四川省凉山州冕宁县高级中学2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题 Word版含答案

冕宁中学高2022届高二下期半期考试物理试卷
（总分110分 完成时间100分钟）
第Ⅰ卷
一．选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8小题为单选，9－12小题为多选，选不全得2分，错选、不选不得分。）
10274300119253001、关于麦克斯韦电磁场理论、电磁场和电磁波，下列说法错误的是 （　　）
A．均匀变化的电场一定产生稳定的磁场,均匀变化的磁场一定产生稳定的电场
B．接收无线电波时需要对电磁波进行调制和检波
C．电磁波的传播不需要介质，并且电磁波能产生干涉和衍射现象
D．麦克斯韦提出电磁理论并预言电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在
2、图中能产生感应电流的是（　　）
A. B. C. D.
38385752051053、如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是(　　)
A. P、Q将相互靠近 B. P、Q将相互远离
C. 磁铁的加速度大于g D. 磁铁的加速度仍为g
4、如图所示的理想变压器，b是原线圈的中点接头，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上正弦交变电压，现将单刀双掷开关与a连接，下列说法正确的是（ ）
383857564770A. 滑动变阻器触头P向上移动时，电压表、电流表示数均变小
B. 滑动变阻器触头P向上移动时，原线圈中电流增大
C. 单刀双掷开关由a转向b，电压表、电流表示数均变大
D. 单刀双掷开关由a转向b，变压器输入功率将变小
31908753244855、如图所示为均质玻璃圆柱体的横截面图，其中MN为过圆心O的水平直线。现有两单色细光束a、b相对NM两侧对称且平行MN照射玻璃圆柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点。则a、b两束光相比（　　）
A．玻璃对a光的折射率比b光小
B．在玻璃中a光的传播速度比b光小
C．在玻璃中a光的传播时间比b光短
D．在玻璃中a光的频率比b光的频率小
19621506921506、图甲表示一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v以及传播方向分别是(　　)
A. v＝25cm/s，向左传播
B. v＝50cm/s，向右传播
C. v＝25cm/s，向右传播
D. v＝50cm/s，向左传播
7、如图所示为一弹簧振子做简谐运动的振动图象，下列说法正确的是 （ ）
326707513970A. t = 2s的时刻，振子具有最大正向加速度
B. t = 4s的时刻，振子具有最大负向速度
C. t = 8s的时刻，振子具有最大正向位移
D. t = 10s的时刻，振子具有最大正向回复力
28549607289808、有一摆长为false的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉未被拍入）．P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点间的距离为（ ）．
A. false B. false C. false D. 无法确定
9、如图甲所示，false匝的线圈两端false、false与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列说法正确的是（ ）
395287513970247650052070A. 线圈中产生的感生电场沿逆时针方向
B. 电压表的正接线柱接线圈的false端
C. 线圈中磁通量的变化率为false
D. 电压表的读数为false
360045068389510、 如图所示，表示两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为false，波速和波长均为false和false，false点是false连线的中点，下列说法中正确的是（ ）
A. 图示时刻false、false两点竖直高度差为false
B. false点是振动加强点，false点是振动减弱点
C. 图示时刻false点正处在平衡位置且向上运动
D. 从图示时刻起经false后，false点通过的路程为false
11、将false的电阻接入如图所示的交流电路中，电源内阻不计，则可判断（ ）
31121356350A. 此交流电压的有效值为false
B. 此交流电频率为false
C. 线圈在磁场中转动角速度为false
D. 在一个周期内电阻false上产生的热量是false
305752537401512、一列简谐横波沿false轴正方向传播，传播速度为false．当波传到false处的质点false时，波形如图所示．则以下判断正确的是（ ）
A. 这列波的周期为false
B 再经过false，质点false第一次回到平衡位置
C. 再经过false，false处的质点false到达波峰处
D. 质点false到达波峰时，质点false恰好到达平衡位置而且向上振．
第Ⅱ卷
二．实验题（共14分，请将答案填写在空格里.)
right1016013、（4分）如图所示，在“用插针法测定玻璃砖的折射率”的实验中，一位同学已完成了部分实验操作，他在白纸上false点画出界面的法线false，并画出一条带箭头的线段false作为入射光线．在入射光线上竖直地插上两枚大头针false、false，透过玻璃砖观察大头针false、false的像，在false位置插的大头针正好挡住false、false的像，在false位置插的大头针正好挡住前三个大头针的像．请你在图中完成整个光路图，并标出角false和角false，根据false．可计算出玻璃的折射率。
14、（10分）某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验。
26949402000250-47625114300（1）如图甲，摆球的直径 d = cm；让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图乙所示，那么单摆摆长 l = cm；测定了 n 次全振动的时间 t 如图丙所示，那么秒表的读数是 s。测得重力加速度表达式为 g = （相关数据用 l、t、n 表示）
4638675944245（2）测出不同摆长对应的周期 T，用多组实验数据作出 T2 ? L 图象，也可以求出重力加速 度 g。已知三位同学做出的 T2 ? L 图线如下图中的 a、b、c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都过原点，图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确 的是 （选填选项前的字母）。
A．出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长 L
B．出现图线 c 的原因可能是误将 51 次全振动记为 50 次
C．图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值
三．计算题（本题共5小题，共48分．解答时必须写出文字说明、方程和重要演算步骤，只写最后结果的不得分．有数值运算的结果要写出数值和单位．）
332422561468015、（8分）如图所示，AB为空气与某种介质的界面，直线MN垂直于界面AB．某单色光以i=60°的入射角从空气射到界面上，折射角r=30°．设光在空气中的传播速度约为c=3×108m/s．求：
（1）光在这种介质中的传播速度大小v；
（2）若光由这种介质射向空气，发生全反射的临界角的正弦值sinC
16、（9分）如图（俯视图），虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，边长为L=0.4m，质量为m=0.5kg的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上．从t=0时刻起，用水平恒力F向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的v-t图像如右图所示．求：
（1）恒力F的大小；
（2）线框进入磁场过程中感应电流大小；
线框进入磁场过程中线框产生的热量．
134048531115
4343400145097517、（9分）如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长false、false，其匝数false匝，总电阻false，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环false、false（集流环）焊接在一起，并通过电刷和false的定值电阻相连接．线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度false，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴false匀速转动，角速度false．求：
（false）从图示位置开始计时，请写出false上电流的瞬时值表达式．
（false）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过false周期通过电阻false的电荷量；
（false）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热．
18、（10分）如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是t1=0时刻的波形，虚线是t2=1s时刻的波形．
（1）求该列波可能周期和波速；
（2）若波速为5m/s，其传播方向如何？请画出质点P从t1时刻为计时起点的振动图像．（至少画出一个周期，并在图中标上周期和振幅的数值）
21812257620
2600325206565519、（12分）如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L，放在水平绝缘桌面上，半径为R的圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量为2m，电阻为r，棒cd的质量为m，电阻为r。重力加速度为g。开始时，棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为1∶3。求：
(1)棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；
(2)棒cd在水平导轨上的最大加速度；
(3)两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。



冕宁中学高2022届高二下期半期考试物理答题卷
___班 姓名___________ 学号______ 成绩______
一．选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．1---8小题为单选，9—12小题为多选，选不全得2分，错选、不选不得分。）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二．填空题（共14分，请将答案填写在空格里.)
1962150159385
13、(4分)
14（1）d=__________ l=__________ t=__________ g＝_______ m/
（2）__________
三．计算题（本题共5小题，共48分．解答时必须写出文字说明、方程和重要演算步骤，只写最后结果的不得分．有数值运算的结果要写出数值和单位．）
15、(8分)
360045026035
233362546990
16、（9分）
4181475017、（9分）
18、（10分）
right5715
2438400124460
19、（12分）
冕宁中学高2022届高二下期半期考试物理试卷解析
（总分110分 完成时间100分钟）
第Ⅰ卷
一．选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8小题为单选，9－12小题为多选，选不全得2分，错选、不选不得分。）
10274300119253001、关于麦克斯韦电磁场理论、电磁场和电磁波，下列说法错误的是 （ B ）
A．均匀变化的电场一定产生稳定的磁场,均匀变化的磁场一定产生稳定的电场
B．接收无线电波时需要对电磁波进行调制和检波
C．电磁波的传播不需要介质，并且电磁波能产生干涉和衍射现象
D．麦克斯韦提出电磁理论并预言电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在
2、图中能产生感应电流的是（C）
A. B. C. D.
38385752051053、如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是( A )
A. P、Q将相互靠近 B. P、Q将相互远离
C. 磁铁的加速度大于g D. 磁铁的加速度仍为g
4、如图所示的理想变压器，b是原线圈的中点接头，从某时刻开始在原线圈c、d两端加上正弦交变电压，现将单刀双掷开关与a连接，下列说法正确的是（ C ）
383857564770A. 滑动变阻器触头P向上移动时，电压表、电流表示数均变小
B. 滑动变阻器触头P向上移动时，原线圈中电流增大
C. 单刀双掷开关由a转向b，电压表、电流表示数均变大
D. 单刀双掷开关由a转向b，变压器输入功率将变小
31908753244855、如图所示为均质玻璃圆柱体的横截面图，其中MN为过圆心O的水平直线。现有两单色细光束a、b相对NM两侧对称且平行MN照射玻璃圆柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点。则a、b两束光相比（　B　）
A．玻璃对a光的折射率比b光小
B．在玻璃中a光的传播速度比b光小
C．在玻璃中a光的传播时间比b光短
D．在玻璃中a光的频率比b光的频率小
19621506921506、图甲表示一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由图甲、乙中所提供的信息可知这列波的传播速度v以及传播方向分别是( D )
A. v＝25cm/s，向左传播
B. v＝50cm/s，向右传播
C. v＝25cm/s，向右传播
D. v＝50cm/s，向左传播
7、如图所示为一弹簧振子做简谐运动的振动图象，下列说法正确的是 （ B ）
326707513970A. t = 2s的时刻，振子具有最大正向加速度
B. t = 4s的时刻，振子具有最大负向速度
C. t = 8s的时刻，振子具有最大正向位移
D. t = 10s的时刻，振子具有最大正向回复力
28549607289808、有一摆长为false的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程的闪光照片如图所示（悬点和小钉未被拍入）．P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点间的距离为（ A ）．
A. false B. false C. false D. 无法确定
9、如图甲所示，false匝的线圈两端false、false与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列说法正确的是（ AD ）
395287513970247650052070A. 线圈中产生的感生电场沿逆时针方向
B. 电压表的正接线柱接线圈的false端
C. 线圈中磁通量的变化率为false
D. 电压表的读数为false
360045068389510、 如图所示，表示两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为false，波速和波长均为false和false，false点是false连线的中点，下列说法中正确的是（AC）
A. 图示时刻false、false两点竖直高度差为false
B. false点是振动加强点，false点是振动减弱点
C. 图示时刻false点正处在平衡位置且向上运动
D. 从图示时刻起经false后，false点通过的路程为false
11、将false的电阻接入如图所示的交流电路中，电源内阻不计，则可判断（ BD ）
31121356350A. 此交流电压的有效值为false
B. 此交流电频率为false
C. 线圈在磁场中转动角速度为false
D. 在一个周期内电阻false上产生的热量是false
323977044259512、一列简谐横波沿false轴正方向传播，传播速度为false．当波传到false处的质点false时，波形如图所示．则以下判断正确的是（ AC ）
A. 这列波的周期为false
B 再经过false，质点false第一次回到平衡位置
C. 再经过false，false处的质点false到达波峰处
D. 质点false到达波峰时，质点false恰好到达平衡位置而且向上振．
第Ⅱ卷
二．实验题（共14分，请将答案填写在空格里.)
35598101397013、（4分）如图所示，在“用插针法测定玻璃砖的折射率”的实验中，一位同学已完成了部分实验操作，他在白纸上false点画出界面的法线false，并画出一条带箭头的线段false作为入射光线．在入射光线上竖直地插上两枚大头针false、false，透过玻璃砖观察大头针false、false的像，在false位置插的大头针正好挡住false、false的像，在false位置插的大头针正好挡住前三个大头针的像．请你在图中完成整个光路图，并标出角false和角false，根据false．可计算出玻璃的折射率。
right37084014、（10分）某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验。
left158750
5010150595630（1）如图甲，摆球的直径 d = cm；让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下 垂，如图乙所示，那么单摆摆长 l = cm；测定了 n 次全振动的时间 t 如图丙所示，那么秒表的读数是 s。测得重力加速度表达式为 g = （相关数据用 l、t、n 表示）
（2）测出不同摆长对应的周期 T，用多组实验数据作出 T2 ? L 图象，也可以求出重力加速 度 g。已知三位同学做出的 T2 ? L 图线如下图中的 a、b、c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都过原点，图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确 的是 （选填选项前的字母）。
A．出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长 L
B．出现图线 c 的原因可能是误将 51 次全振动记为 50 次
C．图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值
三．计算题（本题共4小题，共38分．解答时必须写出文字说明、方程和重要演算步骤，只写最后结果的不得分．有数值运算的结果要写出数值和单位．）
332422561468015、（8分）如图所示，AB为空气与某种介质的界面，直线MN垂直于界面AB．某单色光以i=60°的入射角从空气射到界面上，折射角r=30°．设光在空气中的传播速度约为c=3×108m/s．求：
（1）光在这种介质中的传播速度大小v；
（2）若光由这种介质射向空气，发生全反射的临界角的正弦值sinC
【详解】（1）根据折射率的公式可知false，光在这种介质中的传播速度为false
（2）全反射临界角正弦值为false
16、（8分）如图（俯视图），虚线右侧有竖直向下的磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，边长为L=0.4m，质量为m=0.5kg的正方形导线框起初静止在光滑水平地面上．从t=0时刻起，用水平恒力F向右拉线框从图示位置开始运动，此后线框运动的v-t图像如右图所示．求：
（1）恒力F的大小；
（2）线框进入磁场过程中感应电流大小；
线框进入磁场过程中线框产生的热量．
134048531115
（1）由v-t图可知，在0-0.4s内线框在拉力F作用下，做初速度为0的匀加速度直线运动
由v-t图得：加速度false
由牛顿第二定律得：false
（2）线框以速度为false匀速进入磁场，由平衡条件得：false
解得：false
（3）线框匀速进入磁场过程中，由能量守恒定律得：false
16. 如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长false、false，其匝数false匝，总电阻false，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环false、false（集流环）焊接在一起，并通过电刷和false的定值电阻相连接．线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度false，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴false匀速转动，角速度false．求：
（false）从图示位置开始计时，请写出false上电流的瞬时值表达式．
（false）从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始计时，经过false周期通过电阻false的电荷量；
（false）在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热．
【答案】（false）false；（false）false；（false）false
【解析】
（false）线圈中感应电动势的最大值false，其中false
false 线圈中感应电流的最大值false
（false）设从线圈平面通过中性面对开始，经过false周期的时间false
此过程中线圈中的平均感应电动势false
通过电阻false的平均电流： false，
通过电阻false的电荷量：false；代入数据，解得：false
（false）线圈中感应电流的有效值false
线圈转动一周的过程中，电流通过整个回路产生的焦耳热：false
17、（10分）如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是t1=0时刻的波形，虚线是t2=1s时刻的波形．
（1）求该列波可能周期和波速；
（2）若波速为5m/s，其传播方向如何？请画出质点P从t1时刻为计时起点的振动图像．（至少画出一个周期，并在图中标上周期和振幅的数值）
21812257620
【详解】（1）有图像可知，波长为false 若波沿x轴正方向传播，在false内传播距离的表达式为false
则有false
波速为：false
若波沿x轴负方向传播，则在false内传播距离表达式为：false
则有：false
波速为：false
（2）若波速为5m/s，则在false内传播距离为：false由波的平移法可知，波沿x轴正方向传播，且波的周期为false 质点P从t1时刻为计时起点的振动图像如下图所示：
18、（12分）如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L，放在水平绝缘桌面上，半径为R的圆弧部分处在竖直平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量为2m，电阻为r，棒cd的质量为m，电阻为r。重力加速度为g。开始时棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为1∶3。求：
(1)棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；
(2)棒cd在水平导轨上的最大加速度；
(3)两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热。



12. 【解析】(1)设ab棒进入水平导轨的速度为v1，ab棒从圆弧导轨滑下机械能守恒：2mgR＝×2mv　①
离开导轨时，设ab棒的速度为v1′，cd棒的速度为v2′，ab棒与cd棒在水平导轨上运动
由动量守恒得2mv1＝2mv1′＋mv2′　②
两棒离开导轨做平抛运动的时间相等，由水平位移x＝vt可知v1′∶v2′＝x1∶x2＝1∶3　③
联立①②③解得v1′＝，v2′＝。
(2)ab棒刚进入水平导轨时，cd棒受到的安培力最大，此时它的加速度最大，
此时回路的感应电动势为E＝BLv1　④
I＝　⑤
cd棒受到的安培力为Fcd＝BIL　⑥
cd棒有最大加速度为a＝　⑦
联立④⑤⑥⑦解得：a＝
(3)根据能量守恒，两棒在轨道上运动过程产生的焦耳热为Q＝×2mv－　⑧
联立①⑧并代入v1′和v2′，解得：Q＝mgR
【答案】(1) 　　 (2) (3)mgR