重庆市暨华中学校2022-2023学年高二下学期半期考试物理试卷(含答案)

这是一份重庆市暨华中学校2022-2023学年高二下学期半期考试物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．一束复色光从空气射入光导纤维后分成两束单色光，光路如图所示。比较内芯中的两束光，a光的( )
A.频率小，发生全反射的临界角小B.频率大，发生全反射的临界角小
C.频率小，发生全反射的临界角大D.频率大，发生全反射的临界角大
2．某介质对空气的折射率为，一束光从该介质射向空气，入射角为60°，下列光路图正确的是( )
A.B.
C.D.
3．如图所示，有玻璃三棱镜，顶角A为30°，一束光线a垂直于射入棱镜，由射出进入空气，测得出射光线偏离入射光线的角度为30°，则棱镜的折射率为( )
A.B.C.D.
4．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是时的波形( )
A.B.
C.D.
5．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是( )
A.交变电流的有效值为
B.交变电流瞬时值表达式为
C.时刻穿过线圈的磁通量最大
D.时刻线圈平面与磁场方向平行
6．某物理兴趣小组设计了如图的火情报警系统，其中M是理想变压器，将接在恒定电压的正弦交流电源上，为用半导体热敏材料制成的传感器（其电阻率随温度升高而减小），电流表为值班室的显示器，显示通过的电流，电压表显示加在报警器上的电压（报警器未画出），为定值电阻。若传感器所在处出现火警时，以下正确的是( )
A.的示数不变，的示数增大B.的示数增大，的示数增大
C.的示数增大，的示数减小D.的示数不变，的示数不变
7．如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、和是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源，在时刻，闭合开关S，电路稳定后在时刻断开开关S，规定以电路稳定时流过、的电流方向为正，分别用、表示流过和的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
A.B.
C.D.
8．如图所示,光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分,O点为圆弧的圆心。两金属轨道之间的宽度为,匀强磁场方向如图所示,大小为,质量为、长为 的金属细杆置于金属轨道上的M点,当在金属细杆内通以电流强度为的恒定电流时,金属细杆可以沿轨道向右由静止开始运动。已知为导轨上的两点, 竖直、水平,且取,则（ ）
A.金属细杆开始运动时的加速度大小为
B.金属细杆运动到P点时的速度大小为
C.金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为
D.金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为
二、多选题
9．如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象，下列说法正确的是( )
A.这列波的传播方向是沿x轴正方向
B.这列波的传播速度是20m/s
C.经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3m
D.经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向
10．如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2m，b点在a点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20m/s，波长大于2m。某时刻b点达到波峰位置，而a点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是( )
11．随着电动汽车的大量普及，汽车无线充电受到越来越多的关注。无线充电简单方便，不需手动操作，没有线缆拖拽，大大提高了用户体验。将受电线圈安装在汽车的底盘上，将供电线圈安装在地面上，如图所示。当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接收”到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充电。关于无线充电，下列说法正确的是( )
A.无线充电技术与变压器的工作原理相同
B.为了保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板
C.只有将供电线圈接到直流电源上，才能对蓄电池进行充电
D.受电线圈没有对准供电线圈(二者没有完全重合)时，仍能进行无线充电
12．如图所示，均匀金属圆环的总电阻为，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环平面。金属杆的长为l，阻值为端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动。阻值为R的电阻一端用导线和环上的A点连接，另一端和金属杆的O端相连接。下列判断正确的是( )
A.金属杆旋转产生的感应电动势恒为
B.通过电阻R的电流的最小值为，方向从Q到P
C.通过电阻R的电流的最大值为
D.两点间电势差绝对值的最大值为
三、实验题
13．在“测玻璃的折射率”实验中：
(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、的距离较大时，通过玻璃砖会看不到、的像
B.为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些
C.为了减小作图误差，和的距离应适当取大些
D.若、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、的像
(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。
(3)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_________。
14．实验室中准备了下列器材：
A.待测干电池(电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω)
B.电流表(满偏电流1.5mA，内阻为10Ω)
C.电流表(量程0～0.60A，内阻约为0.10Ω)
D.电压表V(量程0﹣15V，内阻约为10kΩ)
E.滑动变阻器(0～20Ω，2A)
F.滑动变阻器(0～100Ω，1A)
G.电阻箱：最大阻值为999.9Ω，允许通过的最大电流是0.6A
H.开关一个，导线若干
(1)若要将电流表改装成量程为1.5V的电压表，需给该电流表联一个_____Ω的电阻。
(2)为了测量电池的电动势和内阻，小明按如图(a)设计好了测量的电路图，在图(a)中，甲是____，乙是____(填器材前面的序号)。
(3)为了能较为准确地进行测量和操作方便，图(a)所示的测量电路中，滑动变阻器应选_________(填器材前面的序号)。
(4)图(b)为小明根据图(a)的测量电路测得的实验数据作出的图线(为电表乙的示数，为电表甲的示数)，由该图线可得：被测干电池的电动势_____V，内阻_____Ω(保留两位小数)。
四、计算题
15．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在和处的两个质点A、B的振动图象如图所示。已知该波的波长大于0.6m，求其波速和波长。
16．如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为，上端接有电阻，虚线下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量、电阻的金属杆ab，从上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的图像如图乙所示。(取)求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)杆在磁场中下落0.1s的过程中，电阻R产生的热量。
17．某村在较远的山上建立了一座小型风力发电站，发电机的输出功率为，输出电压为，输电导线的总电阻为，导线上损耗的电功率为，该村的用电电压是。
(1)如果该村工厂用电功率为，则该村还可以装“ ”的电灯多少盏？
(2)输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比。
18．如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上平行放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路。已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R，其它电阻忽略不计，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导体棒均可沿导轨无摩擦的滑行。开始时，导体棒cd静止、ab有水平向右的初速度，两导体棒在运动中始终不接触。求：
(1)开始时，导体棒ab中电流的大小和方向；
(2)从开始到导体棒cd达到最大速度的过程中，cd棒上产生的焦耳热；
(3)当ab棒速度变为时，cd棒加速度的大小。
参考答案
1．答案：C
解析：由题图可知，在入射角相同的情况下，a光的折射角大，b光的折射角小。根据，得，故a光频率小。根据，且，可知a光发生全反射的临界角大，故选C。
2．答案：D
解析：根据全反射临界角与折射率的关系有
解得
由于光从该介质射向空气，入射角为60°，入射角大于临界角，则发生全反射，则光路中只有反射光线，没有折射。
故选D。
3．答案：C
解析：由题图可知，光线从玻璃射向空气时，入射角为，折射角为，则玻璃的折射率，C正确。
4．答案：B
解析：通过选项可以观察出简谐波的波长为，根据，可求得。根据波沿x轴正方向传播，时刻位于坐标原点处的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，可知时刻的波形如A选项所示。0~0.6 s时间内，经历了1.5个周期，波形向右传递了1.5个波长。将波形向右平移1.5个波长，即坐标原点平移到坐标处，整个波形顺次右推，再将0至6 m间图形补充完整，可知B正确。
5．答案：D
解析：A.根据图像可知，交变电流的最大值为，有效值为3A，故A错误；
B.由图乙可得
则交变电流瞬时值表达式为
故B错误；
CD.和时刻感应电流均为最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为0，故C错误，D正确。
故选D。
6．答案：C
解析：当传感器所在处出现火情时，的电阻减小，导致次级电路的总的电阻减小，所以次级电路中的总电流将会增加，根据
可知原线圈中的总的电流增加，即的示数增大，由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以的示数不变；次级电流增加时，的电压变大，所以的示数要减小，即的电压也要减小，所以的示数要减小。
故选项C。
7．答案：C
解析：当闭合电键时，因为线圈与相连，所以电流会慢慢增大，这一支路立即就有电流，当电键断开时，线圈阻碍电流的减小，而且、、组成回路，所以通过的电流不会立即消失，会从原来慢慢减小，且方向不变，通过的电流也流过，反向，逐渐减小，由于电路稳定时通过的电流大于的电流，所以和都会闪亮一下。
故选C。
8．答案：D
解析：金属细杆在水平方向受到安培力 作用，安培力大小,
，金属细杆开始运动时的加速度大小为,选项A错误;对金属细杆从M点到P点的运动过程 进行分析，安培力做功，重力做功，由动能定理得，解得金属细杆运动到P点时速度大小为，选项B错误;金属细 杆运动到P点时加速度可分解为水平方向 的向心加速度和竖直方向的重力加速度，水平方向的向心加速度大小，选项C错误;在P点金属细杆受 到轨道水平向左的作用力F，水平向右的安 培力，由牛顿第二定律得,解得，每一条轨道对金属细杆的作用力大小为，由牛顿第三 定律可知，金属细杆运动到P点时对每一 条轨道的作用力大小为,选项D正 确。
9．答案：AB
解析：A.由乙图看出，时刻质点P的速度向下，由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故A正确；
B.由甲图知该波的波长
由乙图知，周期
则波的传播速度为
故B正确；
C.机械波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；
D.图示时刻Q点正沿y轴正方向运动，因
则经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴负方向，故D错误。
故选AB。
10．答案：AB
解析：某时刻b点达到波峰位置，而a点正处于平衡位置且向上运动，则ab间距满足
因为波长大于2m，则时，解得波速
当时，解得波速
故选AB。
11．答案：AD
解析：A.无线充电技术就是通过电磁感应原理，当穿过受电线圈的磁通量发生变化时，受电线圈会产生感应电动势，有了感应电流，对蓄电池进行充电，与变压器的工作原理相同，A正确；
B.如果在车底加装一个金属护板，金属护板会产生涡流，损耗能量，同时屏蔽磁场，使受电线圈无法产生感应电流，B错误；
C.供电线圈只有接到交流电源上，能产生变化的磁场，从而使受电线圈产生感应电流给蓄电池充电，C错误；
D.当受电线圈没有对准供电线圈(二者没有完全重合)时，只要穿过受电线圈的磁通量发生变化，就能产生电磁感应，给蓄电池充电，D正确。
故选AD。
12．答案：AD
解析：本题考查转动切割模型的电磁感应问题。金属杆转动产生的感应电动势恒为，选项A正确；当M端位于最上端时，圆环两部分电阻相等，并联电阻最大，通过R的电流最小，，通过电阻R的电流的最小值为，根据右手定则可知，通过电阻R的电流方向从Q到P，选项B错误；当M位于最下端时圆环接入电路的电阻为零，此时最大电流，选项C错误；作为电源，外电阻增大，总电流减小，由知，外电阻最大时两点间电势差的绝对值最大，其最大值为，选项D正确。
13．答案：(1)C
(2)大
(3)1.5
解析：(1)A.、的距离较大，通过玻璃砖仍然可以看到、的像，故A错误；
B.为减小测量误差，入射角应适当大一些，即、的连线与法线的夹角应尽量大些，故B错误；
C.为了减小作图误差，和的距离应适当大些，故C正确；
D.由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于在下表面的入射角，根据光路可逆原理可知，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，故D错误。
故选C。
(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，应选用宽度大的玻璃砖来测量。
(3)由折射率定律可得，玻璃砖的折射率为
14．答案：(1)串；990
(2)C；B
(3)E
(4)1.46(1.46﹣1.48)；0.76(0.76﹣0.78)
解析：(1)电流表的内阻为10Ω；满偏电压为
若改装为1.5V的电压表，则应串联的电阻为
(2)根据题意可知，乙为电流表C与电阻箱结合作为电压表使用，甲为电流表B，作为电流表使用；
(3)因内阻较小，故滑动变阻器略大于内阻即可，故滑动变阻器选择E；
(4)由闭合电路欧姆定律可得：
变形得
由数学知可得图像中的斜率
纵截距
由图可知
,
代入数据解得
(1.46﹣1.48)
(0.76﹣0.78)
15．答案：(1)；(2)
解析：由图象可知，周期，由于波长大于0.6m；波从A到B的传播时间
则波速
代入数据得
则波长
代入数据得
16．答案：(1)2T；(2)0.075J
解析：(1)由图像可知，杆自由下落0.1s进入磁场以做匀速运动，产生的感应电动势
杆中的感应电流
杆所受的安培力
由平衡条件得
代入数据得
(2)电阻R产生的热量
17．答案：(1)2600；(2)；
解析：(1)据降压变压器输入功率等于输出功率有
灯可以消耗的功率是
所以还可装灯的盏数为
(盏)
(2)根据如图所示输电线路，设高压输电线电流，输电电压为，由题意可知
所以有
而
根据电流与匝数成反比，则有
根据电压与匝数成正比，则
根据电压与匝数成正比，则
18．答案：(1)，方向由；(2)；(3)
解析：(1)ab棒产生的感应电动势
ab棒中电流
方向由
(2)当ab棒与cd棒速度相同时，cd棒的速度最大，设最大速度为v，由动量守恒定律
解得
由能量守恒关系
解得
cd棒上
(3)当ab棒的速度为时，cd棒的速度为，由动量守恒定律
解得
解得
cd棒受力为
此时cd棒加速度为