湖北省武漢市部分重點中學2021-2022學年高二下學期物理期中聯考試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四五總分評分一、單選題1．用遙控器調換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉化為電信號的過程．下列所述與其工作原理相同的是（）A．走廊照明燈的聲控開關B．賓館天花板上安裝的火災報警器C．自動洗衣機中的壓力傳感裝置D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器2．下列四幅圖為光的相關現象，關于它們說法正確的是（）A．圖甲為a、b兩束單色光分別通過同一雙縫干涉實驗器材形成的圖樣，在同種均勻介質中，a光的傳播速度比b光的大B．圖乙為光導纖維示意圖，內芯的折射率比外套的折射率小C．圖丙為薄膜干涉示意圖，兩玻璃板的中間一端用薄片墊起，構成空氣劈尖，干涉條紋的產生是由于光在上面玻璃板的前后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結果D．圖丁中，用自然光照射透振方向（箭頭所示）互相垂直的前后兩個豎直放置的偏振片，光屏依然發亮3．如圖所示，柱狀玻璃磚的橫截面為半圓，O為其圓心，a、b兩束單色光從其圓弧面以不同的角度射向玻璃磚的圓心，出射光線重合。則下列說法正確的是（）A．a穿過玻璃磚所需時間比b短B．a與b相遇能發生干涉C．a比b更容易發生衍射D．從同一介質射向空氣時發生全反射a的臨界角較b的小4．如圖所示，一理想變壓器的原線圈接有電壓為U的交流電，副線圈接有電阻R1、光敏電阻RA．當光照變弱時，變壓器的輸入功率增加B．當滑動觸頭P向下滑動時，電阻R1C．當開關S由閉合到斷開，原線圈中電流變小D．當U減小時，副線圈中電流變大5．如圖甲所示的電路中，R表示電阻，L表示線圈的自感系數。改變電路中元件的參數，使i－t曲線圖乙中的①改變為②。則元件參數變化的情況是（）A．L增大，R不變 B．L減小，R不變C．L不變，R增大 D．L不變，R減小6．將一個擺長為l的單擺放在一個光滑的，傾角為α的斜面上，其擺角為θ，如圖下列說法正確的是（）A．擺球做簡諧運動的回復力F=mgsinθsinαB．擺球做簡諧運動的回復力為mgsinθC．擺球做簡諧運動的周期為2πD．擺球在運動過程中，經平衡位置時，線的拉力為T=mgsinα7．如圖所示，兩波源分別位于x=?2×10?1m和x=12×10?1m處，形成兩列分別沿x軸正方向和負方向傳播的簡諧橫波，兩列波的波速均為v=0.A．質點M剛開始振動時的方向沿y軸的負方向B．t=0.C．0~2s內，質點M經過的路程為20cmD．2.5s后，兩波源間振動加強的點有6個8．如圖為模擬遠距離輸電的部分測試電路。a、b端接電壓穩定的正弦交變電源，定值分別為R1、R2，且R1A．|ΔUΔI|=C．電源的輸出功率一定減小 D．電壓表示數一定增加二、多選題9．如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r，定值電阻阻值為R、電感器及電容器均為理想元件，電感、電容分別為L、C，今將開關K接通一段時間，待電路穩定后突然將開關K斷開，下列說法中正確的是（）A．開關K斷開瞬間，LC電路中的電場能最大B．LC振蕩電路的最大電流為EC．開關K斷開后經π2D．開關K斷開后經π210．如圖所示，n匝矩形閉合導線框abcd全部處于水平方向的勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度ω從中性面開始勻速轉動，線框轉過π6A．線框中感應電流的有效值為2IB．線框轉動過程中穿過線框的磁通量的最大值為2IRC．從中性面開始轉過π2的過程中，通過導線橫截面的電荷量為D．線框轉動一周的過程中，產生的熱量為4π11．在學校運動場上50m直跑道的兩端，分別安裝了由同一信號發生器帶動的兩個相同的揚聲器，兩個揚聲器連續發出波長為5m的聲波。一同學從該跑道的中點出發，沿直線向某一端點緩慢行進15m，在此過程中，該同學聽到揚聲器的聲音強弱交替變化，則（）A．強弱交替變化是波的衍射現象 B．強弱交替變化是波的干涉現象C．由強變弱的次數為6次 D．由強變弱的次數為7次三、填空題12．如圖所示，ABCD為一液體槽：AB、CD所在的側面為銅板，其他側面及底面為絕緣板，槽中盛滿導電液體（設該液體導電時不發生電解）。現用質量不計的柔軟細銅絲在下端固定一鐵球構成一單擺，銅絲的上端固定在O點。下端穿出鐵球使得單擺擺動時細銅絲始終與導電液體接觸（小球與液體不接觸。銅絲與導電液體的阻力忽略不計），O點與液體槽的中央在同一條豎直線上。在AB、CD所在的銅板面上接上左下圖所示電源。電源內阻可忽略。電動勢F=8V。將電源負極和細銅絲的上端點分別連接到傳感器上。現將擺球拉離平衡位置使其在垂直于AB、CD的豎直面上做簡諧運動，圖為閉合開關S后某段時間內傳感器顯示的擺球與CD板之間的電壓波形，根據這一波形，可以得出：（1）單擺的周期為s，擺長為m（取π2（2）設AB，CD所在的側面兩銅板內側之間的距離L=4cm，則細銅絲與導電液體的接觸點偏離CD的最大距離Lm為cm四、實驗題13．在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中．（1）在觀察紅光的干涉圖樣時，現有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、透鏡D、單縫E等光學元件，如圖甲所示將白光光源C放在光具座最右端，依次放置其他光學元件，由右至左，表示各光學元件的字母排列順序應為：（選填①或②）①C、D、E、B、A①；②C、D、B、E、A．（2）一同學通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時，發現里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊．如圖乙所示若要使兩者對齊，該同學應如何調節____A．僅左右轉動透鏡 B．僅旋轉單縫C．僅旋轉雙縫 D．僅旋轉測量頭（3）圖丙為實驗中用測量頭測得某次條紋位置的局部圖象，則x=mm．（4）為了使測得單色光的條紋間距增大，在其它條件不變情況下，以下做法合適的是____A．增大單縫與雙縫間距 B．增大雙縫與毛玻璃屏間距C．更換雙縫間距更小的雙縫片 D．增強光源亮度五、解答題14．有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，P、Q是波上兩質點，在t1=0時，P質點位于(1.2m，0.1m（1）這列簡諧橫波的波長；（2）這列簡諧橫波的周期；（3）這列簡諧橫波的波速。15．如圖所示，扇形AOB為透明柱狀介質的橫截面，OB面水平，半徑為R，介質折射率為3，圓心角∠AOB=30°，一束平行于OB的單色光由OA面射入介質。則：（1）從OA面上某點C入射的光線，折射到AB面，并從AB面射出。借助直尺畫出光路圖。標出OA面上的折射角β，AB面上的入射角α。并求折射角β；（2）若要使柱體AB面上沒有光線射出，需在OA面涂上遮光材料。OA上涂抹的長度至少是多少？（不考慮各個面的反射）16．圖甲所示為手機無線充電工作原理的示意圖，由送電線圈和受電線圈組成.已知受電線圈的匝數為n＝50匝，電阻r＝1.0Ω，在它的c、d兩端接一阻值R＝9.0Ω的電阻.設在受電線圈內存在與線圈平面垂直的磁場，其磁通量隨時間按圖乙所示的規律變化，可在受電線圈中產生電動勢最大值為20V的正弦交流電，設磁場豎直向上.求：（1）在t＝π×10－3s時，受電線圈中產生電流的大小，c、d兩端哪端電勢高？（2）在一個周期內，電阻R上產生的熱量；（3）從t1到t2時間內，通過電阻R的電荷量.

