内容正文:
南江县实验中学2025-2026学年度春学期半期考试
高二物理试卷
试卷总分:100分;考试时间:75分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共7小题,每题4分共28分)
1. 现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘,关于电磁波下列陈述中符合事实的是( )
A. 麦克斯韦首先用实验证实了电磁波的存在
B. 在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速
C. 空间有变化的电场(或磁场)存在,不一定能形成电磁波
D. 把手机放在抽成真空的玻璃盒中,拨打该手机号码,手机由于接收不到电磁波信号而无法接通
2. 如图为由波源S发出的波在介质平面中某一时刻的情形,实线为波峰,虚线为波谷,实线与虚线等间距分布。设波源频率为20Hz,观察者在1s内由A运动到B,则观察者在这1s内接收到完全波的个数为( )
A. 18个 B. 19个 C. 20个 D. 21个
3. 图甲为LC振荡电路,振荡电流随时间的变化规律如图乙所示,则( )
A. 时刻,电容器放电完毕
B. 时刻,线圈中的磁场最弱
C. 过程中,电容器极板上的电荷量变大
D. 过程中,线圈中的自感电动势变小
4. 如图为两列频率相同、振幅均为A的横波相遇时某一时刻的情况,实线表示波峰,虚线表示波谷。下列说法正确的是( )
A. N点为振动减弱点
B. 再过半个周期,M点将变为振动减弱点
C. 随着时间推移,M点将沿MP连线向P点移动
D. M点为振动加强点,M点的位移大小一直为
5. 如图所示,用A、B两种颜色的激光沿半径分别以不同的方向射入同一块半圆形玻璃砖,其折射光线由圆心O点射出后重合,则( )
A. A光在该玻璃中传播的时间比B光短
B. 从玻璃射向空气时,A光发生全反射的临界角比B光的大
C. A光的频率比B光的频率高
D. 遇到同一尺寸的障碍物时,A光比B光更容易发生明显衍射
6. 如图是一交变电流的图像,则该交变电流的有效值为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,电流表和电压表均为理想交流电表。已知交流电源电压瞬时值表达式为u=sin100πt(V)。下列说法中正确的是( )
A. 电压表的示数为22V
B. 通过滑动变阻器R的交流电的频率为100Hz
C. 若将滑动变阻器的滑片下移,则电压表的示数变小
D. 若将滑动变阻器的滑片上移,则R0消耗的功率变大
二、多选题(本题共3小题,每题6分共18分)
8. 关于横波和纵波,下列说法正确的是( )
A. 对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向一定相同
B. 对于横波,质点的运动方向与波的传播方向一定垂直
C. 形成纵波的质点随波一起迁移
D. 空气介质只能传播纵波
9. 如图甲所示,一列机械波沿直线传播,a、b为传播直线上两质点, ,a、b两点的振动情况如图乙所示。已知波长λ>2m,下列说法中正确的是( )
A. 波速可能是 B. 波长可能是
C. 波速可能是 D. 波速可能是
10. 如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B。M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,若图示位置为初始时刻,则( )
A. 感应电动势的最大值是
B. 从图示位置转过一圈的时间内,负载电阻R上产生的热量
C. 从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量为
D. 电流表的示数为
第II卷(非选择题)
三、实验题
11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中,可拆变压器如图所示。
(1)为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。
A.控制变量法 B.等效替代法
C.演绎法 D.理想实验法
(2)变压由两个线圈和铁芯等构成,下列说法正确的是______。
A.匝数多的线圈导线粗 B.匝数少的线圈导线粗
C.铁芯由绝缘的铜片叠成 D.铁芯由绝缘的硅钢片叠成
(3)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间,用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V,则原线圈的输入电压可能为__。
A.1.5V B.3.0V C.6.0V D.6.5V
12. 在测定玻璃砖折射率的实验中:
(1)关于本实验下列说法正确的是_________;
A.实验中入射角越小越好
B.实验时入射角越大越好
C.插大头针P4时,应使P4同时挡住P3和P1、P2的像
D.实验时aa'、bb'间距可以不等于玻璃砖宽度
(2)有同学在完成了正确的实验操作后,他以通过P1、P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心,以适当长度R为半径画圆,与OA交于P,与的延长线交于Q,如图所示,从P、Q分别作玻璃砖界面的法线NN'的垂线,图中P'、Q'分别为垂足,用刻度尺量得PP'=48.0mm,QQ'=30.0mm,则玻璃砖的折射率为________。
四、解答题
13. 一列简谐横波沿x轴方向传播,时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q的平衡位置分别在处。从时刻开始,质点P比质点Q晚第一次到达波谷,求
(1)该波的传播方向以及传播速度的大小v;
(2)从时刻到时刻的时间内,质点P运动的路程s;
(3) 在乙图中画出处的质点在时的波形图。
14. 如图所示,发电机的输出功率,输出电压,输电线总电阻,允许损失的功率为输出功率的,为满足用户的用电需求即让用户获得的电压为220V,则:
(1)理想升压变压器原、副线圈中电流分别是多少?
