江苏省扬州市宝应县2022-2023学年高二下学期期中物理试题

2022-2023学年度第二学期期中试卷

高二物理

（试卷满分：100分，考试时间：75分钟）

注意事项：

1．答卷前，考生务必将本人的学校、班级、姓名、考试号填在答题卡上．

2．将每题的答案或解答写在答题卡上，在试卷上答题无效．

3．考试结束，只交答题卡．

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意。

1．以下说法中正确的是（    ）

A．金属探测器是利用涡流的磁效应来工作的

B．分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验，相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距

C．磁电式仪表是利用电磁驱动来工作的

D．医学上用光导纤维制成内窥镜，用来检查人体内脏器官的内部．它利用了光的折射原理

2．如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（    ）

A．     B．       C．       D．

3．如图所示，把一个上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上。现用单色光垂直于透镜的上表面向下照射，从上向下观察，可以看到一系列明暗相间的同心圆环状条纹，这些同心圆环状条纹叫做牛顿环。下列说法正确的是（    ）

A．条纹是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的

B．条纹是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的

C．这是光的干涉现象，同心圆环状条纹间距相等

D．照射单色光的波长增大，相应条纹间距保持不变

4．如图所示，在光滑水平桌面上，将长为L的柔软导线弯成六分之一圆弧，导线固定在A、C两端。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导线通以由C到A、大小为I的恒定电流，则导线受到的安培力大小是（    ）

A．       B．        C．         D．

5．如图所示的调压器，滑动触头P和Q均可调节，在输入交变电压U恒定的条件下，电压表、电流表均是理想的，下列说法正确的是（    ）

A．P不动，Q向下移动，电压表示数增大    B．P不动，Q向下移动，电流表示数增大

C．Q不动，P向上移动，电压表示数增大    D．Q不动，P向下移动，电流表示数增大

6．回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、频率为f的交流电源上，若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下列说法正确的是（    ）

A．若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大

B．若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短

C．用同一回旋加速器可以同时加速质子（）和氚核（）

D．若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当减小才能正常工作

7．如图甲所示，为灵敏电流表G（表盘中央为零刻度）接在电路中时指针的偏转情况。现将它与一线圈串联进行电磁感应实验，则下列对图乙的有关描述中正确的是（    ）

A．①图的条形磁铁向上运动        B．②图中的电流表指针向左偏转

C．③图的条形磁铁上端为S极      D．④图的线圈绕向与①图相同

8．某远距离输电电路如图所示，a、b端接入电压为的交流电源，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，且，电表均为理想交流电表，则（    ）

A．电压表的示数等于               B．若短路，电流表示数将变小

C．若断路，电压表示数将变大        D．原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率

9．如图所示，灯泡A1、A2的规格完全相同，线圈L的电阻不计，下列说法中正确的是（    ）

A．当接通电路时，A1和A2始终一样亮

B．当接通电路时，A2先达到最大亮度，A1后达到最大亮度，最后两灯一样亮

C．当断开电路时，A2立即熄灭、A1过一会儿才熄灭

D．当断开电路时，A1逐渐熄灭、A2闪一下再逐渐熄灭

10．如图所示，一内壁光滑、上端开口下端封闭的绝缘玻璃管竖直放置，高为，管底有质量为m、电荷量为的小球，玻璃管以速度v沿垂直于磁场方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。在外力作用下，玻璃管在磁场中运动速度保持不变，小球最终从上端管口飞出，在此过程中，下列说法正确的是（    ）

A．洛伦兹力对小球做正功

B．小球运动的加速度逐渐增大

C．小球机械能的增加量等于

D．玻璃管运动速度越大，小球在玻璃管中的运动时间越长

二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11．（9分）如图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率实验，在一半圆形玻璃砖外面插上、、、四枚大头针时，、恰可挡住、所成的像。

（1）以下说法正确的是________；

A．入射角θ越大越好                     B．入射角θ越小越好

C．、及、之间的距离越小越好   D．、及、之间的距离应适当大些

（2）该玻璃砖的折射率________，另一同学将大头针和插在圆弧侧某半径延长线位置时，在另一侧任何方向看不到大头针的像，可能的原因是________。

12．（6分）某同学利用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。

（1）下列说法正确的是________；

A．若仅将红色滤光片换成蓝色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽；

B．若仅将单缝向双缝移动一小段距离，则相邻干涉条纹间距变宽；

C．若仅增大双缝间的距离，则相邻干涉条纹间距变宽；

D．若去掉滤光片，将出现彩色干涉条纹现象。

（2）实验中，选用红色滤光片测量红光的波长，测得双缝间的距离，双缝与屏之间的距离为，通过测量头观察第1条亮条纹的读数为，观察第6条亮条纹的读数为。由此求得红光的波长为________m（计算结果保留三位有效数字）

