资源简介

高二物理学科素养测评
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7
题只有一项符合题目要求，第 8~10 题有多项符合题目要求，每小题全部选对的得 4 分，选对
但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
1.光学在生活中有很多应用，下列说法正确的是（ ）
A.杨氏双缝干涉实验证明光是一种横波
B.太阳光照到肥皂泡表面呈现彩色条纹，这是光的干涉现象
C.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
D.内窥镜中的光导纤维传输信息利用了光的全反射原理，其内芯的折射率小于外套的折射率
2.高空作业人员必须要系安全带，如果质量为 60kg 的高空作业人员不慎跌落，自由下落 20m 后安全带刚好
被拉直，此后经过 0.6s 时间作业人员下落到最低点，则在时间 0.6s 内安全带对人的平均作用力大小为（重
力加速度大小为 10m/s2）（ ）
A.600N B.1400N C.2000N D.2600N
3.如图所示，三根电阻丝连接成一个闭合的正三角线框，O 为正三角形的中心，电流从 a 点流入 c 点流出。
已知三根电阻丝 ab、bc、ac 电阻之比为 3：1：2，流过 ac 边电流在 O 点产生的磁感应强度为 B，已知长直
导线电流在周围某点产生的磁场大小与电流大小成正比，与到直线电流的垂直距离成反比。则 O 点的磁感
应强度大小为（ ）
A.0 B.
C.B D.2B
4.如图为 LC 振荡电路在 t=0 时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为 0.4H，电容器
的电容为 40μF，其中振荡电路周期公式为 ，下列说法正确的是（ ）
A.0~ 的过程中，线圈中的磁场增强
B. ~ 的过程中，极板上的电荷逐渐增多
C. ~ 的过程中，两极板间电场强度大小逐渐减小
D. ~ 的过程中，电路中的电流逐渐增大
5.如图所示，交流发电机的线圈位于匀强磁场中，磁感应强度 。 时刻线圈从图示位置绕轴
以 的周期转动，已知线圈匝数 ，面积 ，电阻 ，定值电阻
，线圈与定值电阻组成闭合回路，图中电表均为理想电表（不计电路其他部分的电阻）。则线框
转动一周的过程中（ ）
A.感应电动势的最大值
B.电压表的读数为
C.通过定值电阻的电荷量
D.定值电阻 产生的焦耳热
6.如图所示，劲度系数为 的轻弹簧上端固定，下端拴质量为 的物块 ，现用一竖
直向下、大小为 的恒力 作用于 上，使其处于静止状态。某时刻撤去恒力 使 开始做简谐运动。
已知重力加速度 。则 运动过程中的最大回复力 及其振动的振幅 分别为（ ）
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
7.如图所示，边长为 的等边三角形 区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 ，一束
质量为 、电荷量为 （ ）的同种带电粒子（不计重力），从 边的中点，以不同速率沿不同方
向射入磁场区域（均垂直于磁场方向射入），下列说法正确的是（ ）
A.若粒子均平行于 边射入，则从 边射出的粒子最大速率为
B.若粒子均平行于 边射入，则从 边射出的粒子最小速率为
C.若粒子均垂直于 边射入，则粒子可能从 边上距 处射出
D.若粒子射入时的速率为 ，则粒子从 边射出的最短时间为
8.汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈 ，埋在地下的线圈分别为 1、2，通上顺
时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（ ）
A.线圈 1、2 产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈 1 过程产生感应电流方向为
C.汽车离开线圈 1 过程产生感应电流方向为
D.汽车进入线圈 2 过程受到的安培力方向与速度方向相反
9.如图（a），在均匀介质中有 A、B、C 三点，其中 BC 垂直于 AB， ， 。如图（b），
实线、虚线分别为 A、B 处的横波波源振动图像， 时，A、B 处波源同时开始振动，振动方向与平面 ABC
垂直。已知两列波的波长均为 8m。下列说法正确的是（ ）
A.这两列波的波速均为 1m/s
B. 后，C 处的质点振幅为 1cm
C. 时，C 处的质点开始向 y 轴正方向振动
D.从 到 内，C 处的质点运动路程为 16cm
10.如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为 2R 的滑动变阻器和阻
值为 R 的定值电阻，电压表、电流表均为理想电表。在变阻器滑片从 a 端向 b 端缓慢移动的过程中（ ）
A.电流表 A 示数增大
B.电压表 V 示数不变
C.原线圈输入功率先增大后减小
D.定值电阻 R 消耗的功率逐渐减小
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11.（6 分）某兴趣小组要测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验装置如图所示，实验步骤如下：
A.在水平桌面上将光屏 MN 与玻璃砖的直径 AB 垂直放置，相切于 A 点。描出玻璃砖及光屏的边界、玻璃砖
的圆心 O 以及过 O 点的法线；
B.调节激光器，使入射的绿色光线 PO 从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心 O，适当调节入射角度，可以在
光屏 MN 上看到两个亮点 C、D（不考虑 AB 弧面上的反射），描下两个亮点 C、D 的位置；
C.用刻度尺测量得到 O 到 C、D 两点距离分别为 4.80cm 和 3.00cm。
（1）根据以上数据可以得到该玻璃砖对绿光的折射率为______。（结果保留两位有效数字）
（2）若仅将上述绿光改为红光，其他条件均不变，则 CD 距离将会______（填“变大”、“变小”或“不
变”）。
（3）该小组在实验过程中，若光屏 MN 上只出现了一个亮点，为顺利完成实验，他可以采取的措施是以垂
直于纸面过 O 点的直线为轴______（填“顺时针”或“逆时针”）转动玻璃砖及光屏。
12.（10 分）实验和理论分析都表明，线圈的自感系数越大、交流的频率越高，线圈的感抗就越大。某探究
小组利用线圈这一特性将教材描述的电感式微小位移传感器改装成一个加速度测量仪，结构如图甲所示，
滑块可在框架中无摩擦左右平移，两侧与完全相同的弹簧连接，和滑块刚性连接的软铁芯可在线圈中随滑
块左右平移。
改装过程如下：
（1）为了使加速度测量仪正常工作，A、B 间应接入______电源（填“直流”或“交流”）
（2）将框架和线圈固定在小车上，小车静止时弹簧处于原长状态，此时电流表示数为 ；小车加速运动时
借助加速度传感器记录小车的加速度 和对应电流表的示数 。改变小车的加速度，重复实验，记录多组
、 数据，画出 图像，如图乙所示。当电流表示数 小车加速度方向______（填“向左”或“向右”
）
（3）当被测物体向右加速且加速度变大时，线圈的自感系数______（填“变小”“变大”或“不变”），
电流表示数______（填“变小”“变大”或“不变”）
（4）所用电流表零刻线在表盘最左端，根据获得的数据，在电流表表盘相应刻度处标注加速度值，则加速
度表盘刻度______（填“均匀”或“不均匀”）
13.（10 分）把上端 封闭、下端 开口的玻璃管插入水银器皿中，玻璃管竖直地漂浮在水银中。此时空气
柱在水银面以上部分的长度为 ，在水银面以下部分的长度为 ，如图所示。缓慢下压玻璃管，直至 端
恰好与玻璃管外的水银面相平。已知空气柱温度始终不变，水银密度为 ，重力加速度为 ，大气压强恒
为 ，求：
（1）下压玻璃管前，玻璃管内的气体压强
（2） 端恰好与水银面相平时，玻璃管内空气柱的长度
14.（16 分）光滑水平面上，有一轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端自由伸长到 点，弹簧劲度系数
。一个质量 的滑块 静止在 点（与弹簧未栓接），另一质量 的滑块 以
向左运动，与 发生弹性正碰（碰撞时间很短，可忽略）。碰后瞬间， 开始压缩弹簧。
（1）求碰后瞬间 、 的速度
（2）已知 从碰后开始直到离开弹簧前做简谐运动，简谐运动周期公式为 （式中 为弹簧劲
度系数，M 为 B 质量）。求：
i 从碰后到 B 第一次回到 O 点的过程，弹簧弹力对滑块 B 的冲量大小
ii 从 B 与 A 碰后开始计时，又经多长时间 B 再次与 A 相碰