(2)该输电线路所使用的理想升压变压器、降压变压器的匝数比各是多少?
(3)能使多少盏“220V,100W”的电灯正常发光?
15. 如图,为提升泳池的水下照明条件,某泳池底部水平安装了一条长1.0m的细灯带。已知泳池的水深为3m,水的折射率。若泳池足够大,π取3 。
(1)求灯光在水面发生全反射时临界角的正弦值;
(2)不考虑灯光的多次反射,求有灯光射出的水面区域的面积。
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南江县实验中学2025-2026学年度春学期半期考试
高二物理试卷
试卷总分:100分;考试时间:75分钟;
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(本题共7小题,每题4分共28分)
1. 现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘,关于电磁波下列陈述中符合事实的是( )
A. 麦克斯韦首先用实验证实了电磁波的存在
B. 在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速
C. 空间有变化的电场(或磁场)存在,不一定能形成电磁波
D. 把手机放在抽成真空的玻璃盒中,拨打该手机号码,手机由于接收不到电磁波信号而无法接通
【答案】C
【解析】
【详解】A.麦克斯韦首先预言电磁波,而赫兹用实验证实了电磁波的存在,A错误;
B.在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速,B错误;
C.只有周期性变化的电场才能形成电磁波,均匀变化的电场只能产生恒定的磁场,将不能再产生电磁波,C正确;
D.电磁波在真空中也能传播,把手机放在抽成真空的玻璃盒中,手机能接收到电磁波的信号,D错误。
故选C。
2. 如图为由波源S发出的波在介质平面中某一时刻的情形,实线为波峰,虚线为波谷,实线与虚线等间距分布。设波源频率为20Hz,观察者在1s内由A运动到B,则观察者在这1s内接收到完全波的个数为( )
A. 18个 B. 19个 C. 20个 D. 21个
【答案】B
【解析】
【详解】波源频率为20Hz,假设观察者不动,观察者每秒钟接收到20个完全波.由于图中A、B间距离为一个波长,观察者与波源相互远离,所以1 s内观察者将比静止时少接收1个完全波,所以观察者接收到19个完全波。
故选B。
3. 图甲为LC振荡电路,振荡电流随时间的变化规律如图乙所示,则( )
A. 时刻,电容器放电完毕
B. 时刻,线圈中的磁场最弱
C. 过程中,电容器极板上的电荷量变大
D. 过程中,线圈中的自感电动势变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.时刻,电流开始增大,说明电容器开始放电,故A错误;
B.时刻,电流最大,说明电容器放电完毕,则此时电场能最小,磁场能最大,故B错误;
CD.过程中,电流增大,说明电容器放电,则电容器极板上的电荷量变小,由于电流的变化率变小,则穿过线圈的磁通量变化率变小,则线圈中的自感电动势变小,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图为两列频率相同、振幅均为A的横波相遇时某一时刻的情况,实线表示波峰,虚线表示波谷。下列说法正确的是( )
A. N点为振动减弱点
B. 再过半个周期,M点将变为振动减弱点
C. 随着时间推移,M点将沿MP连线向P点移动
D. M点为振动加强点,M点的位移大小一直为
【答案】A
【解析】
【详解】A.N点为波峰与波谷相遇,振动减弱,A正确;
B.由于两列波的频率相同,所以M点始终为振动加强点,B错误;
C.质点不会随波迁移,C错误;
D.M点为振动加强点,位移在2A到-2A之间变化,D错误。
故选A。
5. 如图所示,用A、B两种颜色的激光沿半径分别以不同的方向射入同一块半圆形玻璃砖,其折射光线由圆心O点射出后重合,则( )
A. A光在该玻璃中传播的时间比B光短
B. 从玻璃射向空气时,A光发生全反射的临界角比B光的大
C. A光的频率比B光的频率高
D. 遇到同一尺寸的障碍物时,A光比B光更容易发生明显衍射
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知A光的折射率n更大,即
nA>nB
根据
可知A光在玻璃砖中的速度比B光的小,A、B光的光程一样,所以A光穿过玻璃砖所需时间较长。
故A错误;
B.根据
可知从玻璃射向空气时,A光发生全反射的临界角比B光的小,故B错误;
C.折射率越小,光的频率越小,A光的频率比B光的频率高,故C正确;
D.由c=λf,知光的频率越小,波长越长,遇到同一尺寸的障碍物时,B光比A光更容易发生明显衍射,故D错误。
故选C。
