精品解析：甘肃省庆阳市环县第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

甘肃省庆阳市环县第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试 物理试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 以下运动中加速度大小和方向都变化的是（　　） A. 简谐振动 B. 匀速圆周运动 C. 平抛运动 D. 匀速直线运动 2. 现代生活离不开智能手机，小明发现爸爸将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而防误触，下列说法正确的是（　　） A. 手机会自动关闭屏幕，实现这一功能的传感器可能是光传感器和位移传感器 B. 手机会自动关闭屏幕，实现这一功能的传感器可能是压力传感器和温度传感器 C. 手机是一只“千里耳”，可以接受到很远传来的红外线 D. 手机是一只“千里耳”，可以接收到千里外传来的声音 3. 图示为某弹簧振子的振动图象，则（　　） A. 时刻，弹簧振子沿y轴正方向的加速度最大 B. 振子在任意一个0.4s内运动的路程均为20cm C. 振子的振动方程为 D. 振子在周期内通过的路程不可能是 4. 如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，以周期T绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置为中性面 B. 回路中产生稳恒直流电 C. 时，电流方向将发生改变 D. 时刻穿过线框的磁通量为 5. 在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子的振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆ABD，已知O为圆心，B为弧AD的中点，C为弧BD的中点，玻璃砖的折射率为。一束单色光从空气中射向玻璃砖，则下列光路图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，为某手机无线充电装置简化工作原理图，充电基座线圈接上如图乙所示的家用交流电，受电线圈接一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）给手机电池充电，基座线圈与受电线圈的组合可视为理想变压器。已知该手机电池的充电电压为，下列说法正确的是（　　） A. 该无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象 B. 家用交流电电流方向每秒变化50次 C. 该无线充电装置的输出电压的峰值为 D. 基座线圈和受电线圈的匝数比为 二、多选题（每题5分，共15分） 8. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，在波传播路径上有P、Q、R三个质点，它们的平衡位置分别在、和处，图乙为质点R的振动图像，则（　　） A. 此简谐波沿x轴正方向传播 B. 从图甲时刻，再经过0.10s质点R传到 处 C. 质点Q从图甲所示时刻开始，第一次回到平衡位置所用的时间为0.0625s D. 质点P比质点Q早0.3s回到平衡位置 9. 如图所示两个相干波源、产生的波在同一种均匀介质中相遇，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则在a、b、c、d、e、f六点中，下面的判断正确的是（ ） A. 振动加强的点是a、e、c B. 若两振源和振幅相同，此时刻位移为零的点是a、b、d C. 振动加强的点的位移一直是波源振幅的二倍 D. 振动减弱的点是b、d、f 10. 如图所示，图中ab端所接交变电压u=220sin100πt（V），L1、L2是规格为“20V 10W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，变压器为理想变压器。则（ ） A. 灯泡正常发光时的电阻为40 B. 增大R连入电路的阻值，电压表示数将减小 C. 变压器原、副线圈匝数比为10：1 D. 恰好能使两个灯泡均正常发光时电阻箱R的阻值为 三、实验题（15分） 11. 在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放出玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住、的像，挡住了和、的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“”表示大头针的位置。图中表示经过大头针和的光线，该光线与界面交于点， 表示法线。 ①请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角______； ②该玻璃砖的折射率可表示为________；（用和表示） ③在做“用插针法测玻璃折射率”实验中，图中所示直线、表示在白纸上画出的两个界面。