吉林通化市某校2025-2026学年高二下学期3月阶段检测物理试卷（奥赛班）（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理试题（加强版）一、单选题（每题4分，共28分）1.关于电磁场和电磁波的观点，下列说法正确的是（）A.光是一种电磁波，电磁波的传播不需要介质B.可见光中蓝色光比红色光的波长更长C.变化的电场一定会产生变化的磁场D.LC振荡电路中，在电感线圈中放入铁芯可以增加振荡频率【答案】A【解析】A．光属于电磁波谱的组成部分，电磁波传播不需要介质，真空中也可传播，故A正确；B．可见光的波长从红到紫依次减小，红色光波长比蓝色光更长，故B错误；C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场会产生磁场，但只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，均匀变化的电场产生的是恒定磁场，故C错误；D．LC振荡电路的频率公式为，电感线圈中放入铁芯会使电感增大，振荡频率减小，故D错误。故选A。2.如图所示为某一交变电压的图像，曲线部分为正弦式交流电的部分图像，其峰值为U1=10V，直线部分的电压大小为U2=10V，则该交变电压的有效值为（）A. B.10V C. D.【答案】A【解析】根据电流的热效应，在一个周期内，有解得故选A。3.中国某大学制备出了一种超轻气凝胶，这种固态材料在弹性和吸油能力方面令人惊喜，被称为“全碳气凝胶”。设该气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常量为，则下列说法正确的是（）A.a克气凝胶所含的分子数B.气凝胶的摩尔体积C.每个气凝胶分子的体积D.每个气凝胶分子的直径【答案】C【解析】A．a克气凝胶所含的分子数，故A错误；B．气凝胶的摩尔体积，故B错误；C．1mol气凝胶中包含NA个分子，则每个气凝胶分子平均占据空间对固态材料来说，可认为分子是紧密排列的，每个气凝胶分子的体积与每个气凝胶分子平均占据空间相同，故C正确；D．设每个气凝胶分子的直径为d，则解得，故D错误。故选C。4.把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，则（）A.干簧管应用了电磁感应原理B.增大电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才可能报警C.增加电源B的电动势，报警器在光照更强时才可能报警D.增加电源A的电动势，报警器在光照更强时才可能报警【答案】B【解析】A．干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，簧片的触点部分就会被磁力吸引，当吸力大于簧片的弹力时，常开接点就会吸合，当磁力减小到一定程度时，接点被簧片的弹力打开。则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，A错误；B．报警时线圈中电流不变，总电阻不变，若增大电阻箱R的阻值，则光敏电阻应变小，光照更强，所以报警器在光照更强时才会报警，B正确；C．报警时线圈中电流不变，若增加电源B的电动势，则电路中总电阻应变大，光敏电阻变大，所以报警器在光照更弱时就会报警，C错误；D．增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，报警器在原光照强度时会报警，D错误。故选B。5.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=120kW，发电机的输出电压U1=240V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=20Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4=220V。已知输电线上损失的功率P线=8kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A.发电机输出的电流B.输电线上的电阻R线两端的电压为C.降压变压器的匝数比D.用户得到的电流【答案】D【解析】A．发电机输出的电流故A错误；B．根据可得，输电线上的电阻R线两端的电压为故B错误；C．输电线中的电流为则升压变压器副线圈两端的电压为降压变压器原线圈两端的电压为根据原副线圈电压与匝数的关系可得故C错误；D．用户端得到的功率为所以用户得到的电流故D正确。故选D。6.如图是球心为O点、半径为R、折射率为的匀质透明球的截面图，球内边缘有一单色点光源S。已知光在真空中的传播速度为c，则从S发出的光线，经多次全反射后回到S点的最短时间为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】根据对称性，光线要在圆内全反射，并回到S点的时间最短，应构成一个边数最少的正多边形。全反射临界角如图当是正三角形时则有无法发生全反射；当是正方形时则有可以发生全反射，符合时间最短条件，则有，解得故选C。7.如图甲所示为一块折射率为的楔形玻璃，侧面ABC为直角三角形，。有一根长为l的线光源DE与FB平行放置在底面上，线光源到FB的距离为d，线光源到三个侧面的距离都足够大。图乙为楔形玻璃的侧视图，若不考虑多次反射，则AB所在的上表面的透光面积是（）A. B.dl C. D.【答案】D【解析】对于玻璃下单一点光源来说，由于光源发出的单色光在玻璃中的折射率为n，有一部分光将发生全反射。由对称性可知，在玻璃面上，可以通过玻璃面射入空气的光将形成一个圆形光斑，设此光斑半径为r，如下图所示。设发生全反射的临界角为C，则有根据折射率与全反射的临界角之间的关系可得解得从垂直玻璃面看去如图所示高度所以半径线光源到三个侧面的距离都足够大，所以面积如图所示所以面积故选D。二、多选题（每题6分，漏选3分，共18分）8.关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（）A.图甲是光的色散现象，出射光线a的折射率最小B.图乙被称为“泊松亮斑”，是光通过小圆板衍射形成的图样C.图丙是利用光的干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越稀疏D.图丁中P固定不动，将Q从图示位置绕水平轴在竖直面内缓慢转动90°，光屏上的亮度增加【答案】BD【解析】A．由图甲可知，入射角相同，而a光的折射角小，根据可知a光的折射率最大，故A错误；B．图乙为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，故B正确；C．图丙是利用薄膜干涉来检查样板平整度，右侧小垫片厚度越小则干涉条纹越稀疏，故C错误；D．从图示位置开始转动90°的过程中，光的偏振方向与狭缝趋于平行，通过Q的光越多，光屏P上的亮度逐渐变亮，故D正确。故选BD。9.风能是一种可再生清洁能源，如图甲所示为一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为r的圆面，某时间内该地区的风速为v，且风向恰好与叶片转动形成的圆面垂直，每立方米空气质量为，在与风正对的方向上扇叶的实际表面积为S。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置，已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻。当用户端接入一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（）A.每秒冲击叶片圆面的气流质量大小为B.每秒冲击叶片圆面的气流的动能为C.风速增加，若转子角速度增加为，则上消耗的功率为9PD.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为4P【答案】AC【解析】A．每秒内，风沿风向移动的距离为，冲击叶片的气流体积为每立方米空气质量为，因此每秒冲击叶片的气流质量，故A正确；B．每秒气流的动能，故B错误；C．设发电机线圈匝数为N、磁感应强度为B，线圈面积为S，由可得有效值可知当角速度变为，电动势变为原来的3倍；电路总电阻不变，因此输电电流也变为原来的3倍。消耗功率因此功率变为，故C正确；D．用户端并联一个相同电阻后，等效到输电回路后，总电阻用户总电阻变为后，总电阻为因此输电电流小于原来的2倍，消耗功率小于，故D错误。故选AC。10.如图所示，理想变压器上连接着4个灯泡，灯泡L1、L2的额定电压为2U0，额定电流为2I0，灯泡L3、L4的额定电压为U0，额定电流为I0，电压表为理想电压表。闭合开关K，4个灯泡刚好正常发光，则（）A.a、b两端的电压为3U0B.变压器原、副线圈匝数之比为1：2C.断开K，灯泡L1、L2都变暗D.断开K，电压表的示数不变【答案】BC【解析】AB．根据理想变压器的匝数比等于电流的反比可得由题意可知，副线圈两端电压为U0原线圈两端电压为根据理想变压器的匝数比等于电压之比可得解得故A错误，B正确；CD．将副线圈等效为原线圈中的回路，则有即有且得等效电阻为由于断开K，等效电阻变大，等效电路中的电流变小，则灯泡L1、L2都变暗，即L1、L2两端电压变小，等效电阻两端电压变大，即副线圈两端电压变大，则电压表示数变大，故C正确，D错误。故选BC。三、实验题（没空2分，共18分。）11.（1）如图：在托马斯·杨双缝干涉实验中，调整仪器，从目镜中观察到纵向分布的干涉条纹（）A.若单缝和双缝不平行，在屏上将不会产生干涉条纹B.若在单缝前插入透振方向水平的偏振片，从目镜中将观察到横向分布的干涉条纹C.若在单缝前插入透振方向水平的偏振片，从目镜中将观察到干涉条纹充度变暗D.若在遮光筒内充满折射率较大的透明介质，从目镜中将观察到干涉条纹变密集（2）如图，实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，下列哪个操作可以使得分划板中心刻线与干涉条纹平行（）A.仅旋转双缝 B.仅旋转单缝C.仅前后移动凸透镜 D.仅旋转测量头（3）实验中已知双缝间的距离d＝0.4mm，双缝到光屏的距离L＝1.6m，某种单色光照射双缝时，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示为2.332mm；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条充条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示为__________mm，则这种单色光的波长为_____m（最后一空结果保留两位有效数字）。（4）上述实验中，若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则相邻亮条纹中心间距__________（选填“增大”“减小”或“不变”）【答案】（1）ACD（2）D（3）15.325##15.324##15.323##15.326##15.327（4）减小【解析】（1）A．单缝的作用是产生线光源，双缝必须与单缝平行，才能保证双缝获得相干的线光源。若单缝和双缝不平行，双缝无法形成相干光源，屏上不会产生干涉条纹，故A正确；B．双缝干涉条纹的分布方向由双缝的方向决定（双缝为竖直方向，条纹为竖直分布）。在单缝前插入水平偏振片，仅改变光的偏振态，不会改变双缝干涉条纹的方向，因此不会观察到横向（水平）分布的干涉条纹，故B错误；C．在单缝前插入透振方向水平的偏振片，会吸收部分光能量，导致入射光强减弱。干涉条纹的亮度与光强成正比，因此从目镜中会观察到干涉条纹充度变暗，故C正确；D．双缝干涉条纹间距公式为若遮光筒内充满折射率较大的透明介质，光的波长会变为所以，波长减小。由公式可知，波长减小会导致条纹间距减小，即干涉条纹变密集，故D正确。故选ACD。（2）实验中发现目镜中干涉条纹与分划板中心刻线始终有一定的角度，要使得分划板中心刻线与干涉条纹平行，则仅旋转毛玻璃处的测量头即可。故选D。（3）[1]螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图甲可知此时手轮上的示数为[2]相邻条纹间距为根据双缝干涉条纹间距公式为解得（4）若仅将红色滤光片更换为蓝色滤光片，则波长λ减小，由得，相邻亮条纹中心间距减小。12.某实验小组用如图甲所示的可拆变压器做“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验。（1）电源应选______（选填“直流”或“交流”）学生电源；该实验用到的探究方法为______。（2）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用多用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压读数如图乙所示，多用电表量程为0~10V交流电压挡，则原线圈的输入电压理论值为______V。（3）如图丙所示，将理想变压器的原线圈中接入一阻值为的定值电阻，副线圈接入一电阻箱，若此时原、副线圈的匝数比为2∶1，电源内阻不计，当电阻箱R的阻值为______（用表示）时，电阻箱R上获得的功率最大。【答案】（1）交流控制变量法（2）14.4（3）【解析】（1）变压器的原理为电磁感应互感现象，故电源应用变化的电流即为交流电源，探究方法为控制变量法。（2）电压表读数为，由，得（3）设原线圈电流为，副线圈电流为则，，又联立得当即时有最大值。四、解答题。（13题10分，14题12分，15题14分。）13.如图所示，水电站用一小型交流发电机组向远处用户供电，若发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积S=0.03m2，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4=10:1，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻r不可忽略。求：（1）输电线路上损耗的电功率；（2）发电机电动势最大值和升压变压器副线圈；【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，则有根据理想变压器的电流匝数关系有解得所以输电线路上损耗的电功率解得（2）根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为代入数据解得根据理想变压器的电压匝数关系有解得升压变压器副线圈两端电压解得14.如图所示，N=100匝的矩形线圈abcd，ab边长，ad边长，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=6000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=