精品解析：四川省德阳市博雅明德高级中学2024-2025学年高二下学期期中检测物理试题

德阳市博雅明德高级中学2024-2025学年春学期高2023级 物理期中试题 考试时间：75分钟 满分：100分 说明： 1．本试卷分第I卷和第II卷，共6页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。 2．本试卷满分100分，75分钟完卷。 第I卷（选择题 共43分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。） 1. 医学上用“彩超”进行身体检查时，向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血液反射后又被仪器接收，根据接收到的反射波的频率变化，就能知道血流的速度。该技术重点应用了（　　） A. 蝴蝶效应 B. 多普勒效应 C. 温室效应 D. 墨菲定律 2. 无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈和受电线圈匝数比为。当送电线圈接上图中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为2A。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈的电流方向每秒改变50次 B. 送电线圈的输入电压为V C. 受电线圈的输出电压为V D. 送电线圈的输入功率为110W 3. 如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴的正方向．若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示为一交变电流随时间变化的图像，此交流电的有效值是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，两个振动步调一致的相干波源、发出的简谐横波在同一均匀介质中相遇，波长为5cm。图中实线表示某时刻波峰，虚线表示该时刻波谷，、、三点均位于、连线的中垂线上，其中点是、连线的中点。下列说法中正确的是（　　） A. 图示时刻e点的振动速度方向为垂直于图示平面向下 B. 若波源的振幅为2cm，的振幅为4cm，不考虑振动能量的衰减，则图示点的位移始终小于c点的位移 C. 若将波源的振动频率提高而波源保持不变，若两波源的振幅相同，不考虑振动能量的衰减，则d点的位移始终为零 D. 图示时刻点既不是波峰与波峰相遇处，也不是波谷与波谷相遇处，所以不是振动加强点 6. 如图示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为，输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线电阻为，用户需要的电压，变压器均为理想变压器，则（　　） A. 输电线上的输送电流为 B. 输电线上损失的电压为 C. 输电线上损失的电功率为 D. 降压变压器的原、副线圈的匝数比为 7. 如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，半径与成60°角，质子甲以速率v从A点沿直径方向射入磁场，从C点射出。质子乙以速率从A点沿方向射入磁场，从D点射出磁场（D点没有画出），不计质子重力。则A、D两点间的距离为（　　） A. R B. C. 3R D. 2R 二、多项选择题：（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，由甲、乙两种单色光组成的一束光，从一根长直的光纤左侧端面以45°射入，如图所示，则可以准确判断出（　　） A. 甲光频率小于乙光频率 B. 光纤对甲光的折射率大于对乙光的折射率 C. 甲光在光纤中的传播速度更大 D. 增大入射角，甲乙两种光都有可能在光纤左侧端面发生全反射 9. 图a为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图b为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的周期是0.10s B. 该波的传播速度为 C. 该波沿x轴的负方向传播 D. 时，质点P的速度方向向下 10. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压，副线圈电路中为定值电阻，是滑动变阻器。和是理想交流电压表，示数分别用和表示；和是理想交流电流表，示数分别用和表示。下列说法正确的是（　　） A. 和表示电流的有效值 B. 和表示电压的最大值 C. 滑片P向下滑动过程中，不变、变大 D. 滑片P向下滑动过程中，变小、变小 第II卷（非选择题 共57分） 三、实验题（本大题共2小题，共16分。把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答。） 11. 在“测定玻璃的折射率”实验中： (1)为了取得较好的实验效果，其中正确的是______ A.必须选用上下表面平行的玻璃砖 B.选择的入射角应尽量小些 C.大头针应垂直地插在纸面上 D.大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 (2)甲同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率______（选填“偏大”“偏小”或“不变”） (3)乙同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，则他只需要测量某两条线段的长度即可，就可求出玻璃的折射率n＝______（用图中线段的字母表示）。 12. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）本实验中，实验室有下列器材： A.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） B.条形磁铁　　C.直流电源 D.多用电表　　E.开关、导线若干 上述器材在本实验中需要的有_________（填器材序号），本实验中还需要用到的器材有_________。 （2）对于实验过程，下列说法正确的有_________。 A. 变压器的原线圈接低压交变电流，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” B. 为便于探究，应该采用控制变量法 C. 因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 D. 使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量 （3）实验中，电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“4”接线柱，副线圈所接电表的示数为5.0V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为_________。 A. 18.0V B. 5.0V C. 10.0V D. 2.5V （4）组装变压器时，该同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接12.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是_________。 A. 0.65V B. 96.0V C. 1.5V D. 0 四、计算题（本大题共3小题，共41分。其中13题10分，14题14分，15题17分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数字计算的题，答案中必须写出数字和单位。） 13. 玻璃直角三棱镜的截面如图所示，，一束光线从边上的M点以平行于的方向射入棱镜，经边反射后的反射光线与边平行。已知，，真空中的光速为c。求： （1）棱镜的折射率n； （2）该束光线从M点射入到第一次从边射出经历的时间。 14. 如图所示，实线是一列简谐横波在某时刻的波形图像，经过△t=0.2s后这列波的图像如图中虚线所示。求： (1)这列波波长及振幅； (2)若波沿x轴负方向传播，该波的波速的最小值； (3)若波速等于45m/s，则波沿哪个方向传播？ 15. 如图所示，两平行金属导轨间距，足够长的光滑倾斜部分和粗糙水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度，水平部分没有磁场。金属棒ab质量，电阻，运动中与导轨有良好接触且垂直于导轨，金属棒与水平导轨间的动摩擦因数为0.04，两定值电阻R均为0.16Ω，其余电阻不计。当金属棒从斜面上离地高以上任何地方由静止释放后，在水平导轨上滑行的最大距离x都相同（取）。现将金属棒从离地面高处静止释放，求： （1）金属棒在斜面上的最大速度v； （2）金属棒在水平导轨上滑行的最大距离x； （3）每个定值电阻R上产生热量为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 德阳市博雅明德高级中学2024-2025学年春学期高2023级 物理期中试题 考试时间：75分钟 满分：100分 说明： 1．本试卷分第I卷和第II卷，共6页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后，将答题卡交回。 2．本试卷满分100分，75分钟完卷。 第I卷（选择题 共43分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。） 1. 医学上用“彩超”进行身体检查时，向人体内发射频率已知的超声波，超声波被血液反射后又被仪器接收，根据接收到的反射波的频率变化，就能知道血流的速度。该技术重点应用了（　　） A. 蝴蝶效应 B. 多普勒效应 C. 温室效应 D. 墨菲定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．蝴蝶效应是混沌学理论中，初始微小变化会引发系统长期、巨大的连锁反应，和利用超声波频率变化测速的原理无关，故A错误； B．多普勒效应是指当波源和观察者存在相对运动时，观察者接收到的波的频率会发生改变，“彩超”就是利用血液反射的超声波的频率变化计算血流速度，应用了多普勒效应，故B正确； C．温室效应是大气的保温效应，和本题超声波的应用场景无关，故C错误； D．墨菲定律是心理学相关的效应，不属于物理原理，和本题无关，故D错误。 故选B。 2. 无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈，车上的受电线圈与蓄电池相连，如图所示。送电线圈和受电线圈匝数比为。当送电线圈接上图中的正弦交流电后，受电线圈中的电流为2A。不考虑线圈的自感，忽略电能传输的损耗，下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈的电流方向每秒改变50次 B. 送电线圈的输入电压为V C. 受电线圈的输出电压为V D. 送电线圈的输入功率为110W 【答案】D 【解析】 【详解】A．受电线圈的电流频率与受电线圈中的电流频率相同，即为 一个周期内电流方向改变2次，所以每秒电流方向改变100次，故A错误； BD．根据图可知送电线圈上正弦交流电的有效值为 受电线圈中的电流为2A，可得送电线圈中的电流大小为 送电线圈的输入功率为 故B错误，D正确； C．对受电线圈的输出电压有 可得 故C错误。 故选D。 3. 如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴的正方向．若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意：设向右为x正方向，振子运动到N点时，振子具有正方向最大位移，所以振子运动到N点时开始计时振动图象应是余弦曲线，故A正确． 4. 如图所示为一交变电流随时间变化的图像，此交流电的有效值是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由有效值的定义可得 代入数据得 解得 故选D。 5. 如图所示，两个振动步调一致的相干波源、发出的简谐横波在同一均匀介质中相遇，波长为5cm。图中实线表示某时刻波峰，虚线表示该时刻波谷，、、三点均位于、连线的中垂线上，其中点是、连线的中点。下列说法中正确的是（　　） A. 图示时刻e点的振动速度方向为垂直于图示平面向下 B. 若波源的振幅为2cm，的振幅为4cm，不考虑振动能量的衰减，则图示点的位移始终小于c点的位移 C. 若将波源的振动频率提高而波源保持不变，若两波源的振幅相同，不考虑振动能量的衰减，则d点的位移始终为零 D. 图示时刻点既不是波峰与波峰相遇处，也不是波谷与波谷相遇处，所以不是振动加强点 【答案】A 【解析】 【详解】A．