13．（8分）由透明介质制成的半圆柱光学元件，其横截面如图所示，半圆的圆心为O．一单色细光束AB的入射角，折射光线在圆弧上的D点（图中未画出）恰好发生全反射．已知该光束在圆弧MDN上再经一次反射后从直径MN射出，元件对该光束的折射率，真空中的光速为c。求光束

（1）在元件中传播速度的大小；

（2）从元件射出时的折射角。

14．（8分）如图所示，矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，线框共10匝，面积，电阻，通过导线与一阻值的定值电阻相连，所有电表均为理想交流电表。（计算结果可保留根号）

（1）将图示时刻记为，写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；

（2）时，电压表、电流表的示数；

（3）过程流过电阻R的电荷量。

15．（14分）如图所示，足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距，导轨平面与水平面夹角，导轨电阻不计，磁感应强度的匀强磁场垂直导轨平面斜向下，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为，金属棒电阻，定值电阻，电阻箱电阻调到，电容，重力加速度g取，现将金属棒由静止释放。

（1）在开关接到1的情况下，求金属棒下滑的最大速度；

（2）在开关接到1的情况下，当调至后且金属棒稳定下滑后，求稳定下滑的过程中金属棒上产生的焦耳热；

（3）在开关接到2的情况下，求经过时间时金属棒的速度。

16．（15分）如图所示，圆心坐标为、半轻为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直坐标平面，y轴右侧存在磁感应强度大小为、方向垂直坐标平面的匀强磁场，薄收集板MN位于y轴上到的区间上。PQ是均匀分布的线状电子源，P、Q点的坐标分别为、，电子源沿y轴正方向持续发射速率相同的电子，已知电子的质量为m、电荷量为，不计电子间的相互作用。

（1）若从PQ中点进入磁场的电子恰好能从y轴左侧打到Q点，求电子的速率；

（2）若电子的速率，求电子第1次在圆形强磁场区域中运动的最长时间；

（3）若电子的速率，求MN能收集到的电子数占发射电子数的比例。

2022-2023学年度第二学期期中试卷

高二物理参考答案

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意．

二、非选择题：共6题，共60分，其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

11．（9分）

①D（3分）    ②（3分）    ③．发生了全反射（3分）

12．（6分）

①D（3分）    ②（3分）

13．（8分）

（1）速度    1分

解得    2分

（2）光路图如图所示B点 解得    1分

D点 解得    2分

P点的入射角，即在P点刚好发生全反射；因为BD和OP平行，所以光束从元件射出时的折射角为。    2分

14．（8分）

（1）交流电动势峰值

从图示位置开始计时，交流电动势瞬时值    2分

（2）电流表示数 2分

电压表示数 1分

（3）经，线圈转过

此过程 1分

故流过R的电荷量    1分

代入数据得    1分

15．（14分）

（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度，此时棒处于平衡状态，有

    1分

而    1分

又因为    1分

解得    1分

（2）在开关接到1的情况下，当调至后且金属棒稳定下滑后，

同理可知，金属棒的速度为    1分

电流    1分

稳定下滑的时间为    1分

求稳定下滑的过程中金属棒上产生的焦耳热    2分

（3）对任意时刻，由牛顿第二定律得    1分

下滑过程中通过金属棒的瞬时电流    1分

在时间内电容器充入的电荷量

电容器两极板在时间内电压的变化量

金属棒下滑的加速度满足

由以上各式解得    2分

时间时金属棒的速度    1分

16．（15分）（1）几何关系    2分

根据牛顿第二定律得    1分

解得    1分

（2）圆形磁场中，根据牛顿第二定律得

半径为    1分

如图，轨迹圆弦长过圆心时时间最长，圆心角为     2分

最长时间为

周期为

解得    2分

（3）在y轴左侧磁场中，根据牛顿第二定律得

    1分

在y轴右侧磁场中

    1分

能打到MN的临界轨迹如图

解得    1分

能打到MN的电子在PQ上的长度为

比例    2分

解得    1分