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】用遙控器調換電視機的頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉化為電信號的過程．走廊照明燈的聲控開關，實際是將聲波轉化成電信號的過程，A不符合題意；火災報警器當有煙霧時，經過漫反射，將光信號轉換成電信號，從而發出警報．所以該傳感器是用光傳感器實現報警的，B符合題意；自動洗衣機中的壓力傳感裝置，是將壓力轉化成電信號的過程，故錯誤；電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器，是將溫度轉化成電信號的過程，D不符合題意．故答案為：B

【分析】遙控器控制電視機頻道是利用傳感器把光信號轉化為電信號；與其原理相同的是天花板上安裝的火災報警器。2．【答案】A【解析】【解答】A．根據a、b兩束單色光分別通過同一雙縫干涉實驗器材形成的圖樣可知Δ而由Δx=Ld由c=λf，可知f則可知折射率滿足n由v=cnA符合題意；B．依據光的全反射條件需要光從光密介質進入光疏介質，可知內芯的折射率比外套的折射率大，B不符合題意；C．根據薄膜干涉的產生原理可知，上述現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兩列光疊加而成的，C不符合題意；D．自然光通過偏振片后形成偏振光，因兩個偏振片的透振方向相互垂直，所以沒有光射到光屏上，光屏發黑，D不符合題意；故答案為：A。

【分析】利用其干涉條件的間距可以比較光的波長大小，利用光的波長大小可以比較光的折射率及傳播速度的大小；光的全反射是從光密介質進入光疏介質所以其內芯的折射率大于外套的折射率；圖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發射的兩列光疊加而形成的；當自然光經過兩個相互垂直的偏振片時沒有光照射到光屏上。3．【答案】D【解析】【解答】A．由圖知：a光和b光的折射角相等，而b光的偏折程度小，根據折射定律知b光的折射率比a光小，由v=知b光在玻璃磚中傳播速度大，則b光穿過玻璃磚所需的時間比a光短，A不符合題意。B．兩束光的折射率不相等，頻率不相等，則兩光相遇不能發生干涉，B不符合題意；C．因b光的頻率小，則波長較大，即b光比a光更容易發生衍射，C不符合題意；D．因a光的折射率較大，根據sin可知，a光的臨界角較小，即從同一介質射向空氣時發生全反射a的臨界角較b的小，D符合題意。故答案為：D。

【分析】利用其入射角的大小可以比較其折射率的大小；利用其折射率的大小可以比較光傳播速度的大小進而比較光傳播的時間；利用其折射率不同可以判別光的頻率不同則相遇不能發生干涉現象；利用其光的頻率大小可以比較波長的大小進而能否發生明顯的衍射現象；利用其折射率的大小可以比較全反射時臨界角的大小。4．【答案】C【解析】【解答】A．當光照變弱時，光敏電阻的阻值變大，副線圈中電流減小，輸出功率減小，輸入功率也變小，A不符合題意；B．當滑動觸頭P向下滑動時，原線圈匝數減小，根據電壓與匝數成正比知，副線圈兩端的電壓增大，電阻R1兩端的電壓增大，電阻R1消耗的功率增大，B不符合題意；C．當開關S由閉合到斷開，副線圈回路電阻增大，輸出電流減小，匝數比不變，所以原線圈電流減小，C符合題意；D．當U減小時，副線圈電壓減小，副線圈中電流變小，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】當光照射時其電阻阻值變大導致電流變小所以其輸入功率變小；當滑動觸頭向下滑動時輸出電壓變大所以其電阻消耗的功率變大；開關斷開時輸出電阻變大則導致輸出電流變小則輸入電流也變小；當輸入電壓變小時輸出電壓也變小所以輸出電流也變小。5．【答案】A【解析】【解答】電源電阻不計，由圖可知，放電達到的最大電流相等，而達到最大電流的時間不同，說明回路中的電阻值不變，即電阻R不變；電流的變化變慢，所以線圈的阻礙作用增大，即自感系數L增大，A符合題意，BCD不符合題意。故答案為：A。

