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1、高2021级2022-2023学年度下期半期考试物理试题一、单选题（每小题4分）1. 关于机械波，下列说法正确的是（）A. 机械波从一种介质传到另一种介质时，波的频率、波长均不变B. 障碍物的尺寸一定时，波的波长越大衍射现象越明显C. 两列波在同一介质中相遇一定发生干涉D. 波源和观察者相互接近，波源的频率会变大【答案】B【解析】【详解】A机械波从一种介质传到另一种介质，不发生变化的物理量是波的频率，而波速和波长都有可能发生变化，故A错误；B波发生明显衍射的条件是孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，故障碍物的尺寸一定时，波的波长越大衍射会越明显，故B正确；C发生干涉的条件
2、之一是频率相同，因此两列波在同一介质中相遇不一定发生干涉，故C错误；D根据多普勒效应，无论波源还是观察者哪一个运动只要是相互接近，间距变小，观察者接收的频率都会增大，但波源的频率不变，故D错误。故选B。2. 如图，粗糙绝缘水平桌面上有一铜质圆环。当一竖直放置的条形磁铁从圆环直径正上方等高快速向右通过AB的过程中，圆环始终不动，则可知圆环受到的摩擦力方向（）A. 始终向左B. 始终向右C. 先向左后向右D. 先向右后向左【答案】A【解析】【详解】根据楞次定律，由于磁体的运动，在闭合回路中产生感应电流，感应电流激发出的磁场对原磁体有磁场力的作用，该磁场力的效果总是阻碍原磁体的相对运动，可知，圆环中
3、激发出的磁场对条形磁体有磁场力的作用，该磁场力的效果总是阻碍条形磁体的相对运动，即该磁场力的方向整体向左，根据牛顿第三定律可知，条形磁体对圆环中感应电流的磁场力方向整体向右，圆环静止，则地面对圆环的摩擦力方向始终向左。故选A。3. 关于下列器材的原理和用途，正确的是（）A. 甲图中电子感应加速器利用磁场直接对电子进行加速B. 乙图中真空冶炼炉工作原理是炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化。C. 丙图中磁电式电流表在线圈转动的范围内的磁场都是匀强磁场D. 丁图中电磁炉是利用内部线圈发热的加热原理【答案】B【解析】【详解】A电子感应加速器是利用磁场产生电场对电子进行加速，故A错误；B真空
4、冶炼炉的工作原理是炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，故B正确；C磁电式电流表在线圈转动的范围内的磁场都是辐射状磁场，不是匀强磁场，故C错误；D电磁炉是利用锅体产生涡流的加热原理，故D错误。故选B。4. 如图甲所示，是匝数为10匝、边长为20cm、总电阻为的正方形闭合导线圈，线圈平面垂直与匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A. 导线圈中产生的是正弦式交变电流B. 内感应电流的方向为C. 在内通过导线横截面的电荷量为D. 该交流电的电压有效值为【答案】D【解析】【详解】A根据由图乙可知内感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变；内感应电动势恒定不
5、变，则感应电流恒定不变；可知导线圈中产生的不是正弦式交变电流，故A错误；B由图乙可知内通过导线圈的磁通量向里减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向为，故B错误；C内的感应电动势为感应电流为则在内通过导线横截面的电荷量为故C错误；D内的感应电动势为设该交流电的电压有效值为，则有解得故D正确。故选D。5. 如图所示，标有“220V，40W”的灯泡和标有“20F，360V”的电容器并联到交流电源上，V为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙中正弦曲线所示，闭合开关S。下列判断正确的是（）A. 电容器会被击穿B. 灯泡不能正常发光C. 时刻，交流电压表的示数为D. 时刻，通过灯泡的电流为零【答案】D
6、【解析】【详解】A由图乙可知交流电压的最大值所以电容器不会被击穿，故A错误；B加在灯泡两端的电压的有效值为220V，因此灯泡能正常发光，故B错误；C电压表的示数显示的是交流电压的有效值为220V，故C错误；D如图乙所示，t=T时刻，输出的电压为零，通过灯泡的电流也为零，故D正确。故选D。6. 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. 从t1到t2，电路中的电流不断变小C. 从t2到t3，电容器不断充电D. 在t4时刻磁场能正在向电场能转化【答案】C【解析】【详解】A在t1时刻，电路中的q最大，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁
7、场能最小，故A错误；B在t1到t2时刻电路中的q不断减小，说明电容器在不断放电，电路中的电流在不断增加，故B错误；C在t2到t3时刻电路中的q不断增加，说明电容器在不断充电，故C正确；D在t4时刻电路中的q等于0，说明电容器放电完毕，则电场能最小，故D错误；故选C。7. 如图所示，直角三角形玻璃砖ABC，C=30。一束单色光沿平行于AC方向从BC边上D点射入玻璃砖，从AB边的E点（图中未标出）射出，且。已知该单色光的频率为f，在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（）A. 该单色光射出AB边时折射角为30B. 该玻璃砖的折射率C. 该单色光在玻璃中的波长为D. 该单色光在玻璃砖中传播的时间为
8、【答案】B【解析】【详解】AB根据题意做出光路图如下图所示由几何关系可知，入射光线与法线的夹角，在玻璃中的折射角，故可得该玻璃砖的折射率为而由几何关系可知，该单色光射出AB边时折射角为60，故A错误，B正确；C折射率而可得故C错误；D由几何关系知，该单色光在玻璃中传播的路程为，则传播的时间为故D错误。故选B。8. 如图甲所示，在x轴上有两个波源S1和S2，两波源在纸面内做垂直于x轴的简谐运动，其振动图像分别如图乙和图丙所示。两波源形成的机械波沿x轴传播的速度均为0.25m/s，则（）A. 两波源形成的波不同，不能产生干涉现象B. x=0的点为振动加强点，振幅为6mC. x=1的点为振动减弱点，
