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

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0.2V

B. 感应电流的方向由a到b，感应电动势的大小为0.4V

C. 感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.2V

D. 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D

6. 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）V

B. 该交变电流的频率为25 Hz

C. 该交变电流的电压的有效值为100V

D. 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