2022-2023學(xué)年福建省三明市高二（下）期末物理試卷

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年福建省三明市高二（下）期末物理試卷（7月)一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分）1.下列說法正確的是(

)A.電磁波和機(jī)械波的傳播都需要介質(zhì)

B.“浴霸”的取暖燈泡發(fā)出的紅外線具有顯著的熱效應(yīng)

C.遙控器發(fā)出的紅外線的頻率比醫(yī)院CT中的X射線的頻率大

D.手機(jī)所用的微波在傳播過程中比無線電廣播所用的中波更容易繞過障礙物2.下列有關(guān)光的現(xiàn)象說法正確的是(

)

A.甲圖中肥皂液膜出現(xiàn)彩色條紋是光的偏振現(xiàn)象

B.乙圖中光在傳播過程發(fā)生了光的干涉現(xiàn)象

C.丙圖中內(nèi)窺鏡應(yīng)用了光的全反射原理

D.丁圖中全息照相是應(yīng)用激光的衍射實(shí)現(xiàn)的3.電梯的超載自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)簡化電路如圖所示，電梯箱底裝有壓敏電阻R1，R2為滑動(dòng)變阻器，A、B為靜觸點(diǎn)，K為動(dòng)觸點(diǎn)。當(dāng)超過限定質(zhì)量時(shí)，電鈴將發(fā)出報(bào)警聲，以下說法正確的是(

)

A.電磁鐵的上端為N極

B.R1的阻值隨壓力的增大而增大

C.R1的阻值增大，電磁鐵的磁場增強(qiáng)

D.若要減小電梯的限定質(zhì)量，則R24.用電流互感器檢測電路中的強(qiáng)電流，以下符合電流互感器工作原理示意圖的是(

)A. B.

C. D.5.帶電粒子流的磁聚焦是薄膜材料制備的關(guān)鍵技術(shù)之一。磁聚焦原理如圖，真空中半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場。一束寬度為2r、沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的電子流射入該磁場后聚焦于坐標(biāo)原點(diǎn)O。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e、進(jìn)入磁場的速度均為v，不計(jì)粒子間的相互作用力，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(

)

A.mv2er B.2mv2er C.6.我國自主研發(fā)的“230Mev超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器”在中國原子能科學(xué)研究院完成測試?；匦铀倨鞯脑砣鐖D所示，D1和D2是兩個(gè)半徑為R的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，電壓為U、周期為T的交變電壓加在狹縫處。位于D1圓心處的質(zhì)子源能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略)，質(zhì)子在兩盒之間被電場加速，忽略質(zhì)子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，不計(jì)質(zhì)子的重力，不考慮加速過程中的相對論效應(yīng)。則(

)

A.交變電壓的周期是質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)周期的2倍

B.質(zhì)子離開回旋加速器的最大動(dòng)能隨電壓U增大而增大

C.質(zhì)子在回旋加速器中加速的次數(shù)隨電壓U增大而減少

D.質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間隨電壓U增大而增大7.如圖，A、B是兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，L為自感系數(shù)較大的線圈，A1、A2是零刻度在中間的相同電流表，閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使兩個(gè)燈泡的亮度相同。則(

)

A.閉合S瞬間，燈泡B立刻變亮，燈泡A逐漸變亮

B.閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)

C.穩(wěn)定后，斷開S瞬間，燈泡B先閃亮一下，再熄滅

D.穩(wěn)定后，斷開S瞬間，電流表A18.科學(xué)家利用圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的金屬霍爾元件檢測某一海域中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。如圖，恒定電流方向和磁場方向均垂直元件，元件上下表面間產(chǎn)生電勢差，結(jié)合有關(guān)參數(shù)可求出此處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。關(guān)于產(chǎn)生的電勢差，下列說法正確的是(

)

A.元件上表面的電勢高于下表面的電勢 B.電流越大，電勢差越小

C.元件寬度b越大，電勢差越大 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，電勢差越大二、雙項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，全部選對得4分，選對但不全得2分，有選錯(cuò)或不答得0分）9.如圖是遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，兩個(gè)變壓器均為理想變壓器。若用戶消耗的功率增大，下列說法正確的是(

)A.降壓變壓器的輸出電流I4減小 B.輸電線上損失的功率增大

C.升壓變壓器的輸出電壓U2增大 10.圖甲為小型交流發(fā)動(dòng)機(jī)的原理圖，矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈的匝數(shù)n=20匝、電阻r=5Ω，外接R=45Ω的電阻，電流表和電壓表均為理想交流電表。穿過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t按如圖乙的余弦規(guī)律變化，則(

)

A.感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為10V

B.t=0.4πs時(shí)，線圈處在中性面的位置

C.1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為60J

D.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°過程中通過電阻R的電荷量為11.如圖為折射率1.5的玻璃磚橫截面，其中ABC為等腰直角三角形(AC邊末畫出)，ADC?的圓心在BC邊的中點(diǎn)。光屏P與AB垂直且貼近玻璃磚放置。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入，則(

)

A.從BC邊射出的平行光束寬度等于AB邊長度

B.屏上有一亮區(qū)，其寬度大于AB邊的長度

C.屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度

D.當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先變小后變大12.如圖，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，左右兩側(cè)導(dǎo)軌的間距分別為l、2l，導(dǎo)軌間存在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量分別為m、2m的導(dǎo)體棒a、b均垂直導(dǎo)軌放置，回路總電阻保持不變。a、b兩棒分別以v0、2v0的初速度同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，兩棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且保持接觸良好，a總在窄軌上運(yùn)動(dòng)，b總在寬軌上運(yùn)動(dòng)，從開始運(yùn)動(dòng)到兩棒穩(wěn)定的過程中，下列說法正確的是(

)

A.a棒的加速度始終等于b棒的加速度 B.a棒的加速度始終大于b棒的加速度

C.穩(wěn)定時(shí)a棒的速度大小為53v0 D.穩(wěn)定時(shí)三、填空實(shí)驗(yàn)題（本大題共4小題，共24分）13.（4分）用氦氖激光器發(fā)出的激光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏幕上得到一組干涉條紋，將光屏遠(yuǎn)離雙縫，則干涉條紋間距________(選填“增大”或“減小”)。若雙縫到屏間的距離為1m，雙縫間的距離為0.42mm，測得7條亮條紋間的距離為9mm，則此激光的波長為________nm。14.（4分）如圖，以O(shè)點(diǎn)為圓心半徑為L的固定金屬圓環(huán)內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。電阻為r的導(dǎo)體棒OA可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A端與圓環(huán)接觸良好，在圓環(huán)和O點(diǎn)之間接有阻值為R的電阻，不計(jì)金屬圓環(huán)的電阻。當(dāng)導(dǎo)體棒以角速度ω繞O點(diǎn)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過電阻R的電流方向?yàn)開_______(選填“a→b”或“b→a”)，通過電阻R的電流大小為________。

15.（6分）某同學(xué)在探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中

(1)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向。請按實(shí)驗(yàn)要求，將圖中的器材實(shí)物連線補(bǔ)充完整_____。(2)閉合電鍵瞬間，電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。閉合電鍵后，將滑動(dòng)變阻器的滑片向右端滑動(dòng)，電流計(jì)的指針向________(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。(3)閉合電鍵后，第一次快速抽出通電螺線管，第二次緩慢抽出，會(huì)發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針擺動(dòng)幅度第一次比第二次________(填“大”或“小”)。16.（10分）某研究性學(xué)習(xí)小組在“科學(xué)測量玻璃的折射率”實(shí)驗(yàn)中(1)如圖甲，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，長方體玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面，在相應(yīng)位置插上P1、P2兩枚大頭針。插上大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，再插上大頭針

(2)該同學(xué)正確操作并完成實(shí)驗(yàn)記錄，畫出光路如圖乙所示，以入射點(diǎn)為圓心作圓，與入射光線、折射光線的延長線分別交于M、N點(diǎn)，再過M、N點(diǎn)分別作法線的垂線，垂足為M′、N′點(diǎn)，則玻璃的折射率n=________(用圖中線段的字母表示)。(3)若選用兩個(gè)表面不平行的玻璃磚________(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)對折射率的測量產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。(4)另一小組同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用一橫截面為三角形的玻璃磚，放置在如圖丙實(shí)線位置。插針后在描繪三棱鏡輪廓的過程中，三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移(移至圖丙中虛線位置，底邊仍重合)，則三棱鏡玻璃材料折射率的測量值________真實(shí)值(選填“大于”“小于”或“等于”)。四、計(jì)算題（本大題共3小題，共36分。）17.（9分）如圖甲，小明同學(xué)設(shè)計(jì)一等臂“電流天平”，可用來測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。其左臂為掛盤，右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為N。線圈的水平邊長為L，下邊處于垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場B1內(nèi)，兩臂保持平衡。當(dāng)線圈中通過I=2.0A的電流時(shí)，在掛盤內(nèi)放入，m1=0.5kg的物體時(shí)，天平再次平衡。已知線圈L=0.1m，N=100匝，總電阻R=1Ω，重力加速度(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1(2)保持B1不變，當(dāng)線圈外接電流I=0時(shí)，取出m1，調(diào)節(jié)天平達(dá)到新的平衡。如圖乙所示，現(xiàn)在線圈上部另加一垂直紙面向外寬度為d=0.1m的勻強(qiáng)磁場B2，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系為B2=kt

