四川省绵阳南山中学2022-2023学年高二物理下学期期中考试试题（Word版附答案）

2023年4月绵阳南山中学2023年春季高2021级半期考试物理试题本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由必考题和选考题组成，共6页；答题卡共2页。满分110分，考试时间80分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。3.考试结束后将答题卡收回。一、必考选择题。本题共9小题，每小题4分，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9题有多项符合题目要求。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.关于物理学史，下列说法正确的是（　）A.安培找到了判断感应电流方向的方法B.楞次发现磁场对通电导线有作用力C.法拉第发现了电磁感应现象并最早提出了“场”的概念D.麦克斯韦预言并通过实验证实了电磁波的存在2.如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、直流电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器，下列说法正确的是（　）A.闭合开关S时，A灯立即发光、B灯不亮B.闭合开关S足够长时间后，A灯熄灭、B灯比闭合瞬间更亮C.闭合开关S足够长时间后，A、B两灯达到相同的亮度D.闭合开关S足够长时间后再断开，流过B灯中的电流反向并逐渐减小至零3.如图所示，一个边长为L=10cm、匝数N=100（匝）的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，磁感应强度为B=0.5T，线圈转动的角速度ω=10πrad/s闭合回路中两只灯泡均能发光。下列说法正确的是（　）A.抽去电感器L的铁芯时，灯泡L2变暗B.增大电容器C两极板间的距离时，灯泡L1变亮C.增大线圈转动的角速度ω时，感应电动势的Em不变D.从图中位置开始计时，感应电动势的瞬时表达式为e=5πcos10πt（V）4.利用半导体二极管的单向导电性,可以对交变电流进行整流,将交变电流变为直流。一种简单的整流电路如图甲所示,a、b为交变电流信号输入端,D为半导体二极管,R为定值电阻。信号输入后,电阻R两端的电压如图乙所示,则下列说法正确的是（　）第8页共8页 A.交变电流的频率为100HzB.R两端电压的有效值为502VC.若电阻R=10Ω,则1min内R产生的热量为1.5×104JD.一个标有“95V,30μF”的电容器并联在电阻R两端,可以正常工作5.航空母舰上飞机弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通入直流电时，靠近线圈左端放置的金属环被弹射出去，在闭合开关S瞬间，下列判断正确的是（　）A.金属环的面积有收缩的趋势B.从左侧看环中感应电流沿逆时针方向C.电池正负极调换后，金属环将不能向左弹射D.若将金属环放在线圈右侧再闭合开关S，环将向左运动6.如图所示为远距离输电的简易图，其中升压变压器M副线圈的匝数可通过滑动触头P调节，除升压变压器M副线圈与降压变压器原线圈N之间导线的电阻不能忽略外，其余部分的电阻均可忽略，其中灯泡a、b的电阻值不受温度的影响。保持滑动触头的位置不变，断开电键，灯泡a发光。则下列说法正确的是（　）A.保持滑动触头不动，闭合电键，灯泡a的亮度变亮B.保持滑动触头不动，闭合电键，输电线上损耗的功率增大C.保持电键闭合，将滑动触头向上滑动，电流表的读数变大D.保持电键闭合，将滑动触头向下滑动，输电线上损耗的功率减小7.如图甲所示，正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向外，感应电流以逆时针为正方向，cd边所受安培力的方向以垂直cd边向下为正方向。下列关于感应电流I和cd边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是（　）A.B.C.D.8.如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，圆盘平面与磁感线垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。从左往右看，第8页共8页 铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直。如果圆盘的半径为r，匀速转动的周期为T，圆盘全部处在一个磁感应强度为B的匀强磁场之中。下列说法中正确的是（　）A.电阻R中电流方向向上B.回路中有周期性变化的感应电流C.圆盘转动产生的感应电动势为D.若铜盘转速增大为原来的2倍，则R的电功率也将增大为原来的2倍9.如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为的线框abcd沿斜面加速下滑s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线框开始减速，bc边出磁场区域时，线框恰好做匀速直线运动，已知线框边长为L、匝数为n、总电阻为r，斜面与水平面的夹角为。