2022-2023学年四川省广元中学高二下学期5月期中物理试题含答案

  广元中学高2021级高二下学期期中考试

物理试卷

第I卷  选择题（共48分）

说明：共8小题，每小题6分。在每小题的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分。

1．以下说法正确的是

A．白光经过杨氏双缝得到白黑相间条纹

B．自然光透过一个偏振片后成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光

C．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

D．根据麦克斯韦的电磁场理论,在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场

2．如图所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是

A．振动周期为5s，振幅为8cm

B．第2s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值

C．从第1s末到第2s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动

D．第3s末振子的势能最大

3．如图所示，导线OA长为l，在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，导线OA与竖直方向的夹角为θ.则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是

A．Bl2ω　O点电势高          B．Bl2ω　A点电势高

C．Bl2ωsin2θ　O点电势高     D．Bl2ωsin2θ　A点电势高

4. 现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦式交流电的每半个周期中都截去了前面的四分之一周期。现在加在电灯上的电压是

A．                  B． 

C．                  D．Um

5. 一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图像如右图所示,则在A、B、C、D图中描述该波的图像不可能出现的是

6．在一次实验课上，某小组进行了实验：将一束单色细光束由空气(视为真空)沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体，如图甲所示。对其从圆心O点射出后的折射光线的强度用相应传感器进行了记录，发现从O点射出的折射光线的强度随着夹角θ的变化而变化，变化情况如图乙的图线所示，则下列说法正确的是

A．在角θ小于30°时，在O点处既有反射光，又有折射光

B．半圆柱形透明体对该单色光的全反射临界角为60°

C．半圆柱形透明体对该单色光的折射率为2

D．半圆柱形透明体对该单色光的折射率为

7．如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则

A．上滑过程通过电阻R的电荷量等于下滑过程通过电阻R的电荷量

B．上滑过程金属杆克服安培力做功等于下滑过程克服安培力做功

C．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多

D．上滑过程的时间比下滑过程长

8． 2023年4月19日，广元市与中国中煤能源集团西南分公司签约中煤广元煤电一体化项目，投资300亿元。其中强力推进风电项目实施，争取实现风电集约化、规模化开发，增加区域电网电力供应能力，变资源优势为经济优势，促进革命老区经济发展。风力发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为1∶n的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B。t＝0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U，忽略线圈电阻，下列说法正确的是

A．发电机输出的电压为πNBSz

B．发电机输出交变电流的频率为2πnz

C．变压器原、副线圈的匝数比为πNBSnz∶U

D．发电机产生的瞬时电动势e＝2πNBSnzsin(2πnz)t

第II卷  非选择题（共62分）

9．（5分）

在《用双缝干涉测量光的波长》的实验中，装置如图所示：

（1）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，手轮上螺旋测微器的读数如图所示，此读数为        mm； 

（2）若实验测得第1条亮纹与第6条亮纹中心间的距离为11.550mm，已知双缝间距为0.2mm，双缝到屏的距离为700.0mm，由此计算出所测的波长为_________m。（保留两位有效数字）

10．（10分）

传感器是把被测的非电信息按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置，一般由敏感元件和处理电路组成。某兴趣小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律．根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。

（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________。

（2）再按右图连接好电路进行测量。

①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到________端(选填“a”或“b”)。

将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置．记录此时电压表和电流表的示数、T和R01.断开开关S。

再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S.反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R02.断开开关S。

②实验中记录的阻值R01________R02(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时热敏电阻阻值RT＝________。

（3）改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，就可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律。

11．（12分）

一列简谐横波在t1＝0时刻的波形图如图所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t2＝0.7s末时，质点P刚好第二次出现波峰，求：

（1）波速v；

（2）x＝6m处的Q点第一次出现波谷的时刻t3；

（3）若振幅为0.1m，求t1＝0时刻开始P点的振动图像方程。

12．（20分）

如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L＝0.2 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道．仅在水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝1.0 T．一根质量m＝0.2 kg、电阻r＝0.1 Ω的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F＝0.6 N作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x＝9 m时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速率v。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲的光滑轨道上升到最大高度h处。已知金属棒与水平导轨间的动摩擦因数μ＝0.1，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2。求：

（1）金属棒运动的最大速率v和上升的最大高度h；

（2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；

（3）金属棒在磁场区域向右运动过程中，通过电阻R的电荷量和电阻R上产生的焦耳热。

13．（15分）

（1）（5分）介质中平衡位置在同一水平面上的两个点波源S1和S2，二者做简谐运动的振幅相等，周期均为0.8s。当S1通过平衡位置向上运动时，S2也过平衡位置向上运动。若波速为5m/s，则由S1和S2发出的简谐横波的波长均为         m。P为波源平衡位置所在水平面上的一点，与S1、S2平衡位置的距离均为10m，则两波在P点引起的振动总是相互          （填“加强”或“削弱”）的；当S1恰好在平衡位置向上运动时，平衡位置在P处的质点           （填“向上”或“向下”）运动。

（2）（10分）如图所示，一个半径为R的半球形玻璃砖，O为球心，AB为直径，玻璃的折射率为．

①一束平行光从下表面垂直底面向上射入玻璃砖，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束的最大横截面积为多少？

②一束细光线从AB上O′点垂直底面向上射入半球形玻璃砖，OO'=，求此光线在玻璃砖中传播的最短时间。(真空中光速为c )
 

物理参考答案

1．答案：C

2．答案：B 

3．答案：D　

4．答案：A

5．答案：B　

6．答案：BD

7．答案：AC

8．答案：CD

9．答案 0.700（0.668-0.702）    

10．答案：(1)短接　减小　(2)①b　②大于　R01－R02

11．答案：(1)5m/s；(2)0.8s；(3)

（1）由于质点P在0时刻向下振动，在t2＝0.7s末时，质点P刚好第二次出现波峰，故满足         解得T=0.4s                        （2分）

波长，波速为：                           （2分）

（2）波从P传播到Q历时                     （2分）

起振方向向下，再经过                              （1分）

到达波谷，故Q点第一次出现波谷的时刻t3=0.7s+0.1s=0.8s       （1分）    

（3）振幅为0.1m，t1＝0时刻开始P点的振动图像方程为                     （4分）

12．解析：

(1) 金属棒在磁场中做匀速运动时，设回路中的电流为I，根据平衡条件得

F＝BIL＋μmg   ①                                      （2分）

I＝  ②                                            （2分）

由①②得：v＝4 m/s  ③                                     （1分）

金属棒从出磁场到上升到弯曲轨道最高点，根据机械能守恒定律得：

mv2＝mgh  ④                                         （2分）

由③④得：h＝0.8 m  ⑤                                     （1分）

(2) 金属棒速度为时，设回路中的电流为，根据牛顿第二定律得：

   ⑥                                （2分）

    ⑦                                        （2分）

联立②⑤⑥⑦得：a＝1 m/s2    ⑧                              （1分）

(3) 设金属棒在磁场区域运动过程中，通过电阻R的电荷量为q，则：

  ⑨                              （2分）

由解得：q＝4.5C  ⑩                                     （1分）

设金属棒在磁场区域运动过程中，回路中产生的焦耳热为Q，根据功能关系：

Fx＝μmgx＋mv2＋Q  ⑪                                 （2分）

则电阻R上的焦耳热QR＝Q  ⑫                          （1分）

联立⑪⑫解得：QR＝1.5 J  ⑬                                 （1分）

13．（1）答案： 4     加强     向下

解析：[1]因周期T=0.8s，波速为v=5m/s，则波长为

[2]因两波源到P点的距离之差为零，且两振源振动方向相同，则P点的振动是加强的；

[3]因S1P=10m=2.5λ，则当S1恰好的平衡位置向上运动时，平衡位置在P点的质点向下振动。

（2）解析：

① 在O点左侧取一点E，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于临界角C，则半径为r＝OE的圆形区域内的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示，由几何关系得：

                     （1分）

解得：                         （1分）

则最大面积为：             （2分）

②设全反射的临界角为C，由全反射条件有

解得：   C=45°                         （1分）

设光线从O′点射入后，在上表面的入射角为α，由几何关系得：

α=60° >C                      （1分）

所以光线玻璃砖内会发生全反射，光路如下图所示，由几何关系可得玻璃砖中传播的路程为：      （1分）

                         （1分）

                          （1分）

联立解得：                      （1分）