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湖北省部分普通高中联盟2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷（Word版附解析）
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这是一份湖北省部分普通高中联盟2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷（Word版附解析），文件包含湖北省部分普通高中联盟2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题Word版含解析docx、湖北省部分普通高中联盟2023-2024学年高二下学期期中联考物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。
试卷满分：100分
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时必须使用2B铅笔，将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A. 偏振现象B. 衍射现象C. 干涉现象D. 全反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。
故选C。
2. 将一根粗细均匀的直棒竖直插入装有水的圆柱形玻璃杯中，从水平方向观察，下列四幅图中符合实际的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】图为直棒竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图
A处为直棒，ABP表示由直棒反射穿过玻璃杯壁B射向观察者P处的一条光线。ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在B处由水中射入空气中，图中的角i和角分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有
＞i
所以观察者在P处看到的直棒A的像A′的位置不是在A的实际位置，而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些，据此可知。以直棒竖直插入玻璃杯中时，其侧视图应该是图中的A或C图才与实际情况相符。同时，玻璃杯此时相当于一个凸透镜，对直棒起到了放大的作用，因此，观察到的直棒比实际粗些，故选A。
3. 如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（ ）
A. 红光B. 黄光C. 绿光D. 紫光
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意作出完整光路图，如图所示
a光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律
可知玻璃砖对a光的折射率较大，因此a光的频率应高于b光。因为红光、黄光和绿光的频率都小于蓝光频率，而紫光频率大于蓝光频率。
故选D。
4. 如图甲所示，在匀强磁场中一匝数n=10的矩形金属线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A t=1.5s时，线圈平面与磁场方向垂直
B. t=2.5s时，线圈平面和中性面重合
C. t=3s时，线圈中磁通量变化率最大
D. 穿过线圈磁通量的最大值为Wb
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知，t=1.5s时，线圈产生的电动势为最大值，此时线圈平面和磁场方向平行，A错误；
B．t=2.5s时，感应电动势最大，线圈平面和中性面垂直，B错误；
C．t=3s时，电动势为0，线圈平面和中性面重合，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，C错误；
D．该交流电的周期
T=2s
则线圈转动的角速度为
根据
可得
D正确。
故选D。
5. 如图所示表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法错误的是( )
A. 电容器正在充电B. 电感线圈中的电流正在增加
C. 电感线圈中的磁场能正在增加D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
【答案】A
【解析】
【详解】图示时刻，电容器上极板带正电；由右手定则可知，此时电流正在增大；故可知电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电容器两极板间的电压正在减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。
A．电容器正在充电，与结论不相符，选项A错误，符合题意；
B．电感线圈中的电流正在增加，与结论相符，选项B正确，不符合题意；
C．电感线圈中的磁场能正在增加，与结论相符，选项C正确，不符合题意；
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大，与结论相符，选项D正确，不符合题意；
故选A。
6. 水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶，其运动的轨迹与荷叶径向平行，已知水的折射率为，则在小蝌蚪穿过荷叶过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为（ ）
A. 3sB. 4sC. 5sD. 6s
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，当蝌蚪反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到蝌蚪，如图所示
由于
则有
则有
由对称性可知
则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为
故选B。
7. 如图，一横截面为直角三角形ABC的玻璃砖，，一条平行于边的光线从边上的点射入玻璃砖，经边折射后打到边上的点，已知，光在真空传播的速度为。下列说法错误的是（ ）
A. 入射光线在点处的折射角为
B. 玻璃砖的折射率为
C. 在面上发生全反射，光不从面射出
D. 光从点入射到有光从玻璃砖射出所经历的最短时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A．在Δ中，根据余弦定理
