2022-2023学年江西省上饶市部分学校高二（下）期中物理试卷

2022-2023学年江西省上饶市部分学校高二（下）期中物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）随着智能手机的发展，电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出，手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。如图所示，当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。电磁感应的首次发现者为（）爱因斯坦B.法拉第C.洛伦兹D.密立根光盘是存储信息的一种重要媒介，光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。入射的激光束斜射到盘面上的光路如图所示，已知入射的激光束由红、蓝两单色光组成，下列说法正确的是（）入射微光束: 盘面\ Z赤② 透明介质层I载有信息的基层一光束①是蓝光光束②的频率比光束①大光束②的波长比光束①短在透明介质层中光束①比光束②传播得更快小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极2、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴。。'沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动，下列说法正确的

是（）图示位置，线圈的感应电动势最大线圈每经过图示位置，交变电流的方向就会发生改变图示位置，线圈平面与中性面垂直若线圈转动的角速度増大1倍，则感应电动势的有效值变为原来的4倍如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向图中己标出，且电流逐渐减小，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，下列说法正确的是（）A.圆环中产生顺时针方向的感应电流B.圆环有收缩的趋势C.穿过圆环的磁通量变大 D.圆环受到水平向左的摩擦力通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的9,则该交变电流的有效值为（）为防止航天员在长期失重状态下肌肉萎缩，我国在空间站中安装了用于锻炼肌肉的“太空自行车”，其工作原理可简化成如图所示的模型。航天员锻炼时，半径为r的金属圆盘在磁感应强度大小为8、方向垂直盘面向里的匀强磁场中以角速度3匀速转动，电阻R连接在从圆

盘中心和边缘处引出的两根导线上，不计圆盘电阻，此时通过电阻R的电流为（）rxBarxBa)r2■4R如图所示，和上是输电线，所接入的电压互感器原、副线圈的匝数比为100:1,电流互线路输送的功率为（）A.275kW感器原、副线圈的匝数比为1:100,电压表的示数为110V,电流表的示数为25001则输电线路输送的功率为（）A.275kWB.2.75x103kWC.2.75x104kWD.2.75xIO6kW二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）如图所示，A、B为两相同的灯泡，R为定值电阻，L是自感系数很大的线圈。闭合开关S且电路稳定时，A、B亮度相同，下列说法正确的是（） A.断开S,A.B两灯同时缓慢熄灭B.断开S,B闪亮•下再逐渐熄灭C.断开S后，通过4的电流方向发生了改变D.断开S后，通过B的电流方向发生了改变如图甲所示，理想变压器的原线圈b端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈接有阻值R=10O的定值电阻，已知原、副线圈的匝数比n1：n2=l:3,各电表均为理想交流电表。

下列说法正确的是（）B.电流表的示数为3。A.电压表的示数为B.电流表的示数为3。C.原、副线圈消耗的功率之比为3:1 D.理想变压器的输入功率为O.81A0如图所示，用两绝缘细线将直导线悬挂于0、0'两点，处于匀强磁场中的直导线的质量A,匀强磁场不可能沿z轴负方向为m、长为"当导线中通以沿x轴正方向的电流/,且导线保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为。，重力加速度大小为gA,匀强磁场不可能沿z轴负方向细线上的拉力可能等于mg匀强磁场的磁感应强度大小可能为郎D.匀强磁场的磁感应强度的最小值为普皿如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为8。两导体棒。、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒。的质量为3m,电阻为r,导体棒力的质量为m,电阻为3r,两导体棒的长度均为Z,其余部分电阻不计。现使导体棒。获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度％,除磁场作用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用。在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（）B卩0

最终Q、b棒以相同的速度做匀速直线运动Q棒受到的安培力做的功等于电路中产生的焦耳热b棒受到的安培力做的功为禦全过程中，通过导体棒。的电荷量为芻三、实验题(本大题共2小题，共18.0分)李同学在“用双缝干涉测量光的波长"实验中的实验装置如图甲所示。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。遮光筒二T11目镜遮光筒二T11目镜测量头—■■—JA李同学通过测量头的冃镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线末对齐，如图乙所示。李同学需要 ，使两者对齐。人.左右移动透镜 B.前后移动透镜C.旋转测量头 D.旋转双缝李同学想减少从目镜中观察到的条纹个数，下列措施可行的是 A.使用间距更大的双缝8.将屏向靠近双缝的方向移动C.将双缝向靠近单缝的方向移动。.仅将绿色滤光片换成红色滤光片李同学正确操作，当测量头中的分划板中心刻线对齐某干涉条纹中心时，对应的测量头如图丙所示，其示数为 mm.

5O5O22 二二三E-三一丙有一个教学用的可拆变压器，如图所示，它由两个带有绝缘外层的铜质导线绕制而成的线圈4线圈4、B组成。如果把它看成理想变压器，线圈A、B的匝数比为比:1,则当A线图接在电压为S的蓄电池两端以后，线圈B的输出电压为 。如果把它看成理想变压器，则线圈A、B上的交变电流一定具有相同的 。A.电压B.电流C.功率D.频率现要测量4线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长且带有绝缘外层的导线、一只多用电表和低压交流电源。实验步骤如下：用长导线绕一个匝数为20的线圈。作为副线圈代替线圈岳把低压交流电源与B线圈相接，测得C线圈的输出电压为S；用A线圏换下。线圈，测得线圈■的输出电压为则线圈A的匝数％= 。(用物理量S、表示)四、计算题(本大题共3小题，共30.0分)如图所示，一细光束从空气垂直射到直角三棱镜的4B界面上，在BD界面的中点E恰好发生全反射，并从AD界面射出(不考虑光束在4D界面上发生反射的光线)。已知长为2。，乙4=90°,LB=37°,光在真空中传播的速度为c,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：棱镜材料的折射率n；光在棱镜中传播所用的时间t。如图所示，在光滑绝缘水平面上建立直角坐标系xOy,在%>0的区域内存在竖直向下的匀强磁场I,磁感应强度大小为B,在x<0的区域内存在竖直向下的匀强磁场II,磁感应强度大小未知，半径为R的光滑绝缘圆弧形薄挡板CD与y轴相切于原点。，该圆弧关于x轴对称，其圆心角。=§汗。一个质量为m、电荷量为-q(q>0)的小球(视为质点)从y轴上的4点垂直y轴进入第I象限且恰好无碰撞地从。点进入圆弧形薄挡板内侧，一段时间后小球再次回到A点。求：小球的入射速度大小u；小球运动到原点。时，挡板对小球的弹力大小所；小球从4点出发到再次回到4点的过程中，小球在匀强磁场I、匀强磁场II中运动的时间之比。如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨间距丄=0.8m,左端通过导线连接一个R=0.6/2的定值电阻，整个导轨处在竖直向下的勾强磁场中。质量m=0.5kg.长度L=0.8m^电阻r=0.2/2的匀质金属杆垂直导轨放置，现对杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力F,使其由静止开始运动，拉力F的功率P=5W保持不变。当金属杆的速度v=2m/s时，金属杆的加速度a=4.2m/s2,金属杆与导轨始终接触良好。(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B；(2)若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力F,求从撤去拉力F到金属杆停下的过程中金属杆上产生的热量Q：(3)若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力F,求从撤去拉力F到金属杆停下的过程中金属杆通过的位移大小X。答案和解析【答案】B【解析】【分析】本题考查了电磁感应现象的发现，属于基础题。【解答】手机无线充电技术的原理是电磁感应现象，该原理是法拉第首次发现的。故8正确，AC。错误。故选：【答案】R【解析】ABC.由题图可得光束①的折射率较大，所以光束①的频率比光束②大，光束①是蓝光，光束①的波长比光束②短，故A正确，B、C错误；O.由v=£可知，在透明介质层中折射率大的光束传播得更慢，所以光束①比光束②传播得更慢,。错误。故选A。【答案】B【解析】ABC.图示位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，线圈的感应电动势为零，线圈位于中性面，线圈经过图示位置，交变电流的方向发生改变，故AC错误，B正确；。.电动势最大值表达式为Em=nBSo),若线圈转动的角速度增大1倍，则感应电动势的最大值变为原来的2倍，感应电动势的有效值变为原来的2倍，故。错误。故选B。4.【答案】A

【解析】AC.由于通电直导线中电流減小，根据右手螺旋定则可知，圆环所在处的磁感应强度的方向垂直纸面向里，且其磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流方向为顺时针方向，故A正确，C错误；可根据楞次定律“增缩减扩”可知，圆环有扩张的趋势，故B错误；。.为了阻碍磁通量的减小，圆环有靠近通电直导线的趋势，即受到向左的安培力，所以圆环受到水平向右的摩擦力，故。错误。故选A。【答案】C【解析】设电流的有效值为/,根据有效值定义有Q=/2rt=G&)2rx：+("/o)2Rx?解得I=/°。故选Co【答案】B【解析】金属圆盘转动时，圆盘中心和边缘处产生的电动势为E=Brv=Br^=lBcor2,通过电阻R的电流为1===疇.故选B。【答案】D【解析】设输电线电压为【解析】设输电线电压为S，比的倒数，可得豔=半,n比的倒数，可得豔=半,n_loo2500/1—丁'解得s=1.1x1。4卩，h=2.5x1。5人，则输电线路输送的功率为P=UJ]=2.75x10Wo故选。。【答案】AC【解析】闭合开关S且电路稳定时，A、B亮度相同，可知两支路电流相等；断开S,线圈产生自感电动势，与A、R、B构成回路，则A、B都是逐渐熄灭，通过4的电流方向发生了改变，通过B的电流方向没有发生改变。故选AC。【答案】AD【解析】A.由图乙可知交变电压的有效值为s=%U=30V，由理想变压器原理得分=第，解得副线圈两端电压的有效值即电压表的示数为如=90V,选项A正确；&根据原、副线圈消耗的功率相等列式有UJ]=啄可得电流表读数/1=27A,选项B错误；RC.原、副线圈消耗的功率相等，则功率之比为1:1,选项c错误；。.理想变压器的输入功率为Pl=hS=O.8M0，选项。正确。故选AD.【答案】BC【解析】A.匀强磁场方向沿z轴负方向时，根据左手定则，直导线所受安培力的方向沿y轴正方向，导线可以在题图位置静止，故A错误；".细线上的拉力可能小于mg,可能大于mg,也可能等于mg,故B正确；CD.当匀强磁场的磁感应强度方向沿绳向下时，安培力有最小值，即BIl=mgsine,解得匀强磁场的磁感应强度的最小值为B=幽严〈罕，故C正确，D错误。故选BC。【答案】ACD【解析】A.根据题意可知，两棒组成回路，电流大小相同，Q棒受安培阻力做减速直线运动，b棒受安培动力做加速直线运动，当两者的速度相等时，电流等于零，则达到共同速度做匀速直线运动，A正确；8.根据功能关系可知，Q棒克服安培力做的功等于Q棒的动能的减少量，转化为电路中产生的焦耳热和b棒增加的动能，8错误；两棒所受安培力合力为零，系统动量守恒，最终共同速度为卩，3冲0=(3m+v=Iv0»b棒受到的安培力做的功"=加=^(3^)2=禦，c正确；以运动方向为正方向，对Q棒由动量定理得3mv-3mv0=-Blht=-Blqf解得Q=醬，。正确。故选ACD.【答案】(1)C；(2)D；(3)2.190(2.189~2.191均可)【解析】(1)亮条纹与分划板竖线未对齐时，若要使两者对齐，应旋转测量头，故选C。若要减少目镜中观察到的条纹个数，即应増大条纹间距，根据公式厶x=§人可知，可将屏向远离双缝的方向移动、使用间距更小的双缝、增大波长。故选D.螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，即图中示数为2mm+19.0x0.01mm=2.190mm【答案】(1)0V；(2)CD；(3)饼【解析】(1)当厶线圈接在电压为S的蓄电池两端以后，蓄电池为直流电源，线圈8将不产生感应电流，所以线圈B的输出电压为0V。如果为理想变压器，没有能量损失，则线圈A、B上的交变电流的频率和功率均相同，而电压和电流与匝数有关。故选C。。根据题意,有样=務=為耕=暑所如=警。14.【答案】解：(1)光线在BD界面的中点E恰好发生全反射，并从AD界面射岀,根据几何关系可得光线在BD界面入射角为r=C=37。，根据折射定律有sinC=Ln解得n=I；(2)光线在棱境内传播的速度为u=§根据几何关系可知，光在棱镜中传播的路程为s=atan37°+—^x|-cos53。，cos37 2光在棱镜中传播所用的时间为t=§解得t=鑒。【解析】见答案。15.【答案】解：(1)从y轴上的4点垂直y轴进入第I象限且恰好无碰撞地从C点进入圆弧形薄挡板内侧，小球的运动轨迹如图所