2023-2024學(xué)年四川省成都市天府新區(qū)實(shí)外高級(jí)中學(xué)高二（下）期中物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年四川省成都市天府新區(qū)實(shí)外高級(jí)中學(xué)高二（下）期中物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.只要閉合電路在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，閉合電路中就一定有感應(yīng)電流

B.只要閉合電路中磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流

C.只要導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.只要有磁感線穿過(guò)閉合電路，閉合電路中就有感應(yīng)電流2.如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到(

)

A.撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)

B.撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)

C.撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)

D.撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)3.如圖為發(fā)射電磁波的LC振蕩電路，某時(shí)刻電路中電流方向如圖所示，此時(shí)電容器的上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.電容器正在放電

B.電流正在減小

C.線圈中的磁場(chǎng)能正在增大

D.電容器中的電場(chǎng)能正在減小

4.某同學(xué)用粗細(xì)均勻的金屬絲彎成如圖所示的圖形，兩個(gè)正方形的邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)，A、B兩點(diǎn)之間的距離遠(yuǎn)小于L，在右側(cè)正方形區(qū)域存在均勻增強(qiáng)的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率ΔBΔt=k，則A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差U

A.kL2 B.kL22 5.圖甲是同種規(guī)格的電阻絲制成的閉合線圈，其中有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖乙為線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B(取垂直線圈平面向內(nèi)為正方向)隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像。則下列關(guān)于線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流i、磁通量Φ及線圈bc邊所受的安培力F隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像中正確的是(取順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正方向，水平向左為安培力的正方向)(

)A. B.

C. D.6.如圖所示是日光燈的結(jié)構(gòu)示意圖，若按圖示的電路連接，關(guān)于日光燈發(fā)光的情況，下列敘述中正確的是(

)A.S1接通，S2、S3斷開(kāi)，日光燈就能正常發(fā)光

B.S1、S2接通，S3斷開(kāi)，日光燈就能正常發(fā)光

C.S3斷開(kāi)，接通S1、S27.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5：1，R2=5Ω，現(xiàn)在電源輸入電壓如圖乙所示的交流電，電流表和電壓表均為理想電表，電流表A2的示數(shù)為4AA.電壓表V2的示數(shù)是120V

B.電阻R1的值為275Ω

C.電路消耗的總功率是80W

D.二、多選題：本大題共4小題，共19分。8.如圖所示，一平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩道軌上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab，從距離地面高度h處?kù)o止釋放，下滑一段距離后達(dá)到最大速度vm并剛好到達(dá)軌道底端。若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì)，摩擦力恒為f。則從開(kāi)始下滑到達(dá)到最大速度的過(guò)程中(

)A.金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.電路產(chǎn)生的焦耳熱等于mgh?12mvm9.“中國(guó)天眼”位于貴州的大山深處，是500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FASA.電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度均為3×108m/s

B.紅外線的波長(zhǎng)比紫外線大10.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、間距為L(zhǎng)的光滑豎直平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上端接有開(kāi)關(guān)、電阻、電容器，其中電阻的阻值為R，電容器的電容為C(不會(huì)被擊穿)，金屬棒MN水平放置，質(zhì)量為m，空間存在垂直軌道向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻。閉合某一開(kāi)關(guān)，讓MN沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始釋放，金屬棒MN和導(dǎo)軌始終接觸良好，下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g

A.只閉合開(kāi)關(guān)S1，金屬棒MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.只閉合開(kāi)關(guān)S2，金屬棒MN做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C.只閉合開(kāi)關(guān)S1，金屬棒MN下降高度為h時(shí)速度為v，則所用時(shí)間t=v11.某探究小組設(shè)計(jì)如圖乙所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電。T1、T2為理想變壓器，T1輸入的電壓如圖甲所示。L1、L2是完全相同的燈泡，額定電壓和功率分別為220V、60W；R0是輸電線的總電阻?；瑒?dòng)觸頭P1、P2處于圖示位置時(shí)，只閉合SA.T2的輸出電壓不變

B.輸電過(guò)程中的能量損耗增大

C.若要L1、L2保持正常發(fā)光，可適當(dāng)將P1向上移動(dòng)

D.若要L1、三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用傳感器來(lái)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系。如圖甲所示，先將輕彈簧上端通過(guò)力傳感器固定在水平的長(zhǎng)木板A上，下端自由下垂，將距離傳感器輕輕靠近輕彈簧下端。當(dāng)力傳感器示數(shù)為零時(shí)，距離傳感器的示數(shù)為x0；然后再將輕彈簧下端與距離傳感器固定，下面連接輕質(zhì)木板B，距離傳感器可以測(cè)量出其到力傳感器的距離x，木板B下面用輕細(xì)繩掛住一小桶C。

(1)逐漸往小桶C內(nèi)添加細(xì)沙，記錄相應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和距離傳感器的示數(shù)x。作出F?x圖象如圖乙所示。由圖及相關(guān)信息可知，彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m。

(2)將該彈簧應(yīng)用到電子秤上，如圖丙所示(兩根彈簧)。閉合開(kāi)關(guān)S，稱(chēng)不同物體的質(zhì)量時(shí)，滑片P上下滑動(dòng)，通過(guò)電子顯示器得到示數(shù)。彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)，滑片P位于R的最上端，通過(guò)驗(yàn)證可知，電子顯示器的示數(shù)I與物體質(zhì)量m的關(guān)系為m=ak?bkI(a、b均為常數(shù)，k為輕彈簧的勁度系數(shù))13.某同學(xué)用激光筆和透明長(zhǎng)方體玻璃磚測(cè)量玻璃的折射率。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

(1)將玻璃磚平放在水平桌面上的白紙上，用大頭針在白紙上標(biāo)記玻璃磚的邊界。

(2)①激光筆發(fā)出的激光從玻璃磚上的M點(diǎn)水平入射，到達(dá)ef面上的O點(diǎn)后反射到N點(diǎn)射出。用大頭針在白紙上標(biāo)記O點(diǎn)、M點(diǎn)和激光筆出光孔Q的位置。

②移走玻璃磚。在白紙上描繪玻璃磚的邊界和激光的光路，作QM連線的延長(zhǎng)線與ef面的邊界交于P點(diǎn)，如圖(a)所示。

③用刻度尺測(cè)量PM和OM的長(zhǎng)度d1和d2。PM的示數(shù)如圖(b)所示，d1為_(kāi)_____cm。測(cè)得d2為3.40cm。

(3)利用所測(cè)量的物理量，寫(xiě)出玻璃磚折射率的表達(dá)式n=______。由測(cè)得的數(shù)據(jù)可得折射率四、簡(jiǎn)答題：本大題共2小題，共27分。14.如圖所示，線圈abcd的面積是0.05m2，共100匝，線圈電阻為1Ω，外接電阻R=9Ω。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1πT。當(dāng)線圈以300

15.如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌AA1和CC1與水平地面之間的夾角均為θ，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。A、C兩點(diǎn)間連接有阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m電阻為r直導(dǎo)體棒EF跨在導(dǎo)軌上，兩端與導(dǎo)軌接觸良好。在邊界ab和cd之間存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab和cd與導(dǎo)軌垂直。將導(dǎo)體棒EF從圖示位置由靜止釋放，EF進(jìn)入磁場(chǎng)就開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量為Q。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒EF與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。除R和r之外，其余電阻不計(jì)，取重力加速度為g。

(1)求導(dǎo)體棒EF剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率；

(2)求磁場(chǎng)區(qū)域的寬度s；

(3五、計(jì)算題：本大題共1小題，共12分。16.如圖所示，ABCD是某種透明材料的截面，AB面為平面，CD面是半徑為R的圓弧面，O1O2為對(duì)稱(chēng)軸，一束單色光從O1點(diǎn)斜射到AB面上折射后照射到圓弧面上E點(diǎn)，剛好發(fā)生全反射。已知單色光在AB面上入射角α的正弦值為33，DO2⊥CO2，透明材料對(duì)單色光的折射率為233，光在真空中傳播速度為c，求：

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：ABD、根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路中有磁通量變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流，故AD錯(cuò)誤，B正確；

C、只有閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；

故選：B。

解答本題應(yīng)掌握：只有閉合回路中的部分導(dǎo)體切割磁感線才能在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。2.【答案】B

【解析】【分析】

當(dāng)開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，依據(jù)右手螺旋定則，可判定通電螺線管的磁場(chǎng)，從而導(dǎo)致金屬圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化，進(jìn)而由楞次定律可得線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則處于磁鐵的磁場(chǎng)受到安培力，使圓環(huán)運(yùn)動(dòng)。

考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握右手螺旋定則與楞次定律的內(nèi)容，并理解從楞次定律相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度可得：增則斥，減則吸，注意本題中開(kāi)關(guān)撥至M端或N端，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果均沒(méi)有影響。

【解答】

開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，不論撥至M端還是N端，通過(guò)圓環(huán)的磁通量均增加，根據(jù)楞次定律(增離減靠)可知圓環(huán)會(huì)阻礙磁通量的增加，即向右運(yùn)動(dòng)，故選B．3.【答案】B

【解析】解：根據(jù)題圖電流正流向電容器正極，電容器正在充電，電流在減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，線圈中磁場(chǎng)能正在減小，電容器中的電場(chǎng)能正在增大，故B正確，ACD錯(cuò)誤；

故選：B。

在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器充電時(shí)，電流在減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能；當(dāng)電容器放電時(shí)，電流在增大，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。

解決本題的關(guān)鍵知道在L4.【答案】B

【解析】解：由法拉第電磁感應(yīng)定律得：

E=ΔΦΔt=ΔBΔtL2=kL2，

根據(jù)串聯(lián)分壓關(guān)系，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小

U5.【答案】D

【解析】解：0～1s時(shí)間內(nèi)，B均勻增大，由Φ=BS知Φ均勻增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直線圈平面向內(nèi)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，為?fù)值，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為負(fù)值，故A圖錯(cuò)誤；由于ΔBΔt不變，線圈的面積不變，由法拉第電磁感應(yīng)定律知E=ΔΦΔt=ΔBΔt?S，E不變，則i不變。由F=BIL知，F(xiàn)均勻增大，方向水平向左，為正值；

1～2s時(shí)間內(nèi)，B不變，磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流，bc不受安培力，故B、C兩圖錯(cuò)誤；

2～3s時(shí)間內(nèi)，B的方向垂直紙面向外，B均勻減小，Φ均勻減小，由法拉第電磁感應(yīng)定律知E=ΔΦΔt=ΔBΔt?S，E不變，則i不變。由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍瑸樨?fù)值；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為負(fù)值；由F=BIL知，F(xiàn)均勻減小，方向水平向右，為負(fù)值；

3～6.【答案】C

【解析】解：A、S1接通，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，電源電壓220V直接加在燈管兩端，達(dá)不到燈管啟動(dòng)的高壓值，日光燈不能發(fā)光，故A錯(cuò)誤；

B、S1、S2接通，S3斷開(kāi)時(shí)，燈管兩端被短路，燈管電壓為零，日光燈不能發(fā)光，故B選錯(cuò)誤；

C、只有當(dāng)S1、S2接通，燈絲被預(yù)熱，發(fā)出電子，再斷開(kāi)S2，鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，和原電壓一起加在燈管兩端，使氣體電離，日光燈正常發(fā)光，故C正確；