解得
所以Δ为等腰三角形，则
，
作出点法线，如图所示，根据几何关系可得光线在点入射角为
折射角为
故A正确，不符合题意；
B．根据光的折射定律，玻璃砖的折射率为
故B正确，不符合题意；
C．设发生全反射的临界角为，则
根据几何关系可得在面上的入射角为60°，由于
所以面上发生全反射，光不从面射出，故C正确，不符合题意；
D．作出面上入射光线，如图所示，根据几何关系可得在面上的入射角为30°，由于
所以在面上不发生全反射，光最先从面射出，根据几何关系得
光在玻璃砖中的速度为
所以最短时间为
故D错误，符合题意。
故选D。
8. 电磁波在生活得到了广泛应用，关于电磁波的某些特性，下列说法正确的是（ ）
A. 夜视仪是利用了红外线波长较长的特性
B. 胸透是利用X射线具有穿透性的特性
C. 伽马手术刀治疗癌症是利用γ射线穿透力强、能量高的特性
D. 医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．夜视仪又叫红外线夜视仪，因在夜里人和动能也能发出红外线，则夜视仪是利用红外线来工作的，故A错误；
B．胸透是利用X射线具有穿透性的特性，选项B正确；
C．伽马手术刀治疗癌症是除了利用γ射线穿透力强、能量高的特性外，也利用癌细胞对射线的耐受能力弱，在射线照射下，癌细胞比健康细胞破坏得更快，选项C正确；
D．医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性，选项D正确。
故选BCD。
9. 图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A. 入射光的波长越长，干涉条纹的条数越少
B. MN之间垫块的高度越高，干涉条纹的条数越少
C. P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的
D. P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凹下的
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据光的干涉特点可知，入射光的波长越长，相邻干涉条纹的距离越大，即乙图观察到的条数越少。故A正确；
B．发生薄膜干涉时，相邻明条纹间的空气层的厚度差为，MN之间垫块的高度越高，空气层的夹角越大，所以相邻明条纹之间的距离变小，干涉条纹的条数越多。故B错误；
CD．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的。故C正确；D错误。
故选AC。
10. 国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝220sin100πt（V），电压表、电流表都为理想电表，则下列判断正确的是（ ）
A. 输入电压有效值220V，电流频率为50Hz
B. S打到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大
C. S打到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小
D. 若滑动变阻器的滑片不动，S由a处打到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．输入电压有效值为
U1＝V＝220V
由输入电压瞬时值表达式可知，角速度为ω＝100πrad/s，电流频率为
故A正确；
BC．S打到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，副线圈电路的总电阻减小，由
可知U2不变，即电压表V2的示数不变，所以电流表A2的示数变大，故BC错误；
D．若滑动变阻器的滑片不动，S由a处打到b处，副线圈匝数减小，输入电压不变，输出电压减小，即电压表V2的示数减小，根据
知输出功率减小，根据输入功率等于输出功率，可知
P1＝U1I1
减小，U1不变，则I1减小，即电流表A1的示数减小，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，11题8分，12题10分，13题12分，14题12分，15题18分，共60分。
11. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。
（1）实验仪器。如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1=2.331mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数x6=___________mm；
（2）实验原理。已知双缝间距d=0.3mm，双缝到屏的距离l=1.2m，由计算式=____________，可得所测光的波长为__________m；（计算式用题中出现的字母表示，波长保留两位有效数字）
（3）误差分析。在其他操作都正确的前提下，下列操作中一定会使测量结果偏小的是_______。
A．数到第7条明条纹时误记为第6条
B．测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx
C．测量单缝到屏的距离作为l
D．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐
【答案】 ①. 15.376（15.375~15.379范围内均可） ②. ③. ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]由题图丙可知
（2）[2]相邻亮条纹间距离为
相邻亮条纹间距公式为
联立以上两式可得
[3]代入数据解得
（3）[4]A．数到第7条明条纹时误记为第6条，由λ表达式可知测量值偏大，故A不符合题意；
B．测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx，虽然没有通过累积法而减小误差，但测量结果不一定偏小，也可能偏大，故B不符合题意；
C．测量单缝到屏的距离作为l，即l比真实值偏大，根据λ表达式可知测量值偏小，故C符合题意；
D．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐，由于明暗条纹宽度相同，所以该操作对实验结果无影响，故D不符合题意。
故选C。
12. （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（ ）
A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应尽量小些
C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些
D．若P1、P2的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P1、P2的像
（2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是________。
（3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n=________（用图中线段的字母表示）。
（4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. C ②. 1.5 ③. ④. 偏小 ⑤. 不变
【解析】
【详解】（1）[1]A．根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖的的内表面发生全反射，则即是、的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到、的像，A错误；
B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，则、的连线与法线NN'的夹角应尽量大些，B错误；
C．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，C正确；
D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，D错误。
故选C。
（2）[2]由折射率公式，即
代入数据，可得
（3）[3]设圆的半径为r，入射角为，则有
折射角为，则有
故可得玻璃的折射率为
（4）[4]图①甲同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示
实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小；
[5]图②测折射率时，主要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
13. 如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4 Ω，远距离输电线的输送电流为100 A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960 kW，在用户端起点接有交流电压表，求：
(1)升压变压器原副线圈匝数比；
(2)设降压变压器原副线圈匝数比40∶1，求用户端交流电压表的示数；
(3)若用户端全是照明用电，能使多少盏“220 V、20 W”的节能灯正常发光？
【答案】(1)；(2)220V；(3)
【解析】
【详解】(1)由图乙知升压变压器输入端电压有效值为U1=240V，根据输电功率公式，得输送电压为
根据电压与匝数成正比，得升压变压器原副线圈匝数比为
(2)输电线损失的电压为
△U=I2R总=100×4×2V=800V
降压变压器输入端电压为
U3=U2﹣△U=(9600﹣800）V=8800V
根据降压变压器原副线圈之比与电压成之比得
代入数据解得用户端得到的电压为
U4=220V
(3)输电线路损耗功率
△P=△UI2=80kW
所以用户得到的功率为
P4=(960﹣80）kW=880kW
每盏灯正常发光的功率为20W，所以
代入数据解得
14. 为了从坦克内部观察外部的目标，在坦克壁上开了一个小孔。假定坦克壁厚20cm，孔左右两边的距离为30cm。孔内安装一玻璃，厚度与坦克壁厚相同，ABCD为玻璃的截面，如图所示。用一束激光从A点与水平方向成37°射入玻璃，恰好从CD边中点射出，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，光在真空中的传播速度为c=3×108m/s。求：
（1）光线在玻璃中由A点传播至CD边中点所需的时间；
（2）坦克内的人从AB中点向外观察能看到的外界角度范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）光线从A点射入时的光路图如图所示
光线从A点射入时的折射角为
则
在A点由光的折射定律可知
光在玻璃中的传播速度为
光路程为
故光线在玻璃中由A点传播至边中点所需的时间
（2）坦克内的人从AB中点向外观察时，看到的范围如图所示
由几何关系得
由光的折射定律可知
解得
坦克内的人从中点向外观察时，则能看到的外界角度范围为
15. 如图甲所示，相距为的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PO水平放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，导轨的M、P两端连接一阻值为的电阻，质量为，电阻为的金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，，现将水平外力F作用在ab棒上。0~5s，在变力F控制下金属棒ab保持静止。5s后保持不变，且金属棒开始运动并始终与导轨垂直。测得ab棒开始运动至达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电荷量为，不计导轨的电阻，求：
（1）0~5s内ab棒的电流大小和方向；
（2）ab棒运动过程中的最大速度；
（3）ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离；
（4）ab棒从开始运动至获得最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热量。
【答案】（1），从b指向a；（2）；（3）2.4m；（4）
【解析】
【详解】（1）0~5s内，由于磁场变化产生的感应电动势
闭合回路中感应电流
由楞次定律，ab棒的电流方向从b指向a。
（2）5s后，由于磁场磁感应强度保持不变，故ab棒将在外力F作用下从静止开始向右运动，并切割磁感线，从而将受到水平向左安培力的作用，由牛顿第二定律可得
又因为
即
所以，ab棒将做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后达到匀速。当ab棒匀速运动时，速度最大，即
代入数据解得
vm=0.2
（3）ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为1.4C，则有
解得
x=2.4m
所以ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离为2.4m。
（4）ab棒从开始运动至获得最大速度过程中，回路中产生的总热量为，由功能关系得
解得
电阻R上产生的焦耳热量
试卷满分：100分
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时必须使用2B铅笔，将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）
A. 偏振现象B. 衍射现象C. 干涉现象D. 全反射现象
【答案】C
【解析】
【详解】阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的薄膜干涉现象。
故选C。
2. 将一根粗细均匀的直棒竖直插入装有水的圆柱形玻璃杯中，从水平方向观察，下列四幅图中符合实际的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】图为直棒竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图
A处为直棒，ABP表示由直棒反射穿过玻璃杯壁B射向观察者P处的一条光线。ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在B处由水中射入空气中，图中的角i和角分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有
＞i
所以观察者在P处看到的直棒A的像A′的位置不是在A的实际位置，而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些，据此可知。以直棒竖直插入玻璃杯中时，其侧视图应该是图中的A或C图才与实际情况相符。同时，玻璃杯此时相当于一个凸透镜，对直棒起到了放大的作用，因此，观察到的直棒比实际粗些，故选A。
3. 如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（ ）
A. 红光B. 黄光C. 绿光D. 紫光
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意作出完整光路图，如图所示
a光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律
可知玻璃砖对a光的折射率较大，因此a光的频率应高于b光。因为红光、黄光和绿光的频率都小于蓝光频率，而紫光频率大于蓝光频率。
故选D。
4. 如图甲所示，在匀强磁场中一匝数n=10的矩形金属线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A t=1.5s时，线圈平面与磁场方向垂直
B. t=2.5s时，线圈平面和中性面重合
C. t=3s时，线圈中磁通量变化率最大
D. 穿过线圈磁通量的最大值为Wb
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图乙可知，t=1.5s时，线圈产生的电动势为最大值，此时线圈平面和磁场方向平行，A错误；
B．t=2.5s时，感应电动势最大，线圈平面和中性面垂直，B错误；
C．t=3s时，电动势为0，线圈平面和中性面重合，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，C错误；
D．该交流电的周期
T=2s
则线圈转动的角速度为
根据
可得
D正确。
故选D。
5. 如图所示表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法错误的是( )
A. 电容器正在充电B. 电感线圈中的电流正在增加
C. 电感线圈中的磁场能正在增加D. 此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
【答案】A
【解析】
【详解】图示时刻，电容器上极板带正电；由右手定则可知，此时电流正在增大；故可知电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电容器两极板间的电压正在减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。
A．电容器正在充电，与结论不相符，选项A错误，符合题意；
B．电感线圈中的电流正在增加，与结论相符，选项B正确，不符合题意；
C．电感线圈中的磁场能正在增加，与结论相符，选项C正确，不符合题意；
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大，与结论相符，选项D正确，不符合题意；
故选A。
6. 水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶，其运动的轨迹与荷叶径向平行，已知水的折射率为，则在小蝌蚪穿过荷叶过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为（ ）
A. 3sB. 4sC. 5sD. 6s
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知，当蝌蚪反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到蝌蚪，如图所示
由于
则有
则有
由对称性可知
则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为
故选B。
7. 如图，一横截面为直角三角形ABC的玻璃砖，，一条平行于边的光线从边上的点射入玻璃砖，经边折射后打到边上的点，已知，光在真空传播的速度为。下列说法错误的是（ ）
A. 入射光线在点处的折射角为
B. 玻璃砖的折射率为
C. 在面上发生全反射，光不从面射出
D. 光从点入射到有光从玻璃砖射出所经历的最短时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A．在Δ中，根据余弦定理
解得
所以Δ为等腰三角形，则
，
作出点法线，如图所示，根据几何关系可得光线在点入射角为
折射角为
故A正确，不符合题意；
B．根据光的折射定律，玻璃砖的折射率为
故B正确，不符合题意；
C．设发生全反射的临界角为，则
根据几何关系可得在面上的入射角为60°，由于
所以面上发生全反射，光不从面射出，故C正确，不符合题意；
D．作出面上入射光线，如图所示，根据几何关系可得在面上的入射角为30°，由于
所以在面上不发生全反射，光最先从面射出，根据几何关系得
光在玻璃砖中的速度为
所以最短时间为
故D错误，符合题意。
故选D。
8. 电磁波在生活得到了广泛应用，关于电磁波的某些特性，下列说法正确的是（ ）
A. 夜视仪是利用了红外线波长较长的特性
B. 胸透是利用X射线具有穿透性的特性
C. 伽马手术刀治疗癌症是利用γ射线穿透力强、能量高的特性
D. 医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．夜视仪又叫红外线夜视仪，因在夜里人和动能也能发出红外线，则夜视仪是利用红外线来工作的，故A错误；
B．胸透是利用X射线具有穿透性的特性，选项B正确；
C．伽马手术刀治疗癌症是除了利用γ射线穿透力强、能量高的特性外，也利用癌细胞对射线的耐受能力弱，在射线照射下，癌细胞比健康细胞破坏得更快，选项C正确；
D．医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性，选项D正确。
故选BCD。
9. 图甲是用光的干涉法检测物体表面平整程度的装置，其中M为标准板，N为水平放置的待检测物体，入射光竖直向下照射，图乙为观察到的干涉条纹，下列说法正确的是（ ）
A. 入射光的波长越长，干涉条纹的条数越少
B. MN之间垫块的高度越高，干涉条纹的条数越少
C. P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的
D. P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凹下的
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据光的干涉特点可知，入射光的波长越长，相邻干涉条纹的距离越大，即乙图观察到的条数越少。故A正确；
B．发生薄膜干涉时，相邻明条纹间的空气层的厚度差为，MN之间垫块的高度越高，空气层的夹角越大，所以相邻明条纹之间的距离变小，干涉条纹的条数越多。故B错误；
CD．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相等，明条纹右偏说明P点所对应待检测物的表面相对Q点所对应待检测物的表面是凸起的。故C正确；D错误。
故选AC。
10. 国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u＝220sin100πt（V），电压表、电流表都为理想电表，则下列判断正确的是（ ）
A. 输入电压有效值220V，电流频率为50Hz
B. S打到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大
C. S打到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小
D. 若滑动变阻器的滑片不动，S由a处打到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．输入电压有效值为
U1＝V＝220V
由输入电压瞬时值表达式可知，角速度为ω＝100πrad/s，电流频率为
故A正确；
BC．S打到a处，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，副线圈电路的总电阻减小，由
可知U2不变，即电压表V2的示数不变，所以电流表A2的示数变大，故BC错误；
D．若滑动变阻器的滑片不动，S由a处打到b处，副线圈匝数减小，输入电压不变，输出电压减小，即电压表V2的示数减小，根据
知输出功率减小，根据输入功率等于输出功率，可知
P1＝U1I1
减小，U1不变，则I1减小，即电流表A1的示数减小，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：本题共5小题，11题8分，12题10分，13题12分，14题12分，15题18分，共60分。
11. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。物理小组用如图甲所示的实验装置测光的波长。
（1）实验仪器。如图乙所示，将测量头的分划板中心刻线与A亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数x1=2.331mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与B亮纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数x6=___________mm；
（2）实验原理。已知双缝间距d=0.3mm，双缝到屏的距离l=1.2m，由计算式=____________，可得所测光的波长为__________m；（计算式用题中出现的字母表示，波长保留两位有效数字）
（3）误差分析。在其他操作都正确的前提下，下列操作中一定会使测量结果偏小的是_______。
A．数到第7条明条纹时误记为第6条
B．测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx
C．测量单缝到屏的距离作为l
D．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐
【答案】 ①. 15.376（15.375~15.379范围内均可） ②. ③. ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]由题图丙可知
（2）[2]相邻亮条纹间距离为
相邻亮条纹间距公式为
联立以上两式可得
[3]代入数据解得
（3）[4]A．数到第7条明条纹时误记为第6条，由λ表达式可知测量值偏大，故A不符合题意；
B．测量相邻两条亮条纹的间距作为Δx，虽然没有通过累积法而减小误差，但测量结果不一定偏小，也可能偏大，故B不符合题意；
C．测量单缝到屏的距离作为l，即l比真实值偏大，根据λ表达式可知测量值偏小，故C符合题意；
D．测间距时使分划板中心刻线与暗条纹中心对齐，由于明暗条纹宽度相同，所以该操作对实验结果无影响，故D不符合题意。
故选C。
12. （1）如图所示，用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，下列说法中正确的是（ ）
A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线的夹角应尽量小些
C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些
D．若P1、P2的连线与法线夹角较大时，有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到P1、P2的像
（2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是________。
（3）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图甲所示，则玻璃的折射率n=________（用图中线段的字母表示）。
（4）在用针插法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙二位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图乙中①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；乙同学测得的折射率与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】 ①. C ②. 1.5 ③. ④. 偏小 ⑤. 不变
【解析】
【详解】（1）[1]A．根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，光线不会在玻璃砖的的内表面发生全反射，则即是、的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到、的像，A错误；
B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，则、的连线与法线NN'的夹角应尽量大些，B错误；
C．为了减小作图误差，和的距离应适当取大些，C正确；
D．由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的下表面发生全反射，D错误。
故选C。
（2）[2]由折射率公式，即
代入数据，可得
（3）[3]设圆的半径为r，入射角为，则有
折射角为，则有
故可得玻璃的折射率为
（4）[4]图①甲同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示
实线表示实际光线，可见折射角增大，则由折射定律可知，折射率将偏小；
[5]图②测折射率时，主要操作正确，与玻璃砖形状无关，故乙同学测得的折射率与真实值相比不变。
13. 如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4 Ω，远距离输电线的输送电流为100 A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为960 kW，在用户端起点接有交流电压表，求：
(1)升压变压器原副线圈匝数比；
(2)设降压变压器原副线圈匝数比40∶1，求用户端交流电压表的示数；
(3)若用户端全是照明用电，能使多少盏“220 V、20 W”的节能灯正常发光？
【答案】(1)；(2)220V；(3)
【解析】
【详解】(1)由图乙知升压变压器输入端电压有效值为U1=240V，根据输电功率公式，得输送电压为
根据电压与匝数成正比，得升压变压器原副线圈匝数比为
(2)输电线损失的电压为
△U=I2R总=100×4×2V=800V
降压变压器输入端电压为
U3=U2﹣△U=(9600﹣800）V=8800V
根据降压变压器原副线圈之比与电压成之比得
代入数据解得用户端得到的电压为
U4=220V
(3)输电线路损耗功率
△P=△UI2=80kW
所以用户得到的功率为
P4=(960﹣80）kW=880kW
每盏灯正常发光的功率为20W，所以
代入数据解得
14. 为了从坦克内部观察外部的目标，在坦克壁上开了一个小孔。假定坦克壁厚20cm，孔左右两边的距离为30cm。孔内安装一玻璃，厚度与坦克壁厚相同，ABCD为玻璃的截面，如图所示。用一束激光从A点与水平方向成37°射入玻璃，恰好从CD边中点射出，已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，光在真空中的传播速度为c=3×108m/s。求：
（1）光线在玻璃中由A点传播至CD边中点所需的时间；
（2）坦克内的人从AB中点向外观察能看到的外界角度范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）光线从A点射入时的光路图如图所示
光线从A点射入时的折射角为
则
在A点由光的折射定律可知
光在玻璃中的传播速度为
光路程为
故光线在玻璃中由A点传播至边中点所需的时间
（2）坦克内的人从AB中点向外观察时，看到的范围如图所示
由几何关系得
由光的折射定律可知
解得
坦克内的人从中点向外观察时，则能看到的外界角度范围为
15. 如图甲所示，相距为的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PO水平放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，导轨的M、P两端连接一阻值为的电阻，质量为，电阻为的金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，，现将水平外力F作用在ab棒上。0~5s，在变力F控制下金属棒ab保持静止。5s后保持不变，且金属棒开始运动并始终与导轨垂直。测得ab棒开始运动至达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电荷量为，不计导轨的电阻，求：
（1）0~5s内ab棒的电流大小和方向；
（2）ab棒运动过程中的最大速度；
（3）ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离；
（4）ab棒从开始运动至获得最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热量。
【答案】（1），从b指向a；（2）；（3）2.4m；（4）
【解析】
【详解】（1）0~5s内，由于磁场变化产生的感应电动势
闭合回路中感应电流
由楞次定律，ab棒的电流方向从b指向a。
（2）5s后，由于磁场磁感应强度保持不变，故ab棒将在外力F作用下从静止开始向右运动，并切割磁感线，从而将受到水平向左安培力的作用，由牛顿第二定律可得
又因为
即
所以，ab棒将做加速度逐渐减小的加速直线运动，最后达到匀速。当ab棒匀速运动时，速度最大，即
代入数据解得
vm=0.2
（3）ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为1.4C，则有
解得
x=2.4m
所以ab棒从开始运动至获得最大速度的过程中，距导轨MP的最大距离为2.4m。
（4）ab棒从开始运动至获得最大速度过程中，回路中产生的总热量为，由功能关系得
解得
电阻R上产生的焦耳热量
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