6. 如图是一交变电流的图像,则该交变电流的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】假设该交变电流通过一电阻R,则在一个周期内产生的热量为
由有效值的定义有
代入数据有
解得
故ABD错误,C正确。
故选C。
7. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,电流表和电压表均为理想交流电表。已知交流电源电压瞬时值表达式为u=sin100πt(V)。下列说法中正确的是( )
A. 电压表的示数为22V
B. 通过滑动变阻器R的交流电的频率为100Hz
C. 若将滑动变阻器的滑片下移,则电压表的示数变小
D. 若将滑动变阻器的滑片上移,则R0消耗的功率变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.交流电源电压有效值为
电源电压没有全部加在原线圈两端,因此电压表示数不是22V,A错误;
B.通过滑动变阻器R的交流电的频率与电源的频率相同,都为50Hz,B错误;
C.设原线圈电流为,则电阻两端电压为,原线圈两端电压为,设电压表示数为,电流表示数为,根据理想变压器公式得
解得
对于变压器左边电路有
由上式可得若将滑动变阻器的滑片下移,则R减小,电流表的示数变大,也变大,根据
得电压表示数变小,C正确;
D.根据以上分析得若将滑动变阻器的滑片上移,则R增大,电流表的示数变小,也变小,R0消耗的功率变小,D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每题6分共18分)
8. 关于横波和纵波,下列说法正确的是( )
A. 对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向一定相同
B. 对于横波,质点的运动方向与波的传播方向一定垂直
C. 形成纵波的质点随波一起迁移
D. 空气介质只能传播纵波
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对于纵波,质点的振动方向和波的传播方向平行,但纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同,有时相反,故A错误;
B.对于横波,质点的运动方向与波的传播方向一定垂直,故B正确;
C.形成纵波的质点只是在其平衡位置附近振动,并不会随波一起迁移,故C错误;
D.横波不能靠空气传播,空气只能传播纵波,故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,一列机械波沿直线传播,a、b为传播直线上两质点, ,a、b两点的振动情况如图乙所示。已知波长λ>2m,下列说法中正确的是( )
A. 波速可能是 B. 波长可能是
C. 波速可能是 D. 波速可能是
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】由图知,周期为
质点a的振动状态传到b用时
波速为
波长为
已知波长
λ>2m
则波长可能是,波速可能是,波速可能是。
故选BCD。
10. 如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B。M和N是两个集流环,负载电阻为R,线圈、电流表和连接导线的电阻不计,若图示位置为初始时刻,则( )
A. 感应电动势的最大值是
B. 从图示位置转过一圈的时间内,负载电阻R上产生的热量
C. 从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量为
D. 电流表的示数为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.感应电动势的最大值是,故A错误;
B.由图可知,一圈内只有半个周期有感应电流,则从图示位置转过一圈的时间内,负载电阻R上产生的热量,故B错误;
C.由法拉第电磁感应定律
根据欧姆定律
则
则从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量为,故C正确;
D.电流表的示数为有效值,则
而
周期
联立解得有效值,故D正确。
故选CD。
第II卷(非选择题)
三、实验题
11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中,可拆变压器如图所示。
(1)为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是______。
A.控制变量法 B.等效替代法
C.演绎法 D.理想实验法
(2)变压由两个线圈和铁芯等构成,下列说法正确的是______。
A.匝数多的线圈导线粗 B.匝数少的线圈导线粗
C.铁芯由绝缘的铜片叠成 D.铁芯由绝缘的硅钢片叠成
