内容正文:
油田实验2025-2026学年度第二学期高二物理
第二次阶段性考试
一、单项选择题(每小题5分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 对讲机是深山探险爱好者必备的通信工具,原理如图甲所示,不使用时高频振荡器产生的高频等幅振荡如图乙所示,在正常使用的过程中,即探险者对话筒喊话时产生的低频振荡如图丙所示。则该对讲机发射的无线电波的波形图像应为下列选项中的( )
A. B.
C. D.
2. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示。P、Q、M、N是距离平衡位置相等的四个质点,若此时质点P正在向下运动,下列说法正确的是( )
A. 该简谐波一定沿x轴负方向传播
B. 质点Q和质点N均处于向下加速运动过程中
C. 质点P和质点N同时回到平衡位置
D. 质点P和质点Q受到的回复力相同
3. 如图所示,、是同一个水槽内的两个波源,它们在水槽中分别激起两列水波,图中实线表示波峰,虚线表示波谷。两列波的波长分别为,且,某时刻图中P点处恰好两列波的波峰相遇处。下列说法中正确的是( )
A. P点振动始终加强 B. P点振动始终减弱
C. P点的振动遵从波的叠加原理 D. P点的振动不遵从波的叠加原理
4. 如图所示的一个匝数为10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T,若用交流电压表测得a、b两点间的电压为,则可知:若从中性面开始计时,当时,穿过线圈的磁通量的变化率约为
A. B. C. D.
5. 手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波,P、Q为绳上的两点。时O点由平衡位置出发开始振动,时刻绳波刚好传到Q点,如图。下列说法正确的是( )
A. 时刻O点刚好完成一次全振动 B. 时O点运动方向向上
C. 时刻P点刚好完成一次全振动 D. 时P点运动方向向上
6. 如图,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n,原线圈接正弦交流电压U,输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后,电流表读数为I,电动机带动一重物匀速上升,下列判断正确的是( )
A. 原线圈中的电流为
B. 电动机消耗的功率为IU
C. 电动机两端电压为IR
D. 变压器的输入功率为IU
7. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程,先后到达状态b和c,最后回到原状态a,其pT图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 从状态a到状态b的过程中,气体既不吸热也不放热
B. 从状态b到状态c的过程中,气体的内能增加
C. 从状态c到状态a的过程中,气体的体积不变
D. a、b和c三个状态中,状态a时分子的平均动能一定最大
8. 如图所示,直角三角形为一棱镜的横截面,,,点为边的中点。复色光k由a、b两种单色光混合而成,由点平行于底边射入棱镜。仅有a光从上的点射出,在下侧点(图中未画出)检测到光。,。则下列选项错误的是( )
A. 该棱镜对b光的折射率一定等于
B. 在边下方射出的b光的右侧,可检测到a光
C. 若光经点斜向下入射,则a光可能在界面上发生全反射
D. 由点至点,a光所用的时间小于b光所用的时间
二、选择题(每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
9. 关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是( )
A. 吸热的物体,其内能一定增加
B. 体积膨胀的物体,其内能一定减少
C. 放热的物体,其内能也可能增加
D. 绝热压缩的物体,其内能一定增加
10. 图甲为一台交流发电机示意图,其产生的电流随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时穿过线圈的磁通量最小
B. 该交流电的频率为50Hz
C. 该交流电的电流瞬时值表达式为
D. 发电机负载上的定值电阻1min内产生的热量为60J
11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=2m处的质点的振动图象如图1所示,在x=8m处的质点的振动图象如图2所示,下列说法正确的是( )
A. 该波的传播速度可能为2m/s
B. x=2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时,x=8m处的质点在波峰
C. 该波的波长可能为8m
D. 在0~4s内x=2m处和x=8m处的质点通过的路程均为6cm
三、实验题(每空2分,共14分)
12. 某实验小组用图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。
(1)组装单摆时,应该选用________(选填器材前的字母代号)。
A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线
C. 直径约为的木质球 D. 直径约为的小钢球
(2)某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约,然后由静止释放,摆动稳定后,自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时,此后摆球每经过最低点一次计数一次,计数到50时,停表的读数为,则摆的振动周期________(用表示)。
(3)甲同学多次改变摆长,测量对应的周期,绘制出图像,如图所示,直线的斜率为。由此可得重力加速度________(用含的式子表示)。
(4)若甲同学测得的值偏大,其原因可能是________。
A. 测摆线长时摆线拉得过紧
B. 把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间
C. 开始计时,停表过早按下
D. 单摆悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
13. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,实验装置如图甲所示。已知双缝到光屏之间的据离L =90mm,双缝之间的距离d=0.30mm,某同学在用测量头测量条纹间距时,调整手轮,使测量头目镜中的分划板中心刻线先后对准A、B亮纹的中心,如图乙所示,先后两次测量头的读数分别如图丙、图丁所示,则图丙中测量头的读数为____ mm,图丁中测量头的读数为____mm,所测光的波长=____ m(结果保留两位有效数字)。
四、解答题(本题共2小题,共31分)
14. 如图所示,N匝的矩形线圈,边长,边长,放在磁感应强度的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动,转速为,线圈电阻,外电路电阻,时线圈平面与磁感线平行,求:
(1)感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转一圈R上产生的热量;
(3)从图示位置转过的过程中流过电阻R的电荷量。
15. 一定质量的理想气体,由状态a经状态b、状态c又回到状态a,其体积V随温度T的变化图像如图所示。已知该气体在状态a时温度为T0、压强为p0、体积为V0,在状态b时温度为T0、体积为2V0。在状态c时体积为2V0(其中T0=300K、压强为、体积V0=1.0L)求:
(1)状态c的温度Tc为多少?
