广东省阳江市2024-2025学年高二下学期4月期中物理检测试题（含答案）

广东省阳江市2024-2025学年高二下学期4月期中物理检测试题本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.生活中很多现象蕴含了物理知识，下列说法正确的是（）A．在发声的音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱，这是声波的衍射现象B．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话，这是声波的折射现象C．火车进站时，站台上的人听见鸣笛的音调会变高，出站时会变低，这是声波的干涉现象D．观看3D电影时观众所带的眼镜是一对透振方向相互垂直的偏振片2.如图所示，在竖直面内的正方形四个顶点处分别放置四根通电直导线A、B、C、D，A、B中电流方向垂直纸面向外，C、D中电流方向垂直纸面向里，每根通电直导线在对角线交点O处产生的磁感应强度大小均为，现在O处放置一根长为L的通电直导线，电流大小为I、方向垂直于纸面向里，则该直导线所受的安培力大小和方向分别为（）A．，竖直向上B．，竖直向上C．，竖直向下D．，竖直向下3.如图所示，一束单色光从介质1射向介质2，发生折射，MN为两介质的界面，OP为法线，下列说法正确的是（）A.相对于介质1，介质2为光密介质B.单色光在介质1中的传播速度小于在介质2中的传播速度C.增大入射角θ，折射角β会减小D.减小入射角θ，折射角β先消失，光线会在介质1中发生全反射4．如图所示是研究通电自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节滑动变阻器R的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器R1的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关S。重新闭合开关S，则（）A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A1、A2均立刻变亮C．稳定后再断开瞬间，A2闪一下再熄灭D．稳定后再断开瞬间，A1和A2均逐渐熄灭5.现有100匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若穿过线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）

A．时刻线圈中感应电动势为0B．时刻线圈中感应电动势最大C．时间内线圈中平均感应电动势为40VD．时间内线圈中平均感应电动势为0.4V6.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（）交变电流的有效值为 时线圈位于中性面时线圈平面与磁场方向平行 时穿过线圈的磁通量最大7.如图所示，在竖直悬挂的金属圆环右侧，有一螺线管MN水平放置，两者处于同一轴线上。螺线管下方接有水平方向的平行金属导轨，且导轨所在位置有竖直向上的匀强磁场。现将导体棒ab置于平行导轨上，让其垂直于导轨向右做加速运动。若整个过程中导体棒与导轨接触良好，金属圆环未发生扭转，则描述正确的是（）A.导体棒中a端电势低于b端电势B.如果ab棒匀速向右运动，金属环中没有感应电流C.圆环向右摆动D.从右侧观察，金属圆环产生顺时针方向的感应电流多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4：1，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（）A．原线圈两端电压的瞬时值表达式为B．变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1∶4C．R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大D．电压表V2的示数为9V9．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒构成，D形盒的半径为R，D形盒间的交变电压大小为U，其间留有空隙。现对氚核加速，所需的高频电源的频率为f。已知元电荷为e，下列说法正确的是（）A．氚核的质量为B．氚核从D形盒中飞出的最大速度随U的增大而增大C．氚核被加速的次数为D．若保持磁感应强度B和频率f不变，则该加速器也可以对氦核进行加速10．如图所示，在矩形ACDE区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，4个带电粒子均从AC的中点O点以相同的速度垂直AC射入磁场后，产生4条运动轨迹，其中粒子1和粒子2从磁场下边界CD飞出磁场，且相对入射方向的偏转角分别为90°、60°，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，下列说法正确的是（）A．粒子1、2带正电，粒子3、4带负电B．粒子1、2在磁场中运动的半径之比为C．粒子1、2的比荷之比为D．粒子1、2在磁场中运动的时间之比为实验题（共18分）（1）（2分）为探究影响感应电流方向的因素，某同学利用图甲所示电路进行实验。将条形磁铁S极向下插入螺线管，可观察到发光二极管（填“”或“D2”）短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向（填“相同”或“相反”）。(2)（2分）某同学探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时，得到的实验数据如表格所示。原、副线圈匝数比0.5224816原、副线圈电压比0.572.272.304.509.2818.50分析表格内数据，发现没有严格等于，则可能的原因有。A．线圈通过电流时会发热B．铁芯在交变磁场的作用下会发热C．交变电流产生的磁场没有完全局限在铁芯内D．此变压器为理想变压器（3）（4分）某实验小组的同学用绿光进行双缝干涉实验，在光屏上得到了明暗相间的条纹。①测量时，使分划板中心刻线与第1条亮条纹和第6条亮条纹的中心分别对齐，手动轮对应的示数分别如图甲、乙所示，则图甲的示数为mm，图乙的示数为mm；②所用实验器材的双缝间距为，双缝到光屏的距离为，测得绿光的波长为m（保留三位有效数字），如果改用红光做实验，则在光屏上观察的明暗相间条纹的间距将会（选填“变小”“不变”或“变大”）。（10分）在“测玻璃的折射率”实验中：（1）如图，用插针法测定玻璃砖折射率实验中，下列说法中正确的是___________；A.可以用手触摸光学表面，不会影响测量B.为减少测量误差，P1、P2的连线与法线NN'的夹角应尽量小些C.为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些D.bb'界面一定要与aa'平行，否则会有误差（2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度___________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。（3）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示，从图线可知玻璃砖的折射率是___________。（4）该实验小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线P1O、折射光线OO'的延长线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=____（用图中线段的字母表示）；进一步测得所需数据分别为1.68cm和1.12cm，则该玻璃砖的折射率数值为______。四、解答题（共36分）13.(10分)如图所示，在研究光的全反射实验中，一束单色光沿半圆形玻璃砖的半径方向射向玻璃砖与空气的分界面，不考虑反射，当入射角为30°时，测得折射角为θ，改变入射角，当入射角为θ时，恰好发生全反射。求：（1）光发生全反射的临界角ic和玻璃的折射率n；（2）光在玻璃中的传播速度v（空气中的光速等于真空中的光速c）。14．(12分)如图甲所示为质谱仪工作的原理图。从放射源O点释放出的初速度可忽略不计的质量为m带电量为q的正粒子，经电势差为U的加速电场加速后，由小孔进入有磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场的速度选择器，两极板的间距为d，极板间的电压。粒子沿着直线运动，从小孔垂直进入磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外的匀强磁场中，最后打在照相底片上的点，且。忽略粒子重力。求：(1)该粒子离开加速电场的速度v与加速电压U的关系；(2)速度选择器的电压与加速电压U的关系。(3)该粒子的比荷与x的关系15.(14分)如图所示，和是两条足够长、相距为的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和，接入回路部分的电阻均为，棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒左侧距为处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为，求：(1)棒刚进入磁场时的速度；(2)棒刚进入磁场时的所受安培力的大小；(3)若水平轨道光滑，求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量以及为使两棒不相碰，棒初始位置与的最小距离。物理答案题号12345678910答案DCADCCBADACCD1.D【详解】A．发声的音叉周围有些区域声音较强，有些区域声音较弱，这是声波的干涉现象，A错误；B．在屋外看不见屋内的人，却能听见屋内人说话，这是声波的衍射现象，B错误；C．火车进站时鸣笛的音调变化，是声波的多普勒效应，C错误；D．观看3D电影时观众所带的眼镜是一对透振方向相互垂直的偏振片，D正确。2.C【详解】每根通电直导线在O处产生的磁感应强度均为，由安培定则知，合磁场方向为水平向右，由左手定则知，安培力方向竖直向下。3.A【详解】A．根据折射定律以及可得，所以相对于介质1，介质2为光密介质。故A正确；B．根据以及可得，所以单色光在介质1中的传播速度大于在介质2中的传播速度。故B错误；C．由折射定律可得，增大入射角θ，折射角β会随着增大。故C错误；D．全反射现象只能在光从光密介质入射到光疏介质时才能发生，由于介质2为光密介质，所以并不会发生全反射现象。故D错误。4．D【详解】AB．闭合瞬间，由于线圈L自感电动势的阻碍作用，A1逐渐变亮，而A2立即变亮，AB错误；CD．由题意可知，稳定时两灯泡中电流相同，故断开瞬间，由于线圈L自感电动势的延迟作用，A1和A2均逐渐熄灭，C错误，D正确。5.C【详解】A．由图可得：在时刻磁通量为零，但磁通量的变化率（斜率）最大，根据法拉第电磁感应定律线圈中产生的感应电动势最大，故A错误；B．在时刻磁通量最大，但是变化率为零，根据法拉第电磁感应定律线圈中产生的感应电动势为零，故B错误；CD．时间内线圈中的平均感应电动势为故D错误。故选C。6.C【详解】A．根据图像可知，交变电流的最大值为，有效值为A错误；BC．0.01s时，线圈转过了半个周期，此时感应电流最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，不位于中性面，B错误，C正确；D．0.02s时，感应电流最大，此时线圈平面与磁场方向平行，则穿过线圈的磁通量为0，D错误。7.B【详解】A．由右手定则可知，导体棒ab向右运动时，a端电势高于b端，故A错误；B．导体棒ab向右匀速运动时，电流恒定，圆环的磁通量不变化，没有感应电流，故B正确；D．穿过金属圆环磁感线向左，当ab向右做加速运动，感应电动势增大，则感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过金属圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，从右侧观察，金属圆环产生逆时针方向的感应电流，故D错误；C．根据金属圆环和螺线管中的电流方向，金属圆环的右侧等效为磁铁的N极，螺线管的M端等效为磁铁的N极，所以金属圆环向左摆动，故C错误。8．AD【详解】A．由图像可看出交变电压为正弦图像，交变电压的最大值,周期,则角速度为,原线圈两端电压的瞬时值表达式为故A正确；B．根据由能量守恒可知输入功率和输出功率相等，故B错误；C．R′处温度升高时，R′的电阻减小，因原线圈的电压不变，变压器的原副线圈的匝数比不变，故副线圈两端的电压不变，即电压表V2的示数不变，则副线圈回路中的电流增大，故电流表的示数变大，故C错误；D．原线圈两端的电压为,根据解得则电压表V2的示数为9V，故D正确。9．AC【详解】A．根据周期公式又可知，故A正确；B．设D形盒的半径为，则最终射出回旋加速器的速度满足即有最终射出回旋加速器的速度与电压无关，故B错误；C．由动能定理得解得，故C正确；D．因为氚与氦核的比荷不同，在磁场中做圆周运动的周期不同，所以不能用来加速氦核，故D错误。10．CD【详解】A．根据左手定则可知，粒子1，2带负电，粒子3，4带正电，故A错误；B．令粒子1和粒子2的圆心分别为和，如图所示则粒子1的半径，对于粒子2，由几何关系可得解得.故粒子1、2的运动半径之比为，故B错误；C．粒子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有解得.结合上述解得粒子1、2的比荷之比为，故C正确；D．粒子圆周运动的周期故粒子1、2的周期之比为，速度的偏转角等于圆心角，故粒子1的运动时间，粒子2的运动时间.故粒子在磁场中运动的时间之比为，故D正确。11．（1）相反【详解】将条形磁铁S极向下插入螺线管，则穿过螺线管的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向沿螺旋管的外表面向左，可观察到发光二极管短暂发光。由此可分析得出：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向相反。（2）ABC【详解】变压器并非理想变压器，能量损失主要来源于三个方面，分别是ABC项中的绕制线圈的铜导线发热损耗（俗称铜损）、铁芯中的涡流发热损耗（俗称铁损）、铁芯对磁场的约束不严密损耗（俗称磁损）。（3）①7.37013.870②变大【详解】①[1]由螺旋测微器的读数规则可知，图甲的示数为[2]图乙的示数为②[1]根据题意可知，相邻两条纹中心的间距为又由公式可得绿光的波长为[2]由公式可知，由于红光的波长大于绿光的波长，若改用红光做实验，相邻两亮条纹中心的间距变大。12.（1）C（2）大（3）1.5（4）1.5【详解】（1）[1]A．手拿光学元器件时切忌用手触摸“工作面”，以防脏污甚至腐蚀光学面造成永久的损坏，故A错误；B．为减少测量误差，入射角应适当大一些，即P1、P2连线与法线NN'的夹角应尽量大些，故B错误；C．为了减小作图误差，将出射光线确定得更准确些，P3和P4的距离应适当取大些，故C正确；D．测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关，故