2022自贡富顺县城关中学高二下学期期中考试物理试题含解析

富顺县城关中学2021-2022（下）期中考试高二年级

物理学科试卷

一、选择题（1-8题单选，9-12题多选，每题4分，多选题选不全的得2分，共48分）

1. 电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是（　　）

A. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度

B. 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机

C. 电磁波不能产生衍射现象

D. 变化的电场一定产生变化的磁场

【答案】A

【解析】

【详解】A．由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为开普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度。故A正确；

B．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机。故B错误；

C．电磁波能产生衍射现象。故C错误；

D．由麦克斯韦电磁场理论可知均匀变化的电场产生恒定的磁场。故D错误。

故选A。

2. 下列现象中，属于光的衍射现象的是（　　）

A. 雨后天空出现彩虹

B. 通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹

C. 镀膜后，望远镜镜头透入光的亮度增强

D. 医院手术室使用无影灯

【答案】B

【解析】

【详解】A．雨过天晴时，在天空常出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而形成的，A错误；

B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹，属于单缝衍射，B正确；

C．照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜，增透膜利用的是光的干涉，C错误；

D．医院手术室使用无影灯利用的是光的直线传播，D错误。

故选B。

3. 做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(　　)

A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 回复力

【答案】B

【解析】

【详解】A．振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次经过同一位置时位移相同，故A错误；

B．由于经过同一位置时速度有两种不同的方向，所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，故B正确；

C．加速度总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，加速度必定相同，故C错误；

D．回复力总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，回复力必定相同，故D错误；

【点睛】本题考查对简谐运动周期性及特点的理解，要知道同一位置的位移一定相同，加速度和回复力与位移都是成正比反向关系，由此进行判断三个物理量的关系．

4. 如图所示为一质点做简谐运动的振动图像，在0~0.8s时间内，下列说法正确的是（　　）

A. 质点在0和0.8s时刻具有正向最大速度

B. 质点在0.2s时刻具有负向最大加速度

C. 0至0.4s时间内，质点加速度始终指向-x方向不变

D. 在0.2~0.4s时间内，加速度方向和速度方向相同

【答案】D

【解析】

【详解】A．质点在0和0.8s时刻具有负向最大速度，故A错误；

B．0.2s时刻质点具有正向最大加速度，故B错误；

C．0至0.4s时间内，质点加速度始终指向+x方向不变，故C错误；

D．0.2~0.4s时间内，质点做加速运动，加速度方向和速度方向相同，故D正确。

故选D。

5. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=2 m和xb=6 m，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A. 该波沿-x方向传播

B. 波速为2 m/s

C. 质点a经4 s振动的路程为1 m

D. 此时刻质点b的速度沿＋y方向

【答案】C

【解析】

【详解】A B．由图乙可知，该时刻质点a位于平衡位置且向y轴正方向运动，由图甲结合“同侧法”可知，该波沿x轴正方向传播，由图甲可知，波长为8m，由图乙可知，周期为8s，则波速为

AB错误；

C．由图乙可得：周期T=8s，振幅A=0.5m，故质点a经4s振动的路程为2A=1m，C正确；

D．波x轴正方向传播，结合“同侧法”可知，故图甲所示时刻质点b沿-y方向向下振动，D错误。

故选C。

6. 一束由a、b两种单色光组成的复色光从水中射入空气中，并分成a、b两束，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（　　）

A. 若水中入射光SA的入射角不断增大，则a光先发生全反射

B. a光折射率比b光的折射大

C. 在真空中a光的速度比b光大

D. 在水中a光的传播速度比b光的大

【答案】D

【解析】

【详解】AB．由题，两光束的入射角i相同，折射角ra<rb，根据折射定律得知折射率na<nb。由

可知，a光的临界角较大，若水中入射光SA的入射角不断增大时入射角先达到b光中的临界角，则b光先发生全反射，AB错误；

C．在真空中的传播速度都为光速，C错误；

D．由公式

分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，D正确。

故选D。

7. 以下说法中不正确 的是（　　）

A. 图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，入射光线与出射光线平行

B. 图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离∆x减小

C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的

D. 图丁中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波

【答案】C

【解析】

【详解】A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，根据折射定律，入射光线与出射光线平行，故A正确，不符合题意；

B．根据

若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离∆x减小，故B正确，不符合题意；

C．根据图中的放置方向，此处是凹陷的，故C错误，符合题意；

D．只有横波才能产生偏振现象，所以光的偏振现象表明光是一种横波，故D正确，不符合题意。

故选C。

8. 图（a）为一小型发电机的示意图，发电机线圈内阻为1Ω，灯泡L的电阻为9Ω，电压表为理想交流电压表。发电机产生的电动势e随时间t按图（b）的正弦规律变化，则（　　）

A. 0.01s时穿过线圈的磁通量为零

B. 线圈转动的角速度为100rad/s

C. 电压表的示数为4.5V

D. 灯泡L的电功率为9W

【答案】D

【解析】

【详解】A．0.01s时电动势为零，所以此时穿过线圈的磁通量最大，故A错误；

B．由图乙可知，周期为0.02s，由公式

故B错误；

C．电动势的有效值为

由闭合电路欧姆定律得

电压表的示数为9V，故C错误；

D．灯泡L的电功率为

故D正确。

故选D。

9. 如图所示，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角为45°时，折射角为30°，以下说法正确的是（　　）

A. 反射光线与折射光线的夹角为105°

B. 该液体对红光的折射率为

C. 该液体对红光的全反射临界角为45°

D. 当紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角也是30°

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据反射定律可得反射角为45°，所以反射光线与折射光线的夹角为105°，故A正确；

BC．根据折射定律可得

n＝＝＝

所以全反射临界角满足

sinC＝＝

即C为45°，故B错误，C正确；

D．紫光波长要比红光的小，所以该液体对紫光的折射率要比红光的大，故折射角小于30°，故D错误。

故选AC。

10. 一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 质点振动的频率为4 Hz

B. 在10 s内质点经过的路程是20 cm

C. 在5 s末，质点的速度为零，加速度为零

D. t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cm

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由简谐运动的图像可知，质点振动周期T=4s，则有振动频率为

A错误；   

B．在10 s内质点振动了2.5个周期，则经的路程为

s=2.5×8cm=20cm

B正确；   

C．在5 s末，质点处在正向最大位移处，速度是零；由简谐运动的回复力与位移大小成正比可知，质点的加速度最大，C错误；

D．由简谐运动的图像，可得质点的振动方程为

在t=1.5 s时刻，质点的位移大小为

在t=4.5 s时刻，质点的位移大小为

可得

x1=x2

则有两时刻质点的位移大小相等，都是cm，D正确。

故选BD。

11. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，M是平衡位置距O点5 m的质点，虚线是t2=(t1＋0.2）s时刻的波形图。下列说法中，正确的是（　　）

A. 该波遇到长度为3m的障碍物时将会发生明显衍射现象

B. 波速可能为20m/s

C. 该波的周期可能为0.6s

D. 若波速为15m/s，从t1到t2时刻，质点M运动的路程为60cm

【答案】AD

【解析】

【详解】A．该波的波长为4m，大于3m，该波遇到长度为3m的障碍物时会发生明显衍射现象，A正确；

C．若波向右传播

解得

当 时

当 时

若波向左传播

解得

当 时

当 时

C错误；

B．若波向右传播

解得

当 时

当 时

若波向左传播

解得

当 时

当 时

B错误；

D．若波速为15m/s，波向左传播，从t1到t2时刻，时间间隔等于 ，质点M运动的路程为

D正确。

故选AD。

12. 在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝22：1，原线圈接u1＝220sin100πt（V）的交变电流，电阻R＝10Ω，电流表、电压表均为理想电表，则（　　）

A. 电压表的读数为10V

B. 电流表的读数为1A

C. 电阻R消耗的功率为10W

D. 变压器的输出功率为10W

【答案】BD

【解析】

【详解】A．输入电压的有效值为

根据

得

电压表示数为10V，A错误；

B．电流表的示数为

B正确；

C．电阻消耗的功率为

C错误；

D．理想变压器的输入电功率等于负载消耗功率，故为

D正确

故选BD。

二、实验题（每空2 分，共18分）

13. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。

①此玻璃的折射率计算式为=_____(用图中的、表示)；

②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度_____(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。

【答案】    ①.  (或    ②. 大

【解析】

【详解】（1）由图得到，光线在玻璃砖上表面上入射角为i=90°-θ1，折射角为r=90°-θ2，根据折射定律得
 
（2）在宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择时，玻璃砖宽度较大时，引起的角度误差较小．

14. 某同学利用单摆测量当地的重力加速度。

（1）为了使测量误差尽量小，下列说法中正确的有___________。

A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球

B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线

C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大

（2）利用实验获得了摆长l与周期T的若干组数据，并在坐标系中描出了单摆的图像如图所示。利用图像，取时，摆长l=___________m，当地的重力加速度g=___________m/s2（结果均保留三位有效数字）

【答案】    ①. BC##CB    ②.     ③.

【解析】

【详解】(1)[1]A．为减小空气阻力对实验的影响，减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径较小的摆球，A错误；
B．为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，B正确；
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能使单摆成为圆锥摆，C正确；
D．单摆摆角最大摆角应小于5°，摆长一定的情况下，摆的振幅尽量小些，D错误。

故选BC。

(2)[2]由图可知，当=4.4s2时，摆长

[3]由单摆的周期表达式

得

可知图像的斜率

代入数据得

15. 用双缝干涉测光的波长实验装置如图（甲）所示。已知单缝与双缝间的距离，双缝与屏的距离，双缝间距。用测量头来测量亮条纹中心间的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度线对准第1条亮条纹的中心，如图（乙）所示，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻度线对准第4条亮条纹的中心，记下此时手轮上的读数。

(1)图（甲）中的装置①、②、③按顺序分别为_____；（从单缝、双缝、滤光片中选择）

(2)分划板的中心刻度线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图（丙）所示，则对准第1条时读数_____、对准第4条时读数_____；

(3)通过计算，此单色光的波长_____nm（）（结果保留三位有效数字）。

【答案】    ①. 滤光片、单缝、双缝    ②. 2.190（2.189~2.191）    ③. 7.868（7866~7.869）    ④. 676

【解析】

【详解】(1)[1]图（甲）中的装置①、②、③按顺序分别为滤光片、单缝、双缝；

(2) [2][3]则对准第1条时读数

x1=2mm+0.01mm×19.0=2.190mm

对准第4条时读数

x2=7.5mm+0.01mm×36.8=7.868mm

(3)[4]根据可得其中

三、计算题（16题12分，17题10分，18题12分，共34分）

16. 风力发单作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中发电机输出功率为，输出电压为，用户需要的电压是，长距离输电线电阻为.若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%．试求：

（1）长距离输电线上的电流多大；

（2）用户得到的电功率是多少；

（3）在输电线路中设置的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是多少．

【答案】（1）20A（2）96 kW（3）1:20；240:11

【解析】

【详解】（1）输电线损耗功率

P线=100×4% kW=4kW，

又

P线=I22R线

输电线电流

I2= 20 A

（2）用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为

P用=P-P损=P（1-4%）=100×96% kW=96 kW

（3）原线圈中输入电流

所以

这样

U3=U2-U线=5000-20×10 V=4800 V

所以

17. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，棱镜折射率为，。一细光束从的中点垂直于面入射，。求：

(1)光从棱镜第一次射入空气时的折射角；

(2)光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历时间。（光在真空中的传播速度为）

【答案】(1) 45°；(2)。

【解析】

【分析】

【详解】(1)光路如图所示

i1=60°，设玻璃对空气的临界角为C，则：

i1＞45°，发生全反射

i2=i1-30°=30°＜C

由折射定律有

所以

r=45°

(2) 棱镜中的光速

所求时间

解得

18. 如图所示一列简谐横波在x轴上传播，实线和虚线分别为t1=0和t2=1s时的波形图，求：

（1）这列波的振幅和波长各为多少？

（2）若波沿x轴负方向传播，则这列波的波速；

（3）当波速为10m/s时，平衡位置在x=7m处的质点从t1=0开始计时，在1.7s内通过的路程。

【答案】（1）A=4cm ；  ；（2）；（3）

【解析】

【详解】(1)由波形图可知，波长， ；

(2) 若波沿x轴负向传播，则

由速度公式，可得

(3)当波速为10m/s时，简谐横波的传播周期为

有

解得

即波沿x轴正向传播，平衡位置在处的质点正在处沿y轴负向振动，经过到达波谷，通过的路程为

接下来的1.6s内通过的路程为

所以1.7s内通过的路程为