是波谷与波谷相遇，是波峰与波峰相遇，在、之间，根据振动方向与传播方向关系可知振动速度方向为垂直于图示平面向下，故A正确； B．点属于振动减弱点，振幅为；点属于振动加强点，振幅为。但是质点在平衡位置不断振动，故点的位移不一定始终小于点的位移，故B错误； C．同一介质中波速不变，提高​的振动频率后，的波长会改变，两波源频率不同，不能产生稳定干涉，因此点的位移会不断变化，不可能始终为零，故C错误; D．、、都在、连线的中垂线上，所有点到两个波源的路程差，两波源振动步调一致，因此中垂线上所有点都是振动加强点，也属于振动加强点，故D错误。 故选A。 6. 如图示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为，输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线电阻为，用户需要的电压，变压器均为理想变压器，则（　　） A. 输电线上的输送电流为 B. 输电线上损失的电压为 C. 输电线上损失的电功率为 D. 降压变压器的原、副线圈的匝数比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据知 所以输电线上的电流为 故A错误； B．输电线上损耗的电压为 故B错误； C．输电线上损耗的功率为 故C正确； D．因为 降压变压器的原、副线圈的匝数比为 故D错误。 故选C。 7. 如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，半径与成60°角，质子甲以速率v从A点沿直径方向射入磁场，从C点射出。质子乙以速率从A点沿方向射入磁场，从D点射出磁场（D点没有画出），不计质子重力。则A、D两点间的距离为（　　） A. R B. C. 3R D. 2R 【答案】A 【解析】 【详解】质子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 甲质子的半径为 乙质子的半径为 甲、乙质子的运动轨迹如图所示 由几何关系可得 所以，则三解形为等边三角形，所以距离为R。 故选A。 二、多项选择题：（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 如图所示，由甲、乙两种单色光组成的一束光，从一根长直的光纤左侧端面以45°射入，如图所示，则可以准确判断出（　　） A. 甲光频率小于乙光频率 B. 光纤对甲光的折射率大于对乙光的折射率 C. 甲光在光纤中的传播速度更大 D. 增大入射角，甲乙两种光都有可能在光纤左侧端面发生全反射 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．甲乙光在左侧的入射角相等，甲的折射角大于乙的折射角，根据折射定律可知，甲光的折射率小于乙光的折射率，则甲光频率小于乙光频率，故A正确，B错误； C．根据可知，甲光在光纤中的传播速度更大，故C正确； D．光由光密介质射到光疏介质时，才会发生全反射，左侧端面光由光疏介质射入光密介质不会发生全反射，故D错误。 故选AC。 9. 图a为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图b为质点Q的振动图象，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的周期是0.10s B. 该波的传播速度为 C. 该波沿x轴的负方向传播 D. 时，质点P的速度方向向下 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由图知 ， 则波速 故A错误，B正确； C．由乙图读出，t=0.10s质点Q的速度方向向下，由波形的平移法可知，这列波沿x轴负方向传播。故C正确； D．由于波沿x轴负方向传播，根据波形图以及带动法可知，0.1s时P点向上振动，故速度方向向上，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压，副线圈电路中为定值电阻，是滑动变阻器。和是理想交流电压表，示数分别用和表示；和是理想交流电流表，示数分别用和表示。下列说法正确的是（　　） A. 和表示电流的有效值 B. 和表示电压的最大值 C. 滑片P向下滑动过程中，不变、变大 D. 滑片P向下滑动过程中，变小、变小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．和表示电流的有效值，和表示电压的有效值，故A正确，B错误； CD．根据变压器电压比等于匝数比可得 由于原线圈输入电压不变，匝数比不变，则副线圈输出电压不变；滑片P向下滑动过程中，滑动变阻器接入电路阻值变小，则副线圈总电阻变小，根据欧姆定律可知，副线圈电流变大，根据 可知原线圈电流变大，故C正确，D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题 共57分） 三、实验题（本大题共2小题，共16分。把答案填在答题卷相应的横线上或按题目要求作答。） 11. 在“测定玻璃的折射率”实验中： (1)为了取得较好的实验效果，其中正确的是______ A.必须选用上下表面平行的玻璃砖 B.选择的入射角应尽量小些 C.大头针应垂直地插在纸面上 D.大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些 (2)甲同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率______（选填“偏大”“偏小”或“不变”） (3)乙同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，则他只需要测量某两条线段的长度即可，就可求出玻璃的折射率n＝______（用图中线段的字母表示）。 【答案】 ①. CD##DC ②. 偏小 ③. 【解析】 【详解】(1)[1]A．不必选用上下表面平行的玻璃砖，A错误； B．选择适当的入射角，B错误； C．为了减小观察误差，大头针应垂直地插在纸面上，C正确； D．为了减小误差，大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些，D正确。 故选CD。 (2)[2]甲同学在画界面时，不小心将两界面aa′和bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，入射角i不变，折射角r偏大，根据折射定律， 他测得的折射率偏小； (3)[3]根据折射定律得 根据直角三角形得 根据题意得 解得 12. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 （1）本实验中，实验室有下列器材： A.可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈） B.条形磁铁　　C.直流电源 D.多用电表　　E.开关、导线若干 上述器材在本实验中需要的有_________（填器材序号），本实验中还需要用到的器材有_________。 （2）对于实验过程，下列说法正确的有_________。 A. 变压器的原线圈接低压交变电流，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡” B. 为便于探究，应该采用控制变量法 C. 因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 D. 使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量 （3）实验中，电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“4”接线柱，副线圈所接电表的示数为5.0V，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为_________。 A. 18.0V B. 5.0V C. 10.0V D. 2.5V （4）组装变压器时，该同学没有将铁芯闭合，如图所示，原线圈接12.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为8：1，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是_________。 A. 0.65V B. 96.0V C. 1.5V D. 0 【答案】（1） ①. ADE ②. 低压交流电源 （2）BD （3）C （4）A 【解析】 【小问1详解】 [1]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是交流电，所以需要可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈），磁场是利用了电流的磁效应，所以不需要条形磁铁，需要多用电表测电压、开关、导线若干。 故选ADE； [2]本实验中还需要用到的器材是低压交流电源。 【小问2详解】 B．为便于探究，应该采用控制变量法，所以B正确； A．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，所以A错误； D．使用多用电表测电压时，先用最大量程试测，再选用适当的挡位进行测量，所以D正确； C．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险，所以C错误。 故选BD。 【小问3详解】 根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比规律可知，副线圈所接电表的示数为5.0V，原线圈的电压应为10.0V。 故选C。 【小问4详解】 组装变压器时，该同学没有将铁芯闭合，则变压器漏磁比较厉害，连接副线圈的交流电压表的实际读数小于理想变压器的副线圈的读数，若为理想变压器，则 U2 = U1 = × 12V = 1.5V 实际电压小于1.5V。 故选A。 四、计算题（本大题共3小题，共41分。其中13题10分，14题14分，15题17分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数字计算的题，答案中必须写出数字和单位。） 13. 玻璃直角三棱镜的截面如图所示，，一束光线从边上的M点以平行于的方向射入棱镜，经边反射后的反射光线与边平行。已知，，真空中的光速为c。求： （1）棱镜的折射率n； （2）该束光线从M点射入到第一次从边射出经历的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据题意，作出光路图，如图所示 根据几何关系可知，光线在M点的入射角为，折射角为，根据折射定律有，解得 (2)光在棱镜中传播的速度为 由几何知识可得 、 光线从M点射入到第一次从边射出所经历的时间 解得 14. 如图所示，实线是一列简谐横波在某时刻的波形图像，经过△t=0.2s后这列波的图像如图中虚线所示。求： (1)这列波波长及振幅； (2)若波沿x轴负方向传播，该波的波速的最小值； (3)若波速等于45m/s，则波沿哪个方向传播？ 【答案】(1)；；(2)15m/s；(3)波沿x轴正向传播 【解析】 【详解】(1) 由某时刻的波形图像知，这列波波长，振幅为； (2)若这列波沿x轴负向传播，有 当n=0时，周期T有最大值 对应波速最小，即 (3)若波速等于45m/s，经过△t=0.2s对应的传播距离 满足 由波形移动可知，波沿x轴正向传播。 15. 如图所示，两平行金属导轨间距，足够长的光滑倾斜部分和粗糙水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度，水平部分没有磁场。金属棒ab质量，电阻，运动中与导轨有良好接触且垂直于导轨，金属棒与水平导轨间的动摩擦因数为0.04，两定值电阻R均为0.16Ω，其余电阻不计。当金属棒从斜面上离地高以上任何地方由静止释放后，在水平导轨上滑行的最大距离x都相同（取）。现将金属棒从离地面高处静止释放，求： （1）金属棒在斜面上的最大速度v； （2）金属棒在水平导轨上滑行的最大距离x； （3）每个定值电阻R上产生热量为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意知金属棒从离地高以上任何地方由静止释放后，在到达水平面之前已经开始匀速运动。设最大速度为，则感应电动势 感应电流 安培力 匀速运动时，受力平衡，有 解得 （2）在水平面上运动时，金属棒所受滑动摩擦力 金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，有 ， 解得 或：金属棒在水平导轨上运动过程中，由动能定理有 代入数据，解得 （3）金属棒从高度处滑下至倾斜导轨底端的过程中，由能量关系回路中产生的焦耳热 根据串联电路的特点可知定值电阻与导体棒电阻上产生的热量之比为 定值电阻上产生的热量 代入数据，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $