声波是纵波 B. 激光是纵波，超声波是横波 C. 激光与超声波都能在真空中传播 D. 激光能在真空中传播，超声波必须在介质中才能传播 9. 我国特高压输电技术国际领先，如图是交流特高压远距离输电的原理图，假定在远距离输电过程中，理想变压器的输入功率，输入电压，输电线的总电阻为，输电线中的功率损失为输入功率的4%，理想变压器的输出电压，则下列判断正确的是（　　） A. 输电线中的电流 B. 输电线上损失的电压为4400V C. 变压器的原、副线圈匝数比为 D. 流过变压器副线圈的电流为 10. 用发光二极管制成的LED灯发光效率高、使用寿命长，图甲为某种发光二极管，圆形发光面封装在透明的半球形介质中，已知介质半径为、发光面的半径为，发光面圆心与半球球心重合，图乙是其内部过球心的截面图，从A点垂直发光面发出的光线恰好在球面发生全反射，真空中的光速为。则下列判断正确的是（　　） A. 从点发出的光在球面处的入射角均为 B. 该透明介质的折射率为 C. 发光面发出的光在介质中传播的速度为 D. 图中光线绕A点在截面内转过任意角度（小于），该光线均能从球面射出 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）下列说法正确的是______； A. 用可拆变压器，能方便选取不同匝数的线圈接入电路 B. 为了人身安全，只能使用低压直流电源，电压不超过12V C. 为了多用表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 D. 实验结束时，应该先断开原线圈电源，再拆除副线圈的电压表 （3）某同学从所得实验数据中发现原、副线圈电压比总是略大于对应匝数比，造成这一误差的原因可能是（说出一条即可）______。 12. （1）如图甲所示，在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置光敏电阻与激光光源，实验过程中，光源发出的光线与摆球运动的竖直平面垂直且总与小球静止时球心在同一高度，光敏电阻与自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值随时间的变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为______； A. B. C. D. （2）测量出悬点到小球顶点的绳长，并通过改变而测出对应的摆动周期，再以为纵轴、为横轴作出图像如图丙所示，通过此图像求出当地的重力加速度______（用、、、表示）； （3）若保持悬点到小球顶点的绳长及最大摆角不变，改用直径更大的小球进行实验，该单摆的周期将______（选填“变大”“不变”或“变小”），图乙中的将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 13. 图为光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为l，AB代表端面，已知光在真空中传播速度为c，当光从AB端面入射角为60°射入玻璃丝，恰能在玻璃丝内发生全反射。求 （1）玻璃丝的折射率n； （2）改变入射光线的方向，求光在玻璃丝中传播的最短时间t。 14. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源的振幅分别为3cm和2cm。图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的A，两质点刚开始振动。质点的平衡位置处于处。 （1）求两列波相遇的时刻； （2）若以点开始振动时为计时起点，写出点的振动方程； （3）求、之间（不包含、两点）合振动振幅最大的点的平衡位置坐标。 15. 如图甲所示，兴趣小组设计了一种发电装置，其剖面图如图乙所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向。匝数为的矩形线圈的边长、。线圈以角速度绕转轴匀速转动，边和边在磁场中经过处的磁感应强度大小总为、磁场的方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为，通过金属滑环和电阻、理想二极管连接。求： （1）线圈切割磁感线时，感应电动势大小； （2）线圈从图乙所示位置转过的过程中，通过电阻的电量； （3）线圈从图乙所示位置转过一周的过程中，电阻上产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年湖北省部分高中春季高二年级期中联考 物理 本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 祝考试顺利 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 当前我国正在研究6G通信技术，与5G信号相比，频率更高的6G信号的电磁波（　　） A. 在真空中传播速度更大 B. 在真空中波长更短 C. 与5G信号相遇时能发生干涉现象 D. 在通信应用中，衍射现象更明显 【答案】B 【解析】 【详解】A．在真空中传播速度相同，A错误； B．根据 ，6G的频率高，在真空中波长更短，B正确； C．与5G信号相遇时，频率不相同，不能发生干涉现象，C错误； D．在通信应用中，6G的波长短，衍射现象更不明显，D错误。 故选B。 2. 以下有关光现象及应用描述正确是（　　） A. 水中的气泡看上去特别明亮属于光的全反射现象 B. 佩戴特制眼镜观看3D电影是利用光的干涉现象 C. 雨后公路积水上面漂浮的彩色油膜属于光的偏振现象 D. 泊松亮斑是光照射到小圆孔时发生衍射现象产生的 【答案】A 【解析】 【详解】A．水中的气泡看上去特别明亮属于光的全反射现象，A正确； B．佩戴特制眼镜观看3D电影是利用光的偏振现象，B错误； C．雨后公路积水上面漂浮的彩色油膜属于光的干涉现象，是油膜的上、下两个表面反射的两列光发生了干涉，C错误； D．泊松亮斑是光照射到小圆板时发生衍射现象产生的，D错误。 故选A。 3. 工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通入交变电流时，下列说法正确的是（　　） A. 金属中不产生感应电流 B. 金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化 C. 线圈中产生大量的热量使金属融化 D. 线圈所接电源应是低频交流电源 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．感应电炉冶炼金属过程中，交流电源产生交变磁场，从而在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属融化，故B正确，AC错误； D．为了产生较大的感应电动势，感应炉所接电源应是高频交流电源，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电压表的示数是15V，则电压表的示数为（　　） A. 0V B. 3V C. 75V D. 与负载有关 【答案】A 【解析】 【详解】导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，产生的电动势是定值，穿过副线圈的磁通量不变，是定值，副线圈不产生感应电动势，则电压表的示数为0V。 故选A。 5. 如图甲所示竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动形支架在竖直方向振动，形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统。当圆盘静止时，让小球上下做简谐运动，其振动图像如图乙所示（以竖直向上为正方向），下列说法正确的是（　　） A. 由图像可知，小球在内振动过程中所受回复力一直减小 B. 由图像可知，小球在振动过程中速度一直在减小 C. 若圆盘以匀速转动，振动稳定时，小球的振动周期为4s D. 改变圆盘转速，当它以转动，小球振动稳定时的振幅最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，小球在内振动过程中位移增大，所以小球的回复力一直增大，故A错误； B．由图乙可知，小球在内振动过程中位移减小，速度增大，故B错误； CD．由图乙可知，小球振动振动的固有周期为 固有频率为 若圆盘以匀速转动，振动稳定时，小球的振动的频率等于圆盘的频率，即 周期为 改变圆盘转速，当小球振动稳定时的振幅最大时，达到了共振，即圆盘的频率等于小球振动的固有频率，则 故C错误，D正确。 故选D。 6. 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b后，由电感L与电容C构成的LC振荡电路中产生振荡电流，若此时储罐内的液面高度不断降低，在此过程中的有关结论正确的是（　　） A. 电容器的电容一直增加 B. 电容器的电量一直减小 C. LC振荡电路的频率减小 D. 当开关从a拨到b的瞬间，电路里没有电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 ，若此时储罐内的液面高度不断降低，相当于ε不断减小，电容器的电容C一直减小，A错误； B．在振荡过程中，电容器的电量有时增大，有时减小，B错误； C．根据，若此时储罐内液面高度不断降低，相当于ε不断减小，电容器的电容C一直减小，LC振荡电路的频率增大，C错误； D．当开关从a拨到b的瞬间，线圈中产生反向感应电动势，电路里没有电流，D正确。 故选D。 7. 2024年3月25日中国队的王子露勇夺2024FIG艺术体操世界杯棒操金牌。王子露在表演中手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。现将彩带上的波浪简化为沿轴方向传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，质点、的横坐标分别为、；处质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 波速大小为 B. 从时起，质点比质点先回到平衡位置 C. 时，质点恰好在波谷位置 D. 内质点通过的路程为50cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知波长λ=4m，由图乙可知周期T=1s，根据波速公式，波速大小为，故A错误； B．由图乙可知时处质点在平衡位置向下振动，根据“上下坡法”，波沿x轴正方向传播，从时起，质点向上振动，远离平衡位置，质点在波谷向上振动，靠近平衡位置，从时起，质点比质点先回到平衡位置，故B错误； C．从到，经过的时间，即经过了，此时质点恰好在波谷位置，故C正确； D．经过的时间，即经过了，一个周期内质点通过的路程为4个振幅，由图可知一个振幅为，若时质点在平衡位置，或在位移最大处，经过个周期内通过的路程，但时质点不在平衡位置和位移最大处，且此时质点远离平衡位置，故内质点通过的路程小于，故D错误。 故选C。 8. 我国的新能源汽车智能技术日臻完美，各类车载雷达能在“感知”到可能的危险时，通过汽车智能组件的快速运算并采取应对措施，大大提高了汽车的安全性，有关车载雷达系统同时发出的激光和超声波信号，下列说法正确的是（　　） A. 激光是横波，超声波是纵波 B. 激光是纵波，超声波是横波 C. 激光与超声波都能在真空中传播 D. 激光能在真空中传播，超声波必须在介质中才能传播 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．车载雷达系统发出的激光是横波，超声波信号是纵波，故A正确，B错误； CD．激光可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，必须在介质中才能传播，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 我国特高压输电技术国际领先，如图是交流特高压远距离输电的原理图，假定在远距离输电过程中，理想变压器的输入功率，输入电压，输电线的总电阻为，输电线中的功率损失为输入功率的4%，理想变压器的输出电压，则下列判断正确的是（　　） A. 输电线中的电流 B. 输电线上损失的电压为4400V C. 变压器的原、副线圈匝数比为 D. 流过变压器副线圈的电流为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据电功率的计算公式 代入数据解得 故A正确； B．输电线上损失的电压为 故B错误； C．对理想变压器，有 又根据A项分析知 根据原副线圈电流之比与线圈匝数的之比关系可知 故根据原副线圈电压之比与线圈匝数的之比关系可知 解得 故变压器原线圈两端的电压为 变压器的原、副线圈匝数比为 故C正确； D．根据电流之比与线圈匝数的之比关系可知 流过变压器副线圈的电流为 故D错误。 故选AC。 10. 用发光二极管制成的LED灯发光效率高、使用寿命长，图甲为某种发光二极管，圆形发光面封装在透明的半球形介质中，已知介质半径为、发光面的半径为，发光面圆心与半球球心重合，图乙是其内部过球心的截面图，从A点垂直发光面发出的光线恰好在球面发生全反射，真空中的光速为。则下列判断正确的是（　　） A. 从点发出的光在球面处的入射角均为 B. 该透明介质的折射率为 C. 发光面发出的光在介质中传播的速度为 D. 图中光线绕A点在截面内转过任意角度（小于），该光线均能从球面射出 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．O点发出的光与法线重合，在球面处的入射角均为0°，故A错误； B．如图所示，从A点垂直发光面发出的光线恰好在球面发生全反射 故临界条件为 故该透明介质的折射率为 故B正确； C．光在该介质中的传播速度为 故C正确； D．如图所示 从A点发出垂直发光面的光线，入射角最大，恰能发生全反射，则其他光线均不会发生全反射，均能从球面射出，故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 在“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 整体隔离法 （2）下列说法正确的是______； A. 用可拆变压器，能方便选取不同匝数的线圈接入电路 B. 为了人身安全，只能使用低压直流电源，电压不超过12V C. 为了多用表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测 D. 实验结束时，应该先断开原线圈的电源，再拆除副线圈的电压表 （3）某同学从所得实验数据中发现原、副线圈电压比总是略大于对应匝数比，造成这一误差的原因可能是（说出一条即可）______。 【答案】（1）A （2）AC （3）漏磁，铁芯或导线发热 【解析】 【小问1详解】 实验中需要运用的科学方法是控制变量法。例如，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响。 故选A。 【小问2详解】 A．用可拆变压器，能方便地选取不同匝数的线圈，故A正确； B．为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V，故B错误； C．为了多用电表的安全，使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，故C正确； D．实验结束时，应该先拆除副线圈的电压表，再断开原线圈的电源，防止断开开关时线圈自感产生较大的自感电动势而烧坏电表，故D错误。 故选AC 【小问3详解】 变压器的原线圈两端电压比与匝数比不相等，可能的原因是漏磁，铁芯或导线发热。 12. （1）如图甲所示，在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置光敏电阻与激光光源，实验过程中，光源发出的光线与摆球运动的竖直平面垂直且总与小球静止时球心在同一高度，光敏电阻与自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值随时间的变化图线如图乙所示，则该单摆的振动周期为______； A. B. C. D. （2）测量出悬点到小球顶点的绳长，并通过改变而测出对应的摆动周期，再以为纵轴、为横轴作出图像如图丙所示，通过此图像求出当地的重力加速度______（用、、、表示）； （3）若保持悬点到小球顶点的绳长及最大摆角不变，改用直径更大的小球进行实验，该单摆的周期将______（选填“变大”“不变”或“变小”），图乙中的将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1）C （2） （3） ①. 变大 ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 单摆在一个周期内两次经过平衡位置，每次经过平衡位置，单摆会挡住细激光束，从图线可知周期为。 故选C。 【小问2详解】 根据单摆周期公式 整理可得 所以图线的斜率为 有题意可知，斜率为 解得 【小问3详解】 [1]摆长等于摆线的长度加上小球的半径，根据单摆的周期公式，摆长变大，所以周期变大； [2]挡光时间等于球的直径与速度的比值，由于球的直径变大，摆动过程中阻力变大，通过最低点时速度变小，故挡光时间变大。 13. 图为光导纤维（可简化为长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为l，AB代表端面，已知光在真空中传播速度为c，当光从AB端面入射角为60°射入玻璃丝，恰能在玻璃丝内发生全反射。求 （1）玻璃丝的折射率n； （2）改变入射光线的方向，求光在玻璃丝中传播的最短时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在D点发生全反射，根据题意 根据折射定律得 根据题意得 解得 【小问2详解】 当光垂直端面AB入射时，光在玻璃丝中传播时间最短 解得 14. 两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，波源的振幅分别为3cm和2cm。图为时刻两列波的图像，此刻平衡位置在和的A，两质点刚开始振动。质点的平衡位置处于处。 （1）求两列波相遇的时刻； （2）若以点开始振动时为计时起点，写出点的振动方程； （3）求、之间（不包含、两点）合振动振幅最大的点的平衡位置坐标。 【答案】（1） （2） （3）（0.4m，0）、（0.6m，0） 【解析】 【小问1详解】 两列简谐波的波前相距，两列波经时间相遇，则 解得 【小问2详解】 由图可知两列波同时到达点，引起质点的振动方向相反；所以两列波在点的振动减弱，即点的振幅 又两列波的波长均为，可得质点的振动周期 故质点的振动方程 【小问3详解】 令、之间合振动振幅最大的点（即加强点）的横坐标为x，则加强点到两波源的波程差为 由两波源起振的方向相反，则波程差为（n=0，±1，±2，±3…）的位置为振动加强点，则有（n=0，±1，±2，±3…） 解得 即、之间（不包含、两点）合振动振幅最大的点的平衡位置坐标（0.4m，0）、（0.6m，0）。 15. 如图甲所示，兴趣小组设计了一种发电装置，其剖面图如图乙所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向。匝数为的矩形线圈的边长、。线圈以角速度绕转轴匀速转动，边和边在磁场中经过处的磁感应强度大小总为、磁场的方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为，通过金属滑环和电阻、理想二极管连接。求： （1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小； （2）线圈从图乙所示位置转过的过程中，通过电阻的电量； （3）线圈从图乙所示位置转过一周过程中，电阻上产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线圈切割磁感线时，bc边和ad边的运动速度 根据法拉第电磁感应定律得 联立可得线圈感应电动势 【小问2详解】 由欧姆定律得 线圈转过时经过时间 由二极管特性结合电磁感应条件知线圈转过时，电路有电流时间为 而 电量 联立解得线圈从图乙所示位置转过的过程中，通过电阻R的电量 【小问3详解】 根据题意，线圈从图乙所示位置转过一周的过程中 电路中有电流的时间为 电阻R上产生的热量 各式联立解得电阻R上产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $