湖北省武汉市部分重点中学2021-2022学年高二下学期物理期中联考试卷（含答案）

湖北省武汉市部分重点中学2021-2022学年高二下学期物理期中联考试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题1．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列所述与其工作原理相同的是（）A．走廊照明灯的声控开关B．宾馆天花板上安装的火灾报警器C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器2．下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（）A．图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B．图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小C．图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果D．图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮3．如图所示，柱状玻璃砖的横截面为半圆，O为其圆心，a、b两束单色光从其圆弧面以不同的角度射向玻璃砖的圆心，出射光线重合。则下列说法正确的是（）A．a穿过玻璃砖所需时间比b短B．a与b相遇能发生干涉C．a比b更容易发生衍射D．从同一介质射向空气时发生全反射a的临界角较b的小4．如图所示，一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电，副线圈接有电阻R1、光敏电阻RA．当光照变弱时，变压器的输入功率增加B．当滑动触头P向下滑动时，电阻R1C．当开关S由闭合到断开，原线圈中电流变小D．当U减小时，副线圈中电流变大5．如图甲所示的电路中，R表示电阻，L表示线圈的自感系数。改变电路中元件的参数，使i－t曲线图乙中的①改变为②。则元件参数变化的情况是（）A．L增大，R不变 B．L减小，R不变C．L不变，R增大 D．L不变，R减小6．将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的，倾角为α的斜面上，其摆角为θ，如图下列说法正确的是（）A．摆球做简谐运动的回复力F=mgsinθsinαB．摆球做简谐运动的回复力为mgsinθC．摆球做简谐运动的周期为2πD．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为T=mgsinα7．如图所示，两波源分别位于x=−2×10−1m和x=12×10−1m处，形成两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，两列波的波速均为v=0.A．质点M刚开始振动时的方向沿y轴的负方向B．t=0.C．0~2s内，质点M经过的路程为20cmD．2.5s后，两波源间振动加强的点有6个8．如图为模拟远距离输电的部分测试电路。a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值分别为R1、R2，且R1A．|ΔUΔI|=C．电源的输出功率一定减小 D．电压表示数一定增加二、多选题9．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻阻值为R、电感器及电容器均为理想元件，电感、电容分别为L、C，今将开关K接通一段时间，待电路稳定后突然将开关K断开，下列说法中正确的是（）A．开关K断开瞬间，LC电路中的电场能最大B．LC振荡电路的最大电流为EC．开关K断开后经π2D．开关K断开后经π210．如图所示，n匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动，线框转过π6A．线框中感应电流的有效值为2IB．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为2IRC．从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量为D．线框转动一周的过程中，产生的热量为4π11．在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器，两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发，沿直线向某一端点缓慢行进15m，在此过程中，该同学听到扬声器的声音强弱交替变化，则（）A．强弱交替变化是波的衍射现象 B．强弱交替变化是波的干涉现象C．由强变弱的次数为6次 D．由强变弱的次数为7次三、填空题12．如图所示，ABCD为一液体槽：AB、CD所在的侧面为铜板，其他侧面及底面为绝缘板，槽中盛满导电液体（设该液体导电时不发生电解）。现用质量不计的柔软细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端固定在O点。下端穿出铁球使得单摆摆动时细铜丝始终与导电液体接触（小球与液体不接触。铜丝与导电液体的阻力忽略不计），O点与液体槽的中央在同一条竖直线上。在AB、CD所在的铜板面上接上左下图所示电源。电源内阻可忽略。电动势F=8V。将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到传感器上。现将摆球拉离平衡位置使其在垂直于AB、CD的竖直面上做简谐运动，图为闭合开关S后某段时间内传感器显示的摆球与CD板之间的电压波形，根据这一波形，可以得出：（1）单摆的周期为s，摆长为m（取π2（2）设AB，CD所在的侧面两铜板内侧之间的距离L=4cm，则细铜丝与导电液体的接触点偏离CD的最大距离Lm为cm四、实验题13．在“用双缝干涉测量光的波长”实验中．（1）在观察红光的干涉图样时，现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、透镜D、单缝E等光学元件，如图甲所示将白光光源C放在光具座最右端，依次放置其他光学元件，由右至左，表示各光学元件的字母排列顺序应为：（选填①或②）①C、D、E、B、A①；②C、D、B、E、A．（2）一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐．如图乙所示若要使两者对齐，该同学应如何调节____A．仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头（3）图丙为实验中用测量头测得某次条纹位置的局部图象，则x=mm．（4）为了使测得单色光的条纹间距增大，在其它条件不变情况下，以下做法合适的是____A．增大单缝与双缝间距 B．增大双缝与毛玻璃屏间距C．更换双缝间距更小的双缝片 D．增强光源亮度五、解答题14．有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，P、Q是波上两质点，在t1=0时，P质点位于(1.2m，0.1m（1）这列简谐横波的波长；（2）这列简谐横波的周期；（3）这列简谐横波的波速。15．如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，OB面水平，半径为R，介质折射率为3，圆心角∠AOB=30°，一束平行于OB的单色光由OA面射入介质。则：（1）从OA面上某点C入射的光线，折射到AB面，并从AB面射出。借助直尺画出光路图。标出OA面上的折射角β，AB面上的入射角α。并求折射角β；（2）若要使柱体AB面上没有光线射出，需在OA面涂上遮光材料。OA上涂抹的长度至少是多少？（不考虑各个面的反射）16．图甲所示为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成.已知受电线圈的匝数为n＝50匝，电阻r＝1.0Ω，在它的c、d两端接一阻值R＝9.0Ω的电阻.设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间按图乙所示的规律变化，可在受电线圈中产生电动势最大值为20V的正弦交流电，设磁场竖直向上.求：（1）在t＝π×10－3s时，受电线圈中产生电流的大小，c、d两端哪端电势高？（2）在一个周期内，电阻R上产生的热量；（3）从t1到t2时间内，通过电阻R的电荷量.

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，A不符合题意；火灾报警器当有烟雾时，经过漫反射，将光信号转换成电信号，从而发出警报．所以该传感器是用光传感器实现报警的，B符合题意；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故错误；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，D不符合题意．故答案为：B

【分析】遥控器控制电视机频道是利用传感器把光信号转化为电信号；与其原理相同的是天花板上安装的火灾报警器。2．【答案】A【解析】【解答】A．根据a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样可知Δ而由Δx=Ld由c=λf，可知f则可知折射率满足n由v=cnA符合题意；B．依据光的全反射条件需要光从光密介质进入光疏介质，可知内芯的折射率比外套的折射率大，B不符合题意；C．根据薄膜干涉的产生原理可知，上述现象是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射的两列光叠加而成的，C不符合题意；D．自然光通过偏振片后形成偏振光，因两个偏振片的透振方向相互垂直，所以没有光射到光屏上，光屏发黑，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】利用其干涉条件的间距可以比较光的波长大小，利用光的波长大小可以比较光的折射率及传播速度的大小；光的全反射是从光密介质进入光疏介质所以其内芯的折射率大于外套的折射率；图丙中的薄膜干涉是上方玻璃板下表面和下方玻璃板上表面的发射的两列光叠加而形成的；当自然光经过两个相互垂直的偏振片时没有光照射到光屏上。3．【答案】D【解析】【解答】A．由图知：a光和b光的折射角相等，而b光的偏折程度小，根据折射定律知b光的折射率比a光小，由v=知b光在玻璃砖中传播速度大，则b光穿过玻璃砖所需的时间比a光短，A不符合题意。B．两束光的折射率不相等，频率不相等，则两光相遇不能发生干涉，B不符合题意；C．因b光的频率小，则波长较大，即b光比a光更容易发生衍射，C不符合题意；D．因a光的折射率较大，根据sin可知，a光的临界角较小，即从同一介质射向空气时发生全反射a的临界角较b的小，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用其入射角的大小可以比较其折射率的大小；利用其折射率的大小可以比较光传播速度的大小进而比较光传播的时间；利用其折射率不同可以判别光的频率不同则相遇不能发生干涉现象；利用其光的频率大小可以比较波长的大小进而能否发生明显的衍射现象；利用其折射率的大小可以比较全反射时临界角的大小。4．【答案】C【解析】【解答】A．当光照变弱时，光敏电阻的阻值变大，副线圈中电流减小，输出功率减小，输入功率也变小，A不符合题意；B．当滑动触头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据电压与匝数成正比知，副线圈两端的电压增大，电阻R1两端的电压增大，电阻R1消耗的功率增大，B不符合题意；C．当开关S由闭合到断开，副线圈回路电阻增大，输出电流减小，匝数比不变，所以原线圈电流减小，C符合题意；D．当U减小时，副线圈电压减小，副线圈中电流变小，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】当光照射时其电阻阻值变大导致电流变小所以其输入功率变小；当滑动触头向下滑动时输出电压变大所以其电阻消耗的功率变大；开关断开时输出电阻变大则导致输出电流变小则输入电流也变小；当输入电压变小时输出电压也变小所以输出电流也变小。5．【答案】A【解析】【解答】电源电阻不计，由图可知，放电达到的最大电流相等，而达到最大电流的时间不同，说明回路中的电阻值不变，即电阻R不变；电流的变化变慢，所以线圈的阻碍作用增大，即自感系数L增大，A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。

【分析】利用其放电时达到最大电流的时间不同可以判别电感的阻碍作用不同；利用其电流最大值相同可以判别其电阻相同；利用其电流变化的快慢可以判别电感的大小。6．【答案】A【解析】【解答】本题是类似单摆模型，回复力是重力的下滑分力的切向分量提供，重力的下滑分力为mgsinα，下滑分力的切线分力为mgsinαsinθ，A符合题意，B不符合题意；类似单摆模型，等效重力加速度为gsinα，故周期为：T=2πlgsinα，C不符合题意；摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力和重力的下滑分力的合力提供向心力，故故答案为：A

【分析】利用其摆球沿切线方向的分力可以判别回复力为重力下滑分力沿切向分力所提供；利用其等效重力加速度可以求出其周期的大小；利用其牛顿第二定律可以求出经过平衡位置时小球受到的拉力大小。7．【答案】C【解析】【解答】A．由波形图可知，两列波将同时传到M点，由左侧波在M点引起的振动方向向上，由右侧波在M点引起的振动方向也向上，可知质点M起振时的振动方向沿y轴正向，A不符合题意；B．由题意知波的周期T=由00s时P、Q都是从平衡位置向正最大位移处运动，在t=0.75s时刻，P、Q都运动到负最大位移处，位移都为-2cm，B不符合题意；C．两列波传到M点的时间均为t=在0.75s~2s时间内，质点M振动5454C符合题意；D．经过2.5s，波前进的距离为x=vt=0即2.5s末，x轴上-0.2m~1.2m范围内所有质点都处于两列波叠加区域。到两波源路程差为波长整数倍的质点在-1m、1m、3m、5m、7m、9m、11m处，即有7个振动加强点，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】利用其波传播到M点时起振的方向可以判别M的起振方向；利用波长和波速可以求出周期的大小，结合振动的周期可以判别其质点的位移大小；利用其M点振动的加强结合其振幅的叠加可以求出运动的路程；利用其传播的时间可以求出波传播的距离，结合其波程差可以判别振动加强点的位置。8．【答案】B【解析】【解答】A．理想变压器初、次级线圈电压变化比Δ电流变化比为Δ则Δ将R1视为输入端电源内阻，则所以R这也是R1耦合到次级线圈电阻值为RB．因UB错误，符合题意；C．当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，负载电阻变大，电源电压不变，电流减小，故电源输出功率减小，C正确，不符合题意；D．当向下调节滑动变阻器R3的滑动端P时，负载电阻变大，则回路中电流变小，则原线圈电流也减小，那么电阻R1上的电压减小，电源电压不变，所以原线圈的电压变大，根据匝数比可知副线圈的电压也变大，D正确，不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用匝数之比可以求出电压变化量及电流变化量之比，结合欧姆定律可以求出电压表变化量和电流表变化量的比值；利用其欧姆定律可以求出电压与电流之比；当其输出电阻变大时其输出电流减小则电源输出功率减小；由于其原线圈的电流减小导致其电阻R1分压变小则原线圈输入电压增大则输出电压也增大。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB．开关断开前，电路处于稳定状态时，电感器相当于导线给电容器短路，此时LC振荡电路的电流最大，电容器的电场能最小，最大电流为I=开关K断开瞬间，LC电路中的电场能最小，A不符合题意，B符合题意；CD．开关K断开后，电感器产生自感电动势相当于电源，给电容器充电，充电过程中，磁场能减小，电场能增大，经过t=T4T=2π解得t=C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】当电路断开时其LC振荡电路短路，此时电流最大其电场能最小；利用欧姆定律可以求出最大的电流；当其回路经过四分之一周期时其电容器充电完毕磁场能最小其电场能最大。10．【答案】C,D【解析】【解答】A．根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势e=nBSω电流i=I线框转过π6时的感应电流为电流的有效值IA不符合题意；B．线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为BS，又I=解得BS=2IR所以B不符合题意；C．从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量为C符合题意；D．转一周产生的热量Q=I'D符合题意。故答案为：CD。

【分析】利用其法拉第电磁感应定律结合欧姆定律可以求出电流瞬时值的表达式，利用其峰值的大小可以求出有效值的大小；利用其电流瞬时值及磁通量的表达式可以求出磁通量最大值的大小；利用其磁通量变化量及电阻的大小可以求出电荷量的大小；利用焦耳定律可以求出产生的热量大小。11．【答案】B,C【解析】【解答】AB．强弱交替变化是两列波相遇产生的干涉现象，A不符合题意，B符合题意；CD．一同学从该跑道的中点出发，沿直线向某一端点缓慢行进15m，在此过程中，在50m、52.5m、55m、57.5m、60m、62.5m、65m处各点，到两波源的路程差均等于半波长的偶数倍，均是振动加强点，每两个加强点之间都有一个振动减弱点，由强变弱的次数为6次，C符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。

【分析】强弱交替变化是由于两列波发生干涉现象；利用其波程差等于半波长的偶数倍时可以判别其振动加强的次数，利用振动加强的次数可以判别由强变弱的次数。12．【答案】（1）1；0.25（2）3【解析】【解答】(1)由图可知单摆的周期为T=1由T=2π得l=(2)由图象可知O与地之间的最大电压U=6V，铜板AB和CD间场强E=则球与CD间距x=【分析】(1)结合图象，找到周期，结合周期公式，求解摆长。

(2)根据U=Ed，代入数据先求解E，再求解x。13．【答案】（1）①（2）D（3）1.32（4）B；C【解析】【解答】（1）为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝，单缝形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，在光屏上可以观察到干涉条纹，因此，由左至右，各光学元件排列顺序应为白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、毛玻璃屏，故为CDEBA，故答案为：①；（2）发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应调节测量头，ABC不符合题意，D符合题意；（3）游标卡尺的主尺刻度读数为1mm，游标读数为0.02×16mm=0.32mm，所以最终读数为：L=1mm+0.32mm=1.32mm；（4）依据双缝干涉条纹间距规律△x=Ld

【分析】（1）为了让光发生干涉现象其光学元件的顺序为白光光源、透红光的滤光片、单缝、双缝、毛玻璃屏；

（2）当亮条纹与分划板竖线未对齐应该调节测量头；

（3）利用其游标卡尺的结构和精度可以读出对应的读数；

（4）利用其干涉条纹间距的表达式可以判别使干涉条纹间距增大的方法。14．【答案】（1）解：根据P在波峰，Q在平衡位置向上运动，P、Q两质点间还有1个波峰可得3故波长为λ=2（2）解：根据P在波峰位置时的坐标可得振幅A=0.根据t1=0时刻，质点Q在平衡位置向上振动可得：质点Q的振动方程为由t2=0.1s根据周期T>0.2s可得T=0（3）解：由波速v=λT可得