两位同学选择的器材操作如下： A．甲同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面与后，将玻璃砖垂直于方向沿纸面向平移了少许，其它操作正确； B．乙同学在白纸上画、两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微小些，其它操作正确； 甲同学测出玻璃砖的折射率与真实值相比________，乙同学测出玻璃砖的折射率与真实值相比________。（填“偏大、偏小、不变”） ④对“测定玻璃折射率”的实验中的一些问题，几个同学发生了争论，他们的意见如下，其中正确的是_______。 A．为了提高测量的精确度，、及、之间的距离应适当大一些 B．为了提高测量的精确度，入射角应适当大一些 C．、之间的距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关 D．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察 12. 同学们利用单摆测定当地的重力加速度。 （1）如图1所示，在测量单摆的周期时甲同学用秒表记下的单摆做30次全振动的时间为__________s。 （2）乙同学测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是___________（选填选项前的字母）。 A．单摆的振幅较小 B．测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为次全振动的时间 C．测量摆长时，误将摆线长与小球直径之和记为摆长 （3）丙同学改进处理数据的方法。他测量得到5组摆长 （摆线长与小球半径之和）和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图2所示。则当地重力加速度的表达式__________处理完数据后，该同学发现小球质量分布不均匀，这对他利用图像计算重力加速度的结果____________（选填“有影响”或“无影响”）。 四、解答题 13. 一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发电机的输出电压U1=240V，输出功率P=10kW；用户处的电压U4=220V，消耗的功率P用=9.5kW两变压器间线路的总电阻R=20Ω，其余线路电阻不计，求： （1）升压变压器的原、副线圈匝数比k1； （2）降压变压器的原、副线圈匝数比k2。 14. 如图所示，虚线是一列简谐横波在时刻的波形，实线是这列波在时刻的波形 （1）若波沿x轴正方向传播，则从时刻开始，处的质点第一次回到平衡位置需要的时间最长为多少？ （2）若波速大小为75m/s，则波的传播方向如何？ 15. 如图甲所示，一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框abcd竖直放置在磁场中，磁场方向垂直于方框平面，磁感应强度大小B随位置坐标y的变化规律为B=B0+ky，k为一恒定正常数，同一水平面上磁感应强度大小相同。现将金属框从图甲所示位置自由释放，重力加速度为g，不计空气阻力，设磁场区域足够大。 （1）求金属框中感应电流的方向； （2）通过计算确定方框最终的运动状态； （3）图乙感应电动势E随下降高度y的变化图像，求金属框从初位置下落H高度时产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 甘肃省庆阳市环县第一中学2024-2025学年高二下学期期中考试 物理试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 以下运动中加速度大小和方向都变化的是（　　） A. 简谐振动 B. 匀速圆周运动 C. 平抛运动 D. 匀速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．做简谐运动的物体所受合外力的大小和方向是变化的，则加速度的大小和方向都变化，故A正确； B．做匀速圆周运动的物体所受合力大小不变，始终指向圆心，则加速度的大小不变，方向变化，故B错误； C．平抛运动是仅受重力的运动，加速度的大小和方向都不变，故C错误； D．匀速直线运动的加速度为零，故D错误。 故选A。 2. 现代生活离不开智能手机，小明发现爸爸将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而防误触，下列说法正确的是（　　） A. 手机会自动关闭屏幕，实现这一功能的传感器可能是光传感器和位移传感器 B. 手机会自动关闭屏幕，实现这一功能的传感器可能是压力传感器和温度传感器 C. 手机是一只“千里耳”，可以接受到很远传来的红外线 D. 手机是一只“千里耳”，可以接收到千里外传来的声音 【答案】A 【解析】 【详解】A．当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，改变了位移，并且耳朵可能挡住了光线，所以可能用到的传感器为光传感器和位移传感器，故A正确； B．当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，没有产生特别的压力，故B错误； CD．手机接收的是无线电波，不是红外线和声波，故CD错误。 故选A。 3. 图示为某弹簧振子的振动图象，则（　　） A. 时刻，弹簧振子沿y轴正方向的加速度最大 B. 振子在任意一个0.4s内运动的路程均为20cm C. 振子的振动方程为 D. 振子在周期内通过的路程不可能是 【答案】B 【解析】 【详解】A．在 时刻，弹簧振子沿y轴正方向的最大位移处，由于 则此时加速度沿负方向最大，故A错误； B．根据对称性可知，弹簧振子开始在平衡位置时运动0.4s后又回到平衡位置，运动路程为 当开始在除平衡位置的任意位置，运动0.4s后到达关于平衡位置的对称位置，运动路程仍为20cm，故B正确； C．由图像可知，振子的振动方程为 其中 则 故C错误； D．振子在 时刻的位移为 运动到 时刻，位移为 因此在此过程中，振子运动的位移为，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，以周期T绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置为中性面 B. 回路中产生稳恒直流电 C. 时，电流方向将发生改变 D. 时刻穿过线框的磁通量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．图示位置穿过线框的磁通量最大，为中性面，故A正确； B．回路中将产生正弦式交变电流，故B错误； CD．时，线框与磁感线方向平行，穿过线框的磁通量为零，感应电流最大，电流方向不会立即变化，故CD错误。 故选A。 5. 在用水波槽做衍射实验时，若打击水面的振子的振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05m/s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】水波的频率与振子的频率一样，根据波速公式得 . 当小孔与障碍物的尺寸比波长小或差不多时，能发生明显的衍射现象。故选D。 6. 如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆ABD，已知O为圆心，B为弧AD的中点，C为弧BD的中点，玻璃砖的折射率为。一束单色光从空气中射向玻璃砖，则下列光路图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】因为玻璃砖的折射率为，所以全反射临界角为 故 A．A选项中光线沿半径方向入射，在BD面不会改变传播方向，在AD面入射角小于45°，不会发生全反射，会有折射光线和反射光线，且由光密介质射向光疏介质，折射角应大于入射角。A错误； B．B选项中入射角为45°，光线恰好在AD面发生全反射，应有反射光线没有折射光线，B错误； C．CD选项中入射角大于45°，光线在AD面发生全反射，没有折射光线，只有反射光线，C正确，D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，为某手机无线充电装置简化工作原理图，充电基座线圈接上如图乙所示的家用交流电，受电线圈接一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）给手机电池充电，基座线圈与受电线圈的组合可视为理想变压器。已知该手机电池的充电电压为，下列说法正确的是（　　） A. 该无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象 B. 家用交流电电流方向每秒变化50次 C. 该无线充电装置的输出电压的峰值为 D. 基座线圈和受电线圈的匝数比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．受电线圈通过基座线圈中产生的交变磁场而产生交变电流，再经过整流电路转变成直流后对手机充电，主要是利用了电磁感应中的互感现象，故A错误； B．家用交流电的周期为，一个周期内电流方向变化2次，故家用交流电电流方向每秒变化100次，故B错误； C．受电线圈接一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻无穷大）给手机电池充电，手机电池的充电电压为5V（有效值），则有 解得该无线充电装置的输出电压的峰值为 故C正确； D．基座线圈和受电线圈的匝数比为 故D错误。 故选C。 二、多选题（每题5分，共15分） 8. 如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，在波传播路径上有P、Q、R三个质点，它们的平衡位置分别在、和处，图乙为质点R的振动图像，则（　　） A. 