(3)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间,用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V,则原线圈的输入电压可能为__。
A.1.5V B.3.0V C.6.0V D.6.5V
【答案】 ①. A ②. BD##DB ③. D
【解析】
【详解】(1)[1]在物理学中,当一个物理量与两个或两个以上的物理量有关系,需要研究其中两个物理量之间的关系时,需要控制其它物理量保持不变,从而方便研究二者之间的关系,该方法称之为控制变量法。为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法为控制变量法。
故选A。
(2)[2]变压器的铁芯结构和材料由绝缘的硅钢片叠成;且由变压器工作原理知
可知,匝数少的电流大,则导线越粗,即导线粗的线圈匝数少。
故选BD。
(3)[3]若是理想变压器,则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱,副线圈接“0”和“4”两个接线柱,可知原副线圈的匝数比为,副线圈的电压为3V,则原线圈的电压为
考虑到不是理想变压器,有漏磁等现象,则原线圈所接的电源电压大于6V,可能为6.5V。
故选D。
12. 在测定玻璃砖折射率的实验中:
(1)关于本实验下列说法正确的是_________;
A.实验中入射角越小越好
B.实验时入射角越大越好
C.插大头针P4时,应使P4同时挡住P3和P1、P2的像
D.实验时aa'、bb'间距可以不等于玻璃砖宽度
(2)有同学在完成了正确的实验操作后,他以通过P1、P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心,以适当长度R为半径画圆,与OA交于P,与的延长线交于Q,如图所示,从P、Q分别作玻璃砖界面的法线NN'的垂线,图中P'、Q'分别为垂足,用刻度尺量得PP'=48.0mm,QQ'=30.0mm,则玻璃砖的折射率为________。
【答案】 ①. C ②. 1.6
【解析】
【详解】(1)[1]AB.实验中入射角既不要过大,也不要过小。入射角过大会造成光线在aa′面的反射过强,从而使进入玻璃砖的光线变弱,在另一侧不利于确定大头针的像;入射角过小会使角度测量的相对误差增大。因此实验时入射角可以适当大些,但不是越大越好,故AB错误;
C.由于P1、P2、P3、P4应在同一条光路上,所以插大头针P4时,应使P4同时挡住P3和P1、P2的像,故C正确;
D. aa'、bb'代表了玻璃砖的实际界面位置,通过两侧大头针连线与aa'、bb'的交点才能确定玻璃砖中折射光线的实际位置,若aa'、bb'间距不等于玻璃砖宽度,则所作折射光线将不是实际的折射光线,故D错误。
故选C。
(2)[2]根据折射定律可得玻璃砖的折射率为
四、解答题
13. 一列简谐横波沿x轴方向传播,时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q的平衡位置分别在处。从时刻开始,质点P比质点Q晚第一次到达波谷,求
(1)该波的传播方向以及传播速度的大小v;
(2)从时刻到时刻的时间内,质点P运动的路程s;
(3) 在乙图中画出处的质点在时的波形图。
【答案】(1)沿x轴正方向传播,;(2);(3)见解析
【解析】
【详解】(1)无论正向传播还是负向传播,质点P、Q在此时刻速度方向相反,质点Q先到达波谷,所以此时质点Q向下运动,根据平移法,得波沿x轴正方向传播,设周期为,根据质点P比质点Q晚第一次到达波谷,得
解得
根据公式
得
(2)从时刻到质点P运动5个周期,所以有路程为
(3)由题可知,经过,各点运动了的时间,所以波形图如下
14. 如图所示,发电机的输出功率,输出电压,输电线总电阻,允许损失的功率为输出功率的,为满足用户的用电需求即让用户获得的电压为220V,则:
(1)理想升压变压器原、副线圈中电流分别是多少?
(2)该输电线路所使用的理想升压变压器、降压变压器的匝数比各是多少?
(3)能使多少盏“220V,100W”的电灯正常发光?
【答案】(1)100A,10A;(2),;(3)470
【解析】
【详解】(1)原线圈
副线圈
则
(2)升压变压器
降压变压器
则
(3)电灯正常发光盏数
15. 如图,为提升泳池的水下照明条件,某泳池底部水平安装了一条长1.0m的细灯带。已知泳池的水深为3m,水的折射率。若泳池足够大,π取3 。
(1)求灯光在水面发生全反射时临界角的正弦值;
(2)不考虑灯光的多次反射,求有灯光射出的水面区域的面积。
【答案】(1)0.8 (2)
【解析】
【小问1详解】
光由水射向空气发生全反射时
【小问2详解】
由可得
点光源在水底发光,能照亮的水面是圆形,圆形的半径
细灯带发光能照亮的水面是两个半圆形加一个矩形,有灯光射出的水面区域的面积
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