精品解析：四川省乐山市五通桥中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

五通桥中学2025年高二下学期半期考试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，满分100分，时间75分钟。考试结束后将答题卡交回。 一、选择题（本大题10小题，每小题4分，共40分。其中1-8小题，只有一项符合题目要求，9-10小题有多项符合题目要求） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理相同 B. 泊松亮斑，是光通过小圆孔衍射形成 C. 水中明亮的气泡，其原理与光导纤维的原理相同 D. 全息照片的“重显”过程利用了光的干涉原理 2. 如图甲所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n＝100，线圈的总电阻r＝5.0Ω，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R＝95Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间t变化的图像如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是（　　） A. 线圈匀速转动的角速度为100 B. 线圈中产生感应电动势的最大值为100V C. 由图甲处转过圈，电阻R上产生的热量Q＝J D. 由图甲处转过圈，通过电阻R的电量q＝0.01C 3. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈a磁通量增大 B. 从上往下看，线圈a中将产生顺时针方向的感应电流 C. 线圈a有收缩的趋势 D. 桌面对线圈a的支持力增大 4. 如图所示，等腰直角三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的直角边在x轴上且长为L，高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列图像正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 通过某用电器的电流I随时间t变化的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示的牛顿环，由两块玻璃砖组成，并用三颗螺丝固定，玻璃砖的横截面如图乙所示。在单色光照射下，可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。以下说法正确的是（　　） A. 出现明暗相间的条纹是光的衍射现象 B. 拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变密集 C. 拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变稀疏 D. 如果条纹如图丁所示，可能是玻璃板B上表面对应位置有凸起 7. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，电阻为R，A、B和C是三个相同的小灯泡，电阻也为R。下列判断正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，A、B、C灯同时亮 B. 闭合开关S一段时间后，A、B灯一样亮 C. 断开开关S的瞬间，a点的电势比b点高 D. 断开开关S的瞬间，A灯亮一下后再熄灭 8. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R1为定值电阻，滑动变阻器R0用于设定报警温度。当流过R1的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A. 副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B. 定值电阻R1两端电压减小 C. 原线圈输入功率减小 D. R0滑片上移一点可以提高报警温度 9. 如图所示，相距的光滑平行形金属导轨与水平面成角固定放置，匀强磁场与导轨平面垂直，质量为的金属杆与导轨垂直放置，最初静止在导轨最低位置。某时刻给金属杆一沿斜面向上的恒定拉力，经过金属杆达到最大速度。导轨电阻不计，金属杆与导轨接触良好，金属杆接入电路部分的电阻为，重力加速度取，下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场磁感应强度大小为0.4T B. 时间内通过回路的电荷量为 C. 时间内金属杆的位移大小为 D. 内回路产生的热量为 10. 如图所示，面为某透明棱镜截面图，其中，一细光束从边上的点以的入射角斜射入棱镜中，经边反射后的光束垂直边射出．已知，光在真空中的速度为．则下列说法正确的是（　　） A. 制成该棱镜材料的折射率为 B. 光束能从边射出 C. 光在棱镜中传播的时间 D. 如果将入射点向上移动距离足够大，光束可垂直射出棱镜 二、实验题（每空2分，共20分） 11. 利用图示装置测量某种单色光的波长。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。 （1）实验前打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮；然后光具座上先放置________和双缝，再放置________，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。（均选填“双缝”“单缝”或“滤光片”） （2）如图所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行________。 A. 仅旋转单缝 B. 仅前后移动凸透镜 C. 仅旋转毛玻璃处的测量头 （3）实验中已知双缝间的距离，双缝到光屏的距离，某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为________；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为________，则这种单色光的波长为________（最后一空结果保留两位有效数字）。 （4）上述实验中，若仅将红色滤光片更换蓝色滤光片，则相邻亮条纹中心间距________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12. 某实验小组研究可拆式变压器原副线圈电压与匝数间的关系时发现标签脱落，变压器简图如图所示，为了查清原副线圈匝数，进行了如下操作： （1）原线圈接电压为的交流电源，原线圈匝数为，当副线圈匝数分别为、时，用交流电压表测得副线圈两端电压分别为、，若变压器为理想变压器，则原副线圈匝数__________（用、、表示），__________（用、、表示）。 （2）实验小组又找到一标签齐全的变压器，更换变压器后选择原副线圈匝数分别为、的绕组，然后原线圈接电压为的交流电源，用交流电压表测得副线圈两端电压为，改变输入电压的大小，获得多组数据后绘制图线发现是一条直线，斜率为k，由于铁芯存在漏磁，比较k与的值可以得到该变压器原副线圈电压之比__________（选填“大于”“等于”或“小于”）原副线圈匝数之比。 三、解答题（本大题3小题，共40分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案） 13. 如图所示，质量的金属圆环用细绳竖直悬挂于水平横梁上，虚线ab平分圆环，ab以上部分有垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度随时间变化的关系满足，已知圆环的半径，电阻，取重力加速度大小，细绳能承受的最大拉力，从时刻开始计时，求： （1）感应电流大小及方向； （2）细绳断裂瞬间的时刻。 14. 如图所示，某小型发电站发电机输出的交变电压为300 V，输出的电功率为60 kW，用电阻为10 Ω的输电线向远处输电，要求输电线上损失的功率为输出电功率的0.6% ，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）。求： （1）输电线上的电流I2及U2 （2）降压变压器原副线圈的匝数比为多少。（结果用分数表示） 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻为，棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离MN的距离。现让棒由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求： （1）a棒刚进入磁场时棒受到的安培力的大小； （2）稳定时棒上产生的焦耳热； （3）稳定时、两棒间的间距？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 五通桥中学2025年高二下学期半期考试 物理试题 本试卷分为试题卷和答题卡两部分，满分100分，时间75分钟。考试结束后将答题卡交回。 一、选择题（本大题10小题，每小题4分，共40分。其中1-8小题，只有一项符合题目要求，9-10小题有多项符合题目要求） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理相同 B. 泊松亮斑，是光通过小圆孔衍射形成的 C. 水中明亮的气泡，其原理与光导纤维的原理相同 D. 全息照片的“重显”过程利用了光的干涉原理 【答案】C 【解析】 【详解】A．立体电影是用两个摄像机从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片；在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上，与增透膜原理无关，A错误； B．泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，B错误； C．水中明亮的气泡，其原理与光导纤维的原理相同，都是光的全反射现象，C正确； D．全息照相的拍照过程，是利用了光的干涉原理，重显过程，就是光的叠加，D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的匝数n＝100，线圈的总电阻r＝5.0Ω，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R＝95Ω的定值电阻连接。现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴OOˊ以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间t变化的图像如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。则下列说法中正确的是（　　） A. 线圈匀速转动的角速度为100 B. 线圈中产生感应电动势的最大值为100V C. 由图甲处转过圈，电阻R上产生的热量Q＝J D. 由图甲处转过圈，通过电阻R的电量q＝0.01C 【答案】D 【解析】 【详解】A．图乙可知交流电周期，故角速度 故A错误； B．线圈中产生感应电动势的最大值 图乙可知 代入题中数据，联立解得 故B错误； C．电动势有效值 则甲处转过圈，电阻R上产生的热量 代入题中数据，联立解得 故C错误； D．电荷量 图甲处转过圈，磁通量变化量 联立解得 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线圈a的磁通量增大 B. 从上往下看，线圈a中将产生顺时针方向的感应电流 C. 线圈a有收缩的趋势 D. 桌面对线圈a的支持力增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．将滑动变阻器的滑片P向上滑动，则阻值增大，电流减小，线圈b的磁场减弱，穿过线圈a的磁通量变小，故A错误； B．穿过线圈a的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，从上往下看，线圈a中将产生顺时针方向的感应电流，故B正确； CD．穿过线圈a的磁通量向下减小，根据“增缩减扩”、“来拒去留”可知，线圈a有扩大且靠近线圈b的趋势，桌面对线圈a的支持力减小，故CD错误。 故选B。 4. 如图所示，等腰直角三角形内分布有垂直于纸面向外匀强磁场，它的直角边在x轴上且长为L，高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列图像正确的是（ ） A. B. C D. 【答案】A 【解析】 【详解】在0~ L过程，磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值，线圈切割有效长度均匀增加，线圈中的电流为 在L~ 2L过程，磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值，线圈切割有效长度均匀增加，线圈中的电流为 故选A。 5. 通过某用电器的电流I随时间t变化的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据有效值的概念可知 解得 故选A。 6. 如图甲所示的牛顿环，由两块玻璃砖组成，并用三颗螺丝固定，玻璃砖的横截面如图乙所示。在单色光照射下，可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。以下说法正确的是（　　） A. 出现明暗相间的条纹是光的衍射现象 B. 拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变密集 C. 拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变稀疏 D. 如果条纹如图丁所示，可能是玻璃板B上表面对应位置有凸起 【答案】C 【解析】 【详解】A．出现明暗相间的条纹是光的干涉现象，故A错误； BC．拧紧三颗螺丝时，两块玻璃砖间的空气膜厚度变薄，变化变慢，所以会发现条纹变稀疏，故B错误，C正确； D．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同。从弯曲的条纹可知，检右边处的空气膜厚度与前面的空气膜厚度相同，弯曲处是凹下去，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，电阻为R，A、B和C是三个相同的小灯泡，电阻也为R。下列判断正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，A、B、C灯同时亮 B. 闭合开关S一段时间后，A、B灯一样亮 C. 断开开关S的瞬间，a点的电势比b点高 D. 断开开关S的瞬间，A灯亮一下后再熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关S的瞬间，A、C灯同时立即亮；闭合开关S的瞬间，L产生自感电动势，电流缓慢增大，B灯逐渐亮起来，A错误； B．闭合开关S一段时间后，线圈等效为电阻，A、B灯的电流分别为 A灯比B亮，B错误； C．断开开关S的瞬间，L产生自感电动势，根据楞次定律，a端为正极，b端为负极，a点的电势比b点高，C正确； D．断开开关S的瞬间，A灯的电流突然变为，电流变小，A灯逐渐熄灭，D错误。 故选C。 8. 图甲为某感温式火灾报警器，其简化电路如图乙所示。理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流电源，副线圈连接报警系统，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R1为定值电阻，滑动变阻器R0用于设定报警温度。当流过R1的电流大于设定临界值时就会触发报警。那么出现火情时（　　） A. 副线圈两端电压会随着副线圈电路端温度的变化而变化 B. 定值电阻R1两端电压减小 C. 原线圈输入功率减小 D. R0滑片上移一点可以提高报警温度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 ，出现火情时，副线圈两端电压不变，A错误； B．出现火情时，RT为热敏电阻阻值减小，根据串反并同，定值电阻R1两端电压增大，B错误； C．出现火情时，RT为热敏电阻阻值减小，副线圈电流增大，根据 ，原线圈电流增大，原线圈输入功率增大，C错误； D．R0滑片上移一点，R0增大，流过R1的电流要达到设定临界值，则需要热敏电阻的阻值更小，需要升高更高的温度，所以可以提高报警温度，D正确。 故选D。 9. 如图所示，相距的光滑平行形金属导轨与水平面成角固定放置，匀强磁场与导轨平面垂直，质量为的金属杆与导轨垂直放置，最初静止在导轨最低位置。某时刻给金属杆一沿斜面向上的恒定拉力，经过金属杆达到最大速度。导轨电阻不计，金属杆与导轨接触良好，金属杆接入电路部分的电阻为，重力加速度取，下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场磁感应强度大小为0.4T B. 时间内通过回路的电荷量为 C. 时间内金属杆的位移大小为 D. 内回路产生的热量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．达到最大速度时 其中 解得匀强磁场磁感应强度大小为B=0.4T 选项A正确； B．时间内由动量定理 其中 解得 选项B错误； C．根据 解得时间内金属杆的位移大小为 选项C错误； D．内回路产生的热量为 内回路产生的热量为 则内回路产生的热量为，选项D正确。 故选AD。 10. 如图所示，面为某透明棱镜的截面图，其中，一细光束从边上的点以的入射角斜射入棱镜中，经边反射后的光束垂直边射出．已知，光在真空中的速度为．则下列说法正确的是（　　） A. 制成该棱镜材料的折射率为 B. 光束能从边射出 C. 光在棱镜中传播的时间 D. 如果将入射点向上移动距离足够大，光束可垂直射出棱镜 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根题意作出光路图如图甲所示 由几何关系得，则，所以由点入射光束的入射角和折射角分别为、，由折射定律可得 A正确； B．该光束在棱镜中的临界角为，则由 由前面分析可知，光束在点的入射角为60°，显然，所以光束在面发生了全反射，B错误； C．光束在棱镜中的速度为 由几何关系得 所以 则光在棱镜中的传播时间为 代入数据解得 C错误； D．如果将入射点向上移动足够大距离，作出光路图如图乙所示 由几何关系可知光束可垂直边射出棱镜，D正确。 故选AD。 二、实验题（每空2分，共20分） 11. 利用图示装置测量某种单色光的波长。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。 （1）实验前打开光源，调节光源的高度和角度，使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮；然后光具座上先放置________和双缝，再放置________，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。（均选填“双缝”“单缝”或“滤光片”） （2）如图所示，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行________。 A. 仅旋转单缝 B. 仅前后移动凸透镜 C. 仅旋转毛玻璃处的测量头 （3）实验中已知双缝间的距离，双缝到光屏的距离，某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为________；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为________，则这种单色光的波长为________（最后一空结果保留两位有效数字）。 （4）上述实验中，若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则相邻亮条纹中心间距________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 单缝 ②. 滤光片 （2）C （3） ①. 2.332##2.331##2.333 ②. 15.325##15.324##15.326 ③. （4）减小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]观察单色光的双缝干涉图样实验中，通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相干光，故光具座上先放置单缝和双缝，再放置滤光片，就可以观察到单色光的双缝干涉图样。 【小问2详解】 若要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可。 故选C。 【小问3详解】 [1]由题图甲可知示数为 [2]由题图乙可知示数为 [3]由 得 【小问4详解】 若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则减小，由 可知，相邻亮条纹中心间距减小。 12. 某实验小组研究可拆式变压器原副线圈电压与匝数间的关系时发现标签脱落，变压器简图如图所示，为了查清原副线圈匝数，进行了如下操作： （1）原线圈接电压为交流电源，原线圈匝数为，当副线圈匝数分别为、时，用交流电压表测得副线圈两端电压分别为、，若变压器为理想变压器，则原副线圈匝数__________（用、、表示），__________（用、、表示）。 （2）实验小组又找到一标签齐全的变压器，更换变压器后选择原副线圈匝数分别为、的绕组，然后原线圈接电压为的交流电源，用交流电压表测得副线圈两端电压为，改变输入电压的大小，获得多组数据后绘制图线发现是一条直线，斜率为k，由于铁芯存在漏磁，比较k与的值可以得到该变压器原副线圈电压之比__________（选填“大于”“等于”或“小于”）原副线圈匝数之比。 【答案】（1） ①. ②. （2）大于 【解析】 【小问1详解】 由变压器电压与匝数比关系有 解得 【小问2详解】 因变压器存在漏磁等原因，会导致变压器原副线圈电压之比大于原副线圈匝数之比。 三、解答题（本大题3小题，共40分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案） 13. 如图所示，质量的金属圆环用细绳竖直悬挂于水平横梁上，虚线ab平分圆环，ab以上部分有垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度随时间变化的关系满足，已知圆环的半径，电阻，取重力加速度大小，细绳能承受的最大拉力，从时刻开始计时，求： （1）感应电流的大小及方向； （2）细绳断裂瞬间的时刻。 【答案】（1），感应电流方向沿顺时针方向 （2） 【解析】 小问1详解】 由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 解得 【小问2详解】 根据安培力公式有 细绳断裂瞬间，则有 其中， 解得 14. 如图所示，某小型发电站发电机输出的交变电压为300 V，输出的电功率为60 kW，用电阻为10 Ω的输电线向远处输电，要求输电线上损失的功率为输出电功率的0.6% ，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）。求： （1）输电线上的电流I2及U2 （2）降压变压器原副线圈的匝数比为多少。（结果用分数表示） 【答案】（1）6A；104V；（2） 【解析】 【详解】（1）升压变压器原线圈中的电流为 输电线上损失的功率为 根据 解得 则升压变压器的匝数比为 故 （2）降压变压器的输入电压为 则，降压变压器原副线圈的匝数比为 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻为，棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离MN的距离。现让棒由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求： （1）a棒刚进入磁场时棒受到的安培力的大小； （2）稳定时棒上产生的焦耳热； （3）稳定时、两棒间的间距？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 a棒下滑过程，设棒刚进入水平磁场的速度为，根据动能定理有 解得 a棒刚进入磁场时产生的感应电动势E=BLv 此时的感应电流 棒受到的安培力的大小 代入数据解得 【小问2详解】 系统稳定时棒共速，设共同速度为，根据动量守恒有 根据能量守恒定律有 由于电阻相等，则 解得 【小问3详解】 设棒在水平轨道上运动至棒共速过程经历时间为，对棒进行分析，根据动量定理有 根据电流的定义式有 解得 上述过程电动势的平均值 根据闭合电路欧姆定律有 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$