15.（18 分）如图甲所示，足够长的光滑水平金属导轨 CD、EF 固定在地面上，间距为 L，导轨左端通过开
关 K2 与一定值电阻相连。一质量为 m 的金属杆 GH 垂直于导轨放置，导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，
其磁感应强度大小为 B。有一匝数为 n、面积为 S 的线圈通过开关 K1 与导轨右端相连，线圈处在平行于线
圈轴线、方向竖直向上的另一匀强磁场中，其磁感应强度 B1 的大小随时间的变化图像如图乙所示。闭合 K1、
断开 K2，金属杆 GH 由静止开始运动直至匀速，此时杆的速率为 v。已知金属杆 GH、线圈、导轨左侧定值
电阻的阻值均为 R，其余电阻不计，不考虑线圈电流产生的磁场以及自感的影响
（1）求图乙中 B1 对时间的变化率
（2）杆以 v 匀速运动后，断开 K1，同时闭合 K2，求闭合 K2 瞬间，杆的加速度大小以及从闭合 K2 到杆静
止的过程中导轨左侧定值电阻 R 产生的焦耳热
（3）杆静止后再次闭合 K1（此时 K2 也处于闭合状态），杆最终匀速运动。已知杆从静止到匀速运动的过
程经历的时间为 t0，求此过程中，通过导轨左侧定值电阻 R 的电荷量
高二物理学科素养测评
评分细则
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D A D B C D CD BC BD
11.【答案】（1）1.6（2）变大（3）逆时针
（按答案评阅，填“增大”，“增加”这些不得分）
【详解】
（1）入射的绿色光线的折射光和反射光如图所示。
由三角函数有 ，
故折射率为
（2）红光的折射率小于绿光，根据折射定律，折射角减小，D 点远离 A 点，而反射光的 C 点位置不变，故
CD 距离将会变大。
（3）当入射角大于或等于临界角时，发生全反射，则得不到折射光线，光屏 MN 上只出现一个亮点，故可
以采取的措施是逆时针转动。
12.【答案】（1）交流（2）向左（3）变大 变小（4）不均匀
（按答案评阅，填“增大”，“减小”这些不得分）
【详解】
（1）电感线圈自感系数变化，对交流电的阻碍发生变化
（2）软铁芯插入线圈越浅，对电路的阻碍越弱，电流越大
（3）物体向右加速且加速度变大，软铁芯插入线圈越深，线圈自感系数越大，对电路的阻碍越大，电流表
示数越小。
（4）加速度与软铁芯插入的深度为非线性关系。
13.（1）由力学关系知，玻璃管内气体压强
解得
（2）设玻璃管内空气柱的长度为 h，玻璃管横截面积为 S
由玻意耳定律知： （没乘 S 的扣 1 分，但有原始方程 ，后面表达式无 S 的不扣分）
解得 （另一解舍去）
14.（1）设碰后 A、B 速度分别为 、 ，由动量和能量守恒得
解得 负号表示方向向右，
方向向左，
（2）i。从碰后到 B 第一次回到 O 点，B 的速度大小为 ，方向向右
由动量定理
得
ii。碰后 B 做简谐运动周期 （s）
从碰后到 B 回到 O 点，时间 （s）
A、B 的距离
设又经时间 后 B 与 A 再次相碰，
从 B 与 A 碰后开始计时，B 再次与 A 相碰所经时间
15.（1）由法拉第电磁感应定律：
杆以 v 匀速运动时有
则 对时间的变化率
（2）K2 闭合瞬间的回路电流
安培力
由牛顿第二定律有
解得
由能量守恒定律有
回路产生的总焦耳热
故定值电阻 产生的焦耳热
（3）如图所示，设杆运动稳定时的速度为 ，流经线圈、杆和定值电阻的电流分别为 、 、 。由电流
关系 知，杆运动稳定时
由闭合电路欧姆定律有
联立上式得：
设杆从静止到匀速运动的过程流经线圈、杆、定值电阻的电荷量分别为 、 、
对杆有动量定理
得
由闭合电路欧姆定律知
解得
又根据电流关系有
联立上式解得
选择题解析
1.B【详解】A。杨氏双缝干涉实验证明光具有波动性，故 A 错误；
B.太阳光照到肥皂泡表面呈现彩色条纹，这是光的干涉现象，故 B 选项正确。
C.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故 C 选项错误；
D.全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，即内芯的折射率必须大于外套折射率。故 D 错误。
2.D【详解】从作业人员跌落开始直到作业人员下落到最低点，运用动量定理，有 ，
，联立可得 带入相关数据可得 =2600N
3.A【详解】当电流从 a 点流入 c 点流出时，根据右手螺旋定则可知，ac 边在 O 点产生的磁场方向为垂直于
纸面向外；三根电阻丝 ab、bc、ac 电阻之比为 3：1：2，ab 与 bc 串联，再与 ac 并联，所以 ab、bc 中的电
流和 ac 中的电流为 1：2，又因为通电直导线在 O 点产生磁场的磁感应强度与导线中的电流强度成正比，根
据安培定则和矢量的叠加原理可知，ab 与 bc 中的电流在 O 点产生的磁场垂直纸面向里与 ac 边在 O 点产生
的磁感应强度大小相等，方向相反。所以整个线框在 O 点产生的合磁场大小为 0，故 A 正确。
4.D【详解】由 代入数据可得电磁振荡的周期为 T= ， 时刻，电容器放电刚结束，
电路中电流和磁感应强度最大。
A.0- 的过程中，电容器充电，线圈中的磁场减弱，故 A 错误；
B. - 的过程中，电容器放电，极板上的电荷逐渐减少，故 B 错误；
C. - 的过程中，电容器充电，两极板间电场强度大小逐渐增大，故 C 错误；
D. - 的过程中，电路中电流逐渐增大，故 D 正确。
5.B【详解】 ，角速度 =200rad/s；感应电动势最大值为 =nBSω=400V；感应电动势
有效值为 = ；电压表读数为 = ；转动一周通过定值电阻的电荷量
0；电流的有效值为 = ；定值电阻一个周期内产生的焦耳热为 =
6.C【详解】系统静止时弹簧的弹力
撤去恒力 F，A 由静止向上运动，最大回复力 =15N
A 运动的平衡位置时，有 振动的振幅 =15cm
7.D【详解】A。若粒子均平行于 BC 边射入，从 BC 边射出的粒子速度最大时，半径最大，此时轨迹经过 C
点，如图所示
由几何关系得 解得
根据 ，解得
若粒子均平行于 BC 边射入，当从 BC 边射出的粒子速率最小时，半径最小，此时轨迹与 BC 边相切，则
根据 ，解得
C.若粒子均垂直于 AB 边射入，则当轨迹与 BC 相切时，如图所示
由几何关系可得
解得
D.若粒子射入时的速率为 ，则轨道半径为
粒子从 BC 边射出的时间最短时，轨迹对应的弦最短，最短弦为射入点到 BC 的距离，长度为 ，如图
所示
由几何关系可知，轨迹对应的圆心角为
则最短时间为
8.CD【详解】A。由题知，埋在地下的线圈 1、2 通顺时针（俯视）方向的电流，则根据右手螺旋定则，可
知线圈 1、2 产生的磁场方向竖直向下，A 错误；
B.汽车进入线圈 1 过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为 （逆时针），B 错误；
C.汽车离开线圈 1 过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为 （顺时针），C 正确；
D.汽车进入线圈 2 过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为 （逆时针），再根据
左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D 正确。故选 CD。
9.BC【详解】A。由图可知 A、B 处波源振动的周期为 4s，波长为 8m，由于在同一介质传播，则这两列波
的波速均为 ，故 A 错误；
BC。根据题意 ， ，可知 ，A 处波源的振动形式传播到 C 点用时为
，B 处波源的振动形式传播到 C 点用时为 则 时，C 处的
质点开始向 轴正方向振动；再运动 后 A 处波源的振动形式传播到 C 点，5s 时 A 波、B 波在
C 处叠加，波程差为 ，故 C 处是减弱区，振幅为 1m，故 BC 正确；
D.由上述分析可知，8-16s 间 A 波、B 波在 C 处叠加，质点 C 振幅为 1m，则 C 处的质点运动的路程为
，故 D 错误。
10.BD【详解】AB。由于原线圈所接电压恒定，匝数比恒定，故变压器副线圈的输出电压恒定，变阻器的
滑片从 端向 端缓慢移动的过程中，由数学知识可知，变压器副线圈所接的电阻值逐渐增大，则由欧姆定
律得 ，可知副线圈的电流逐渐减小，由 ，可知变压器原线圈的电流 也逐渐减小，故 A
错误，B 正确；
C.原线圈的输入功率为 ，由于 逐渐减小，则原线圈的输入功率逐渐减小，故 C 错误；
D.由于副线圈的电流逐渐减小，则定值电阻与变阻器右半部分并联的总电流减小，又与定值电阻并联的变
阻器右半部分的电阻值减小，则由并联分流规律可知，流过定值电阻的电流逐渐减小，则由公式 可
知，定值电阻 消耗的电功率逐渐减小，故 D 正确。

展开更多......

收起↑