江西省大余中学高二下学期4月期中考试物理试题

这是一份江西省大余中学高二下学期4月期中考试物理试题，共15页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
—下学期期中考试高二物理
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．在物理学发展过程中，在对以下物理学家所做贡献的叙述中，正确说法的是（　　）
A．库仑发现了电流的磁效应
B．爱因斯坦测出了引力常量
C．奥斯特发现了磁场产生电流的条件
D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体物理学的基础
2．下列判断正确的是（　　）
A．通常说的动力供电线路电压为380V，指的是最大值
B．交流电气设备上所标的额定电流和额定电压的数值，指的是有效值
C．通常说的照明电路的电压是220V，指的是平均值
D．一般交流电流表和交流电压表测量的数值是瞬时值
3．某电动牙刷的充电装置含有变压器，原、副线圈匝数之比为50：1，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端电压的有效值为220V，副线圈电流的有效值为2.0A，若将该变压器视为理想变压器，则（　　）
A．副线圈两端电压的有效值约为6.2V B．原线圈电流的有效值为100A
C．副线圈两端电压的最大值约为6.2V D．变压器的输入功率与输出功率之比为50：1
4．如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径、M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD = 30°，光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（   ）

A．此玻璃的折射率为
B．光线从B到D需用时
C．光线在射入B点之前，应沿BA方向
D．光线从D点射出后，频率会降低
5．利用示波器可以显示输入信号的波形，单匝正方形金属线框abed处在匀强磁场中，当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时，线圈内产生的电流随时间的变化关系如图甲所示。则在四个选项所示的情景中，无论从线圈平面处于哪个位置开始计时，都不可能产生该电流的是（ ）

A．
B．
C．
D．
6．无限长通电直导线周围磁场的磁感应强度的大小可用B=k表达，其中k为常数，I为导线中的电流强度，r为考查点到直导线的距离。如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中（　　）

A．长直导线下方的磁场方向垂直纸面向外
B．穿过线框的磁通量保持不变
C．线框中感应也流的方向保持不变
D．线框的机械能保持不变
7．如图（a），圆形金属框内有如图（b）所示周期性变化的磁场（规定垂直纸面向里为磁场的正方向），导线上c、d间接有定值电阻R，则流过电阻R的电流随时间变化的图像正确的是（　　）

A． B．
C． D．
8．如图所示，两个质量都为m的物块A和B用劲度系数为k的轻弹簧连接，静止于水平地面上。现对物块B施加一竖直向上的恒力F，使物块B从静止开始运动，直到物块A恰好离开地面，关于此过程下列说法中正确的是（　　）

A．物块B重力势能增加了
B．A、B和弹簧组成的系统机械能增加了
C．物块A刚离开地面时，物块B的速度为
D．A、B组成的系统机械能先减小后增大
9．如图所示，一根重力G=0. 2N、长L=2m 的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ=60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b 悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I＝1A 的电流时，两根弹簧比原长各缩短了Δx=0. 01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B=0. 4T，则（　　）

A．导体中电流的方向为b→a
B．每根弹簧的弹力大小为0. 10N
C．弹簧的劲度系数k=5N/m
D．若导体中不通电流，则弹簧伸长0. 02m
10．如图所示，a、b、c为三只完全相同的灯泡， L为电阻不计的纯电感，电源内阻不计．下列判断正确的是

A．S闭合的瞬间，b、c两灯亮度相同
B．S闭合足够长时间后，b、c两灯亮度相同
C．S断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭
D．S断开后，b灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭
11．汽车蓄电池的电压只有12 V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在副线圈中产生10000 V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了。下列说法中正确的是（　　）

A．柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增加
B．汽油机点火装置的开关始终闭合，副线圈的两端也会有高压
C．接该变压器的原线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在副线圈中产生高压
D．汽油机的点火装置中变压器的副线圈匝数必须远大于原线圈的匝数
二、实验题（共20分）
12．（1）用双缝干涉测光的波长，实验装置如图1所示，已知单缝与双缝间的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，双缝间距为d，用测量头来测量亮纹中心的距离，测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图2所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．
（a）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图3所示，则对准第1条时的读数x1=_________mm，对准第4条时的读数x2=__________mm；
（b）计算波长λ的表达式为λ=_______（用符号表示）

（2）用插针法做“测定玻璃的折射率”的实验时：
①甲同学在纸上正确画出矩形玻璃砖的两个分界面ab和cd，因不慎碰动了玻璃砖，使它向ab方向平移了一点，如图甲所示，以后的操作都正确无误，但在画光路图时仍以ab和cd为分界面，则测得的折射率n的值将不受影响；
②乙同学为了避免笔尖触划玻璃面，画出的a’b’和c’d’都比实际的分界面向外侧平移了一些，如图所示，后来的操作都正确，但在画光路图时仍以a’b’和c’d’为分界面，则测得的折射率n的值将偏小；
③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，但所用玻璃砖的两个折射界面并不平行，如图丙所示，则测得的折射率n的值将偏大；

上述说法中正确的是( )
A．①和②    B．①和③    C．②和③    D．③
13．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是_______；（填选项前的字母）
A．整块硅钢铁芯      B．整块不锈钢铁芯       C．绝缘的铜片叠成      D．绝缘的硅钢片叠成
（2）本实验要通过改变原，副线圈匝数，探究原，副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______。（填选项前的字母）
A．控制变量法         B．等效替代法          C．整体隔离法         D．理想模型法
现另有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它由两个外观基本相同和粗细相同的同种导线绕成的线圈A、B，线圈外部还可以绕线。

（3）某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了A、B线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的a，b位置（a在左，b在右），由此可推断___________线圈的匝数较多（填“A”或“B”）
（4）如果把它看成理想变压器，A、B线圈的匝数比为k，则当A线圈接在电压为的蓄电池两端以后，B线圈的输出电压为_____________。
（5）如果把它看成理想变压器，则AB线圈上的交变电流一定具有相同的_______
A．电压             B．电流            C．功率
（6）现要测量A线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源。实验步骤如下：
①用长导线绕一个匝数为n的线圈C作为副线圈代替A线圈
②把低压交流电源接在B线圈，测得C线圈的输出电压为U
③用A线圈换下C线圈，测得A线圈的输出电压为，则线圈A的匝数____________（用物理量n、U、表示）
三、计算题（共36分）
14．一半圆形玻璃砖的横截面如图所示半圆的半径为R、圆心为O。一光线DE沿横截面从直径AB上的E点以入射角i=45°经玻璃砖折射后，射到圆弧AB上的F点（图中未画出）恰好发生全反射。已知玻璃砖对该光线的折射率n=，求：
（1）光线DE在直径AB上发生折射的折射角r；
（2）O、E两点间的距离x。

15．如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直．一质量为m、电荷量为（）的粒子以平行x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场．已知OP=L，OQ=2L．不计粒子重力．求：
（1）粒子从P点入射的速度的大小；
（2）粒子第一次在磁场中运动的时间；
（3）匀强磁场的磁感应强度的大小．

16．小宁同学设计的“弹球入筐”游戏如图所示，在高为L的光滑水平台面上，排列着三个小球1、2、3，台面左侧放有一弹射装置。某次游戏中，小球1在弹射装置的作用下以某一水平速度与小球2发生对心弹性碰撞，接着小球2再与小球3发生对心弹性碰撞，碰撞后小球3从水平台面边缘的O点飞出，并在A点与地面发生碰撞，经地面反弹后，最终落入水平地面上B点的小框里。已知小球1的质量为，小球3的质量为，A点距O点的水平距离为，小球在A点与地面发生碰撞前、后瞬间的速度方向与水平地面的夹角相等，小球反弹后距地面的最大高度为，重力加速度的大小为g，小球与地面碰撞过程中对地面的压力远大于小球的重力，小球可视为质点，不计空气阻力。
（1）求小球3从O点飞出时的速度大小v；
（2）小球在地面上运动时，小球与地面间的摩擦力与对地面的压力的比值；
（3）为何值时，小球1、2碰撞前小球1的速度最小，并求出该最小速度的大小。



1．D
A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；
B．卡文迪许测出了引力常量，故B错误；
C．法拉第发现了磁场产生电流的条件，故C错误；
D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体物理学的基础，故D正确。
故选D。
2．B
A．通常说的动力供电线路电压为380V，指的是有效值，选项A错误；
B．交流电气设备上所标的额定电流和额定电压的数值，指的是有效值，选项B正确；
C．通常说的照明电路的电压是220V，指的是有效值，选项C错误；
D．一般交流电流表和交流电压表测量的数值是有效值，选项D错误。
故选B。
3．C
A．由理想变压器的变压公式，

副线圈两端电压的有效值约为4.4V，故A错误；
B．由理想变压器的变流公式

原线圈电流的有效值为0.04A，故B错误；
C．副线圈两端电压的最大值约为

故C正确；
D．理想变压器变压器的输入功率与输出功率之比为1：1，故D错误。
故选C。
4．B
根据题意补全光路图如图所示

A．由几何知识得入射角i = ∠ABD = 30°，折射角r = 2∠ABD = 60°，则此玻璃的折射率为

A错误；
B．由几何知识得，BD长度

光在玻璃球内传播的速度

所以光线从B到D的时间为

B正确；
C．光线在射入B点之前，若沿BA方向，则不可能在玻璃球内发生折射，C错误；
D．光在传播过程中频率不变，D错误。
故选B。
5．A
A．当以线圈平面内某虚线为轴匀速转动时，线圈中的磁通量始终不变，没有感应电流产生，故A不可能产生该电流，故A符合题意；
BCD．三图中线圈绕垂直于磁场方向的轴转动，磁通量发生变化，根据交变电流的产生原理可知，三者均产生示波器中的正弦式交变电流，故BCD不符合题意。
故选A。
6．C
A．由安培定则，可判断通电直线周围的磁场，则长直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，所以A错误；
B．线框由静止释放，下落过程中离直导线越来越远，磁感应强度越来越小，穿过线框的磁通量越来越小，所以B错误；
C．由楞次定律可知，线框中感应也流的方向总是顺时针方向，所以C正确；
D．线框由静止释放，下落过程中穿过线框的磁通量发生改变，则线框产生感应电流，线框的内能增加，所以机械能不守恒，则D错误；
故选C。
7．C
根据法拉第电磁感应定律

由楞次定律，每个相邻的半个周期时间段产生的感应电流大小恒定，方向相反。
故选C。
8．BC
A．刚开始时，弹簧的压缩量为

木块A将要离开地面时，弹簧的伸长量为

此过程中B上升的位移为

物块B重力势能增加了

故A错误；
B．对A、B和弹簧组成的系统，外力做正功，机械能增加

故B正确；
C．从开始到物块A刚离开地面时，弹簧的弹性势能不变，由动能定理可得

解得

故C正确；
D．整个过程中A的机械能是不变的；从开始到物块A刚离开地面时，对物块B，外力与弹簧的弹力的合力一直做正功，则物块B的机械能一直变大，可知A、B组成的系统机械能一直增大，故D错误。
故选BC。
9．AB
A．两根弹簧比原长各缩短了，可知导体受安培力向上，根据左手定则可知，导体中电流的方向为b→a，A正确；
B．导体的有效长度为

此时安培力

根据平衡条件可知

可得

B正确；
C．根据胡克定律

代入数据可得
k=10N/m
C错误；
D．若导体中不通电流，根据平衡条件

可知弹簧伸长

D错误。
故选AB。
10．AD
A．S闭合的瞬间，L中产生自感电动势阻碍电流的增加，此时可认为bc两灯串联，则此时b、c两灯亮度相同，选项A正确；
B．由于L的电阻不计，则S闭合足够长时间后，b灯被L短路，则b灯熄灭，c灯变得更亮，选项B错误；
CD．S断开的瞬间，通过各个灯原来的电流立即消失，而通过L的电流要通过三盏灯形成新的回路，则a、c两灯将逐渐熄灭，b灯中因为原来电流为零，所以b灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭，选项C错误，D正确．
11．AD
A．柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增加，故A正确；
B．汽车的点火装置是利用变压器原理工作的，当开关始终闭合时，通过原线圈的电流恒定，原线圈中产生的磁场恒定，则在副线圈上不会产生电压，故B错误；
C．由题可知原线圈处接12V的直流电源，在开关断开瞬间原线圈中电流迅速变化，会产生变化的磁场，则在副线圈中可产生高压，故C错误；
D．由

可知，要在副线圈中产生高压，则原线圈匝数必须远小于副线圈的匝数， 故D正确。
故选AD。
12． 2.190 7.869 A
（1）（a）[1]螺旋测微器的固定刻度为2mm，可动刻度为19.0×0.01mm=0.190mm，所以最终读数为

对准第1条时读数为2.190mm；
[2]螺旋测微器的固定刻度为7.5mm，可动刻度为36.9×0.01mm=0.369mm，所以最终读数为

所以对准第4条时读数为7.869mm；
（b）[3]相邻条纹间距为

由条纹间距公式

可知波长为

（2）[4] ①如图1所示

实线表示玻璃砖向上平移后实际的光路图，虚线表示作图光路图，由图看出，画图时的入射角、折射角与实际的入射角、折射角相等，由折射定律可知，测出的折射率不变，故①正确；
②如图2所示

乙同学画出的ab和cd都比实际侧面向外侧平移了一些，但在画光路图时，将入射点、出射点分别确定在ab、cd上，如图，实线表示实际的光路图，虚线表示乙同学画图时光路图，可风，入射角测量没有误差，而折射角偏大，则根据折射定律得知，测出的折射率n将偏小，故②正确；
③丙同学的操作和所画的光路图都正确无误，所用玻璃砖的两个折射界面不平行，但不影响测量结果，故③错误；
由上可知，故A正确，BCD错误。
故选A。
13． D A A 0 C
（1）[1]变压器的铁芯结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，故选D；
（2）[2]实验中需要运用的科学方法是控制变量法，故选A；
（3）[3]根据电阻定律，导线越长，电阻越大，根据欧姆表的读数可知A线圈的电阻比B线圈大，因此A线圈的匝数多；
（4）[4]由于A线圈接在电压为的蓄电池两端，输入为直流电，因此无法在B线圈中产生感应电流，故B线圈的输出电压为0；
（5）[5]由理想变压器原理可知，理想变压器原副线圈两端的交变电流功率不变，故选C；
（6）[6]根据理想变压器的电压之比等于匝数之比可得

解得

14．（1）r=30°；（2）
（1）光线在玻璃砖中的光路（部分）如图所示

根据折射定律有

解得

（2）设光线在玻璃中发生全反射的临界角为C，有

在△EOF中，根据正弦定理有

解得

15．（1）（2） （3）
（1）粒子在电场中做类平抛运动，
水平方向：
2L=v0t
竖直方向：

解得：
；

（2）粒子在电场中做类平抛运动，
水平方向：
2L=v0t
竖直方向：

解得：

，θ=30°
即速度方向与x轴夹角30°，速度大小：

粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可得：


（3）由牛顿第二定律得：

解得：

16．（1）；（2）；（3），
（1）小球3从O点到A点做平抛运动，设运动时间为，则有
，
解得

（2）设小球3在A点与地面发生碰撞前瞬间速度的竖直分量为，碰后瞬间速度的水平、竖直分量分别为、，地面对小球的摩擦力为，小球对地面的压力大小为，由运动学公式有
，
可得

由题意知小球在A点与地面发生碰撞前后瞬间的速度方向与水平地面的夹角相等，因此有

分别对小球3在A点碰撞过程中水平方向和竖直方向由动量定理可得



解得

（3）设小球1、2碰撞前瞬间小球1的速度为，碰撞后瞬间小球1、2的速度分别为、，小球2、3碰撞后瞬间，小球2的速度为，则由动量守恒定律和能量守恒可得




由以上各式可得

当

时小球1的速度有最小值，最小值为