【分析】利用其放電時達到最大電流的時間不同可以判別電感的阻礙作用不同；利用其電流最大值相同可以判別其電阻相同；利用其電流變化的快慢可以判別電感的大小。6．【答案】A【解析】【解答】本題是類似單擺模型，回復力是重力的下滑分力的切向分量提供，重力的下滑分力為mgsinα，下滑分力的切線分力為mgsinαsinθ，A符合題意，B不符合題意；類似單擺模型，等效重力加速度為gsinα，故周期為：T=2πlgsinα，C不符合題意；擺球在運動過程中，經平衡位置時，線的拉力和重力的下滑分力的合力提供向心力，故故答案為：A

【分析】利用其擺球沿切線方向的分力可以判別回復力為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；利用其牛頓第二定律可以求出經過平衡位置時小球受到的拉力大小。7．【答案】C【解析】【解答】A．由波形圖可知，兩列波將同時傳到M點，由左側波在M點引起的振動方向向上，由右側波在M點引起的振動方向也向上，可知質點M起振時的振動方向沿y軸正向，A不符合題意；B．由題意知波的周期T=由00s時P、Q都是從平衡位置向正最大位移處運動，在t=0.75s時刻，P、Q都運動到負最大位移處，位移都為-2cm，B不符合題意；C．兩列波傳到M點的時間均為t=在0.75s~2s時間內，質點M振動5454C符合題意；D．經過2.5s，波前進的距離為x=vt=0即2.5s末，x軸上-0.2m~1.2m范圍內所有質點都處于兩列波疊加區域。到兩波源路程差為波長整數倍的質點在-1m、1m、3m、5m、7m、9m、11m處，即有7個振動加強點，D不符合題意。故答案為：C。

【分析】利用其波傳播到M點時起振的方向可以判別M的起振方向；利用波長和波速可以求出周期的大小，結合振動的周期可以判別其質點的位移大小；利用其M點振動的加強結合其振幅的疊加可以求出運動的路程；利用其傳播的時間可以求出波傳播的距離，結合其波程差可以判別振動加強點的位置。8．【答案】B【解析】【解答】A．理想變壓器初、次級線圈電壓變化比Δ電流變化比為Δ則Δ將R1視為輸入端電源內阻，則所以R這也是R1耦合到次級線圈電阻值為RB．因UB錯誤，符合題意；C．當向下調節滑動變阻器R3的滑動端P時，負載電阻變大，電源電壓不變，電流減小，故電源輸出功率減小，C正確，不符合題意；D．當向下調節滑動變阻器R3的滑動端P時，負載電阻變大，則回路中電流變小，則原線圈電流也減小，那么電阻R1上的電壓減小，電源電壓不變，所以原線圈的電壓變大，根據匝數比可知副線圈的電壓也變大，D正確，不符合題意。故答案為：B。

【分析】利用匝數之比可以求出電壓變化量及電流變化量之比，結合歐姆定律可以求出電壓表變化量和電流表變化量的比值；利用其歐姆定律可以求出電壓與電流之比；當其輸出電阻變大時其輸出電流減小則電源輸出功率減小；由于其原線圈的電流減小導致其電阻R1分壓變小則原線圈輸入電壓增大則輸出電壓也增大。9．【答案】B,D【解析】【解答】AB．開關斷開前，電路處于穩定狀態時，電感器相當于導線給電容器短路，此時LC振蕩電路的電流最大，電容器的電場能最小，最大電流為I=開關K斷開瞬間，LC電路中的電場能最小，A不符合題意，B符合題意；CD．開關K斷開后，電感器產生自感電動勢相當于電源，給電容器充電，充電過程中，磁場能減小，電場能增大，經過t=T4T=2π解得t=C不符合題意，D符合題意。故答案為：BD。

