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2025-2026学年北京市第171中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.在物理学的发展过程中，许多科学家作出了巨大的贡献。以下关于物理学史的叙述符合实际的是( )
A. 安培首先发现了电流的磁效应现象
B. 麦克斯韦建立电磁场理论并预言电磁波存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在
C. 牛顿提出光子说，很好的解释了光电效应现象
D. 能量子首先是由法拉第提出的
2.如图甲所示为一列简谐横波在时的波形图，图乙是这列波中点的振动图像。关于这列波下列说法中正确的是( )
A. 这列波在向轴正方向传播 B. 这列波的波长为
C. 这列波的频率为 D. 这列波的波速为
3.如图所示为一个正弦式交变电流的波形图。下列说法中正确的是( )
A. 该交流电的周期是 B. 该交流电的电流峰值为
C. 该交流电的电流有效值为 D. 个周期内电流方向改变次
4.有关光的现象，下列说法正确的是( )
A. 衍射现象说明光具有粒子性 B. 干涉现象说明光是横波
C. 偏振现象说明光具有粒子性 D. 光电效应说明光子有能量
5.对于以下光学现象的说法中正确的是( )
A. 图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝、间的距离，两相邻亮条纹间距离将增大
B. 图乙是单缝衍射实验现象，若只在狭缝宽度不同情况下，上图对应狭缝较窄
C. 图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的
D. 图丁中的、是偏振片，当固定不动，缓慢转动时，只有当、的透振方向完全相同时光屏上才是明亮的，当、的透振方向不完全相同时光屏上都是黑暗的
6.光刻机是制作芯片的核心装置，主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示，光刻机使用的是深紫外线，其波长为为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体折射率大于以提高分辨率，则与没加入液体相比下列说法正确的是( )
A. 深紫外线进入液体后频率变大 B. 深紫外线进入液体后传播速度不变
C. 深紫外线进入液体后波长变长 D. 深紫外线在液体中更不容易发生明显衍射
7.某同学为了探究电感线圈和小灯泡对电路中电流的影响，设计了如图甲所示的电路，电路两端电压恒定，、为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关得到如图乙所示的电流随时间变化的图像。电路稳定后，小灯泡发出微弱的光。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零
B. 曲线描述的是电流传感器中电流随时间变化的规律
C. 若断开开关，小灯泡闪亮后熄灭
D. 闭合开关到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻保持不变
8.图甲是光电效应实验装置示意图，图乙是研究光电效应电路中、两束入射光照射同种金属时产生的光电流与电压的关系图像，图丙是、两种金属的光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，图丁是某种金属的遏止电压与入射光频率之间的关系图像。下列说法正确的是( )
A. 在图甲实验中，改用光强足够大的红外线照射锌板验电器指针也会张开
B. 由图乙可知，光的频率等于光
C. 由图丙可知，金属的逸出功大于金属的逸出功
D. 由图丁可知，该图线的斜率为普朗克常量
9.如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播可视为简谐波。可利用两个能够等间隔滴水的装置、来研究波的叠加现象，图乙所示为以、为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知、的振幅均为，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是( )
A. 处质点做简谐运动，振幅为
B. 处质点此刻的位移大小为
C. 若想观察到稳定的干涉现象，可将滴水间隔调大
D. 只要将的滴水间隔调至和的相等，处质点就做振幅为的简谐运动
10.轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球做简谐运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为，箱子和小球的质量均为，重力加速度为。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内，下列说法正确的是( )
A. 箱子落地后，小球简谐运动的加速度最大值为
B. 箱子落地后，弹簧弹力的最大值为
C. 箱子落地后，小球运动的最大速度为
D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
11.如图所示为无线充电示意图，通过变压器改变电压大小，整流电路改变交、直流，发射线圈连接的交流电，发射线圈与接收线圈匝数之比为：，若工作状态下，接收线圈内的磁通量约为发射线圈的，不计其他损耗，下列说法正确的是( )
A. 发射线圈中的电流每秒钟方向变化次
B. 接收线圈与发射线圈中交变电流的周期相同
C. 接收线圈与发射线圈中的功率相同
D. 接收线圈的输出电压有效值为
12.如图甲所示，粗细均匀的一根木筷下端绕几圈铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中。把木筷往上提起一段距离后由静止释放，木筷就在水中做振幅为的简谐振动，以木筷所受浮力为纵轴，时间为横轴，浮力随时间变化图像如图乙所示。规定竖直向上为位移的正方向，忽略水的阻力，下列说法正确的是( )
A. 木筷系统做简谐运动的周期为 B. 木筷系统的重力为
C. 时刻木筷的位移为 D. 时刻木筷的位移为
13.如图所示，间距为、足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，并处于垂直水平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，左端接有电容为的电容器，质量为的金属杆垂直于导轨放置且接触良好，金属杆及导轨的电阻不计。现用平行于导轨向右的恒定拉力拉着金属杆从静止开始运动，整个过程电容器未被击穿，下列说法正确的是( )
A. 金属杆最终以某一速度做匀速运动
B. 金属杆向右做匀加速运动，且加速度大小恒为
C. 从拉力刚作用在金属杆上开始计时，经时间电容器上储存的电荷量为
D. 电容器储存的电能总等于拉力做的功
14.电容式键盘具有噪音小、寿命长、触发键程可控等优势。图甲为电容式键盘按键的原理图，每个按键下方由互相平行且间距为的活动金属板和固定金属板构成。为探究按键原理，一同学设计了如图乙所示的电路。先将单刀双掷开关接，一段时间后将开关接到，测出了按键未按下时振荡电流频率为。下列说法正确的是( )
A. 当开关接时，若测得灵敏电流计示数减小，说明按键一定正在回弹
B. 当开关接时，若将按键按下，则电流将从左端流入灵敏电流计
C. 当开关接时，若测得振荡电流频率减小，说明按键正在向下运动
D. 当开关接时，若测得振荡电流频率为，说明按键已被按下了
三、实验题：本大题共3小题，共16分。
15.在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的值偏大，可能的原因是 。
A.摆球质量过大
B.单摆振动时振幅较小
C.测量摆长时，只考虑了线长，忽略了小球的半径
D.测量周期时，把个全振动误认为个全振动，使周期偏小
在演示简谐运动图像的沙摆实验中，使木板沿直线做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出如图乙所示曲线，、、、均为直线上的点，测出，，摆长为可视为不变，摆角小于，则该沙摆的周期为 ，木板的加速度大小约为 取，取。
16.在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针、，使挡住、的像，挡住和、的像．如图所示，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“”表示大头针的位置．图中表示经过大头针和的光线，该光线与界面交于点，表示法线．
请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角和折射角；
该玻璃砖的折射率可表示为______用和表示
17.为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，以下器材必须要选用的是 。
A.有闭合铁芯的原副线圈
B.无铁芯的原副线圈
C.直流电源
D.多用电表低压交流电压挡
补齐实验器材后，实验中保持原副线圈匝数不变，当原线圈接入电压增大，用多用电表测得副线圈两端电压 。选填“增大”“减小”或“不变”
用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表：
根据测量数据可判断直接与电源相连的线圈是 。填或
某同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器可视为理想电压表上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图甲所示，在时间内，该同学先断开开关，其后仅进行一项操作，再次闭合开关，得到之后的图像。该操作可能是 。
A.增加了交流电源的频率 B.摆正并拧紧了松动的铁芯
C.减少了副线圈的匝数 D.增加了原线圈的匝数
图乙中变压器为理想变压器，若原、副线圈的匝数比为：：，在交流电源的电压有效值和电阻确定的情况下，调节可变电阻，当 时，变压器原线圈获得输入电压为。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
18.电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为：，降压变压器原、副线圈匝数比为：，输电线的总电阻为。全校共有个班，每班有“，”灯盏，若只保证全部电灯正常发光，则：
降压变压器副线圈的电流多大？
输电线损失的功率多大？
升压变压器的输入电压多大？
19.如图甲所示为一个小型交流发电机的示意图，矩形线圈边长度为，边长度为，匝数为，在磁感应强度为的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻阻值为。不计线框电阻，电压表为理想电表。
在俯视图中标注线框转至实线位置时，截面和截面中电流方向用和表示；
请推导线圈处于俯视图实线位置时产生的感应电动势的表达式；
若对上述电路结构稍加改造，矩形线圈以边为轴从图示位置开始仍以角速度匀速转动，其他条件不变，转动过程中，线框、两点仍能与外电路保持良好连接。线圈由图丙位置转过的过程中，通过电阻的电荷量大小与以为轴转动从图甲位置转过的过程中通过的电荷量大小是否相等？请说明理由。
20.如图所示，竖直放置的劲度系数为的轻弹簧下端固定在水平地面上，上端连接质量为的小物块，另一质量也为的小物块叠放在上，点为弹簧原长位置，系统开始处于静止状态。现对施加一个竖直向上的恒力，使两小物块由静止开始向上运动。已知重力加速度大小为，弹簧的弹性势能为为弹簧的形变量。
为使小物块、恰能在初始位置脱离，求的最小值。
为使小物块、一起做简谐运动，求的最大值。
21.如图甲，一边长为、电阻为的正方形金属线框水平平放在光滑绝缘水平地面上，在地面上建立如图所示坐标系，空间存在垂直地面的磁场，在的区域中磁场方向向上，在 的区域Ⅱ中磁场方向向下，磁感应强度的大小随的变化规律如图乙，开始时刻线框边与轴重合．
若给线框以水平向右的初速度，同时在边施加一水平拉力，之后线框做 的匀速直线运动，求第秒内水平拉力做的功；
若、Ⅱ区域中的磁场均为磁感应强度为的匀强磁场，方向仍如图甲，现在图示位置给线框一初速度，线框边运动到磁场区域Ⅱ的右边界时速度恰为零，设线框从边在区域中运动时线框中产生的热量，线框边在区域Ⅱ中运动时线框中产生的热量为，求．
参考答案
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14.
15.

16.
17.
增大

18.降压变压器副线圈的电流是 输电线损失的功率是 升压变压器的输入电压是
19.在俯视图中标注线框转至实线位置时，截面和截面中电流方向见解答；
线圈处于俯视图实线位置时产生的感应电动势的表达式为；
线圈由图丙位置转过的过程中，通过电阻的电荷量大小与以为轴转动从图甲位置转过的过程中通过的电荷量大小是相等的
20.为使小物块、恰能在初始位置脱离，则的最小值为 为使小物块、一起做简谐运动，的最大值为
21.解：第秒内线框通过中间边界，当在区域Ⅱ中距中间边界，而在区域 距中间边界时，
边产生的感应电动势：
边产生的感应电动势：
代入数据解得回路中的电动势：
由于线框匀速运动，故水平拉力做的功等于线框中产生的焦耳热，即
设初速度为，匀速运动一段时间后减速，边到达中间界线时速度为，接着又匀速运动一段时间后，再减速，最后速度为，则对跨越中间边界的过程据动量定理有
对跨越最右边界的过程据动量定理有：
线圈运动时产生的平均感应电动势：
，电量
联立化简得
由上式可得：
则
故：

则：
答：第秒内水平拉力做的功；
．
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