此简谐波沿x轴正方向传播 B. 从图甲时刻，再经过0.10s质点R传到 处 C. 质点Q从图甲所示时刻开始，第一次回到平衡位置所用的时间为0.0625s D. 质点P比质点Q早0.3s回到平衡位置 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从图乙可知，在，质点R向上振动，那么图甲中质点R向上振动，所以此简谐波沿x轴正方向传播。A正确； B．质点在平衡位置附近振动，不会随着波向前移动。再经过0.10s质点R回到平衡位置。B错误； CD．从图中，可得 ， 所以波速为 最近平衡位置（原点）的波形传到P、Q的时间为 ， 质点P比质点Q早 C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示两个相干波源、产生的波在同一种均匀介质中相遇，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则在a、b、c、d、e、f六点中，下面的判断正确的是（ ） A. 振动加强的点是a、e、c B. 若两振源和振幅相同，此时刻位移为零的点是a、b、d C. 振动加强的点的位移一直是波源振幅的二倍 D. 振动减弱的点是b、d、f 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，e、a分别是波峰与波峰相遇处或波谷与波谷相遇处，因此振动最强，而c在振动加强连线上，也是振动加强的点，A正确； B．若两振源S1和S2振幅相同，则b、d两点振动方向相反完全抵消，位移始终为零，a振动方向相同，位移最大，B错误； C．振动加强的点指的振幅最大，并不是位移始终是最大，C错误； D．b是波峰和波谷相遇是振动减弱点，d是波峰和波谷相遇是振动减弱点，f是波的传播过程波峰和波谷相遇，是减弱点，D正确； 误。 故选AD。 10. 如图所示，图中ab端所接交变电压u=220sin100πt（V），L1、L2是规格为“20V 10W”的灯泡，现调节电阻箱R为某一值时恰好能使两个灯泡均正常发光，变压器为理想变压器。则（ ） A. 灯泡正常发光时的电阻为40 B. 增大R连入电路的阻值，电压表示数将减小 C. 变压器原、副线圈匝数比为10：1 D. 恰好能使两个灯泡均正常发光时电阻箱R的阻值为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．灯泡正常发光时的电阻为 故A正确； B．增大R连入电路的阻值，则副线圈所在电路的电流将减小，根据理想变压器原副线圈之间的电流关系可知，原线圈中的电流将减小，则灯泡L1两端的电压将减小，电压表的示数则会增大，故B错误； C．灯泡正常发光时通过的电流为 变压器原线圈输入电压为 副线圈输出电压为 所以原、副线圈匝数比为 故C正确； D．由于变压器输入功率等于输出功率，即 解得 故D错误。 故选AC。 三、实验题（15分） 11. 在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放出玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住、的像，挡住了和、的像。如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“”表示大头针的位置。图中表示经过大头针和的光线，该光线与界面交于点， 表示法线。 ①请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角______； ②该玻璃砖的折射率可表示为________；（用和表示） ③在做“用插针法测玻璃折射率”实验中，图中所示直线、表示在白纸上画出的两个界面。两位同学选择的器材操作如下： A．甲同学在白纸上正确画出平行玻璃砖的两个界面与后，将玻璃砖垂直于方向沿纸面向平移了少许，其它操作正确； B．乙同学在白纸上画、两界面时，其间距比平行玻璃砖两光学面的间距稍微小些，其它操作正确； 甲同学测出玻璃砖的折射率与真实值相比________，乙同学测出玻璃砖的折射率与真实值相比________。（填“偏大、偏小、不变”） ④对“测定玻璃折射率”的实验中的一些问题，几个同学发生了争论，他们的意见如下，其中正确的是_______。 A．为了提高测量的精确度，、及、之间的距离应适当大一些 B．为了提高测量的精确度，入射角应适当大一些 C．、之间的距离的大小及入射角的大小跟测量的精确度无关 D．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察 【答案】 ①. 如图； ②. ； ③. 不变； ④. 偏大； ⑤. ABD 【解析】 【分析】 【详解】①[1]如图 ②[2]该玻璃砖的折射率可表示为 ③[3]经过玻璃砖的光路如图中1所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，测出的折射角与正确操作时相同，根据折射定律可知，测得的折射率将不变。 [4]所作玻璃砖分界线、两界面的间距小于平行玻璃砖两界面的间距时，由几何知识得到测出的折射角小于正确操作时折射角，根据折射定律，测得的折射率将偏大。 ⑤[5]AC．折射光线是通过隔着玻璃砖观察成一条直线确定的，大头针间的距离太小，引起的角度会较大，所以、及、之间的距离适当大些，可以提高准确度，A正确、C错误； B．入射角尽量大些，折射角也会大些，折射现象较明显，角度的相对误差会减小，B正确； D．如果入射角太大，则反射光过强，折射光过弱，不易观察，D正确。 故选ABD。 12. 同学们利用单摆测定当地的重力加速度。 （1）如图1所示，在测量单摆的周期时甲同学用秒表记下的单摆做30次全振动的时间为__________s。 （2）乙同学测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是___________（选填选项前的字母）。 A．单摆的振幅较小 B．测量周期时，误将摆球次全振动的时间记为次全振动的时间 C．测量摆长时，误将摆线长与小球直径之和记为摆长 （3）丙同学改进处理数据的方法。他测量得到5组摆长 （摆线长与小球半径之和）和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图2所示。则当地重力加速度的表达式__________处理完数据后，该同学发现小球质量分布不均匀，这对他利用图像计算重力加速度的结果____________（选填“有影响”或“无影响”）。 【答案】 ①. 67.5 ②. B ③. ④. 无影响 【解析】 【详解】（1）[1]秒表的读数 （2）[2]根据 可得 A．对重力加速度的测量，有影响的是摆长l和周期T，与振幅无关，A错误； B．若将摆球次全振动的时间记为次全振动的时间，则测量的周期偏大，从而测得的重力加速度数值小于当地的重力加速度的实际值，B正确； C．若误将摆线长与小球直径之和记为摆长，则摆长测量值偏大，从而测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，C错误。 故选B。 （3）[3]根据 整理得 可知图像的斜率 解得 [4]无论小球是否均匀，的差值与小球是否均匀无关，因此小球质量分布不均匀对测量结果无影响。 四、解答题 13. 一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发电机的输出电压U1=240V，输出功率P=10kW；用户处的电压U4=220V，消耗的功率P用=9.5kW两变压器间线路的总电阻R=20Ω，其余线路电阻不计，求： （1）升压变压器的原、副线圈匝数比k1； （2）降压变压器的原、副线圈匝数比k2。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设输电线路消耗的电功率为，则有 升压变压器的原、副线圈匝数比k1，有 解得 （2）由已知条件得 降压变压器的原、副线圈匝数比k2.，有 解得 14. 如图所示，虚线是一列简谐横波在时刻的波形，实线是这列波在时刻的波形 （1）若波沿x轴正方向传播，则从时刻开始，处的质点第一次回到平衡位置需要的时间最长为多少？ （2）若波速大小为75m/s，则波的传播方向如何？ 【答案】（1）；（2）沿轴负方向传播 【解析】 【详解】（1）由图可知，波长 若波沿x轴正方向传播，波在传播的距离为 则波速 所以从时刻开始，处的质点第一次回到平衡位置需要的时间即为波沿轴传播 所需的时间，最长时间 （2）根据 可知无论取何值，波速都不可能为，当波向左传播时，波在传播的距离为 波速 当时，波速为，可知波沿轴负方向传播。 15. 如图甲所示，一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框abcd竖直放置在磁场中，磁场方向垂直于方框平面，磁感应强度大小B随位置坐标y的变化规律为B=B0+ky，k为一恒定正常数，同一水平面上磁感应强度大小相同。现将金属框从图甲所示位置自由释放，重力加速度为g，不计空气阻力，设磁场区域足够大。 （1）求金属框中感应电流的方向； （2）通过计算确定方框最终的运动状态； （3）图乙感应电动势E随下降高度y的变化图像，求金属框从初位置下落H高度时产生的热量Q。 【答案】（1）逆时针或abcd方向；（2）在竖直方向上做变加速运动，最终匀速运动的速度，；（3） 【解析】 【详解】（1）因为磁感应强度大小B随位置坐标y的变化规律为 B=B0+ky 所以下方的磁感应强度大于上方的磁感应强度，所以框下降过程中磁通量增大，根据楞次定律可知金属框中感应电流的方向为逆时针或abcd方向； （2）设线框运动时间t后下落h高度，竖直方向舵速度大小为v，线框切切割磁感线产生的电动势为 根据欧姆定律 由牛顿第二定律知 解得 可知，框在竖直方向做加速度逐渐减小的变加速运动，当a=0时，框最终做匀速直线运动，则 （3）由图像可得金属框下落H高度时做匀速运动，由能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $