四川省南充高级中学2025-2026学年高二下学期周练3物理试题

**基本信息** 以超高折射玻璃检测、磁阱约束等科技情境为载体，通过光学全反射、磁场力平衡等问题设计，考查物理观念与科学推理，适配高二周测对基础巩固与能力提升的需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|4题（含1多选）|折射率计算、安培力平衡、磁场叠加|第1题结合特种玻璃研发，第3题磁阱模型考查科学论证| |计算|4题|全反射条件、电磁感应动力学|第7题导体棒多力平衡，第8题运动过程分析，层次递进|

姓名： 班级：高二 班 高二物理周练3 1．市面上常用光学玻璃的折射率一般在1.4~1.9之间，某研发团队为突破上限对制作的超高折射特种玻璃进行了相关检测。如图所示，发射器发射一束光线从空气垂直进入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中，入射点为A点，光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上，感光仪可检测光点强度。现控制发射器缓慢下移，测得光强几乎不变，在越过B点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为R，，，光在真空中传播的速度为c，则（　　） A．玻璃砖的折射率为 B．光线在玻璃砖中的传播速度为 C．光线在玻璃砖中的频率为真空中的一半 D．光线从A点传到感光仪所用时间为 2．如图，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，此时小磁针的N极向纸内偏转，这一束粒子可能是（　　） A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的负离子束 C．向右飞行的电子束 D．向左飞行的电子束 3．磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过平面，1、2、3、4直导线与平面的交点成边长为的正方形且关于轴和轴对称，各导线中电流方向已标出，已知无限长通电直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，题中带电粒子重力不计，正确的是（　　） A．导线2、4连线上各点的磁感应强度均为0 B．从点处平行导线入射的带电粒子做匀速直线运动 C．轴上虚线框内各点磁感应强度相同 D．沿着轴正方向入射的粒子在坐标平面内做匀速圆周运动 4．（多选）在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A，下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体棒通有同向电流分别为和，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为（已知，）则（　　） A． B． C．导体棒A所受安培力大小之比 D．斜面对导体棒A的弹力大小之比 5．如图，半圆为半球形玻璃砖的截面，半径为、圆心为，为水平直径。一束单色光斜射到边上的点，点到点距离为，入射角，折射光线刚好射到半圆的最低点。(1)求玻璃砖对该单色光的折射率；(2)保持入射光的方向不变，将入射点从点水平向右移动，至折射光线在面上刚好发生全反射，求入射点移动的距离。 6． 如图，一个用透明材料制成的空心球的内半径为R，外半径为2R，球心为O。两束相同的平行单色光a、b分别从空心球外表面上的P点和Q点射入。单色光a的折射光线恰好在球的内表面上发生全反射，单色光b的折射光线恰好与球的内表面相切。已知该材料的折射率，光在真空中传播的速率为c，仅考虑一次折射和一次全反射，求：(1)单色光b在球外表面上的入射角；(2)单色光a在透明材料中的传播时间。（提示：使用正弦定理） 7．如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，一根与导轨接触良好、质量为的导体棒ab垂直放在导轨上，ab棒恰好静止。ab棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，g取，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)ab棒受到的安培力大小；(2)ab棒与导轨间的动摩擦因数；(3)若仅把磁场方向反向，其他条件都不变，则导体棒开始运动时的加速度a多大？ 8．如图所示，足够长的水平平行导轨间距L=1m，导轨左端用导线连接阻值R=1.5Ω的定值电阻，质量为m、阻值r=0.5Ω、长也为L的导体棒垂直导轨放置，整个空间存在与水平方向成θ=37°的匀强磁场（磁场方向与导体棒垂直），磁感应强度大小B=2.5T。现在导体棒上施加一水平向右的恒力F=18N，经t=0.8s的时间导体棒刚好匀速运动，匀速时的速度大小v=8m/s，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。整个过程导体棒始终保持与导轨良好接触且不发生转动，不计导轨与导线的电阻，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2。求：(1)导体棒匀速运动时的安培力的大小；(2)导体棒的质量m。 周练3试卷第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理周练3试卷答案 一、单选题 1．市面上常用光学玻璃的折射率一般在1.4~1.9之间，某研发团队为突破上限对制作的超高折射特种玻璃进行了相关检测。如图所示，发射器发射一束光线从空气垂直进入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中，入射点为A点，光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上，感光仪可检测光点强度。现控制发射器缓慢下移，测得光强几乎不变，在越过B点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为R，，，光在真空中传播的速度为c，则（　　） A．玻璃砖的折射率为 B．光线在玻璃砖中的传播速度为 C．光线在玻璃砖中的频率为真空中的一半 D．光线从A点传到感光仪所用时间为 【答案】B 【详解】依题意，根据已知条件作出光路图 根据题意可知，光线从B点入射时恰好发生全反射，由几何关系可得临界角为 A．根据知，，A错误； B．根据，可得，B正确； C．光线频率由光源决定，故光线在玻璃砖中的频率不变，C错误； D．由光路图可知光线在玻璃中传播的路程，根据，解得，D错误。 故选B。 2．如图所示，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，此时小磁针的N极向纸内偏转，这一束粒子可能是（　　） A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的负离子束 C．向右飞行的电子束 D．向左飞行的电子束 【答案】C 【详解】A．向右飞行的正离子束：正离子带正电，电流方向和运动方向一致，电流向右，粒子上方磁场向外，N极向纸外偏转，故A错误； B．向左飞行的负离子束：负离子带负电，电流方向和运动方向相反，运动向左则电流向右，粒子上方磁场向外，N极向纸外偏转，故B错误。 C．向右飞行的电子束：电子带负电，电流方向和运动方向相反，运动向右则电流向左，粒子上方磁场向纸内，N极向纸内偏转，故C正确。 D．向左飞行的电子束：电子带负电，电流方向和运动方向相反，运动向左则电流向右，粒子上方磁场向外，N极向纸外偏转，故D错误。 故选C。 3．磁阱常用来约束带电粒子的运动。如图所示，四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过平面，1、2、3、4直导线与平面的交点成边长为的正方形且关于轴和轴对称，各导线中电流方向已标出，已知无限长通电直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比，题中带电粒子重力不计，下列说法正确的是（　　） A．导线2、4连线上各点的磁感应强度均为0 B．从点处平行导线入射的带电粒子做匀速直线运动 C．轴上虚线框内各点磁感应强度相同 D．沿着轴正方向入射的粒子在坐标平面内做匀速圆周运动 【答案】B 【详解】AB．根据右手定则并结合矢量叠加可知O点的磁感应强度为零，2、4两点连线上O点磁感应强度为零，其它点不为零，所以从O点射入的带电粒子，将做匀速直线运动，故A错误B正确； C．根据右手定则，结合矢量合成可知O点的磁感应强度为零，而轴上虚线框内其他点磁感应强度不为零，故C错误； D．y轴上的磁感应强度沿y轴方向，所以运动的带电粒子速度与磁感应强度平行，在y轴上运动的粒子不受洛伦兹力，所以粒子可能做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 二、多选题 4．在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A，下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体棒通有同向电流分别为和，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为（已知，）则（　　） A． B． C．导体棒A所受安培力大小之比 D．斜面对导体棒A的弹力大小之比 【答案】BCD 【详解】ABC．两种情况下，导体棒A受力如图所示 根据受力平衡可得， 解得，故A错误，BC正确； D．同理，根据受力平衡可得， 解得 故选BCD。 三、解答题 5．如图所示，半圆为半球形玻璃砖的截面，半径为、圆心为，为水平直径。一束单色光斜射到边上的点，点到点距离为，入射角，折射光线刚好射到半圆的最低点。 (1)求玻璃砖对该单色光的折射率； (2)保持入射光的方向不变，将入射点从点水平向右移动，至折射光线在面上刚好发生全反射，求入射点移动的距离。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设折射角为，在中，，，因此 解得 根据折射定律 代入，，解得 （2）光线在面上刚好发生全反射时，入射角等于临界角，满足 入射方向不变，因此折射角仍为 即折射光线与竖直法线夹角恒为，与水平直径夹角为。设移动后入射点为，在右侧，为折射光线与弧面交点，在中，，， 由正弦定理，得 联立解得 原入射点在左侧，因此入射点移动的距离 6．如图所示，一个用透明材料制成的空心球的内半径为R，外半径为2R，球心为O。两束相同的平行单色光a、b分别从空心球外表面上的P点和Q点射入。单色光a的折射光线恰好在球的内表面上发生全反射，单色光b的折射光线恰好与球的内表面相切。已知该材料的折射率，光在真空中传播的速率为c，仅考虑一次折射和一次全反射，求： (1)单色光b在球外表面上的入射角； (2)单色光a在透明材料中的传播时间。 【答案】(1)45° (2) 【详解】（1）设单色光b在球外表面上的入射角为α，折射角为r，由几何关系知 由折射定律得 解得α=45° （2）由题意，设单色光a的折射光线射到球内表面上的B点，且在内表面上刚好发生全反射根据sinC= 可得C=45° 在△PBO中，根据正弦定理可得 又θ=C-β，解得sinβ=， 因为v=，故单色光a在透明材料中的传播时间 7．如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨与水平面的夹角，在导轨所在区域内分布垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小，导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，一根与导轨接触良好、质量为的导体棒ab垂直放在导轨上，ab棒恰好静止。ab棒与导轨接触的两点间的电阻，不计导轨的电阻，g取，，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： (1)ab棒受到的安培力大小； (2)ab棒与导轨间的动摩擦因数； (3)若仅把磁场方向反向，其他条件都不变，则导体棒开始运动时的加速度a多大？ 【答案】(1)4N (2)0.5 (3) 【详解】（1）由闭合电路欧姆定律得 安培力大小为 （2）对导体棒，沿斜面有 垂直斜面有 又 联立解得 （3）对导体棒，沿斜面根据牛顿第二定律可得 解得 8．如图所示，足够长的水平平行导轨间距L=1m，导轨左端用导线连接阻值R=1.5Ω的定值电阻，质量为m、阻值r=0.5Ω、长也为L的导体棒垂直导轨放置，整个空间存在与水平方向成θ=37°的匀强磁场（磁场方向与导体棒垂直），磁感应强度大小B=2.5T。现在导体棒上施加一水平向右的恒力F=18N，经t=0.8s的时间导体棒刚好匀速运动，匀速时的速度大小v=8m/s，导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。整个过程导体棒始终保持与导轨良好接触且不发生转动，不计导轨与导线的电阻，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2。求： (1)导体棒匀速运动时的安培力的大小； (2)导体棒的质量m。 【答案】(1)15N (2)0.6kg 【详解】（1）导体棒匀速运动时，设导体棒受到的安培力为 根据电磁感应定律，安培力，其中 解得 （2）由平衡关系可得， 解得 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $