2021-2022学年广东省潮州市绵德中学高二（下）期中考试物理试题含解析

这是一份2021-2022学年广东省潮州市绵德中学高二（下）期中考试物理试题含解析，共18页。试卷主要包含了单项选题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2021—2022学年度第二学期潮州市绵德中学高二物理期中考试试题一、单项选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个正确答案。1. 一线圈在匀强磁场中匀速转动，在如图所示位置时（　　）A. 穿过线圈的磁通量最大，电动势最大B. 穿过线圈的磁通量最大，电动势最小C. 穿过线圈的磁通量最小，电动势最大D. 穿过线圈的磁通量最小，电动势最小【1题答案】【答案】B【解析】【详解】当线圈处于图中所示位置时，线框与磁场方向垂直，磁通量为最大；该位置为中性面，感应电动势最小为零，根据法拉第电磁感应定律公式磁通量的变化率为最小为零；B正确。故选B。【点睛】根据法拉第电磁感应定律公式，当时间足够小时，可以用该公式近似求解瞬时电动势，而磁通量的变化量与瞬时电动势成正比。2. 如图所示，通以电流I的直导线MN固定在竖直位置上，且与导线框abcd在同一平面内，则下列情况下导线框中不能产生感应电流的是（　　）A. 线框向下平动B. 通过直导线的电流强度减小C. 线框水平向右移动D. 线框水平向左移动【2题答案】【答案】A【解析】【详解】A．产生感应电流的条件是：闭合回路的磁通量是否发生变化，当线框向下平动时，通过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，故A正确；B．当通过直导线的电流强度减小时，则直导线在周围空间产生的磁场会减弱，通过线框里的磁通量减小，会产生感应电流，故B错误；C．线框水平向右移动，由于距导线越远其产生的磁感应强度越小，可知通过线框里的磁通量减小，会产生感应电流，故C错误；D．线框水平向左移动时，由于距导线越近其产生的磁感应强度越大，可知通过线框里的磁通量增大，会产生感应电流，故D错误。故选A。3. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）A. 副线圈输出交流电的周期为0.01s B. 增大原线圈的匝数，则电压表示数增大C. 电流表的读数为1A D. 如果提高原线圈的电压，则电流表示数减小【3题答案】【答案】C【解析】【详解】A．根据可知角速度为则交流电的周期为变压器不会改变周期，故副线圈输出交流电的周期也为0.04s，A错误；B．原线圈的匝数增大，根据电压与线圈匝数的关系可知副线圈两端的电压减小，B错误；C．根据可知原线圈电压的最大值为，则原线圈两端电压的有效值为根据可得副线圈两端的电压为根据欧姆定律可得即副线圈电流为2A，由于输入输出功率相等，可得原线圈电流为可得原线圈电流为1A，C正确；D．如果提高原线圈的电压，则副线圈电压增加，副线圈电流增加，则原线圈电流也增加，D错误。故选C。4. 如图所示，导体ab是金属线框的一个可动边，ab边长L=0.4m，磁场的磁感应强度B=0.1T，当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时，下列判断正确的是（　　） A. 感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为0.2VB. 感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为0.4VC. 感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.2VD. 感应电流方向由b到a，感应电动势的大小为0.4V【4题答案】【答案】C【解析】【详解】根据右手定则可知, 感应电流的方向由b到a,又由代入数据可得，感应电动势的大小为0.2V,C正确;故选C。5. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　）A. N的运行时间小于M的运行时间B. N带负电，M带正电C. N的速率大于M的速率D. N的运行时间等于M的运行时间【5题答案】【答案】D【解析】【详解】AD．粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为的运动时间等于的运动时间，A错误，D正确；B．由左手定则判断出带正电荷，带负电荷，B错误；C．粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力半径为在质量与电量相同的情况下，半径大的速率大，即的速率大于的速率，C错误。故选D6. 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较弱磁场区域进入到较强磁场区域后，粒子的（     ）A. 轨道半径减小，运动周期减小 B. 轨道半径增大，运动周期增大C. 轨道半径减小，运动周期增大 D. 轨道半径增大，运动周期减小【6题答案】【答案】A【解析】【详解】根据洛伦兹力充当向心力可知，Bqv=，解得： ；故从较弱的磁场区域进入较强的磁场区域后粒子的轨道半径减小；由于洛伦兹力不做功，因此粒子运动的速度大小不变，由v=Rω可知，因半径减小，故角速度增大，周期减小，故A正确，BCD错误．故选A．7. 如图所示，光在真空和某介质界面MN上发生折射，由图可知（　　）A. 介质的折射率为2 B. 光是从真空射入介质的C. 光的传播速度保持不变 D. 反射光线与折射光线的夹角为90°【7题答案】【答案】D【解析】【详解】AB．由光路可知，光是由介质射向真空的，根据折射定律选项AB错误； C．光从介质进入真空中，则光速变大，选项C错误；D．因反射角为30°，则反射光线与折射光线的夹角为90°，选项D正确。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。选对但不全的得3分，有选错的得0分。8. 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（    ）  A. 该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=100sin（25πt）VB. 该交变电流的频率为25 HzC. 该交变电流的电压的有效值为100VD. 若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端, 则电阻消耗的功率为50W【8题答案】【答案】BD【解析】【详解】由图象可知，交流电的最大值为，电流的周期为T=0.04s，交流电的角速度，所以交流电的电压瞬时值的表达式为，故A错误，交流电的频率为，故B正确；交流电的电压有效值为，故C错误；将该交变电流的电压加在阻值R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为，故D正确；故选BD．【点睛】根据图象可以知道交流电的最大值和交流电的周期，根据最大值和有效值的关系即可求得交流电的有效值和频率．9. 如图所示为远距离输电示意图，发电机的输出电压、输电线的电阻及理想变压器的匝数均不变，当用户开启的用电器越来越多时，下列表述正确的是（　　）
 A. 升压变压器副线圈电压降低B. 降压变压器原线圈电压降低C. 输电线消耗的功率减小D. 发电机的输出功率增大【9题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．根据变压器规律有得升压变压器副线圈电压由及匝数比决定，与用户无关，故A错误；B．当用户开启的用电器越来越多时，则通过降压变压器的电流I4会变大，设输电电流为I2，则根据变压器的规律有 可得 可知由于用户用电器的增多，导致升压变压器的输出电流I2变大，设输电电阻为r，根据欧姆定律有 可知降压变压器原线圈电压降低，故B正确；C．由于输电电流I2变大，则其输电线消耗的功率 增大，故C错误；D．由于用户用电器的增多会致使消耗功率变大，且输电线损功率也增大，根据能的转化及守恒定律可知，发电机的输出功率增大，故D正确。故选BD。10. 如图甲所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，如图乙所示。金属棒始终保持静止，则在时间内（　　）A. 中的感应电流方向从a到b B. 中的感应电流大小不变C. 中的感应电流逐渐减小 D. 所受的安培力保持不变【10题答案】【答案】AB【解析】【详解】A．由题意可知，穿过闭合回路的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知，中的感应电流方向从a到b，选项A正确；BC．根据可知，ab中的感应电流大小不变，选项B正确，C错误；D．所受的安培力F=BIL因B逐渐减小，IL不变，则安培力逐渐减小，选项D错误。故选AB。三、实验题（共14分）11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示：（1）此玻璃的折射率计算式为___________（用图中的、表示）；（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）如果玻璃砖的上下表面不平行，对此玻璃的折射率的测量结果___________（填“有”或“没有”）影响。【11题答案】【答案】    ①.     ②. 大    ③. 没有【解析】【详解】（1）[1]根据折射定律可得（2）[2]为了减小θ2角的测量误差，应使折射光线尽量长些，即应选用宽度大的玻璃砖来测量。（3）[3]玻璃砖的上下表面不平行，对θ1和θ2的测量无影响，所以对此玻璃的折射率的测量结果没有影响。12. 在“观察光的干涉现象”的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝，观察在光屏上出现的现象。
 （1）保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越大，屏上明暗相间的条纹间距___________（填“越大”或“越小”）；（2）在该实验中，若所用激光的波长为，屏上P点距双缝和的路程差为，则P点出现的应是___________（填“亮条纹”或“暗条纹”）；（3）在该实验中，已知双缝挡板与光屏间距为L，双缝相距d，第1条亮条纹中心到第10条亮条纹中心的距离为s，则激光的波长为___________。【12题答案】【答案】    ①. 越小    ②. 亮条纹    ③. 【解析】【详解】（1）[1]根据可知，双缝的间隙越大，则屏上明暗相间的条纹间距越小。（2）[2]路程差是半波长的偶数倍，则P点出现的为亮条纹。（3）[3]第1条亮条纹中心到第10条亮条纹中心的距离为s，则相邻两条亮纹间距为再根据可得四、解答题（共40分）13. 如图所示，导体cd在水平放置的光滑导线框上向右做匀速运动，线框中接有R=0.4的电阻，置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向内，设ab的长度L=0.4m，电阻Rcd=0.1，运动速度v=5m/s，导体线框的电阻不计。求：（1）感应电动势的大小；（2）流过cd的电流大小和方向；（3）外力的功率。【13题答案】【答案】（1）；（2），c到d；（3）【解析】【详解】（1）电源的电动势即产生的感应电动势（2）电路中的电流根据右手定则，cd中电流方向由c到d（3）导体cd所受安培力大小使导体cd向右匀速运动所需的外力力做功的功率14. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=9Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求：（1）线圈中的感应电流的大小和方向；（2）电阻R两端电压；（3）前4s内通过R的电荷量。【14题答案】【答案】（1）0.01A，线圈中的感应电流的方向为逆时针；（2）0.09V；（3）0.04C【解析】【详解】（1） 由图像可知根据由闭合电路欧姆定律得根据楞次定律可得线圈中的感应电流的方向为逆时针；（2）根据欧姆定律（3）前4s内通过R的电荷量15. 如图所示，一束质量为、电荷量为粒子，恰好沿直线从两带电平行板正中间通过，沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域，粒子经过圆形磁场区域后，其运动方向与入射方向的夹角为（弧度）。已知两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为，方向均垂直纸面向里，两平行板间电势差为，间距为，不计空气阻力及粒子重力的影响，求：（1）粒子进入圆形磁场的速率；（2）粒子在圆形磁场区域中运动的时间；（3）圆形磁场区域的半径。
 【15题答案】【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由粒子在平行板间做直线运动可知平行板间的电场强度为解得（2）
 设该粒子在在圆形区域中做圆周运动的半径为r，由洛伦兹力提供向心力可知同时有粒子在圆形磁场区域中运动的时间解得（3）由几何关系可知解得