四川省眉山市仁寿县多校2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题（解析版）

这是一份四川省眉山市仁寿县多校2024-2025学年高二下学期6月期末物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了 关于如下现象的表述正确的是等内容，欢迎下载使用。
满分：100分；考试时间：75分钟；
注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
第I卷（选择题共46分）
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。)
1. 关于下列四幅图所涉及的物理知识，描述正确的是（ ）
A. 如图甲为LC振荡电路，此时电容器正在充电
B. 如图乙在大山背面的人能收听到广播，这是波的反射现象
C. 如图丙某些动物会发出次声波，与人体内脏和身躯的固有频率接近，可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适，这是波的干涉现象
D. 如图丁疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，这是多普勒效应
【答案】D
【解析】A．根据题图中线圈磁场方向，由安培定则可知，电流从上向下通过线圈，由于电容器上极板带正电，则电容器正在放电，故A错误；
B．如图乙在大山背面的人能收听到广播，这是波的衍射现象，故B错误；
C．图丙某些动物会发出次声波，由于该频率与人体内脏和身躯的固有频率接近，所以容易使人体器官发生共振，可能引起头痛、恶心、呕吐、胸痛、心悸等身体不适，故C错误；
D．图丁疾驰而过的急救车使人感觉音调变化，这是多普勒效应，故D正确；
故选D。
2. 下列关于干涉，衍射现象的说法正确的是（ ）
A. 图（a）是双缝干涉图样
B. 图（b）肥皂泡呈现的彩色条纹是不等间距的
C. 图（c）是圆孔衍射的图样
D. 图（d）是泊松亮斑的图样
【答案】B
【解析】A．双缝干涉形成的条纹是等间距的，图（a）是单缝衍射图样，故A错误。
B．图（b）中肥皂泡呈现彩色条纹，肥皂泡上下厚度不均匀，且不同颜色光的波长不同，彩色条纹是不等间距的，故B正确。
C．图（c）是泊松亮斑的图样，故C错误。
D．图（d）是圆孔衍射的图样，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，质量为m的物块放置在质量为M的木板上，木板与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，周期为T，振动过程中m、M之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，物块和木板之间的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是（ ）
A. 研究木板的运动，弹簧弹力充当了木板做简谐运动的回复力
B. 若Δt＝，则在t时刻和（t＋Δt）时刻弹簧的长度一定相同
C. 若t时刻和（t＋Δt）时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则Δt一定等于的整数倍
D. 当整体离开平衡位置的位移为x时，物块与木板间的摩擦力大小等于kx
【答案】D
【解析】A．研究木板的运动，弹簧弹力与m对M的摩擦力的合力充当了木板做简谐运动的回复力，选项A错误；
B．若Δt＝，则在t时刻和（t＋Δt）时刻弹簧的形变量相同，但是弹簧长度不一定相同，选项B错误；
C．若t时刻和（t+Δt）时刻物块受到的摩擦力大小相等，方向相反，则两个时刻物块的位移大小相等，方向相反，位于相对平衡位置对称的位置上，但Δt不 一定等于的整数倍，选项C错误；
D．当整体离开平衡位置的位移为x时，则整体的加速度
则物块与木板间的摩擦力大小
选项D正确。
故选D。
4. 很多特殊的电子元件在电路设计中扮演着至关重要的角色，其通过的电流也很有特点。通过某电子元件的电流如图所示，图中曲线为峰值是的正弦函数图像的一部分，则该交变电流的有效值为（ ）
A. 9AB. 10AC. D. 8A
【答案】B
【解析】设该交变电流的有效值为，根据有效值定义可得
解得
故选B。
5. 从物理学角度看，彩虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两种色光（ ）