(2)若由状态b到状态c气体吸收的热量为Q=100J,则由状态c到状态a气体放出的热量为多少?
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油田实验2025-2026学年度第二学期高二物理
第二次阶段性考试
一、单项选择题(每小题5分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 对讲机是深山探险爱好者必备的通信工具,原理如图甲所示,不使用时高频振荡器产生的高频等幅振荡如图乙所示,在正常使用的过程中,即探险者对话筒喊话时产生的低频振荡如图丙所示。则该对讲机发射的无线电波的波形图像应为下列选项中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】高频振荡器产生高频等幅振荡,话筒里有碳膜电阻,它的阻值随压力变化而变化。当我们对着它说话时,空气对它的压力随着声音而变化,那么它的电阻也就随声音信号而变化,振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化,这就是调制。它不但影响了正半周,也影响了负半周,B正确。
故选B。
2. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示。P、Q、M、N是距离平衡位置相等的四个质点,若此时质点P正在向下运动,下列说法正确的是( )
A. 该简谐波一定沿x轴负方向传播
B. 质点Q和质点N均处于向下加速运动过程中
C. 质点P和质点N同时回到平衡位置
D. 质点P和质点Q受到的回复力相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.此时质点P正在向下运动,根据波形平移法可知,该简谐波一定沿x轴正方向传播,故A错误;
B.该简谐波沿x轴正方向传播,则此时质点Q向上减速运动,质点N向下减速运动,故B错误;
C.由于此时质点P正在向下运动,质点N向下运动,可知,质点P比质点N先回到平衡位置,故C错误;
D.此时质点P和质点Q的位移相同,所以质点P和质点Q受到的回复力相同,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,、是同一个水槽内的两个波源,它们在水槽中分别激起两列水波,图中实线表示波峰,虚线表示波谷。两列波的波长分别为,且,某时刻图中P点处恰好两列波的波峰相遇处。下列说法中正确的是( )
A. P点振动始终加强 B. P点振动始终减弱
C. P点的振动遵从波的叠加原理 D. P点的振动不遵从波的叠加原理
【答案】C
【解析】
【详解】虽然此时刻P点处恰好两列波的波峰相遇,但两列波的波长不相等,而同种介质种,两列波的波速相等,所以两列波的频率不相等,则两列波相遇时不能产生干涉现象,所以P点不是振动始终加强,也不是振动始终减弱,但P点的振动遵从波的叠加原理。
故选C。
4. 如图所示的一个匝数为10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T,若用交流电压表测得a、b两点间的电压为,则可知:若从中性面开始计时,当时,穿过线圈的磁通量的变化率约为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】一个匝数为10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,周期为T,若用交流电压表测得a、b两点间的电压为,所以,从中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为,
当时,,所以时线圈的磁通量的变化率,B正确.
【点睛】对于感应电动势的瞬时值表达式,要注意计时起点必须是从中性面开始,否则表达式中初相位不为零.
5. 手持软绳的一端O点在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成沿绳水平传播的简谐波,P、Q为绳上的两点。时O点由平衡位置出发开始振动,时刻绳波刚好传到Q点,如图。下列说法正确的是( )
A. 时刻O点刚好完成一次全振动 B. 时O点运动方向向上
C. 时刻P点刚好完成一次全振动 D. 时P点运动方向向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.时点由平衡位置出发开始振动,时刻绳波刚好传到点,而根据图像可知,该波传到点需要,所以时刻点振动了,故A错误;
B.时刻绳波刚好传到点,根据“同侧法”可知,时刻点运动方向向下,故该绳波的起振方向为向下,所以时点运动方向向下,故B错误;
C.根据图像可知,该波传到点需要,所以时刻点振动了一个周期,刚好完成一次全振动,故C正确;
D.时点由平衡位置出发开始振动,故时点还未开始振动,D错误。
故选C。
6. 如图,有一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n,原线圈接正弦交流电压U,输出端接有一个交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后,电流表读数为I,电动机带动一重物匀速上升,下列判断正确的是( )
A. 原线圈中的电流为
B. 电动机消耗的功率为IU
C. 电动机两端电压为IR
D. 变压器的输入功率为IU
【答案】A
【解析】
【详解】A.原、副线圈的匝数比为n,且电流表读数为I,则原线圈的电流为,故A正确;
BD.电动机消耗的功率与原线圈的输入功率相同,为,故B、D错误;
C.电动机电路属于非纯电阻电路,则欧姆定律不适用,因此电动机两端的电压不能为IR,故C错误;
故选A.
7. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程,先后到达状态b和c,最后回到原状态a,其pT图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 从状态a到状态b的过程中,气体既不吸热也不放热
B. 从状态b到状态c的过程中,气体的内能增加
C. 从状态c到状态a的过程中,气体的体积不变
D. a、b和c三个状态中,状态a时分子的平均动能一定最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.从状态a到状态b的过程中,气体压强不变,温度升高,内能增加,体积变大,气体对外做功,则根据
则气体吸热,选项A错误;
B.从状态b到状态c的过程中,气体的温度不变,则内能不变,选项B错误;
C.根据
可知,从状态c到状态a的过程中,气体的体积不变,选项C正确;
D.a、b和c三个状态中,状态a时温度最低,可知该状态下分子的平均动能一定最小,选项D错误。
故选C。
8. 如图所示,直角三角形为一棱镜的横截面,,,点为边的中点。复色光k由a、b两种单色光混合而成,由点平行于底边射入棱镜。仅有a光从上的点射出,在下侧点(图中未画出)检测到光。,。则下列选项错误的是( )
A. 该棱镜对b光的折射率一定等于
B. 在边下方射出的b光的右侧,可检测到a光
C. 若光经点斜向下入射,则a光可能在界面上发生全反射
D. 由点至点,a光所用的时间小于b光所用的时间
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题知b光在AC边上发生了全反射,且恰好发生全反射时AC边右侧亦无b光射出,根据全反射的临界条件有
根据几何关系,可得全反射临界角为
解得
故棱镜对b光的折射率大于等于,故A错误,符合题意;
B.k光在AC边上发生反射,如图
因a光的折射率小于b光,两光以相同的入射角射到界面BC上同一点,故a光在b光的右侧,故B正确,不符合题意;
C.若k光经M点斜向下入射,当a光射到AC上入射角大于等于其临界角时,将发生全反射,故C正确,不符合题意;
D.由题知b光在AC边上发生了全反射,说明b光发生全反射的临界角较小,根据
可知b光的折射率大于a光折射率,根据
可知在棱镜中a光的速度大于b光,所以由M至N的过程中,a光的传播时间小于b光,故D正确,不符合题意。
故选A。
二、选择题(每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
9. 关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是( )
A. 吸热的物体,其内能一定增加
B. 体积膨胀的物体,其内能一定减少
C. 放热的物体,其内能也可能增加
D. 绝热压缩的物体,其内能一定增加
【答案】CD
【解析】
【详解】内能的变化要从两方面考虑,吸热的物体,其内能可能增加,A错;体积膨胀的物体,对外做功,其内能可能减少,B错.CD对.
10. 图甲为一台交流发电机示意图,其产生的电流随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时穿过线圈的磁通量最小
B. 该交流电的频率为50Hz
C. 该交流电的电流瞬时值表达式为
D. 发电机负载上的定值电阻1min内产生的热量为60J
【答案】AC
【解析】
【详解】A.时流过线圈的电流最大,此时穿过线圈的磁通量变化率最大,磁通量最小,故A正确;
B.由图乙可知,该交流电的周期为
交流电的频率为,故B错误;
C.该交变电流的表达式为
其中,
联立可得,故C正确;
D.交流电的有效值
则发电机负载上的定值电阻1min内产生的热量为,故D错误。
故选AC。
11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x=2m处的质点的振动图象如图1所示,在x=8m处的质点的振动图象如图2所示,下列说法正确的是( )
A. 该波的传播速度可能为2m/s
B. x=2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时,x=8m处的质点在波峰
C. 该波的波长可能为8m
D. 在0~4s内x=2m处和x=8m处的质点通过的路程均为6cm
【答案】BC
【解析】
【详解】C.简谐横波沿x轴正方向传播,由图可知,t=0时刻,x1=2m处质点位于波谷,x2=8m处在t=9s时刻才位于波谷,时间相差
所以
得到波长为
当n=0时,,选项C正确;
A.由图可知,该波的周期为12s,则该波的波速
当n=0时,;
当n=1时,。
可知该波的传播速度不可能为2m/s,选项A错误;
B.简谐横波沿x轴正方向传播,在x=2m处的质点在平衡位置向+y方向振动时(如t=3s时),x=8m处的质点在波峰,选项B正确;
D.由图可知,在0~4s内x=2m处质点通过的路程为6cm,而x=8m处的质点通过的路程为小于6cm,选项D错误。
故选BC。
三、实验题(每空2分,共14分)
12. 某实验小组用图所示装置做“用单摆测重力加速度”实验。
(1)组装单摆时,应该选用________(选填器材前的字母代号)。
A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线
C. 直径约为的木质球 D. 直径约为的小钢球
(2)某同学将摆球沿垂直纸面的方向向外拉开大约,然后由静止释放,摆动稳定后,自摆球经过最低点时记为0次并用停表开始计时,此后摆球每经过最低点一次计数一次,计数到50时,停表的读数为,则摆的振动周期________(用表示)。
(3)甲同学多次改变摆长,测量对应的周期,绘制出图像,如图所示,直线的斜率为。由此可得重力加速度________(用含的式子表示)。
(4)若甲同学测得的值偏大,其原因可能是________。
A. 测摆线长时摆线拉得过紧
B. 把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间
C. 开始计时,停表过早按下
D. 单摆悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
【答案】(1)AD (2)
(3) (4)A
【解析】
【小问1详解】
AB.单摆实验中,摆长一般选1m左右(便于测量且周期适中),20cm摆长太短,周期过小,测量误差大,所以选长度为1m左右的细线,A正确,B错误;
CD.为减小空气阻力影响,应选质量大、体积小的球,小钢球符合,木质球空气阻力影响大,C错误,D正确;
故选AD。
【小问2详解】
从最低点开始计时,计数到50时,实际完成的全振动次数是25次(因为从0开始计数,每2次经过最低点为一个周期 )。根据周期定义。
【小问3详解】
由单摆周期公式
变形得
图像的斜率
则
【小问4详解】
A.测摆线长时摆线拉得过紧,会使测量的摆长偏大。由,偏大则测量值偏大,A正确;
B.把50次摆动时间误记为49次,根据,偏大(误记后变小),则测量值偏大。由,偏大则测量值偏小,B错误;
C.开始计时,停表过早按下,意味着在摆球未到达最低点(或未完成完整振动计时起点)时就开始计时,导致记录的总时间偏大(包含了摆球从初始位置到计时起点的无效时间),根据,偏大,则测量值偏大。由,偏大则测量值偏小,C错误;
D.单摆悬点松动使摆线增长,测量的摆长偏小(因为实际摆长变长,但测量的是原来的短摆长),由,偏小则测量值偏小,D错误。
故选A。
13. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中,实验装置如图甲所示。已知双缝到光屏之间的据离L =90mm,双缝之间的距离d=0.30mm,某同学在用测量头测量条纹间距时,调整手轮,使测量头目镜中的分划板中心刻线先后对准A、B亮纹的中心,如图乙所示,先后两次测量头的读数分别如图丙、图丁所示,则图丙中测量头的读数为____ mm,图丁中测量头的读数为____mm,所测光的波长=____ m(结果保留两位有效数字)。
【答案】 ①. 2.320 ②. 13.870 ③. 5.5×10-7
【解析】
【详解】[1]图丙中螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度读数为,所以最终读数为
[2]图丁中螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度读数为,所以最终读数为
[3]由图乙可知,AB之间为7个间隔,则有
根据
解得
代入数据可得
四、解答题(本题共2小题,共31分)
14. 如图所示,N匝的矩形线圈,边长,边长,放在磁感应强度的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动,转速为,线圈电阻,外电路电阻,时线圈平面与磁感线平行,求:
(1)感应电动势的瞬时值表达式;
(2)线圈转一圈R上产生的热量;
(3)从图示位置转过的过程中流过电阻R的电荷量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)线圈的角速度为
感应电动势的最大值为
所以感应电动势的瞬时值表达式为
(2)电动势有效值为
电流
线圈转一圈R上产生的热量为
(3)线圈由如图位置转过的过程中
通过R的电量为
15. 一定质量的理想气体,由状态a经状态b、状态c又回到状态a,其体积V随温度T的变化图像如图所示。已知该气体在状态a时温度为T0、压强为p0、体积为V0,在状态b时温度为T0、体积为2V0。在状态c时体积为2V0(其中T0=300K、压强为、体积V0=1.0L)求:
(1)状态c的温度Tc为多少?
(2)若由状态b到状态c气体吸收的热量为Q=100J,则由状态c到状态a气体放出的热量为多少?
【答案】(1)600K;(2)200J
【解析】
【详解】(1)根据可知从状态为等压变化,则
解得
(2)气体从,体积不变,则,根据热力学第一定律可知
气体从,根据热力学第一定律可知
因为状态和温度相同,所以
解得
所以由状态c到状态a气体放出的热量200J。
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