四川省广安第二中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（Word版附解析）

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一、选择题（共 10 个小题，共 43 分；其中 1-7 题为单选题，每小题 4 分，8-10 题多选题，每
小题 5 分，少选得 3 分，多选、错选得 0 分。）
1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
A. 甲图中当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B. 乙图中探测地雷的探测器通过长柄线圈中的电流是变化电流
C. 丙图是通过电磁炉生成的电磁波对食物加热
D. 丁图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，目的是起到电磁驱动的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A．由电磁驱动原理，图甲中摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，
即同向异步，故 A 错误；
B．探测地雷的探雷器是利用涡流工作的，士兵手持一个长柄线圈在地面上扫过，线圈中有变化的电流，如
果地下埋着金属物品，金属中感应涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警，故 B 正确；
C．电磁炉是采用磁场感应涡流加热食物的，故 C 错误；
D．丁图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，目的是起到电磁阻尼的作用，故 D 错误。
故选 B。
2. 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中 R3 为用半导体热敏材料制成的传感器。值班室的显示
器为电路中的电流表，a、b 之间接报警器。当传感器 R3 所在处出现火情时阻值减小，显示器的电流 I、报
警器两端的电压 U 的变化情况是（ ）
A. I 变大，U 变大 B. I 变大，U 变小
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C. I 变小，U 变小 D. I 变小，U 变大
【答案】C
【解析】
【详解】当传感器 R3 所在处出现火情时，半导体热敏材料制成的传感器 R3 阻值减小，则电路总电阻减小，
根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则报警器两端的电压 U 变小，由于通过定
值电阻 R1 的电流增大，所以 R1 两端电压增大，则 R2 两端电压减小，根据欧姆定律可知，通过 R2 的电流减
小，即显示器的电流 I 变小。
故选 C。
3. 一电阻接到如图甲所示电源上，在一个周期内产生的热量为 Q1；若该电阻接到图乙交流电源上（前 周
期为正弦曲线），在一个周期内产生的热量为 Q2。则 Q1︰Q2 等于（ ）
A. 2︰1 B. 5︰2 C. 10︰3 D. 12︰5
【答案】C
【解析】
【详解】设图甲中交变电流的有效值为 ，则根据有效值的计算式得
设图甲中交变电流的有效值为 ，则根据有效值的计算式得
则
故选 C。
4. 随着科技 发展进步，手机、智能手表的无线充电方式开始流行。如图，是手机无线充电器原理图，通
过充电器的发射线圈和手机上的接收线圈传递能量。在发射线圈接上 220V、50Hz 的正弦交变电流，手机的
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接收线圈就会产生交变电流，该电流经过整流电路转化为直流电给手机充电。两线圈均可看做理想线圈，
且无漏磁，接收线圈两端电压的峰值为 ，手机充电功率为 20W，不计整流电路消耗的功率，下列说
法正确的是（ ）
A. 发射线圈中电流的有效值为
B. 接收线圈中电流的有效值为
C. 发射线圈与接收线圈的匝数比为
D. 接收线圈中的电流方向每秒变化 50 次
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．接收线圈中电压 有效值为
接收线圈中电流的有效值为
发射线圈与接收线圈的匝数比为
根据匝数与电流的关系
可得发射线圈中电流的有效值为
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故 A 正确，BC 错误；
D．正弦式交变电流的方向每个周期变化两次，由于电流的频率为 50Hz，所以接收线圈中的电流方向每秒
变化 100 次，故 D 错误。
故选 A。
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 图 1 检验工件 N 平整度的操作中，通过干涉条纹可推断出 P 为凸处、Q 为凹处
B. 图 2 是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角 r 从 增大到 （不包括 ）
过程中，始终有光线从 面射出
C. 图 3 中，当 M 固定不动，将 N 从图示位置开始绕水平轴在竖直面内缓慢转动 的过程中，光屏 P 上
光的亮度保持不变
D. 图 4 为光的双缝干涉图样
【答案】B
【解析】
【详解】A．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P 处检查平面左边
处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相等，知 P 处凹陷，而 Q 处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空
气膜厚度相同，知 Q 处凸起，故 A 错误；
B．当入射角 r 逐渐增大，根据折射定律，折射角也逐渐增大，由于折射角小于入射角，且因光在上表面的
