一、选择题（本大题共15个小题，第1-12题只有一项符合题目要求，每小题3分，共36分，第13-15题有多项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共12分，选择题总共48分）
1．物理学发展源于生活，沉于理论，归于实验，下列关于物理学史的说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦通过实验得出了电磁场统一理论，为电磁学的发展奠定了基础
B．楞次发现了电磁感应现象，并通过实验得出了产生电磁感应现象的条件
C．奥地利物理学家开普勒在铁道旁散步时发现波源与观察者相互靠近或相互远离时，
接收到波的频率都会发生变化，人们把这种现象称为开普勒效应
D．惠更斯通过详尽的实验研究，发现单摆做简谐运动的周期T和摆长的二次方根成正比
2．根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：
①当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高
②肥皂膜在阳光下呈现彩色 ③闻其声而不见其人
④观众在看立体电影时要戴上特质的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感；
这些物理现象分别属于波的（ ）
A．偏振、干涉、多普勒效率、折射 B．多普勒效应、衍射、干涉、偏振
C．多普勒效应、干涉、衍射、偏振 D．衍射、干涉、多普勒效应、偏振
3．如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动，O为平衡位置，P是ON间一点，则（ ）
A．振子从M运动到O的过程中势能增大
B．振子从O运动到N的过程中动能增大
C．振子通过P点时加速度方向向左
D．振子通过P点时回复力方向向右
4．利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流电流。如图为某一正弦交变电流整流后的输出电流，则该输出电流的有效值（ ）
A． B． C． D．
5．光线从折射率为的介质中射向空气，如果入射角为60°，下图中光路可能的是( )
A． B． C． D．
6．一列简谐波沿轴正方向传播，在时刻的波形如图所示，已知波的速度为。则时刻正确的波形应是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
7．一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，图乙所示为该波中处质点P的振动图像．下列说法正确的是（ ）
A．此波的波速为
B．此波沿x轴正方向传播
C．时质点P的速度最大
D．时质点P的加速度最大
8．如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为a、b、c三束单色光。如果b光是蓝光，则以下说法正确的是（ ）
A．a光可能是紫光 B．c光可能是红光
C．a光的波长小于b光的波长 D．b光的频率小于c光的频率
9．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，0.5s后x=4m处的质点e第一次回到平衡位置，则（ ）
A．此列波的传播速度为4m/s
B．时a处质点的加速度为0
C．时b处质点沿y轴负方向运动
D．时c处质点沿y轴正方向运动
10．某时刻LC振荡电路中线圈内部的磁场方向和电容器极板的带电情况如图所示。以下说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．线圈中的磁场能正在增加
C．线圈中的电流正在增大
D．线圈中的自感电动势正在阻碍电流增大
11．在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡．线圈L的自感系数足够大，电阻不可以忽略。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S时，A1和A2同时亮
B．闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮
C．断开开关S后的瞬间，A2闪亮一下再熄灭
D．断开开关S后的瞬间，流过A2的电流方向向右
12．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1，灯泡a和b的额定电压相同，当原线圈输入的交变电压时，两灯泡均能正常发光，且滑动变阻器调节过程中灯泡不会被烧坏，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定电压是44V
B．副线圈中交变电流的频率为12.5Hz
C．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，灯泡a两端的电压变小
D．当滑动变阻器的滑片向下滑动时，变压器的输入功率变小
13．弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时，振子的速度方向向左
B．时振子正在做加速度增大的减速运动
C．和时，振子的加速度完全相同
D．到的时间内，振子的速度逐渐减小
14．一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（ ）
A．此单摆的固有频率为0.5Hz
B．此单摆的摆长约为1m
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
15．图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象A．如图乙所示．发电机线圈的内电阻r＝2Ω，外接灯泡的电阻R＝10Ω，则（ ）
A．在t＝0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最大
B．电压表的示数为6V
C．灯泡消耗的电功率为2.5W
D．线圈转动产生电动势的表达式
二、实验题（本题共3个小题，16题2分，17题4分，18题8分，共14分）
16．“测定玻璃的折射率”的实验中，在水平放置的白纸上放好玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，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。
（1）在插和时，应使________（选填选项前的字母）
A．只挡住的像 B．只挡住
C．同时挡住、的像 D．挡住及、的像
（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，如图记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是________
A． B． C． D．
17．利用双缝干涉测量光的波长实验中，双缝相距d，双缝到光屏的距离L，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图所示，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为11.1，15.6，相邻两条纹间距______。
（2）波长的表达式______（用、L、d表示）。
18．某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中测量了一些数据，其中的一组数据如下所示。
（1）用游标卡尺测量摆球直径，卡尺游标位置如图甲所示，可知摆球直径是________cm。
（2）该同学用秒表记录了单摆振动30次全振动所用的时间如图乙所示，则单摆的周期是________s。（保留三位有效数字）
（3）如果他测得的g值偏小，可能的原因是( )
A．将摆线长作为摆长
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时，秒表过迟按下
D．实验中误将29次全振动数记为30次
（4）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长l，测出相应的周期T，从而得出几组对应的l与T的数值，再以为横坐标，为纵坐标，将所得数据连成直线如图丙所示，利用图线斜率可求出g＝________。（保留三位有效数字）
三．计算题（本大题共4个小题，10分+10分+9分+9分，共38分）
19．如图所示，横截面为直角三角形的玻璃砖ABC。其中∠C=30°，AB边长为L。一束单色光从AB边的中点D垂直射入玻璃砖，恰好在AC面发生全反射，最后从BC边上的F点（图中未标出）射出玻璃砖。已知光在真空中的传播速度为c。
（i）作出光路图并求出玻璃砖的折射率n；
（ii）求单色光在玻璃砖中传播的时间t。
20．如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求：
（1）图示中的送电电流
（2）用户得到的电压
（3）用户得到的功率。
21.如图所示,图甲为某一波在t=1.0 s时的图象,图乙为参与该波的质点P的振动图象。
(1)求该波波速。
(2)求再经过3.5 s时P质点经过的路程。
(3)判断波的传播方向
22.一列简谐横波图象如图所示,t1时刻的波形如图中实线所示,t2时刻的波形如图中虚线所示,已知Δt=t2-t1=0.5 s。
(1)若波向右传播，则这列波的可能波速的表达式。
(2)若波向左传播,且3T<Δt<4T,则波速多大
(3)若波速v=68 m/s,则波向哪个方向传播 青铜峡市宁朔县中2022-2023学年第二学期
高二年级物理期中考试答案
一、选择题（本大题共15个小题，第1-12题只有一项符合题目要求，每小题3分，共36分，第13-15题有多项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共12分，选择题总共48分）
1 ．D 2 ．C 3 ．C 4 ．B 5 ．C 6 ．A 7 ．B 8 ．D 9 ．A
10 ．A 11 ．B 12 ．A 13 .AB 14 .AB 15 .AC
二、实验题（本题共3小题，2+4+8=14分)
(1) CD/DC (1分），（2） D （1分）。
（1） 0.75 （2分），
（2） （用、L、d表示）（2分）。
（1） 1.940 cm（2分），（2） 1.90 s。（保留三位有效数字）（2分），
（3） A （2分），
（4）g＝ 9.86m/s2 ，（保留三位有效数字）（2分）。
参考答案：
1 ．D
【详解】 A．麦克斯韦提出了电磁场统一理论， 预言了电磁波的存在， 为电磁学的发展奠定 了基础，后来赫兹用实验证明电磁波的存在，选项 A 错误；
B．法拉第发现了电磁感应现象，通过实验得出了产生电磁感应现象的条件，选项 B 错误； C．奥地利物理学家多普勒在铁道旁散步时发现波源与观察者相互靠近或相互远离时， 接收 到波的频率都会发生变化，人们把这种现象称为多普勒效应，选项 C 错误；
D．惠更斯通过详尽的实验研究，发现单摆做简谐运动的周期 T 和摆长的二次方根成正 比，选项 D 正确。
故选 D。
2 ．C
【详解】 ①正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高，属于多普 勒效应；
②肥皂膜在阳光下呈现彩色，属于光的干涉；
③闻其声而不见其人，属于声波的衍射；
④观众在看立体电影时要戴上特质的眼镜，这样看到电影画面的效果具有立体感，属于光
的偏振的应用。
故选 C。
3 ．C
【详解】 A．由题意可知， 以向右为x 正方向， 振子从 M 运动到O 点时， 位移为零， 速度沿 正方向最大，弹簧处于原长，所以振子从 M 运动到 O 的过程中势能减小，故 A 错误；
B．振子从 O 运动到 N 的过程中，位移增大，速度减小，动能减小，故 B 错误；
CD．振子通过 P 点时，回复力相同且方向向左，根据牛顿第二定律知，加速度相同且方向 向左，故 C 正确， D 错误；
故选 C。
4 ．B
【详解】根据有效值的定义，让图示交变电流和一恒定电流都通过阻值为 R 的电阻，在相 同时间(一个周期 T)内产生的热量相等，可得
( 10 2 T 2
| 2 )| R . 2 = I有RT
解得有效值为
(
有
)I = 5A
故选 B。
5 ．C
【详解】先根据 sinC＝1/n 求出临界角为 45°，由于入射角等于 60°大于临界角， 则必定发生 全反射，因此只有反射光线而无折射光线．
思路分析：介质为光密介质，空气为光疏介质，当入射角大于临界角时会发生全反射现象 试题点评：本题考查了全反射中的临界角
6 ．A
【详解】经过 0.2s 波沿 x 轴正向传播的距离为
x=vt=2m
即传播半个波长，则波形为 A 所示。
故选 A。
7 ．B
【详解】 A．由图可知，此波的波长为
入= 4m
周期为
T = 2s
故此波的波速为
v = = 2m/s
A 错误；
B．根据同侧法可知，波沿 x 轴正方向传播， B 正确；
C ．t = 0.5s 时质点 P 处于最大振幅处，速度最小， C 错误；
D ．t = 1.0s 时质点 P 处于平衡位置，加速度最小， D 错误。 故选 B。
8 ．D
【详解】A．对同一种介质，光的频率越大，其折射率就越大，折射时的偏折程度就越大； 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中， 由红到紫光的频率越来越大、折射率依次越来越 大，红光的频率率和折射最小，紫光的频率和折射率最大；如果 b 是蓝光，则 a 光的频率
小于蓝光，因而 a 不可能是紫光，故 A 错误；
B．由于 c 光的偏折程度大于 b 光， 所以 c 光的折射率比 b 光大， c 光的频率高于 b 光， 故 c 光不可能是红光，故 B 错误；
C．由于 a 光的偏折程度小于 b 光， a 光的折射率小于 b 光的折射率， 其频率比 b 光的小， a 光的波长大于 b 光的波长，故 C 错误；
D．由于 c 光的偏折程度大于 b 光，其频率比 b 光的大，故 D 正确。
故选 D。
9 ．A
【详解】 A．根据题意可知，此列波的周期为1s，根据波形图可知，此列波的波长为 4m ，
则此列波的传播速度为
v = = 4 ms
故 A 正确；
B ．由波形图可知， t = 0 时 a 处质点在正向最大位移处，则加速度为最大，故 B 错误； C ．根据平移法可知， t = 0 时 b 处质点沿 y 轴正方向运动，故 C 错误；
D．根据平移法可知， t = 0 时 c 处质点沿 y 轴正方向运动， t = 0.5s 时， 经过半个周期， 再次 回到平衡位置，沿 y 轴负方向运动，故 D 错误。
故选 A。
10 ．A
【详解】 A．由题图中自感线圈中的磁场方向可以判断电路中的电流方向指向电容器的下极 板，故电容器充电， A 正确；
B．电容器充电过程中线圈的磁场逐渐减弱， 电容器里的电场逐渐增强， 磁场能逐渐转化为 电场能， B 错误；
C．由于线圈的自感作用， 电容器放电时， 放电电流由 0 逐渐增大， 到放电完毕时， 放电电 流最大；电容器充电时，充电电流逐渐减小，充电完毕时电路中电流为 0 ，C 错误；
D ．线圈中的自感电动势正在阻碍电流减小， D 错误。
故选 A。
11 ．B
【详解】 AB．灯 A1 与电感线圈串联，当开关 S 闭合时，灯 A2 立即发光，通过线圈 L 的电 流增大， 穿过线圈的磁通量增大， 根据楞次定律可知线圈产生的感应电动势与原来电流方向
相反，阻碍电流的增大，通过线圈的电流只能逐渐增大， A1 逐渐亮起来．所以 A2 比 A1 先 亮，故 A 错误， B 正确；
C ．由于线圈直流电阻不可以忽略， 当电流逐渐稳定时， 线圈不产生感应电动势， A2 的电流 比 A1 的电流大，当开关 S 断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源， 与灯泡 A1 、A2 构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，由于稳定后 A2 的电流比 A1 的电 流大，所以 A2 不会闪亮一下，故 C 错误；
D．断开开关 S 时，流过线圈 L 的电流逐渐减小，方向不变，所以流过 A2 的电流方向与开 始相反，方向向左，故 D 错误。
故选 B。
12 ．A
【详解】 A．设灯泡 a 和 b 的额定电压均为 U，则变压器原线圈两端的电压为 4U ，原线圈 回路有
U + 4U = 220V
解得
U = 44V
故 A 正确；
B．副线圈中交变电流的频率为
f = = 5Hz
故 B 错误；
CD．设副线圈总电阻为 R ，原副线圈的匝数比为 ，则有
U出 = Ua + U1 = I1Ra + I2 R = I1Ra + I1R = I1 (Ra + R)
当滑动变阻器的滑片向下滑动时， 副线圈电阻减小， 则原线圈电流I1 增大， 变压器的输入功
率变大，灯泡 a 两端电压变大，故 CD 错误。
故选 A。
13 ．AB
【详解】 A．从振子的位移— 时间图像可以看出， t = 0.8s 时， 振子经过平衡位置向负方向运 动，取向右为正方向，所以振子速度方向向左，故 A 正确。
B ．t = 0.2s 时， 振子处在从平衡位置向右侧最大位移处运动的过程中， 离平衡位置越远， 加
速度越大，振子做的是加速度增大的减速运动，故 B 正确。
C ．t = 0.4s 时，振子处在正向最大位移处，加速度向左， t = 1.2s 时，振子处在负向最大位 移处，加速度向右，虽然两个位置加速度大小相等，但方向相反，故 C 错误。
D ．t = 0.4s 到t = 0.8s 的时间内，振子从正向最大位移处向平衡位置运动，振子速度逐渐增
大，故 D 错误。
故选 AB。
14 ．AB
【详解】 A．由共振曲线可知， 当驱动力频率为 0.5Hz 时振幅最大， 此时产生共振现象， 故
单摆的固有频率
(
f
)= 0.5Hz
A 正确；
B．单摆的周期为
T = = 2s
根据单摆的周期公式可知
(
g
)T = 2几
解得
(
gT
2
4
几
2
) (
l
)= 必 1m
B 正确；
CD．根据单摆的周期公式可知
(
g
)T = 2几
摆长增长时， 单摆的周期增大， 固有频率减小， 产生共振的驱动频率也减小， 共振曲线的峰 将向左移动， CD 错误。
故选 AB。
15 ．AC
【详解】 A．在t = 0.01s 时刻，电动势为 0 ，则为中性面，穿过线圈磁通量最大， A 正确； BD．电动势的最大值为
(
m
)E = 6 V
周期为 0.02s，则瞬时电动势的表达式为
e = Em sin( )t = 6 sin100几t(V)
电压表的示数为交流电的有效值，且电压表测量外电路电压，故
BD 错误；
C．灯泡消耗的功率
C 正确。
故选 AC。
16 ． CD/DC D
U = R = R = 5V
P = = W = 2.5W
【详解】(1) [1] “测定玻璃的折射率”的实验中，大头针均应在同一传播光路上，即P3 同时
挡住P1 、P2 的像且P4 挡住P3 及P1 、P2 的像。
故选 CD。
(2) [2]光由光疏介质(空气) 到光密介质(玻璃) 中时， 入射角应大于折射角， 且根据折 射定律可知光射入玻璃的入射角应等于射出玻璃时的折射角，即入射光线和出射光线平行。 故选 D。
(
=
=
)17 ． 11.1 15.6 0.75 x 变小 【详解】(1)游标卡尺读数分别为
(
d
)
(
A
)x = 11mm+ 1 0. 1mm = 11. 1mm
(
B
)x = 15mm+ 6 0. 1mm = 15.6mm
相邻两条纹间距
Δx = xB xA = 15.6 11. 1 mm = 0.75mm
(2)由
(
Δ
x
=
入
) l
d
得
(
l
)入= Δx
(3)由
v = 入f
知频率高的单色光波长短，所以根据
(
l
d
)Δx =
判断出干涉条纹间距将变小。
18 ． 1.940 1.90 A 9.86m/s2
【详解】 (1)[1]摆球直径是
d=19mm+8 0.05mm=19.40mm=1.940cm
(2)[2]分针已过半分钟线，故秒表的读数为
(
t
)= 56.9s
可知，单摆的周期是
T = t = 56.9 s 必 1.90s
n 30
(3)[3]单摆周期公式为
(
T
=
2
) (
g
)
整理得
42 l
(
g
=
2
)T
A．将摆线长作为摆长，使摆长偏小，导致测得的 g 值偏小， A 正确；
B．摆线上端未牢固地系于悬点， 振动中出现松动， 使摆线长度增加了， 导致测得的 g 值偏
大， B 错误；
C．开始计时，秒表过迟按下，测得的周期偏小，导致测得的 g 值偏大， C 错误；
D．实验中误将 29 次全振动数记为 30 次， 测得的周期偏小， 导致测得的 g 值偏大， D 错误。 故选 A。
(4)[4]由单摆的周期公式可得
(
T
=
l
)2 4几2
g
由图丙可得
(
2
4
几
2
)k=4s /m=
g
解得
g必 9.86m/s2
19．(i) n = ；(ii)
【详解】(i)根据题意，作出光路图如图所示
由几何关系可知，光在 AC 面上的入射角α=60°，由于光在 AC 面恰好发生全反射故临界角 C=α=60°
玻璃砖的折射率
n = =
解得
n =
(ii)由光路图和几何关系可得
DE= L ，EF= L
单色光在玻璃砖中通过的路程为
s=DE+EF= L
单色光在玻璃砖中的传播速度
v = c
n
所以单色光在玻璃砖中传播的时间
t = =
20 ．(1) 20A ；(2) 220V ；(3) 88kW 【详解】 (1)根据
=
可得
(
2
1
n
)U = n2 U = 5000V
1
又因为
(
2
1
)P = P = 100kW
则输电线上的电流为
(
2
)I = P2 = 20A
(
2
)U
(2)输电线上损失的电压为
(
2
线
)U = I R = 600V
降压前的电压为
(
3
2
)U = U 一 U = 4400V
用户得到的电压为
(
4
3
n
)U = n4 U = 220V
3
(3)输电线上损失的功率为
(
线
2
线
)P = I2 R = 12kW
用户得到的功率为
(
用
1
线
)P = P 一 P = 88kW
(
21
．(
1
)
4m/s
；(
2
)
)；(3) 2.8m ，0 ，4m ，0
【详解】(1)由题图可知该波的波长为 λ=4m，周期为 T=1s，所以波速为 v = = 4m/s
(2) 由题图乙可知 t=1.0s 时 P 质点沿y 轴负方向运动， 则此时 P 质点应位于波传播方向的 上坡上，所以该波沿 x 轴负方向传播，因为
3.5s = 3T +
所以将图甲中波形图向左平移 0.5 个波长即可得到再经过 3.5 s 时的波形图，如图所示。
(3)再经过 3.5s 时， P 质点的路程为
(
1
)s = 3.5 4A = 2.8m
此时 P 质点正位于平衡位置，所以位移为 0。
再经过 5s 时， P 质点的路程为
(
2
)s = 5 4A = 4m
22.
