江西省上饶市部分学校2022-2023学年高二下学期期中大联考物理试题（ 含答案解析 ）

第1页/共1页高二物理试卷考生注意：1、本试卷分第Ⅰ卷（选译题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间75分钟。2、请将各题答案填写在答题卡上。3、本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一册第四章，选择性必修第二册前三章。第Ⅰ卷（选择题共44分）一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44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8~11题有多项符合题目要求。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.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（）A爱因斯坦 B.法拉第 C.洛伦兹 D.密立根【答案】B【解析】【详解】电磁感应的首次发现者是法拉第，故选B。2.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（）A.光束①是蓝光 B.光束②的频率比光束①大C.光束②的波长比光束①短 D.在透明介质层中光束①比光束②传播得更快【答案】A【解析】【详解】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；D．由可知，在透明介质层中蓝光比红光传播得更慢，所以束①比光束②传播得更慢，D错误。故选A。3.小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N、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（）A.图示位置，线圈的感应电动势最大B.线圈每经过图示位置，交变电流的方向就会发生改变C.图示位置，线圈平面与中性面垂直D.若线圈转动的角速度增大1倍，则感应电动势的有效值变为原来的4倍【答案】B【解析】【详解】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；D．电动势最大值表达式为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D错误。故选B。4.如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向图中已标出，且电流逐渐减小，导线右侧有一金属导线制成圆环，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【答案】A【解析】【详解】AC．由于通电直导线中电流减小，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；B．根据楞次定律“增缩减扩”可知，圆环有扩张的趋势，故B错误；D．根据楞次定律“来拒去留”可知，圆环有靠近通电直导线趋势，即受到向左的安培力，所以圆环受到水平向右的摩擦力，故D错误。故选A。5.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），则该交变电流的有效值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】设电流的有效值为，根据有效值定义有解得故选C。6.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B、方向垂直盘面向里的匀强磁场中以角速度匀速转动，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（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】金属圆盘转动时，圆盘中心和边缘处产生的电动势为通过电阻R的电流为故选B。7.如图所示，和是输电线，所接入的电压互感器原、副线圈的匝数比为，电流互感器原、副线圈的匝数比为，电压表的示数为，电流表的示数为，则输电线路输送的功率为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】设输电线电压为U1，电流为I1，由原、副线圈电压之比等于匝数比，电流之比等于匝数比的倒数，可得，解得则输电线路输送的功率为故选D。8.如图所示，A、B为两相同的灯泡，为定值电阻，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闪亮一下再逐渐熄灭C.断开S后，通过A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【答案】AC【解析】【详解】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、、B构成回路，则A、B都是逐渐熄灭，通过A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。9.如图甲所示，理想变压器的原线圈、端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈接有阻值的定值电阻，已知原、副线圈的匝数比，各电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（）A.电压表的示数为90V B.电流表的示数为3AC.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0.81kW【答案】AD【解析】【详解】A．由图乙可知交变电压的有效值为由理想变压器原理得解得电压表的示数即副线圈两端电压的有效值为V选项A正确；B．根据可得电流表读数I1=27A选项B错误；C．原、副线圈消耗的功率相等，则功率之比为1:1，选项C错误；D．理想变压器的输入功率为P1=I1U1=0.81kW选项D正确。故选AD。10.如图所示，用两绝缘细线将直导线悬挂于O、O′两点，处于匀强磁场中直导线的质量为m、长为l。当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.匀强磁场不可能沿z轴负方向B.细线上的拉力可能等于mgC.匀强磁场的磁感应强度大小可能为D.匀强磁场的磁感应强度的最小值为【答案】BC【解析】【详解】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，导线可以平衡，故A错误；B．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，即解得匀强磁场的磁感应强度的最小值为故C正确，D错误。故选BC。11.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。两导体棒、均垂直于导轨静止放置。已知导体棒的质量为，电阻为，导体棒的质量为，电阻为，两导体棒的长度均为，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（）A.最终、棒以相同的速度做匀速直线运动B.棒受到的安培力做的功等于电路中产生的焦耳热C.棒受到的安培力做的功为D.全过程中，通过导体棒的电荷量为【答案】ACD【解析】【详解】A．根据题意可知，两棒组成回路，电流大小相同，a棒受安培阻力做变减速直线运动，b棒受安培动力做变加速直线运动，当两者的速度相等时，电流等于零，两棒不再受安培力，则达到共同速度做匀速直线运动，加速度为零，A正确；B．整个过程中，a棒、b棒受到的安培力做的功之和等于电路中产生的焦耳热，B错误；C．两棒所受安培力合力为零，系统动量守恒，最终共同速度为棒受到的安培力做的功C正确；D．以运动方向为正方向，对a棒由动量定理得解得D正确。故选ACD。第Ⅲ卷（非选择题共56分）二、非选择题：本题共5小题，共56分。12.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。（1）李同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板坚线末对齐，如图乙所示。李同学需要__________，使两者对齐。A.左右移动透镜B.前后移动透镜C.旋转测量头D.旋转双缝（2）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B.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D.仅将绿色滤光片换成红色滤光片（3）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，对应的测量头标尺如图丙所示，其示数为__________mm。【答案】①.C②.D③.2.190（2.189~2.192）【解析】【详解】（1）[1]亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需使单缝与双缝相互平行，只要转动测量头即可。故选C。（2）[2]若要减少目镜中观察到的条纹个数，即应增大条纹间距，根据公式可知，应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。（3）[3]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13.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A、B组成。（1）如果把它看成理想变压器，线圈A、B的匝数比为k:1，则当A线图接在电压为U1的蓄电池两端以后，线圈B的输出电压为__________。（2）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（3）现要测量A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：①用长导线绕一个匝数为20的线圈C作为副线圈代替线圈A；②把低压交流电源与B线圈相接，测得C线圈的输出电压为U1；③用A线圏换下C线圈，测得线圈A的输出电压为U2。则线圈A的匝数nA=__________。（用物理量U1、U2表示）【答案】①.0②.CD##DC③.【解析】【详解】（1）[1]当A线图接在电压为U1的蓄电池两端以后，线圈B将不产生感应电流，所以线圈B的输出电压为0。（2）[2]如果为理想变压器，没有能量损失，则线圈A、B上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CD。（3）[3]根据题意，有所以14.如图所示，一细光束从空气垂直射到直角三棱镜的AB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AD界面上发生反射的光线）。已知AB长为2a，，，光在真空中传播的速度为c，取，。求：（1）棱镜材料的折射率n；（2）光在棱镜中传播所用的时间t。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）光线在BD界面的中点E恰好发生全反射，并从AD界面射出，根据几何关系可得光线在BD界面入射角为根据折射定律有解得（2）光线在棱境内传播的速度为根据几何关系可知，光在棱镜中传播的路程为光在棱镜中传播所用的时间为解得15.如图所示，在光滑绝缘水平面上建立直角坐标系，在的区域内存在竖直向下的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，在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，半径为的光滑绝缘圆弧形薄挡板CD与轴相切于原点，该圆弧关于轴对称，其圆心角。一个质量为、电荷量为的小球（视为质点）从轴上的A点垂直轴进入第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点。求：（1）小球的入射速度大小；（2）小球运动到原点时，挡板对小球的弹力大小；（3）小球从A点出发到再次回到A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。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）从轴上的A点垂直轴进入第Ⅰ象限且恰好无碰撞地从点进入圆弧形薄挡板内侧小球的运动轨迹如图所示根据几何关系有解得根据解得（2）进入挡板后做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有解得（3）在小球运动到C点时间，在轨道上运动时间从D到进入第三象限在第二三象限内的运动半径运动时间小球在匀强磁场Ⅰ、匀强磁场Ⅱ中运动的时间之比16.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，左端通过导线连接一个的定值电阻，整个导轨处在竖直向下的匀强磁场中。质量、长度、电阻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，使其由静止开始运动，拉力的功率保持不变。当金属杆的速度时，金属杆的加速度，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；（2）若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力，求从撤去拉力到金属杆停下的过程中金属杆上产生的热量；（3）若金属杆做匀速直线运动时撤去拉力，求从撤去拉力