折射角等于下表面的入射角，则不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，故肯定有光线从 bb'面射
出，故 B 正确；
C．图 3 中，当 M 固定不动，将 N 缓慢转动 90°的过程中，M、N 的透振方向变为相互垂直，此时光屏 P
上光的亮度最暗，故 C 错误；
D．单缝衍射出现中间宽，两边窄的明暗相间的条纹，双缝干涉图样出现的是明暗相间的等间距的条纹，故
D 错误。
故选 B。
6. 我国最新研制出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人
惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的 。设气凝胶的密度为 （单位为
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），摩尔质量为 M（单位为 kg/ml），阿伏加德罗常数为 ，则下列说法不正确的是（ ）
A. a 千克气凝胶所含的分子数 B. 每个气凝胶分子的直径
C. 气凝胶的摩尔体积 D. 每个气凝胶分子的体积
【答案】B
【解析】
【详解】A． 气凝胶的摩尔数为
则 气凝胶所含有的分子数为
A 正确；
BD．设每个气凝胶分子的直径为 d，则有
其中每个气凝胶分子的体积为
解得
B 错误，D 正确。
C．气凝胶的摩尔体积
C 正确。
本题选择不正确的，故选 B。
7. 如图甲所示电路，电流表、线圈 L 的电阻不计，首先闭合开关，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断
开开关 S，整个过程通过电阻 R1 中的电流 I 随时间变化的图线如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
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A. 由题中信息可知，本题数据处理过程中，电源内阻不可忽略不计
B.
C. 断开开关后，电流从右向左流过
D. 从断开开关到电流表示数变为 0 的过程中，自感线圈的自感电动势变大
【答案】B
【解析】
【详解】B．图甲中，闭合开关，电路处于稳定状态时，电阻 与 并联，通过两电阻的电流分别为
，
根据图乙可知，某一时刻突然断开开关 S，电流 突变为 0，线圈中由于电流减小，由于自感作用，线圈中
产生自感电动势，使得线圈中的电流由闭合前的稳定值 在新回路中逐渐减为 0，由图乙可知
解得
故 B 正确；
A．根据上述可知，由题中信息可知，本题数据处理过程中，电源的内阻对操作不影响，即本题数据处理过
程中，电源内阻可忽略不计，故 A 错误；
C．根据上述可知，断开开关后，由于自感作用，线圈中产生自感电动势，使得线圈中的电流由闭合前的稳
定值 在新回路中逐渐减为 0，即断开开关后，电流从左向右流过 ，故 C 错误；
D．根据自感线圈的电动势 根据图乙可知，在从断开开关到电流表示数变为 0 的过程中， 图
像斜率的绝对值逐渐减小，即电流的变化率逐渐减小，可知从断开开关到电流表示数变为 0 的过程中，自
感线圈的自感电动势变小，故 D 错误。
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故选 B。
8. 无线话筒是 LC 振荡电路的一个典型应用。在 LC 振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极
板带正电，下列说法不正确的是（ ）
A. 电容器正在放电 B. 振荡电流正在减小
C. 电路中电流沿顺时针方向 D. 磁场能正在向电场能转化
【答案】A
【解析】
【详解】AC．根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知，此时电路电流方向由下极板流向上极板，即电路
中电流沿顺时针方向，电容器正在充电，故 A 错误，满足题意要求；C 正确，不满足题意要求；
BD．由于电容器正在充电，则电场能正在增大，磁场能正在向电场能转化，振荡电流正在减小，故 BD 正
确，不满足题意要求。
故选 A。
9. 如图所示，一束蓝光和一束绿光以同一光路从圆心 O 点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线
分别为 a 和 b。已知入射角 ，a 光束与玻璃砖间的夹角 ，真空中光速 。下
列说法正确的是（ ）
A. a 光束是绿光，b 光束是蓝光 B. 玻璃对 a 光的折射率为
C. a 光玻璃中速度为 D. 相同介质中 a 光比 b 光临界角小
【答案】AC
【解析】
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【详解】A．由题图可知，光线从 O 点射入玻璃柱体中，a 光束的偏折程度小于 b 光束的偏折程度，则 a 光
束的折射率小于 b 光束的折射率，a 光束的频率小于 b 光束的频率，a 光束的波长大于 b 光束的波长；由于
绿光的波长比蓝光大，因此 a 光束是绿光，b 光束是蓝光，故 A 正确；
B．由折射定律可得，玻璃对 a 光的折射率为
故 B 错误；
C．a 光在该玻璃中传播的速度为
故 C 正确；
D．由全反射临界角公式
由于 a 光束的折射率小于 b 光束的折射率，可知在相同介质中 a 光比 b 光的临界角大，故 D 错误。
故选 AC。
10. 如图，均匀磁场中有一个半径为 r 的半圆弧及其直径构成的导线框，线框总电阻为 R，半圆直径与磁场
边缘重合，磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为 。使该线从如图所示位置，绕过圆
心 O、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动，在线框中产生感应电流。下列说法正确的是（ ）
A. 线框转动一周产生的感应电动势有效值为
B. 线框从起始位置到转动 180°的过程中，经过线框的电荷量为