A. 在同种玻璃中传播，a光的折射率一定小于b光
B. 在同种玻璃中传播，a光的传播速度与b光相同
C. 以相同角度透过一块两面平行的玻璃砖时，b光侧移量小
D. 以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光
【答案】C
【解析】AB．根据光路图可知，第一次折射时，b光的折射角较大，入射角相等，根据折射率公式得知，b光的折射率较小，频率较小，同理在同种玻璃中传播，a光的折射率一定大于b光，根据可知在同种玻璃中传播时，a光的传播速度小于b光，故AB错误；
C．b光的折射率较小，以相同角度斜射到同一玻璃砖透过平行表面后，b光的折射角较大，所以b光侧移量小，a光侧移量大，故C正确；
D．根据全反射临界角可知b光的折射率较小，临界角大，不容易发生全反射，所以以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是b光，故D错误。
故选C。
6. 水平面内有两个沿竖直方向振动的相干波源S1和S2（振动步调相同），发出的简谐横波在同一均匀介质中传播，其波源分别位于如图所示椭圆长轴端点位置，椭圆的半长轴为a=5m，半短轴为b=3m，如图所示建立xOy坐标系。已知波源频率f=2Hz，简谐波在介质中传播速度大小为8m/s，则下列说法正确的是（ ）
A. 该简谐波在介质中的波长是16m
B. 在波源S1和S2连线上（不包含S1、S2位置），振动加强的位置一共有3个
C. 在椭圆上振动加强的位置一共有10个
D. 位于y轴上的所有质点均是振动减弱点
【答案】C
【解析】A．由题意可知简谐波的周期为
由此可知简谐波的波长
故A错误；
B．振动加强要求波程差值为半波长的偶数倍，计算可知在连线上距离波源为、、、、位置的质点振动均加强，一共有5个位置，故B错误；
C．由于连线上一共有5个位置振动加强，因此椭圆上、下半椭圆上均有5个振动加强的位置，椭圆上一共有10个位置振动加强，故C正确；
D．位于轴上的所有质点到两波源的距离相等，波程差为0，因此均是振动加强的质点，故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示，理想变压器原线圈连接定值电阻，副线圈连接最大阻值足够大的滑动变阻器，变压器原副线圈匝数比为，M、N端输入电压有效值不变的正弦式交流电。将滑动变阻器的滑片从端缓慢向下滑动，记录理想电压表V的示数与理想电流表A的示数，描绘出如图乙所示的图像。则（ ）
A. 定值电阻的阻值为甲
B. MN间交变电压的最大值为
C. 滑动变阻器滑片缓慢向端滑动，电压表示数减小
D. 滑动变阻器接入阻值为时，滑动变阻器消耗的功率最大
【答案】D
【解析】A．设交变电压的有效值为，则根据闭合电路欧姆定律有
故
结合题图乙可知，
A错误；
B．MN间交变电压的最大值为，B错误；
C．将理想变压器与滑动变阻器整体等效为一个电阻，有
则
滑动变阻器滑片缓慢向端滑动，R增大，等效电阻阻值增大，故电流表示数减小
由闭合电路欧姆定律，可知电压表示数增大，C错误；
D．滑动变阻器消耗的功率
故当时，滑动变阻器消耗功率最大，即
解得，D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 关于如下现象的表述正确的是（ ）
A. 甲图中是利用紫外线进行防伪
B. 乙图中利用β射线照射人体进行透视的
C. 丙图中夜视系统是利用红外线
D. 丁图中蝙蝠和雷达均利用超声波定位
【答案】AC
【解析】A．紫外线具有荧光效应，则甲图中是利用紫外线进行防伪，选项A正确；
B．乙图中利用利用穿透力较强的X射线照射人体的，不是利用辐射性强的β射线，故B错误；
C．丙图中夜视系统是利用不可见光中的红外线，选项C正确；
D．丁图中蝙蝠是利用超声波定位，雷达是用电磁波定位，选项D错误．
故选AC．
9. 如图所示，A球在轻绳的作用下在竖直面内摆动，B球在轻绳的作用下在水平面内做匀速圆周运动。两小球质量相同，均可视为质点。连接两小球的轻绳长度相同，A球轻绳与竖直方向所成的最大角度和B球轻绳与竖直方向所成的夹角均为θ（θ < 5°）。下列说法中正确的是（ ）
A. A、B两球运动的周期之比为1∶1
B. 图示位置A、B两球所受轻绳拉力大小之比为
C. A球的最大向心力大小与B球的向心力大小之比为
D. A球的最大动能与B球的动能之比为
【答案】BD
【解析】A．由图可知左图是单摆模型，设轻绳长度为L，小球重力为mg，则单摆的周期
右图是水平面内的匀速圆周运动模型（圆锥摆），由牛顿第二定律分析可知
其周期
所以
故A错误；
B．左图A球在该位置的加速度方向沿切线，沿半径方向受力平衡，计算得绳上拉力大小为
右图B球的加速度方向水平，竖直方向受力平衡，计算得绳上拉力大小为
所以
故B正确；
C．当左图A球运动到最低点时向心力最大，设此时速度为vA，由动能定理得
所以向心力为
整理得
由平行四边形定则可得，右图B球的向心力计为
所以
故C错误；
D．当左图A球运动到最低点时动能最大，结合以上分析得，最大动能为
对右图B球，设其速度为vB，由牛顿第二定律有
故B球动能
所以
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里（与ab垂直）的匀强磁场，磁感应强度为B。M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，若图示位置为初始时刻，则（ ）
A. 感应电动势的最大值是
B. 从图示位置转过一圈的时间内，负载电阻R上产生的热量
C. 从图示位置起转过转时间内通过负载电阻R的电荷量为
D. 电流表的示数为
【答案】CD
【解析】A．感应电动势的最大值是，故A错误；
B．由图可知，一圈内只有半个周期有感应电流，则从图示位置转过一圈的时间内，负载电阻R上产生的热量，故B错误；
C．由法拉第电磁感应定律
根据欧姆定律
则
则从图示位置起转过转的时间内通过负载电阻R的电荷量为，故C正确；
D．电流表的示数为有效值，则
而
周期
联立解得有效值，故D正确。
故选CD。
第II卷（非选择题共54分）
三、实验题（本题共2小题，共计16分，第1小题6分，第2小题10分）
11. 如图甲所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）某种单色光照射双缝得到的干涉条纹如图乙所示，分划板在图乙中A位置时游标卡尺的读数（如图丙所示），则____mm，在B位置时游标卡尺的读数，相邻两亮条纹的间距____mm；该单色光的波长____nm。
（2）若装置数据不变，改用波长为的光照射双缝，则屏上观察到的条纹个数____（填“增加”“减少”或“不变”）。
（3）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图丁所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，测量值____（填“大于”“小于”或“等于”）实际值。
【答案】（1）10.7 0.7 560 （2）减少 （3）大于
【解析】（1）[1]由图丙可得
[2]根据图乙可得相邻两亮条纹间距
代入得
[3]根据
可得该单色光的波长
代入得
（2）根据
可知，改用波长为的光照射时，波长变长，条纹间距变大，条纹个数将减少。
（3）若测量头的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹是倾斜的，测量值大于实际值。
12. 某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。
（1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是_____；
A. 控制变量法B. 等效替代法
C. 整体隔离法D. 微元求和法
（2）学习小组中小明先将图1中的零件组装成图2中的变压器，再将原线圈接在交流电源上，之后再将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈输出电压U2随时间t变化的图像如图3所示，在保证安全的前提下，小明可能在t1~t2时间内进行的操作是_____；
A. 减少了原线圈的匝数B. 拔掉了变压器铁芯Q
C. 减小了交流电源的频率D. 增大了原线圈的输入电压
（3）学习小组中的小华在实验过程中，选择不同的变压器的原、副线圈匝数，利用电压传感器测量相应电压（N1、N2上电压分别为U1、U2），记录如图4所示，由数据可知N1一定是________线圈的匝数（填“原”或“副”）；
图4
（4）学习小组中的小文在实验室中找到了一只标有“220V/11V”的变压器，如图5所示。他看到这个变压器上有a、b、c、d四个引出线头，且a、b引线比c、d引线粗。在没有相应的说明书情况下，他应该把引线________接交流“220V”（选填“a、b”或“c、d”）；
（5）学习小组中的小雨拆开一理想变压器后，如图6所示，把一个定值电阻R0与变压器的原线圈连接，把一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n1、n2.在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=________时，R获得的功率最大。
【答案】（1）A （2）B （3）原 （4）c、d （5）
【解析】（1）根据实验原理可知，实验中需要运用的科学方法是控制变量法。
故选A。
（2）AD．由图知，时刻前的电压值大于时刻后的电压值，而周期不变，根据减少了原线圈的匝数，或增大了原线圈的输入电压，副线圈输出电压均增大，故AD错误；
B．拔掉了变压器铁芯Q，副线圈磁通量减小，则输出电压减小，故B正确；
C．只减小交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压，故C错误。
故选B。
（3）根据变压器电压与线圈匝数之比可知
结合变压器中存在漏磁现象可知，N1一定是原线圈的匝数。
（4）理想变压器的输入功率等于输出功率，因为是降压变压器，所以副线圈的电压小于原线圈的电压，副线圈的电流大于原线圈的电流，为了减少功率损失，根据电阻定律可知副线圈应用较粗的铜导线绕制，故应将较细的线圈作为原线圈，他应该把引线c、d接交流“220 V”。
（5）把变压器和等效为一个电阻，作为电源内阻，当内、外电阻相等时输出功率最大，即
由
得
将代入上式
可得
则
此时R获得的功率最大。
四、解答题（本题共3个小题，共38分。要求写出必要的公式、文字叙述。按步骤得分。）
13. 小型交流发电机向较远处用户供电，发电机线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。已知线圈abcd的匝数，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度大小。输电导线的总电阻，降压变压器原、副线圈的匝数比为。用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常工作，用户区及连接发电机线圈的输电导线电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求发电机线圈电阻r。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）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
解得
根据理想变压器的变流规律有
解得
输电线路上损耗的电功率为
解得
（2）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
解得
根据理想变压器的变压规律有
解得
交流发电机产生的感应电动势的最大值为
代入数据解得电动势有效值
根据理想变压器的变流规律有
其中
解得
根据闭合电路欧姆定律有
解得
14. 如图所示是一玻璃球体，其半径为，为球心，为水平直径。点是玻璃球的最高点，来自点的光线BM恰好发生全反射。点是球体表面上的一点，已知，光在真空中的传播速度为。求：
（1）介质的折射率和光线BD对应的折射角；
（2）光线从B到D所用的时间t。
【答案】（1）； （2）
【解析】（1）光线BM恰好发生全反射，入射角等于临界角C，根据几何知识可得临界角为45°，根据
解得
光线BD在D点的入射角，根据折射定律得
解得
（2）根据几何知识可得
光线在玻璃中的传播速度为
故光线从到所用的时间
15. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻0~25m部分的波形图如图中实线，经过Δt=0.3s该部分波形图如图中虚线，已知虚线上波峰对应的平衡位置到原点O的距离为12.5m，质点A平衡位置的横坐标为xA=7.5m。
（1）写出振幅A和波长λ；
（2）求该简谐横波的波速v；
（3）当波速取最小值时，求质点A的振动方程。
【答案】（1）， （2）或者 （3）
【解析】（1）由题图可直接读出该列波的振幅A和波长
即，
（2）当波沿x轴正方向传播，由题意可知图中实线波峰传播到虚线波峰时，有
则可知
解得
根据波速，可得该列波的波速
当波沿x轴负方向传播时，
解得
根据波速，可得该列波的波速
（3）当波沿x轴正方向传播且n=0时，波速最小，
此时，则
质点A的振动方程
由波形图知，质点A在零时刻向上振动，经到达平衡位置，则
可得质点A的振动方程N1/匝
100
100
200
200
N2/匝
200
400
400
800
U1/V
1.50
2.12
4.98
5.66
U2/V
2.95
8.32
9.92
22.58