【分析】當電路斷開時其LC振蕩電路短路，此時電流最大其電場能最小；利用歐姆定律可以求出最大的電流；當其回路經過四分之一周期時其電容器充電完畢磁場能最小其電場能最大。10．【答案】C,D【解析】【解答】A．根據法拉第電磁感應定律可得產生的電動勢e=nBSω電流i=I線框轉過π6時的感應電流為電流的有效值IA不符合題意；B．線框轉動過程中穿過線框的磁通量的最大值為BS，又I=解得BS=2IR所以B不符合題意；C．從中性面開始轉過π2的過程中，通過導線橫截面的電荷量為C符合題意；D．轉一周產生的熱量Q=I'D符合題意。故答案為：CD。

【分析】利用其法拉第電磁感應定律結合歐姆定律可以求出電流瞬時值的表達式，利用其峰值的大小可以求出有效值的大小；利用其電流瞬時值及磁通量的表達式可以求出磁通量最大值的大小；利用其磁通量變化量及電阻的大小可以求出電荷量的大小；利用焦耳定律可以求出產生的熱量大小。11．【答案】B,C【解析】【解答】AB．強弱交替變化是兩列波相遇產生的干涉現象，A不符合題意，B符合題意；CD．一同學從該跑道的中點出發，沿直線向某一端點緩慢行進15m，在此過程中，在50m、52.5m、55m、57.5m、60m、62.5m、65m處各點，到兩波源的路程差均等于半波長的偶數倍，均是振動加強點，每兩個加強點之間都有一個振動減弱點，由強變弱的次數為6次，C符合題意，D不符合題意。故答案為：BC。

【分析】強弱交替變化是由于兩列波發生干涉現象；利用其波程差等于半波長的偶數倍時可以判別其振動加強的次數，利用振動加強的次數可以判別由強變弱的次數。12．【答案】（1）1；0.25（2）3【解析】【解答】(1)由圖可知單擺的周期為T=1由T=2π得l=(2)由圖象可知O與地之間的最大電壓U=6V，銅板AB和CD間場強E=則球與CD間距x=【分析】(1)結合圖象，找到周期，結合周期公式，求解擺長。

(2)根據U=Ed，代入數據先求解E，再求解x。13．【答案】（1）①（2）D（3）1.32（4）B；C【解析】【解答】（1）為了獲取單色的線光源，光源后面應放置濾光片、單縫，單縫形成的相干線性光源經過雙縫產生干涉現象，在光屏上可以觀察到干涉條紋，因此，由左至右，各光學元件排列順序應為白光光源、透紅光的濾光片、單縫、雙縫、毛玻璃屏，故為CDEBA，故答案為：①；（2）發現里面的亮條紋與分劃板豎線未對齊，若要使兩者對齊，該同學應調節測量頭，ABC不符合題意，D符合題意；（3）游標卡尺的主尺刻度讀數為1mm，游標讀數為0.02×16mm=0.32mm，所以最終讀數為：L=1mm+0.32mm=1.32mm；（4）依據雙縫干涉條紋間距規律△x=Ld

【分析】（1）為了讓光發生干涉現象其光學元件的順序為白光光源、透紅光的濾光片、單縫、雙縫、毛玻璃屏；

（2）當亮條紋與分劃板豎線未對齊應該調節測量頭；

（3）利用其游標卡尺的結構和精度可以讀出對應的讀數；

（4）利用其干涉條紋間距的表達式可以判別使干涉條紋間距增大的方法。14．【答案】（1）解：根據P在波峰，Q在平衡位置向上運動，P、Q兩質點間還有1個波峰可得3故波長為λ=2（2）解：根據P在波峰位置時的坐標可得振幅A=0.根據t1=0時刻，質點Q在平衡位置向上振動可得：質點Q的振動方程為由t2=0.1s根據周期T>0.2s可得T=0（3）解：由波速v=λT可得