C. 若将线框改为绕过直径的轴转动，线框转动一周产生的总热量为
D. 若将线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大
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小的电流，磁感应强度随时间的变化率 的大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．线框转动过程中，根据转动切割感应电动势公式得感应电动势大小为 ，故 A 错误；
B．线框从起始位置到转动 180°的过程中，平均感应电动势为
经过线框的电荷量 ，故 B 正确；
C．若将线框改为绕过直径的轴转动，线圈转动产生的最大感应为
根据有效值的定义
联立可得 ，故 C 错误；
D．由欧姆定律得感应电流为
当 线 框 保 持 图 中 所 示 位 置 ， 磁 感 应 强 度 大 小 随 时 间 线 性 变 化 时 ， 根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 得
又
根据欧姆定律得感应电流为
由题设知
得
解得 ，故 D 正确。
故选 BD。
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二、实验题（共 15 分）
11. 在“测量玻璃的折射率”实验中：
（1）在“测量玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖， 和 分别是玻璃砖与空气的两个界面
且相互平行，如图 1 所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 和 ，用“+”表示大头针的位置，然后在
另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针 和 。下列说法正确的是__________。
A. 需挡住 及 、 的像
B. 为减小作图误差， 和 的距离应适当小一些
C. 为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些
D. 光可能在 发生全发射，导致观察不到 、 的像
（2）在该实验中，根据界面 测得的入射角 和折射角 的正弦值画出了图 2 所示图像，从图像可知该
玻璃砖的折射率为__________。
（3）甲同学用学过的“插针法”测量透明半圆柱玻璃砖折射率。他每次使入射光线跟玻璃砖的直径平面垂
直，O 为玻璃砖截面的圆心， 表示入射光线， 表示经过玻璃砖后的出射光线。下列四幅图中，插
针合理且能准确测出折射率的是__________。
A. B.
C. D.
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（4）乙同学将透明半圆柱玻璃砖放在水平面上，如图 3 所示。用一束激光垂直于玻璃砖直径平面射入圆心
O，以 O 为转轴在水平面内缓慢转动玻璃砖，当转过角度 时，在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线。则该
玻璃的折射率 __________。
【答案】（1）AC （2）1.5
（3）C （4）
【解析】
【小问 1 详解】
A． 需挡住 及 、 的像，故 A 正确；
B．为减小作图误差， 和 的距离应适当大一些，故 B 错误；
C．为减小实验误差，玻璃砖的宽度应适当大一些，故 C 正确；
D．光在 面的折射角等与光在 面上入射角，故不会发生全发射，不会导致观察不到 、 的像，故
D 错误。
故选 AC。
【小问 2 详解】
图像可知该玻璃砖的折射率为
【小问 3 详解】
A．A 图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示
光路图中从玻璃砖出射时，不满足实际在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，故 A 错误；
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B．B 图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示
光路图虽然正确，但入射角和折射角均为零度，测不出折射率，故 B 错误；
C．C 图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示
光路图中，光线可以满足从玻璃砖出射时，在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，可以比较准确地测
定折射率，故 C 正确；
D．D 图，将入射光线和折射光线补充完整如图所示
光路图中，光线不满足从玻璃砖出射时，在空气中的折射角大于玻璃砖中的入射角，故 D 错误。
故选 C。
【小问 4 详解】
据题意，将玻璃砖缓慢转过θ角时，观察者在玻璃砖平面一侧恰看不到出射光线，说明光线玻璃砖平面发生
了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有
根据临界角公式
则得
12. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中（实验装置如图）。
(1)下列说法正确的是（ ）
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A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝
B．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹 中心对齐
C．将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
D．为方便起见，可用测量头直接测出相邻两条亮条间的距离 ，再根据 即求出波长
(2)若测得双缝到屏的距离 为 ，双缝的距离 为 ，第一次分划板中心到线对齐甲中的 ，此