过山车的总质量为m，所受摩擦阻力大小恒为f，磁场区域上下边界间的距离为L，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　）A.线框刚进入磁场时，bc端电压为B.线框刚进入磁场时，线框受到安培力大小为C.线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为D.线框穿过磁场过程中产生的焦耳热为二、必考非选择题。本题共4小题，共42分10.如图所示，理想变压器原线圈接u＝2202∙sin100πt（V）交流电，R为光敏电阻(阻值随着光照强度的增强而减小)，电流表为理想交流电表。当电路工作时，灯泡L发光，保持滑片P不动，若照射R的光变强，则电流表示数（“减小”、“不变”、“增大”）。保持R上的光照强度不变，若滑片P向下滑动，则灯泡L(“变暗”、“不变”、“变亮”)。-+11.如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，在如下电路中，合上电键后可能出现的情况有：（1）将A线圈中迅速插入铁芯时，灵敏电流计指针将向______（“左”或“右”）偏转。第8页共8页 （2）A线圈插入B线圈后，开关由闭合到断开时，灵敏电流计指针将向（“左”或“右”）偏转。（3）A线圈插入B线圈后，闭合开关，将滑动变阻器触头从最左端滑到最右端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1E2；通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是q1q2。（均填“大于”、“等于”或“小于”）12.如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计。轨道上PP′分别与竖直方向成θ角，在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以速度向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处过程中，求：（1）通过cd时的电流方向及金属棒产生的电动势的最大值（2）流过R的电荷量（3）电路中电动势有效值及R上产生的热量13.如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L＝2.0m；R1=R,R2=2R是并联在导轨一端的两个电阻，质量m＝1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连．导轨所在空间有磁感应强度B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场．从t＝0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R1两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA段是直线，AB段是曲线、BC段平行于时间轴．假设在从1.2s开始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不变．导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好．不计电压传感器对电路的影响（g＝10m/s2）。求：（1）导体棒ab做匀变速直线运动时的加速度及运动过程中最大速度的大小；（2）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R1的值．（3）在1.2s-2.4s的时间内，导体棒位移x=1.15m，求R2上产生的热量Q（结果保留两位有效数字）第8页共8页 三、选考题(3-4)。本题共5小题，共32分。第14、15、16题每小题4分，给出的四个选项中只有一项符合题目要求。用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑14.下列说法正确的是（　）A.一根竹竿水平放置并沿放置方向高速运动时，在地面的观察者来看，竹竿的长度会缩短B.手机通讯使用的电磁波的频率比红外线的频率大C.变化的电场周围一定产生变化的磁场D.X射线的穿透性强于γ射线15.如图所示，a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出。下列判断正确的是（　）A.a光在玻璃中的传播速度大于b光在玻璃中的传播速度B.增大入射角，a光在玻璃砖下表面可发生全反射C.用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验，b光条纹间距小D.用a光、b光分别照射同一条单缝，b光的中央亮纹较宽16.LC振荡电路中电容器极板上电量q随时间t变化的图线如图，由图可知（　）A.在t1时刻电路中的磁场能最大B.t1~t2内，电路中的电流不断变小C.t2~t3内，电容器不断充电D.在t4时刻电容器的电场能最大17．小明同学利用“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，做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n=（用图中的θ1、θ2表示）；（2）小明在画出上界面a后，不小心将玻璃向上平移了一些，导致下界面a′画到图中虚线位置，如图所示，则他测得的折射率（选填“偏大”“不变”或“偏小”）。18.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图甲)，并选用缝间距为d的双缝屏．从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L.接通电源使光源正常工作，发出白光．(1)组装仪器时，图甲中a为缝，b为______缝．(均选填“双”或“单”)第8页共8页 (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中；A．观察不到干涉条纹B．可观察到明暗相间的白条纹C．可观察到彩色条纹(3)若实验中在屏上得到的干涉图样如图乙所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2(x2>x1)，则入射的单色光波长的计算表达式为λ＝；分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图丙所示，其读数为mm.19.如图所示为用某种透明材料制成的一块柱体形棱镜的截面图，圆弧DF半径为R的圆周，圆心为O，且BO=AD=R2．光线以入射角α=45°射AB面上的M点，进入棱镜后到达BF面上的O点并恰好不会从BF面射出．已知光在真空中的传播速度为c，求：（1）该棱镜材料的折射率n；(结果可用根式表示，下同）（2）光线从AB面进入棱镜起，到光线第一次射出棱镜经历的时间．M绵阳南山中学2023年春季高2021级半期考试物理参考答案和评分标准一、必考选择题。本题共9小题，每小题4分，共36分1．C2．A3．D4．C5．A6．B7．BD8．AC9．CD二、必考非选择题。本题共4小题，共44分。10.增大（2分）变暗（2分）11.（1）右（2分）（2）左（2分）（3）大于（2分）（4）等于（2分）12.（1）电流方向为：c→d；（1分）金属棒产生的最大电动势为：Em=BLV0（2分）（2）………………………………………（1分）………………………………………（1分）第8页共8页 ………………………………………（1分）流过R的电荷量为：（1分）（3）导体棒经过动势瞬时值为：e=BLV0cosθ…………………………………（1分）则电动势有效值为：E=Em2（1分）Q=E2Rt…………………………………（1分）t=πr2V0…………………………………（1分）Q=πrB2L2V04R…………………………………（1分）13.（1）导体棒ab做匀加速运动的加速度为：U1=E1=BLV1…………………（1分）V1=at1…………………………（1分）a=0.75m/s2………………………(1分）当t=2.4s时，导体棒速度已达最大值：U2=BLVm…………………（1分）Vm=1m/s…………………（1分）（2）t=1.2s时，P=F1V1F1=5N………………（1分）由图可知，前1.2s做匀加速运动，则：F1-μmg-F安1=ma…………………（1分）F安1=BI1L……………………………………………………………（1分）I1=U1R总……（1分）R总=R1R2R1+R2=23R…………（1分）t=2.4s时，P=F2V2F2=4.5Nt=2.4s导体棒作匀速直线运动，处于平衡状态，故：F2=μmg+BI2L……………（1分）I2=U2R总μ=0.2………………（1分）R1=0.6Ω………………（1分）（3）由能量守恒得：P∆t=Qf+Q电+12mv22-12mv12………………………………（2分）Qf=μmg∙x=2.3J………………（1分）Q电=3J由Q=U2Rt得：Q2Q1=R1R2=12Q2=13Q电………………………………（1分）Q2=1.0J…………………………………………………………………………（1分）三、选考题（3—4）。本部分共6小题，共30分。第14～18题每小题4分，给出的四个选项中只有一项符合题目要求,第19题10分。14.A15.D16.C17.（1）cosθ1cosθ2（2分）（2）偏大（2分）第8页共8页 18.（1）单（1分）双（1分）（2）C（2分）（3）λ=d(x2-x1)6L(1分）31.10（1分）19.（1）由折射率公式得：n=sinθ1sinθ2……………………………（1分）NMθ2+c=π2…………………………（1分）在O点发生全反射时sinc=1n……………………………（1分）n=62…………………………………（1分）（2）由上式可知sinC=63………………………………（1分）由几何关系得：sinC=R2MO…………………………（1分）MO=64R………………………………（1分）传播速度为v=xtx=MO+ON……………………（1分）光在介质中传播速度为：v=Cn………………………（1分）光在介质中传播时间为:t=（3+26）R4C……………………………（1分）第8页共8页