D、日光燈正常發(fā)光后，再接通S3，則鎮(zhèn)流器被短路，燈管兩端電壓過(guò)高，會(huì)損壞燈管，故D錯(cuò)誤；

7.【答案】D

【解析】解：A、由歐姆定律可知，副線圈電壓U2=I2R2=4×5V=20V，故A錯(cuò)誤；

B、由變壓器變壓比可知U1U2=n1n2

代入數(shù)據(jù)解得：U1=100V

由圖乙可知電源的輸入電壓為U=Um2=22022V=220V

所以R1上的電壓為U′=U?U18.【答案】BC【解析】解：金屬桿下滑時(shí)受重力mg，支持力N，摩擦阻力f和安培力F安，其受力分析如圖所示：

A、設(shè)金屬軌道寬度為L(zhǎng)，金屬桿運(yùn)動(dòng)速度為v，據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ?f?F安=ma

其中F安=BIL=B?BLvR?L=B2L2vR

整理可得：mgsinθ?f?B2L29.【答案】BD【解析】解：A.電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，其在真空中傳播的速度為3×108m/s，故A錯(cuò)誤；

B..因電磁波在真空中速度相同，均為光速，則由c=λf可知，頻率越大的電磁波，波長(zhǎng)越短，紫外線的頻率比紅外線頻率大，故紅外線的波長(zhǎng)比紫外線大，故B正確；

C.麥克斯韋認(rèn)為周期性變化的電場(chǎng)激發(fā)出周期性變化的磁場(chǎng)，空間將產(chǎn)生電磁波，均勻變化的電場(chǎng)激發(fā)恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)無(wú)法再形成電場(chǎng)，故無(wú)法在空間中產(chǎn)生電磁波，故C錯(cuò)誤；

D.赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論，故D正確。

故選：10.【答案】CD【解析】解：A、只閉合開(kāi)關(guān)S1，金屬棒MN某時(shí)刻的速度為v，則金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLv

由閉合電路歐姆定律可得電路中感應(yīng)電流：I=ER，金屬棒所受安培力：F=BIL

聯(lián)立方程可得安培力：F=B2L2vR，對(duì)金屬棒由牛頓第二定律有：mg?B2L2vR=ma，金屬棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，v增大，則a減小，所以金屬棒MN做加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小為零，金屬棒MN做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

C、只閉合開(kāi)關(guān)S1，金屬棒MN下降高度為h時(shí)速度為v，取豎直向下為正方向，這一過(guò)程對(duì)金屬棒利用動(dòng)量定理有：mgt?B2L2v?Rt=mv?0，其中v?11.【答案】BD【解析】解：A、若再閉合S2，則變壓器T2次級(jí)線圈電阻減小，則次級(jí)線圈電流變大，初級(jí)線圈電流也變大，R0上的電壓變大，則變壓器T2初級(jí)線圈電壓減小，則次級(jí)線圈電壓也減小，故A錯(cuò)誤；

B、因R0上的電壓變大，則輸電線上消耗的功率變大，即輸電過(guò)程中的能量損耗增大，故B正確；

C、因輸電線上的電壓損失變大，則兩燈泡上的電壓減小，若要L1、L2保持正常發(fā)光，可適當(dāng)將P1向下移動(dòng)，從而增加T1的次級(jí)線圈電壓，即可增加T2的初級(jí)線圈電壓，從而使得L1、L2能正常發(fā)光，故C錯(cuò)誤；

D、若輸電線沒(méi)有電阻，則當(dāng)兩燈泡正常發(fā)光時(shí)，則P1端輸入電流滿足I1U1=2PL，解得：I1=2×12.【答案】100

14ag【解析】解：(1)由彈簧的彈力與其形變量的關(guān)系可得F=kΔx

由表達(dá)式結(jié)合圖象可知圖象斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，故彈簧的勁度系數(shù)k=ΔFΔx=16(20?4)×0.01N/m=100N/m

(3)當(dāng)所稱(chēng)的物體質(zhì)量為零時(shí)，有：ak13.【答案】2.27

d2d1

1.50【解析】解：(2)刻度尺的分度值為0.1cm，需要估讀到分度值的下一位，則d1=2.27cm；

(3)根據(jù)題意標(biāo)出光線對(duì)應(yīng)的入射角和折射角，如圖所示：

結(jié)合幾何關(guān)系和折射定律可得：

n