时观测装置上千分尺的读数如丙图所示，为___________ ，第二次分划板中心刻线对齐乙图中的 ，此
时观测装置上千分尺的读数如丁图所示，为___________ 。根据上面图示和测出的数据可知，相邻两条
亮条纹间的距离 ___________ ，被测光的波长为___________ 。
【答案】 ①. BC ②. 0.510 ③. 1.485 ④. 0.244 ⑤. 488
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝，故 A 错误；
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐，故 B 正确；
C．将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，根据 可知，干涉条纹间距变宽，故 C 正确；
D．用测量头直接测出相邻两条亮条间的距离 ，误差比较大，故 D 错误；
故选：BC
(2)[2] 图丙螺旋测微器的主尺读数为 0.5mm．可动刻度是 0.01mm×1.0＝0.010，总读数为 0.5mm＋0.010mm
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＝0.510mm。
[3] 图丁螺旋测微器的主尺读数为 1.0mm．可动刻度是 0.01mm×48.5＝0.485，总读数为 1.0mm＋0.485mm
＝1.485mm。
[4]相邻条纹间距为
[5]根据双缝干涉的条纹宽度公式
三、计算题（本大题共 3 个小题，共 42 分）
13. 将两块半径均为 R、完全相同的透明半圆柱体 A、B 正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用
一束单色光沿半径照射半圆柱体 A，设圆心处入射角为 ，当 时，A 右侧恰好无光线射出；当
时，有光线沿 B 的半径射出，射出位置与 A 的圆心相比下移 h，不考虑多次反射，求：
（1）半圆柱体对该单色光的折射率；
（2）两个半圆柱体之间的距离 d。
【答案】（i） ；（ii）
【解析】
【分析】
【详解】（i）光从半圆柱体 A 射入，满足从光密介质到光疏介质，当 时发生全反射，有
解得
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（ii）当入射角 ，经两次折射从半圆柱体 B 的半径出射，设折射角为 ，光路如图
由折射定律有
有几何关系有
联立解得
14. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，发电机线圈 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的
轴 ’匀速转动。已知发电机线图 的匝数为 ，面积为 ，线圈匀速转动的角速度
为 ，匀强磁场的磁感应强度大小为 。输电时先用升压变压器将电压升高，到达
用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。已知输电导线的总电阻为 ，变压器都是理想
变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为 。若用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正
常工作，用户区输电导线的电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求：
（1）交流发电机产生的感应电动势的最大值 ；（计算结果可以保留根号）
（2）输电线路上损耗的电功率 ；
（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为 ，求升压变压器原线圈两端的电压 。
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【答案】（1） ；（2）160W；（3）280V
【解析】
【详解】（1）交流发电机产生 感应电动势的最大值
（2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为 、 ，电动机恰能正常工作，则
根据理想变压器的变流规律有
得
输电线路上损耗的电功率
（3）根据理想变压器的变压规律有
解得
升压变压器副线圈两端电压为
根据理想变压器的变压规律有
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得
15. 如图所示，两根间距为 l 的光滑金属导轨（不计电阻），由一段圆弧部分与一段无限长的水平部分组成，
其水平部分加有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B，导轨水平部分上面静止放置一金属棒 cd，质量为 2m
，电阻为 2r。另一质量为 m，电阻为 r 的金属棒 ab，从圆弧部分 M 处由静止释放下滑至 N 处进入水平部分，
棒与导轨始终垂直且接触良好，且在运动过程中两棒始终未接触。圆弧部分 MN 半径为 R，所对圆心角为
60°，重力加速度为 g。求：
（1）ab 棒在 N 处进入磁场时的速度是多大?此时棒中电流是多少?
（2）cd 棒能达到的最大速度是多大?
（3）cd 棒由静止到达最大速度过程中，系统所能释放的热量是多少?
【答案】（1） ， ；（2） ；（3）
【解析】
【详解】（1）ab 棒由 M 下滑到 N 过程中，根据机械能守恒定律得
解得
进入磁场区瞬间感应电动势
回路中电流强度
（2）ab 棒在安培力作用下做减速运动，cd 棒在安培力作用下做加速运动，当两棒速度达到相同速度 v'时，
电路中电流为零，安培力为零，cd 达到最大速度。根据动量守恒定律得
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解得
（3）系统释放的热量应等于系统机械能的减少量
解得
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