2021-2022学年广东省名校联盟高二（下）5月大联考物理试题（解析版）

高二物理第一部分选择题（共46分）一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.有源相控阵雷达的辐射器如图所示，每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，每个组件都能自己产生、接收微波。关于电磁波，下列说法正确的是（）

A.X射线比微波更容易发生衍射 B.遥控器都是利用紫外线工作的C.夜视仪利用了红外线成像技术 D.德国物理学家赫兹预言了电磁波的存在【答案】C【解析】【详解】A.微波的波长比X射线的波长长，因此微波比X射线更容易发生衍射，A错误；B.遥控器都是利用红外线工作的，B错误；C夜视仪利用了红外线成像技术，C正确；D.英国科学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，D错误；故选C2.下列关于教材中四幅插图的说法，正确的是（）

A.图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理【答案】C【解析】【详解】A．由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，A错误；B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在铁块中会产生涡流，铁块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，B错误；C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈会做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，C正确；D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D错误。故选C。3.如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为三束单色光。关于a光、b光和c光，下列说法正确的是（）

A.b光可能是红光B.在玻璃砖中，a光的传播速度大于c光的传播速度C.a光的频率大于c光的频率D.b光的波长大于a光的波长【答案】B【解析】【详解】AC．对同一种介质，光的频率越大，其折射率就越大，折射时的偏折程度就越大；红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中，由红到紫光的频率越来越大、折射率依次越来越大，红光的频率率和折射最小，紫光的频率和折射率最大。由光路图可知，偏折程度从大到小的顺序为cba，三种光的折射率从大到小的顺序为cba，三种光的频率从大到小的顺序为cba，所以b光不可能是红光，A错误；a光的频率小于c光的频率，C错误；B．a光折射率小于c光折射率，又在玻璃砖中，a光的传播速度大于c光的传播速度。B正确；D．b光频率大于a光频率，又b光的波长小于a光的波长。D错误；故选B。4.如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是（）

A.磁铁在A、E两处的重力势能相等B.磁铁从A到D的过程中，圆环对桌面的压力小于圆环受到的重力C.磁铁从D到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向水平向右D.磁铁从A到D的过程中，从上往下看，圆环中产生逆时针方向的电流【答案】C【解析】【详解】A．在摆动过程中，穿过圆环的磁通量发生变化，圆环中产生感应电流，从而产生焦耳热，根据能量守恒，使磁铁的机械能减小，上摆的高度减小，因此磁铁在E处的重力势能小于磁铁在A处的重力势能，A错误；BC．根据“来拒去留”，磁铁从A到D的过程中，与圆环间存在排斥力，从而使圆环对桌面的压力大于圆环受到的重力；从D到E的过程中，磁铁与圆环间存在吸引力，而圆环静止不动，因此圆环受到地面的摩擦力方向水平向右，B错误，C正确；D．根据楞次定律，磁铁从A到D的过程中，从上往下看，圆环中产生顺时针方向的感应电流，D错误。故选C。5.酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。如图所示的电路中，若传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度时，传感器电阻极大。电压表示数为U，下列说法正确的是（）

A.U越大，表示c越小，c与U成反比B.U越大，表示c越大，c与U成正比C.U越大，表示c越小，c与U不成反比D.U越大，表示c越大，c与U不成正比【答案】D【解析】【详解】由题可知，传感器的电阻与酒精气体的浓度之间的关系为其中为比例常数。由闭合电路的欧姆定律得所以由上式可知，越大，表示越大，但是与不成正比关系。故选D。6.通过某定值电阻的交变电流如图所示，每个周期的前半个周期按正弦规律变化，后面四分之一周期电流恒定，则该交变电流的有效值为（）

A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】设电流的有效值为I，根据电流的热效应可得解得故选A。7.如图甲所示，一个环形导线线圈的电阻为r、面积为S，其位于一垂直于环形面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。有一电阻R将其两端分别与图甲中的环形线圈a、b相连，其余电阻不计，在0～t0时间内，下列说法正确的是（）A.a、b间的电压大小为，a点电势高于b点B.a、b间的电压大小为，a点电势低于b点C.流过R的电流大小为，方向从上到下D.流过R的电流大小为，方向从下到上【答案】D【解析】【详解】根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，再根据右手螺旋定则可知环形导线中的感应电流为顺时针，即a点为电源的负极，所以a点电势低于b点，流经R的电流方向为从下到上。感应电动势则流过R的电流大小为a、b间的电压大小为路端电压故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.同学们学习了光的知识后对神奇的光现象产生了更加浓厚的兴趣。关于光现象的理解，下列说法正确的是（）A.雨后天空出现彩虹是因为有一部分光发生了全反射B.光导纤维内芯材料的折射率应比外套材料的折射率大C.光的偏振证明了光是一种纵波D.医学上切割肿瘤的“光刀”，应用了激光高亮度的特点【答案】BD【解析】【详解】A．雨后天空出现彩虹是因为阳光以一定的角度照射在水滴上发生折射和反射而形成的，因为不同颜色的光折射率不同，就出现了色散现象，A错误；B．光导纤维内芯材料的折射率应比外套材料的折射率大才能够让光在光纤里发生全反射，B正确；C．光的偏振证明了光是一种横波，C错误；D．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点，D正确；故选BD。9.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：4，为热敏电阻（），其电阻随温度升高而增大，为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当原线圈接如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（）A.副线圈两端电压的瞬时值表达式为B.时，发电机中线圈的磁通量最大C.处温度升高时，电压表V2的示数增大D.处温度降低时，变压器原线圈的输入功率增大【答案】ABD【解析】【详解】A.由图乙可知原线圈正弦交流电的电压峰值为根据理想变压器特点，副线圈中也为正弦交流电，由原副线圈电压关系得副线圈中电压峰值为由图可知交流电的周期则所以副线圈两端电压的瞬时值表达式故A正确；B.由图乙知，在0.01s时线圈与中性面重合，此时线圈中磁通量最大，故B正确；C.电压表V2测量副线圈两端电压，因原线圈两端电压不变，原副线圈匝数比不变，所以副线圈两端电压不变，故C错误；D.处温度降低时，电阻减小，电流增大，则输出功率增大，根据理想变压器特点，原线圈输入功率增大，故D正确。故选ABD。10.如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m的金属棒（接入电路的电阻也为R），金属棒与导轨接触良好。整个装置处于磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场中，现使金属棒以初速度沿导轨向右运动，金属棒从运动到停止运动总位移为x。下列说法正确的是（）A.金属棒在导轨上做匀减速运动B.整个过程中金属棒受到的安培力做的功为C.整个运动过程中通过电阻R的电荷量D.整个过程中电阻R上产生焦耳热【答案】CD【解析】【详解】A．金属棒在运动过程中有对导体棒来说竖直方向所受的重力与支持力合力为零，故有解得由上述式子可知，加速度随速度减小而减小，即金属棒在导轨上做的不是匀减速运动，故A项错误；B．整个运动过程中，由动能定理有所以整个过程中金属棒受到的安培力做的功为，故B项错误；C．对运动过程中一个很短时间，求安培力的冲量，有对上述等式两边求和，因为整理后得解得故C项正确；D．金属棒克服安培力做功，把动能转化为焦耳热，又由于金属棒电阻与电阻串联在电路中，且阻值相等，则电阻R上产生的焦耳热故D项正确。故选CD。第二部分非选择题（共54分）三、实验题：本大题共2小题，共14分。11.某同学利用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示，单色光在双缝与毛玻璃之间发生干涉，在目镜中可观察到干涉条纹。（1）实验时，当分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐时，手轮上示数如图乙所示，其读数为___________。（2）双缝间距为d，双缝到毛玻璃之间的距离为l，通过计算得到相邻亮条纹间距为x，则该单色光的波长为___________。（3）下列实验操作可能使波长的测量结果偏大的是___________。A．双缝间距d的测量值偏小B．双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大C．相邻亮条纹间距x偏大【答案】①.15.378##15.376##15.377##15.379②.③.C【解析】【详解】（1）[1]由图乙可知，读数为（2）[2]根据公式可得，该单色光的波长为（3）[3]根据（2）分析可知，波长为A．如果双缝间距d的测量值偏小，则波长的测量结果偏小，故A错误；B．如果双缝到毛玻璃之间的距离l的测量值偏大，则波长的测量结果偏小，故B错误；C．如果相邻亮条纹间距x偏大，则波长的测量结果偏大，故C正确。故选C。12.“研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。（1）在图中用实线代替导线将实验器材连成实验电路。（）（2）若在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则将滑动变阻器滑片向右移动，灵敏电流计的指针向___________（选填“左”或“右”）偏转。（3）某同学用连接好的电路做实验。第一次将螺线管A从螺线管B中快速抽出，第二次将螺线管A从螺线管B中缓慢抽出，发现电流计指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次幅度___________（选填“大”或“小”），原因是___________。【答案】①.②.右③.大④.第一次磁通量变化的更快，或第一次的磁通量变化率更大，感应电流大【解析】【详解】解：（1）[1]螺线管A要与电源、开关、滑动变阻器组成闭合回路；螺线管B要与灵敏电流计组成闭合回路，实验电路如图所示。（2）[2]若在开关闭合的瞬间，螺线管A中电流从无到有，产生的磁场增强，螺线管B中的磁场增强，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向左偏转。则将滑动变阻器滑片向右移动，电路中的总电阻变大，螺线管A中电流方向不变且减小，产生的磁场方向不变且减弱，由楞次定律可知灵敏电流计的指针向右偏转。（3）[3]第一次将螺线管A从螺线管B中快速抽出，第二次将螺线管A从螺线管B中缓慢抽出，电流计指针摆动的幅度第一次比第二次幅度大。[4]原因是：第一次使螺线管B中的磁通量变化的更快，即磁通量的变化率更大，感应电流大，电流计指针摆动的幅度大。四、简答题：本大题共1小题，共14分。13.某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的上端，此时电压表示数为0。设变阻器的总电阻为R、总长度为L，电源的电动势为E、内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和其他阻力。（1）随m增大，流过的电流如何变化，电压表的示数如何变化；（2）推导出电压表示数U与所称物体质量m的关系式。

【答案】（1）流过的电流不变，电压表的示数增大；（2）【解析】【详解】（1）当物体质量m增大时，回路中的总电阻不变，故流过的电流不变，变阻器R上端与滑片间的电阻值增大，因电压表测变阻器R上端与滑片间的电压，故电压表的示数增大。（2）当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设托盘下降x，由平衡条件有根据欧姆定律得根据电阻定律有由欧姆定律得故电压表示数U与所称物体质量m的关系式为五、解答题：本大题共2小题，共26分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。14.如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方的高度处，浮标Q离P点远，鱼饵灯M在浮标正前方处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知鱼饵灯M离水面的深度为。（1）求水的折射率n；（2）鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面P、Q间射出？

【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设眼睛的位置为A，鱼饵灯发出的光从水中斜射出水面的入射角为，折射角为，如图所示

可得所以又所以由折射定律可得解得（2）由题意可得，只要光从Q点无法射出