江苏省扬州市邗江区2021-2022学年高二下学期物理期中检测试题（含答案）

江苏省扬州市邗江区2021-2022学年高二下学期物理期中检测试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．以下关于光的说法中正确的是（）A．水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象B．雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象C．分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验，相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距D．医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏器官的内部．它利用了光的折射原理2．如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针。现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的影响，则下列说法正确的是（）A．小磁针保持不动B．小磁针的N极将向下转动C．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动D．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动3．如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场．线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（）A．线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由A到BB．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的224．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）A．在真空中a光的波长大于b光的波长B．在该三棱镜中a光的传播速度小于b光C．a光能发生偏振现象，b光不能发生D．若增大入射角i，则b光先消失5．如图所示的调压器，滑动触头P和Q均可调节，在输入交变电压U恒定的条件下，电压表、电流表均是理想的，下列说法正确的是（）A．Q不动，P向上移动，电压表示数增大B．Q不动，P向下移动，电流表示数增大C．P不动，Q向下移动，电压表示数增大D．P不动，Q向下移动，电流表示数增大6．如图甲所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻r=4Ω，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻R=6Ω。下列说法正确的是（）A．线圈中产生的感应电动势均匀增大B．线圈有扩张的趋势C．a点电势比b点电势低1D．0~5s内通过电阻R7．如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏。以下操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是（）A．增大③和④之间的距离 B．增大④和⑤之间的距离C．将红色滤光片改为绿色滤光片 D．增大双缝之间的距离8．如图所示，电路中A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。关于A、B两灯泡的发光情况正确的是（）A．S闭合后，B逐渐变亮B．S闭合后，A逐渐变亮C．S闭合足够长时间后，A和B一样亮D．S闭合足够长时间后，A、B都熄灭9．如图所示，在半径为R的圆形区域充满着匀强磁场，有一带电粒子以某一初速度v0从A点对着圆形磁场的圆心O点射入，刚好垂直打在与初速度方向平行放置的屏MN上，不考虑粒子所受的重力。下列有关说法中正确的是（）A．该粒子带负电B．仅增加粒子的速率，粒子在磁场中运动的时间将会变长C．仅增加粒子的速率，粒子从磁场射出速度的反向延长线一定仍然过O点D．仅改变粒子入射的方向，粒子经磁场偏转后不会垂直打在屏MN上二、多选题10．如图所示是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源两端相连。现分别加速质子（11H）和氘核（1A．它们的最大速度相同B．质子的最大动能大于氘核的最大动能C．加速质子和氘核所用高频电源的频率相同D．仅增大高频电源的电压不可能增大粒子的最大动能三、实验题11．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是____；A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数；（填“多”或“少”）（3）以下给出的器材中，本实验需要用到的是____；（填字母）A．干电池 B．学生电源C．实验室用电压表 D．多用电表（4）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过____；（填字母）A．2V B．12V C．50V（5）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为____；（填字母）A．1.5V B．6.0V C．7.0V（6）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为____。（填字母代号）A．原、副线圈上通过的电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热C．变压器铁芯漏磁 D．原线圈输入电压发生变化四、解答题12．如图，单色光从折射率n=1.5、厚度d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为3×108m/s，求：（1）该单色光在玻璃板内传播的速度；（2）对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间t的取值范围。（不考虑反射）。13．如图所示为某小型水电站发电机示意图，矩形线框匝数N=25，线圈面积0.1m2，电阻不计。线框置于B=2（1）写出发电机线圈从图示位置开始转动时，产生的感应电动势的瞬时值表达式。（2）求输电线上的电流以及升压变压器的匝数比。14．如图所示，两条平行光滑导轨所在平面与水平面的夹角为α，且与匀强磁场方向垂直。导轨上端接有一只电容器，电容为C；下端接有一只电阻，阻值为R。在导轨上放置一质量为m、电阻为r的金属棒，与导轨垂直并良好接触。让金属棒从导轨上某位置由静止开始下滑，经一段时间下滑到虚线位置时速度达到最大，金属棒中的电流为I。重力加速度为g，导轨的电阻不计。求：（1）电容器极板上积累的电荷量q；（2）金属棒到达轨道虚线位置时的瞬时速度大小v；（3）若棒全程下滑的位移为x，求棒上产生的焦耳热Q。15．如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限有间隔的方向相反的有界匀强磁场，方向垂直于xOy平面，宽度均为L，且磁场边界与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的p（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，经磁场Ⅰ区后垂直边界进入磁场Ⅱ区，最终从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，不计粒子所受的重力。（1）求电场强度E的大小；（2）求粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）求磁场Ⅱ区的磁感应强度的最小值和此时粒子进入第Ⅲ象限的位置坐标。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．水面油膜的彩色条纹是白光在油膜上下表面的反射的反射光干涉形成的，A符合题意；B．彩虹是光的色散现象，B不符合题意；C．红光的波长更长，使用同一装置进行干涉实验，红光的干涉条纹间距更大，C不符合题意；D．内窥镜是利用光的全反射现象，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】油膜彩色条纹是由于上下表面的反射光干涉所形成的；天空出现彩虹属于光的色散现象；利用其光的波长大小可以比较干涉条纹间距的大小；内窥镜属于光的全反射现象。2．【答案】D【解析】【解答】向右的恒定电流会在其下方产生垂直纸面向里的磁场，小磁针N极受垂直纸面向里的磁场力而垂直纸面向里转动，S极受垂直纸面向外的磁场力而垂直纸面向外转动，D符合题意。故答案为：D。

【分析】利用安培定则可以判别其通电导线周围的磁感线方向，利用磁感线方向可以判别小磁针的偏转方向。3．【答案】C【解析】【解答】解：边AB和CD切割磁场产生电流，根据右手定则可知电流有B指向A，故A错误；B、线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量为零，感应电动势最大，所以感应电流也最大，通过电流表的电流瞬时值最大，故B错误，C正确；D、根据E=NBSω可知，ω增大一倍，E也增大一倍，根据I=Er故选：C【分析】通过右手定则判断出产生的感应电流方向，中性面时磁通量最大，感应电动势最小，根据E=NBSω及欧姆定律判断线框转动的角速度增大一倍时，电流的有效值的变化情况4．【答案】B【解析】【解答】A．由图可知，a光的偏离角度更大，A光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，在真空中a光的波长小于b光的波长，A不符合题意；B．a光的折射率大于b光的折射率，根据n=cC．光是横波，a，b光都能发生偏振现象，C不符合题意；D．na>nC若增大入射角i，进入棱镜光线的折射角也增大，另一界面的入射角就会减小，a，b光都不会发生全反射。故答案为：B。

【分析】利用折射角的大小可以比较折射率的大小，利用折射率的大小可以比较光的频率及传播速度的大小；其ab都属于横波都能发生偏转现象；利用其折射率的大小可以比较临界角的大小。5．【答案】B【解析】【解答】A．当Q不动时，滑动变阻器的阻值不变，当P向上移动时，原线圈匝数变大副线圈匝数不变，自耦变压器的输出的电压减小，电压表的示数减小，A不符合题意；B．当Q不动时，滑动变阻器的阻值不变，当P向下移动时，原线圈匝数变小副线圈匝数不变，自耦变压器的输出的电压增加，电压表的示数增大，B符合题意；CD．当P不动时，自耦变压器的输出的电压不变，所以电压表的示数不变，当Q向下移动时，滑动变阻器的电阻增大，所以电路的电流减小，变压器匝数比不变因此电流表示数减小，CD不符合题意。故答案为：B。

【分析】当其P向上移动时其输出电压减小则电压表读数减小，利用欧姆定律可以判别电流减小则输入电流减小；当其P向下移动则输入电流增大；当其P不动时，其Q向下移动时其输出电压不变则电压表读数不变；电阻增大会导致其电流减小，则输入电流减小。6．【答案】D【解析】【解答】A．由图乙可知B随t均匀变化，所以线圈中的磁通量变化率恒定，产生的感应电动势恒定，A不符合题意；B．由图乙可知，磁感应强度增大，磁通量增大，线圈有收缩的趋势，B不符合题意；C．根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势大小为E=N根据闭合电路欧姆定律可得a、b两点间电压为U=根据楞次定律可知电流从a点流出、b点流入，所以a点电势比b点电势高1.2V，C不符合题意；D．通过电阻R的电流为I=0~5s内通过电阻RD符合题意。故答案为：D。

【分析】利用其图像斜率不变可以判别产生的感应电动势恒定则感应电流恒定；利用其磁通量的变化可以判别安培力的方向；利用其法拉第电磁感应定律及欧姆定律可以求出其ab之间的电压，利用电压可以比较电势的高低；利用欧姆定律结合时间可以求出通过电阻R电荷量的大小。7．【答案】B【解析】【解答】相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是Δx=其中l为双缝到光屏的距离，d为双缝间距，λ为光的波长，若要增大条纹中心间距，增大l或λ，或减小d，B符合题意，ACD不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用其干涉条纹间距的表达式可以判别增大条纹间距的方法。8．【答案】A【解析】【解答】AB．S刚闭合后，线圈产生很大的反向自感电动势，开始电流都从灯泡A流过，然后逐渐减小，所以A亮一下又逐渐变暗；闭合S后，电容器C被充电，并且充电电流越来越小，所以B逐渐变亮；最后A被L短路，所以A最后会熄灭。A符合题意，B不符合题意；CD．S闭合足够长时间后，C支路中无电流，相当于断路，L相当于短路，所以B很亮，而A不亮．CD不符合题意。故答案为：A。

【分析】利用其电感对变化电流的阻碍作用，当开关闭合时其B逐渐变亮其A先闪亮后又逐渐变暗；当其稳定时其B逐渐变亮其A被短路熄灭。9．【答案】C【解析】【解答】A．粒子进入磁场向上偏转，根据左手定则可判断粒子带正电，A不符合题意；B．从A点对着圆形磁场的圆心O点射入，刚好垂直打MN上，轨迹对应的圆心角为90°，仅增加粒子的速率，轨迹半径增大，其周期不变，而圆心角减小，所以时间减小，B不符合题意；C．仅增加粒子的速率，如图所示连接OO1、OA、O1A、OB、O1B△O因为∠OA所以∠OB速度v在OB的延长线上，所以，粒子从磁场射出速度的反向延长线一定仍然过O点C符合题意；D．由题设条件可知，粒子圆半径与磁场区域圆半径相等，仅改变粒子入射的方向，粒子圆半径不变，如图所示四边形AOBO1为菱形，AO与O1B平行，AO与MN平行，O1B也与MN平行，速度v与O1B垂直，粒子仍垂直打在屏MN上D不符合题意；故答案为：C。

【分析】利用左手定则可以判别粒子带正电；利用其粒子运动轨迹所对圆心角的变化可以判别运动的时间；利用其几何关系可以判别粒子从磁场中射出其速度的方向；利用其粒子运动的速度方向可以判别粒子离开磁场其速度的方向。10．【答案】B,D【解析】【解答】A．设质子质量为m，电荷量为q，则氘核质量为2m，电荷量为q，它们的最大速度分别为v1＝BqRv2＝BqRA不符合题意；B．质子的最大动能Ek1＝B氘核的最大动能Ek2＝BB符合题意；C．高频电源的频率与粒子在磁场中的回旋频率相同，即f1＝qBf2＝qB所以加速质子和氘核所用高频电源的频率不相同，C不符合题意；D．被加速的粒子的最大动能与高频电源的电压无关，所以仅增大高频电源的电压不可能增大粒子的最大动能，D符合题意。故答案为：BD。

【分析】利用其牛顿第二定律可以比较最大速度的大小；利用其动能的表达式可以比较最大动能的大小；利用其比荷的大小可以比较其质子与氘核所用高频电源的频率不同；利用其最大动能的表达式可以判别与加速电压无关。11．【答案】（1）D（2）少（3）B；D（4）B（5）C（6）D【解析】【解答】（1）观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成。故答案为：D。（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，根据n可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少；（3）实验中需要交流电源和交流电压表（万用表），不需要干电池和直流电压表。故答案为：BD；（4）为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过12V。故答案为：B。（5）若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系U若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2：U考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V。故答案为：C。(6)AB．原、副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，AB不符合题意；C．变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，C不符合题意；D．原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，D符合题意。故答案为：D。

【分析】（1）其铁芯的材料为绝缘硅钢片所制成；

（2）利用其输入功率等于输出功率可以判别其导线粗电流大，则其匝数比较少；

（3）本实验需要使用交流电源及多用电表的交流电压挡；

（4）为了保证安全其低压交流电源的电压不能超过12V；

（5）利用其电压之比与匝数之比的关系可以判别输入电压的大小；

（6）其原线圈的输入电压发生变化时不会影响电压之比及匝数之比。12．【答案】（1）解：该单色光在玻璃板内传播的速度为v=（2）解：当光垂直玻璃板射入时，光不发生偏折，该单色光通过玻璃板所用时间最短，最短时间t当光的入射角是90°时，该单色光通过玻璃板所用时间最长。由折射定律可知n=最长时间t【解析】【分析】（1）已知折射率的大小，结合折射率与传播速度的关系可以求出传播速度的大小；

（2）当光不发生偏折时，利用其传播的距离及速度可以求出最短的时间，利用其传播的最长路程及速度可以求出传播最长时间。13．【答案】（1）解：线圈在磁场中以垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω=2502V从图示位置开始转动，电动势的瞬时值为e=250（2）解：输电线上损失的电功率5%P=I2R解得输电线上的电流I=25A则副线圈两端电压为U原线圈两端电压为U1=250V，升压变压器匝数比n【解析】【分析】（1）发电机线圈转动时，利用其动生电动势的表达式可以求出电动势的峰值，结合角速度的大小可以求出电动势瞬时值的表达式；

（2）已知输电线上损失功率，利用其热功率的表达式可以求出输电电流的大小，结合其电功率的表达式可以求出输电电压，结合其升压变压器的输