四川省仁寿县铧强中学2023-2024学年高二下学期第二次教学质量监测物理试题

四川省仁寿县铧强中学高2022级第四学期第二次教学质量监测 物理试题2024.5.15 命题人：刘立林 审题人：何梅 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1、如图甲所示电路中，电流以图甲中电流方向为正随时间的变化规律如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是(    ) A. 0内,电容器C正在充电 B. 内,电容器C上极板带正电 C. 内,自感电动势逐渐减小 D. 内,电场能转化为磁场能 2、如图，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2＝4：1，电阻R＝4Ω，交流电表均为理想电表，原线圈输入电压的瞬时值表达式μ＝24sin100πt（V）。下列说法正确的是（　　） A．交变电流的频率为100Hz B．电压表的示数为24V C．电流表的示数为1.5A D．变压器的输入功率为9W 3、用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列所述与其工作原理相同的是(    ) A. 走廊照明灯的声控开关 B. 宾馆天花板上安装的火灾报警器 C. 自动洗衣机中的压力传感装置 D. 电饭煲中控制加热和保温的温控器 4、如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以 (　　) A.增大S1与S2的间距 B.减小双缝屏到光屏的距离 C.将黄光换为红光 D.将绿光换为紫光 5、下列说法不正确的是(　　) 甲　　　　　　乙　　　　　　　丙 丁　　　　　　戊 A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度 B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出 C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小 D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的 E．图戊中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 6、如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1＝2B2，一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，则经过多长时间它将向下再一次通过O点(　　) A． B． C． D． 7、如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　) A．ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B．ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 D．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 二、不定项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8、一不计电阻的矩形导线框，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的正弦交流电如图甲所示。把该交流电接在图乙中理想变压器的a、b两端，Rt为热敏电阻（温度升高时，其电阻减小），R为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．在t＝1.5×10﹣2s时刻，线框平面与磁场方向垂直 B．该交流电电压的瞬时值表达式为u＝22sin100πt（V） C．Rt处温度升高时，V1表示数与V2表示数的比值增大 D．Rt处温度升高时，V2表示数与A表示数的比值不变 9、如图，间距为L、倾角为θ的两足够长平行光滑导轨固定，导轨上端接有阻值为R的电阻，下端通过开关S与单匝金属线圈相连，线圈内存在垂直于线圈平面向下且均匀增加的磁场。导轨所在区域存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），靠在插销处垂直于导轨放置且与导轨接触良好的金属棒ab，质量为m、电阻也为R，闭合S后，撤去插销，ab仍静止。线圈、导轨和导线的电阻不计，重力加速度大小为g。下列判定正确的是（　　） A．B的方向垂直于导轨平面向上 B．线圈内磁通量的变化率为 C．断开S后，ab的最大速度为 D．断开S后，电阻R的最大热功率为 10.如图，半径为R的半圆形区域内（含边界）有方向垂直面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，MN为位于磁场下边界的粒子收集板，磁场左侧边界与MN相距处有一粒子源S，以不同速率沿平行于MN的方向射入大量质量均为m、电荷量均为q的粒子，部分粒子能够打在收集板上。不计粒子重力及粒子间的相互作用，则（　　） A．粒子带正电 B．到达收集板上O点的粒子在磁场中的速度偏转角为30° C．到达收集板的粒子在磁场中运动的最长时间为 D．到达收集板的粒子的速度最大值为 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共12分） 11．小管同学用如图所示的装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验，螺线管A、滑动变阻器、开关与电池相连构成回路，螺线管B与“0刻度线”在中间的灵敏电流计构成闭合回路，螺线管B套在螺线管A的外面。 （1）为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，通过不同的操作观察指针摆动情况，以下正确的有 。 A．断开与闭合开关时指针会偏向同一侧 B．闭合开关，待电路稳定后，如果滑动变阻器的滑片不移动，指针不偏转 C．滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央 D．滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动，都能使指针偏向同一侧 （2）图中，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最 端（填“左”或“右”）；在未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开放置的情况下，直接拆除某螺线管处导线，可能由于自感现象突然被电击一下，则被电击可能是在拆除 （选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。 12、在用“插针法”测量玻璃折射率的实验中: (1)在“用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率”的实验中,其实验光路图如图甲所示,对实验中的一些具体问题,下列说法正确的是　　　　。  A.为减小作图误差,P3和P4的距离应适当小一些 B.为减小测量误差,P1和P2连线与玻璃砖界面法线的夹角应适当取大一些 C.为减小误差,应当选用宽度较大的玻璃砖完成实验 D.实验中玻璃砖在纸上的位置不可移动,可用玻璃砖代替尺子画出边界线以固定玻璃砖在纸上的位置 (2)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa'和bb'后,不小心碰了玻璃砖使它向aa'一侧平移了少许,如图乙所示,他随后实验测出的折射率　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (3)乙同学在画界面时,不小心将两界面aa'、bb'间距画得比玻璃宽度大些(bb'仍然与aa'平行),如图丙所示,他随后实验测得的折射率　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。  四、解答题（本大题共3个小题，满分45分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 13．（11分）如图，等腰直角三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC中点，位于截面所在平面内的一细光束自0点以角度i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知∠ABC＝45°，AC＝AB＝L，透明介质的折射率n＝2，真空中的光速为c。求：（可能用到sin15，cos15） （i）入射角的正弦值sini；（6分） （ii）光束从O点入射到发生第一次全反射所用的时间。（5分） 14．（16分）如图，直角坐标系xOy的Ⅱ、Ⅲ象限存在方向沿x轴正方向的匀强电场、场强大小为E；I、IV象限存在一个圆心在O1（b，0）且与y轴相切于O点的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于坐标平面。从x轴上P（﹣a，0）点由静止释放一个质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电粒子，粒子穿出磁场的位置为Q，已知∠QO1x＝60°，粒子重力不计、大小可忽略。求： （1）磁场的磁感应强度大小和方向；（9分） （2）粒子在磁场中运动的时间。（7分） 15、（18分）如图甲所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，其宽度L=1m，导轨M与P之间连接阻值为R=0.2Ω的电阻，质量为m=0.5kg、电阻为r=0.2Ω、长度为1m的金属杆ab静置在导轨上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力F=7N拉金属杆ab，使它由静止开始运动，运动中金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，其通过电阻R上的电荷量q与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，已知ab与导轨间的动摩擦因数µ=0.4，取g=10m/s2（忽略ab杆运动过程中对原磁场的影响），求： （1）磁感应强度B的大小和金属杆的最大速度；（7分） （2）金属杆ab从开始运动的1.8s内所通过的位移X1；（5分） （3）从开始运动的1.8s内电阻R产生热量。（6分） 四川省仁寿县铧强中学高2022级第四学期第二次教学质量监测 物理试题答案2024.5.15 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1、【答案】C 【详解】A、0~t1内，电流逐渐增大，所以电容器正在放电，故A错误；B、内，电流逐渐减小，则电容器充电，因为电流为正（即逆时针），所以电容器C上极板带负电，故B错误；C、内，电流增加的越来越慢，所以自感电动势逐渐减小，故C正确；D、内，电流逐渐减小，则电容器充电，磁场能转化为电场能，故D错误。   2、【答案】D【详解】A、根据原线圈输入电压的瞬时值表达式（V），知角速度ω＝100π，交变电流的频率，故A错误； B、原线圈两端电压的有效值，根据电压与匝数成正比，得，即电压表示数为6V，故B错误； C、副线圈电流，根据电流与匝数成反比，得原线圈电流，即电流表示数为，故C错误； D、变压器的输入功率，故D正确； 故选：D。 3、【答案】B 【详解】A.走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故A错误；B.当火灾报警器周围有烟雾时，经过漫反射，将光信号转换成电信号，从而发出警报。所以该传感器是用光传感器实现报警的，故B正确；C.自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C错误；D.电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D错误。  4、【答案】C【详解】据光的干涉产生的条纹间距满足的关系Δx=可知，增大S1与S2的间距，条纹间距减小，A选项错误；减小双缝屏到光屏的距离，条纹间距减小，B选项错误；将黄光换成红光，波长增大，条纹间距增大，C选项正确；绿光换成紫光，波长减小，条纹间距减小，D选项错误。 