9、振幅为2mD. 两波源的连线上（不含波源）有12个振动减弱点，它们的位移大小始终是2m【答案】B【解析】【详解】A由图乙、图丙可知两列波的周期都为，则两列波的频率都为可知两列波的频率相同，相位差恒定，可形成稳定的干涉现象，A错误；B两列波的波长均为x=0点到两波源的波程差为由于两波源的起振方向相同，可知x=0点为振动加强点，振幅为B正确；Cx=1点到两波源的波程差为由于两波源的起振方向相同，可知x=1点为振动加强点，振幅为C错误；D设振动减弱点距离S1的距离为x，则两波源的连线上（不含波源）点与两波源的波程差满足（n=0、1、2、3）式中n 可取0、1、2、3、4、5，即在中点的两侧各有6个振
10、动减弱点，即两波源的连线上（不含波源）有12个振动减弱点，它们的振幅为2m，但位移在到2m之间变化，D错误。故选B。二、多选题（每小题4分，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的得0分）9. 关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是（）A. 图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象B. 图乙医用内窥镜利用光的全反射现象C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的【答案】ABC【解析】【详解】A如图甲可以利用光的干涉现象可以检查工件的平整度，故A正确；B图乙医用内窥镜利用了光在光导纤维中的全反射现象，故B正确；C图丙在坦克内壁上开孔安
11、装玻璃，由于光折射作用，会导致视野扩大，故C正确；D图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误。故选ABC。10. 图甲所示，为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2，小灯泡的电阻恒为0.8。则（）A. 理想电压表的示数B. 线圈转动的角速度C. 转动过程中穿过线圈的最大磁通量D. 通过灯泡电流的瞬时表达式为【答案】BD【解析】【详解】A由图乙可知电压的有效值为理想电压表测的是小灯泡两端电压，示数为A错误；B由乙图可知交流电的周期为，所以线圈转动的角速度为B正确；C线圈转动时产生的电动势最大值为可得转动过程中穿过线圈
12、的最大磁通量为C错误；D感应电动势的瞬时表达式为故通过灯泡电流的瞬时表达式为D正确。故选BD。11. 向水面上扔一个石块，形成如图所示波形，已知相邻实线间的距离等于一个波长，不考虑水波的反射，水波通过图甲的孔A和B以及遇到图乙中障碍物C和D之后能发生明显衍射的有（ ）A. 孔AB. 孔BC. 障碍物CD. 障碍物D【答案】AD【解析】【详解】当障碍物或孔的尺寸与机械波的波长相比差不多或小于波长时，才可发生明显的衍射现象，由图可知，孔A或者障碍物D的尺寸与水波的波长差不多，则水波通过孔A或者障碍物D时能产生明显的衍射。故选AD。12. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图
13、所示，一复色光以一定的入射角（i0）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的折射率为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（ ）A. 在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大B. 入射角i由逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失C. 从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变长D. 若入射角时，a、b单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则a单色光在介质中传播的时间为【答案】ABD【解析】【详解】A由图可知，在内芯介质中a单色光的折射角比b单色光大，根据折射定律在内芯介质中a单色光的折射率比b单色光小，又由可知，在内芯介质中a单色光的传播速度比b单色光大，故A正确；B根据折射
14、定律可知，入射角i由逐渐增大时，a、b单色光的折射角都增大，a单色光的折射角大于b单色光，导致a、b单色光在到达内芯和外套界面时的入射角都减小，且a单色光入射角小于b单色光，由于a单色光的折射率比b单色光小，根据可知，a单色光发生全反射的临界角大于b单色光，则a单色光全反射现象先消失，故B正确；C由于光在不同介质中的频率不变，根据传播速度减小，由波长减小，故C错误；D当入射角时，设a单色光折射角为r，根据折射定律有可得根据数学知识可知根据几何关系可知，a单色光的传播距离为由传播速度为则a单色光在介质中传播的时间为故D正确。故选ABD。三、实验题13. 为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到学生电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，请回答下列问题：（1）将与灯泡相连的线圈匝数减少，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将_（选填“变亮”、“变暗”），这说明灯泡两端的电压_（选填“变大”、“变小”）；（2）在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，原、副线圈两端的电压分别为8.2V和3.6V，据此可知电压比与匝数比不相等，可能原因是_。【答案】 . 变暗 . 变小
