精品解析：江西省上饶市蓝天教育集团2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

蓝天学校高二下学期期中考试物理试卷 卷面总分：100分 考试时间：75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 如图所示，把长为0.4m的导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为0.5T，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流0.8A，则导体棒所受安培力的大小和方向分别为（　　） A. 0.16N，竖直向下 B. 0.16N，垂直纸面水平向里 C. 0.25N，竖直向下 D. 0.25N，垂直纸面水平向外 【答案】B 【解析】 【详解】电流的方向与磁场方向垂直，根据左手定则导体棒所受安培力的方向垂直纸面水平向里，安培力的大小F=BIL，代入数据得 F=0.16N 故选B。 2. 如图所示质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　） A. M带负电，N带正电 B. M的速率小于N的速率 C. 洛伦兹力对M、N做正功 D. M在磁场中的运动时间比N长 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知M带负电，N带正电，故A正确； B．根据 可得 由图可知M的速率大于N的速率，故B错误； C．洛伦兹力对M、N做不做功，故C错误； D．根据 可知M在磁场中的运动时间与N相同，故D错误。 故选A。 3. 如图，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是（　　） A. 用磁铁的N极靠近A环时，A环会转动靠近磁铁 B. 用磁铁的N极靠近B环时，B环会转动靠近磁铁 C. 用磁铁的N极靠近A环，A环不会有感应电流产生 D. 用磁铁的N极靠近B环，B环不会有感应电流产生 【答案】D 【解析】 【详解】A．A环闭合，磁铁靠近A环时，由来拒去留可知，A环会转动远离磁铁，A错误； BD．B环不闭合，磁铁靠近B环时，环内不产生感应电流，因此环不受到磁场的作用，横杆不转动，B错误，D正确； C．用磁铁的N极靠近A环，向里的磁通量增大，所以A环中感应磁场方向向外，A环能产生逆时针的感应电流，C错误； 故选D。 4. 为了减少电能在输电线路中的损耗，在输送电功率一定时，远距离输送电能通常采用（　　） A. 高电压输电 B. 低电压输电 C. 增大输电电流 D. 增大输电线电阻 【答案】A 【解析】 【详解】为了减小输电线的损耗，当输送功率一定时，根据 增大输送电压，可以减小流过线路的电流，则线路损耗 所以线路损耗也会减小，A正确，BCD错误。 故选A。 5. 理想变压器的原、副线圈的匝数比10︰1，当这台变压器的原线圈接入电压为220V的交流电时，副线圈的电压为（　　） A. 0 B. 22V C. 220V D. 2200V 【答案】B 【解析】 【详解】根据理想变压器原副线圈匝数比等于电压比得 得 故ACD错误，B正确。 故选B。 6. 我国民用交流电，其电压随时间变化的规律如图，该交流电的周期、电压的最大值分别是（　　） A. 0.02s，314V B. 0.01s，314V C. 0.02s，220V D. 0.01s，220V 【答案】A 【解析】 【详解】由图得，交流电的周期 T=0.02s 电压最大值 Um=314V 故选A。 7. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B. 质谱仪是分析同位素的重要工具 C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．带正电荷的粒子进入速度选择器，所受静电力向右，则洛伦兹力必须向左，根据左手定则可判断速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故A错误； C．能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中做直线运动，受力平衡，则 解得 故C错误； BD．粒子进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则 解得 其中E、B、B0都时定值，粒子打在胶片上位置越靠近狭缝P，则粒子的轨道半径R越小，粒子的荷质比越大。所以质谱仪是分析同位素的重要工具。故B正确，D错误。 故选B。 二、多项选择题（每题6分，全选对得 6 分，漏选得3分，错选和不选得0分，共18分） 8. 下列说法正确的是（　　） A. 戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理 B. 雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C. 弯曲的水流可以导光，是光在水流中发生全反射 D. 泊松亮斑是光干涉现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．用特制眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，在两只眼睛中产生的视觉差，故A正确； B．阳光下的油膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故B错误； C．弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故C正确； D．泊松亮斑是光的衍射现象，故D错误。 故选AC。 9. 如图，某同学把磁铁插入线圈时，发现电流计的指针发生偏转，当磁铁（　　） A. 静止在线圈中时，电流计指针不会偏转 B. 从线圈中抽出时，电流计指针不会偏转 C. 静止在线圈中时，电流计指针会偏转 D. 从线圈中抽出时，电流计指针会偏转 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．当磁铁静止在线圈中时，线圈中的磁通量不变，不会产生感应电流，所以电流计指针不会偏转，故A正确，C错误； BD．将磁铁从线圈中抽出时，线圈中的磁通量减小，产生的感应电流方向与插入磁铁过程中的感应电流方向相反，所以电流计指针会偏转，故D正确，B错误。 故选AD。 10. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ） A. P与Q同时熄灭 B. P比Q先熄灭 C. Q闪亮后再熄灭 D. P闪亮后再熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。 故选D。 三、填空题（每空2分，共14分） 11. 钟同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”的实验。 （1）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。 （2）关于该实验的操作，不正确的是_______。（单选） A. 在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出、 B. 在确定、位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差 C. 为了减小实验误差，手不能接触玻璃砖光学面 D. 为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验 （3）该同学正确操作，根据大头针的位置画出该实验完整的光路图如图所示。用量角器测量出图中θ1和θ2的大小，则玻璃的折射率_______。 （4）若该同学没有量角器和三角函数表，该同学利用圆规，以入射点为圆心、随机的半径作圆，如图乙所示，圆与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，则玻璃的折射率_______（用图中线段的字母表示）。 【答案】（1）大 （2）A （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 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，应选用宽度大的玻璃砖来测量。 【小问2详解】 A．在确定玻璃砖上下边界时，不能用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出、，以免污染和磨损玻璃砖，故A错误，满足题意要求； B．在确定、位置时，为减小误差，应使二者距离适当远一些，故B正确，不满足题意要求； C．为了减小实验误差，手不能接触玻璃砖的光学面，故C正确，不满足题意要求； D．为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 【小问3详解】 根据折射定律可知，玻璃的折射率为 【小问4详解】 根据折射定律可得玻璃的折射率 12. 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1所示。 实验次数 1 800 200 10.0 2.47 2 300 100 10.0 3.10 3 120 60 10.0 496 上表数据表示变压器线圈两端的电压和匝数 （1）为实现探究目的，保持原线圈的输入电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是________。 A．归纳总结法　　B．控制变量法 C．理想实验法　　D．等效替代法 （2）用学生电源给原线圈供电，用多用表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是________。 A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 D．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 （3）通过实验得到3组实验数据如上表1所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是___________。 【答案】 ①. B ②. D ③. 在误差允许范围内，原副线圈的电压比等于原副线圈的匝数比 【解析】 【详解】（1）[1]为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选B。 （2）[2]变压器的工作原理是电磁感应，用学生电源给原线圈供电应接交流电压，用多用表测量副线圈两端电压，应是交流电压挡。故选D。 （3）[3]由实验数据可知：第1次有 第2次有 第3次有 由以上计算可知，在误差允许的范围内，变压器原副线圈的电压比等于匝数比，即 四、解答题（13题12分，14题14分，15题14分，共38分） 13. 质量为m，带电量为q的带电粒子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，则带电粒子在洛伦兹力的作用下，将做匀速圆周运动。那么，它做圆周运动的 （1）半径r为多大？ （2）周期T为多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 （2）周期 14. 如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好，在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻的电流大小和方向； （3）金属棒、两点间的电势差。 【答案】（1）；（2）由M到P，；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒ab产生的电动势为 解得 （2）根据右手定则，金属棒的电流方向为由b到a，则电阻R的电流方向为由M到P，根据闭合电路欧姆定律 解得 （3）金属棒a、b两点的电压即为路端电压 解得 15. 一矩形线圈，面积是，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中以的角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求： （1）线圈中感应电动势的最大值； （2）线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （3）线圈从开始计时经时，线圈中电流的瞬时值。 【答案】（1）50V；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）最大感应电动势为 （2）从中性面开始计时，则其瞬时值表达式为 结合之前分析，带入数据有 （3）由闭合电路欧姆定律有 当时，线圈中电流的瞬时值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 蓝天学校高二下学期期中考试物理试卷 卷面总分：100分 考试时间：75分钟 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 如图所示，把长为0.4m导体棒置于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为0.5T，导体棒与磁场方向垂直，棒中通有电流0.8A，则导体棒所受安培力的大小和方向分别为（　　） A. 0.16N，竖直向下 B. 0.16N，垂直纸面水平向里 C. 0.25N，竖直向下 D. 0.25N，垂直纸面水平向外 2. 如图所示质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　） A. M带负电，N带正电 B. M的速率小于N的速率 C. 洛伦兹力对M、N做正功 D. M在磁场中的运动时间比N长 3. 如图，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是（　　） A. 用磁铁的N极靠近A环时，A环会转动靠近磁铁 B. 用磁铁的N极靠近B环时，B环会转动靠近磁铁 C. 用磁铁的N极靠近A环，A环不会有感应电流产生 D. 用磁铁的N极靠近B环，B环不会有感应电流产生 4. 为了减少电能在输电线路中损耗，在输送电功率一定时，远距离输送电能通常采用（　　） A. 高电压输电 B. 低电压输电 C. 增大输电电流 D. 增大输电线电阻 5. 理想变压器的原、副线圈的匝数比10︰1，当这台变压器的原线圈接入电压为220V的交流电时，副线圈的电压为（　　） A. 0 B. 22V C. 220V D. 2200V 6. 我国民用交流电，其电压随时间变化的规律如图，该交流电的周期、电压的最大值分别是（　　） A. 0.02s，314V B. 0.01s，314V C. 0.02s，220V D. 0.01s，220V 7. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B. 质谱仪是分析同位素的重要工具 C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在胶片上位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小 二、多项选择题（每题6分，全选对得 6 分，漏选得3分，错选和不选得0分，共18分） 8. 下列说法正确的是（　　） A. 戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理 B. 雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象 C. 弯曲的水流可以导光，是光在水流中发生全反射 D. 泊松亮斑是光的干涉现象 9. 如图，某同学把磁铁插入线圈时，发现电流计的指针发生偏转，当磁铁（　　） A. 静止在线圈中时，电流计指针不会偏转 B. 从线圈中抽出时，电流计指针不会偏转 C. 静止在线圈中时，电流计指针会偏转 D. 从线圈中抽出时，电流计指针会偏转 10. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ） A. P与Q同时熄灭 B. P比Q先熄灭 C. Q闪亮后再熄灭 D. P闪亮后再熄灭 三、填空题（每空2分，共14分） 11. 钟同学做“利用插针法测定玻璃砖折射率”的实验。 （1）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。 （2）关于该实验的操作，不正确的是_______。（单选） A. 在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出、 B. 在确定、位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差 C. 为了减小实验误差，手不能接触玻璃砖的光学面 D. 为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次实验 （3）该同学正确操作，根据大头针的位置画出该实验完整的光路图如图所示。用量角器测量出图中θ1和θ2的大小，则玻璃的折射率_______。 （4）若该同学没有量角器和三角函数表，该同学利用圆规，以入射点为圆心、随机的半径作圆，如图乙所示，圆与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，则玻璃的折射率_______（用图中线段的字母表示）。 12. 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1所示。 实验次数 1 800 200 10.0 2.47 2 300 100 100 3.10 3 120 60 10.0 4.96 上表数据表示变压器线圈两端的电压和匝数 （1）为实现探究目的，保持原线圈的输入电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是________。 A．归纳总结法　　B．控制变量法 C．理想实验法　　D．等效替代法 （2）用学生电源给原线圈供电，用多用表测量副线圈两端电压，下列操作正确的是________。 A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡 B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡 C．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡 D．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡 （3）通过实验得到3组实验数据如上表1所示，表中、分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是___________。 四、解答题（13题12分，14题14分，15题14分，共38分） 13. 质量为m，带电量为q的带电粒子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，则带电粒子在洛伦兹力的作用下，将做匀速圆周运动。那么，它做圆周运动的 （1）半径r为多大？ （2）周期T为多大？ 14. 如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好，在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻的电流大小和方向； （3）金属棒、两点间的电势差。 15. 一矩形线圈，面积是，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻为，线圈在磁感应强度为的匀强磁场中以的角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示，若从中性面开始计时，求： （1）线圈中感应电动势的最大值； （2）线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （3）线圈从开始计时经时，线圈中电流的瞬时值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$