5、【答案】B【详解】[甲图中a束光折射角大，折射率小，根据v＝，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；乙图中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<90°，bb′面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；丙图中，根据Δx＝λ，选项C正确；丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D正确；有偏振现象的光波为横波，选项E正确。] 6、【答案】A【详解】　[粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由周期公式T＝知，粒子从O点进入磁场到再一次通过O点的时间t＝＋＝，所以选项A正确。] 7、【答案】D【详解】[设在位置Ⅰ通过金属框的磁通量为Φ1，在位置Ⅱ通过金属框的磁通量为Φ2，由题可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|，ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|，所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中金属框中均出现沿adcba方向的电流，D正确。] 二、不定项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.【答案】BC【详解】A、在t＝1.5×10﹣2s时刻，交变电压最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，穿过该线圈的磁通量为零，线框平面与磁场方向平行，故A错误； B、由图知，最大电压：Um＝22V，周期0.02s，角速度是ω100π rad/s， 则该交流电电压的瞬时值表达式为u＝22sin100πt（V），故B正确； C、Rt处温度升高时，原副线圈电压比不变，但是V2不是测量副线圈电压，Rt温度升高时，阻值减小，电流增大，则R电压增大，所以V2示数减小， 则电压表V1、V2示数的比值增大，故C正确； D、Rt处温度升高时，阻值减小，V2表示数与A表示数的比值减小，故D错误； 故选：BC。 9．【答案】AB【详解】A、穿过线圈的磁感应强度向下且增大，由楞次定律可知，流过金属棒ab的电流由b流向a；金属棒ab静止，金属棒ab所受安培力平行于斜面向上，由左手定则可知，磁感应强度B垂直于导轨平面向上，故A正确； B、对金属棒，由平衡条件得：mgsinθ＝BIL， 对线圈，由法拉第电磁感应定律得：E， 由欧姆定律可知，流过ab的电流：I， 解得：E=，故B正确； C、断开S后金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势：E＝BLv， 感应电流I， 金属棒受到的安培力F＝BIL， 金属棒ab做匀速运动时速度最大，由平衡条件得：mgsin， 解得，金属棒的最大速度：v，故C错误； D、金属棒受到最大时感应电动势：E＝BLv， 最大感应电流I， 电阻R的最大热功率P＝I2R，故D错误。 故选：AB。 10．【答案】CD【详解】A.粒子平行于MN的方向射入磁场后，根据题意可知，粒子向下偏转，根据左手定则可知，粒子带负电，故A错误； B.粒子源S距离MN相距，可知SO与水平面的夹角为30°， 根据几何关系可知到达收集板上O点的粒子在磁场中的速度偏转角为60°，故B错误； C.到达收集板在磁场中运动的最长时间的粒子在磁场中的偏转角最大，由几何关系可知，偏转角最大的为π，故到达收集板的粒子在磁场中运动的最长时间为 t 又T 解得：t 故C正确； D.带点粒子在磁场中运动有 qvB＝m 解得：v 到达收集板的粒子的速度最大值对应的轨道半径最大，即到达N的离子速度最大，由几何关系得 r2＝（r） 2+（R+Rcos30°）2 联立解得：v， 即到达收集板的粒子的速度最大值为，故D正确， 故选：CD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共12分） 11．(1) BD (2) 左 A 12、答案 (1)BC　(2)不变　(3)偏小 解析 (1)为减小作图误差,P3和P4的距离应适当大一些,A错误;P1和P2连线与玻璃砖界面法线的夹角适当大一些,折射现象更明显,误差较小,B正确;宽度较大的玻璃砖,光在玻璃砖中的路程长,入射点与出射点距离较大,确定角度越准确,误差越小,C正确;不可用玻璃砖代替尺子,应沿玻璃砖描点后,用尺子画出玻璃砖界面,D错误。 (2)根据题意,如图所示,入射角与折射角没有误差,测量的折射率不变。 (3)根据题意,如图所示,入射角不受影响,当折射角的测量值大于真实值,根据n=,因此测得折射率偏小。 四、解答题（本大题共3个小题，满分45分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 13．【解答】解：（i）光路图如图所示，由临界角公式，sinC（1分） 可得：∠PO′O＝C＝30°（1分） 由几何关系可知∠COO'＝∠OBO′+∠BO′O＝105°（1分） 折射角：r＝∠POO'＝∠COO′﹣90°＝15°（1分） 由折射定律：n（1分） 解得：sini（1分） （ii）所用的时间：t（1分） 光在介质中的速度为：v（1分） 由正弦定理可得：（2分） 光在介质中通过的路程为：s＝OO' 代入数据可得：sL 代入数据解得：t（1分） 14．【解答】解：（1）粒子在电场中沿x轴做匀加速直线运动，设粒子到达O点的速度为v。 由动能定理可得：qEa（2分） 解得：v 在磁场中，粒子做匀速圆周运动，轨迹如图， 设轨道半径为r，由几何关系可得：r＝btan60°（2分） 解得：rb 由牛顿第二定律可得：qvB＝m（2分） 解得：B（1分） 由左手定则知：磁场方向垂直于xOy坐标平面向里；（2分） （2）粒子在磁场中的运动轨迹对应的圆心角为：θ＝∠OO2Q＝60°（2分） 又：T（2分） 运动时间：t（2分） 联立解得：t。（1分） 15.【详解】（1）过程电流稳定金属棒速度达到最大值（1分） 通过导体棒电流： ——1分 得： 导体棒匀速，对导体棒： ——1分 解得： ——1分 导体棒匀速时，导体棒电动势： ——1分 欧姆定律： ——1分 解得： ——1分 （2）0~1.8s过程中：q==8c ——3分 解得： ——2分 (或用动量定理解题) （3）0~1.8s过程中由能量守恒得： ——2分 0~1.8s电阻R产生热量： ——2分 解得： ——2分 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$