18.（12分）如圖，空間存在垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，第一象限與第二象限的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B、2B。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從原點(diǎn)O以速度v射入第一象限，入射方向與x軸正方向的夾角θ=30°(1)在圖中畫出該帶電粒子一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡；(2)粒子運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期沿y軸移動(dòng)的距離d；(3)粒子連續(xù)兩次經(jīng)過y軸上同一點(diǎn)的時(shí)間間隔Δt。

19.（15分）如圖甲，M1M4、N1N4為平行放置的水平金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=1.0m，左端接有R=0.5Ω的定值電阻。寬度d1=0.5m的M1M2N2N1區(qū)域I分布著方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B1，其變化規(guī)律如圖乙所示。寬度d2=1.0m的M2M3N3N2區(qū)域II無磁場，導(dǎo)軌M2M3、N2N3與金屬棒的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，其余導(dǎo)軌均光滑。M3N3右側(cè)區(qū)域III(1)CD從開始運(yùn)動(dòng)到即將與SP碰撞所用時(shí)間t；(2)0～0.5s過程中CD上產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中通過定值電阻R的電荷量。

答案和解析1.【答案】B

【解析】A.電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B.“浴霸”的取暖燈泡能發(fā)出較強(qiáng)的紅外線，利用紅外線的熱效應(yīng)進(jìn)行取暖，故B正確；C.遙控器發(fā)出的紅外線的頻率比醫(yī)院CT中的X射線的頻率小，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)衍射的特點(diǎn)可知，手機(jī)所用的微波在傳播過程中比無線電廣播所用的中波更不容易繞過障礙物，故D錯(cuò)誤；故選B。

2.【答案】C

【解析】A.甲圖中肥皂液膜出現(xiàn)彩色條紋是光的薄膜干涉，A錯(cuò)誤；B.乙圖中光在傳播過程發(fā)生了光的衍射現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；C.丙圖中內(nèi)窺鏡應(yīng)用了光的全反射原理，C正確；D.丁圖中全息照相是應(yīng)用激光的干涉實(shí)現(xiàn)的，D錯(cuò)誤。故選C。

3.【答案】D

【解析】A.根據(jù)右手螺旋定則可知，電磁鐵的上端相當(dāng)于S極，A錯(cuò)誤；B.電梯箱底板壓力過大時(shí)，流過電磁鐵的電流增大，電磁鐵將動(dòng)觸點(diǎn)K吸合到B，使電鈴報(bào)警，因此

R1

的阻值隨壓力的增大而減小，BC.

R1

的阻值增大時(shí)，回路的電流強(qiáng)度減小，電磁鐵的磁場減弱，CD.若要減小電梯的限定質(zhì)量，即減小限定壓力，此時(shí)壓敏電阻阻值較大，若電磁鐵依然吸合動(dòng)觸點(diǎn)K到B，則應(yīng)減小

R2

的阻值，使回路電流強(qiáng)度增加，因此應(yīng)使

R2

的滑片P向左滑動(dòng)，故選D。

4.【答案】B

【解析】電流互感器應(yīng)串聯(lián)接入輸電線路，根據(jù)電流跟匝數(shù)成反比，可知電流互感器是升壓變壓器，原線圈電流大，匝數(shù)少。故選B。

5.【答案】C

【解析】由題可知，從左側(cè)任選一束電子流A經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，如圖所示

由于電子沿水平方向射入磁場，半徑與速度方向垂直，可知A由幾何關(guān)系可知，平行四邊形AOR=r又由于evB=可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=故選C。

6.【答案】C

【解析】A.為保證每次經(jīng)過狹縫時(shí)，質(zhì)子都被加速，所需交變電壓的周期應(yīng)等于質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)周期，A錯(cuò)誤；B.當(dāng)質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑等于半圓形金屬盒的半徑時(shí)，質(zhì)子將離開回旋加速器，根據(jù)qvB=可得離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能E因此質(zhì)子離開回旋加速器的最大動(dòng)能與加速電壓U大小無關(guān)，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)動(dòng)能定理nUq=可知質(zhì)子在回旋加速器中加速的次數(shù)隨電壓U增大而減少，C正確；D.質(zhì)子每旋轉(zhuǎn)一周，加速2次，因此加速電壓U越大，加速的次數(shù)越少，質(zhì)子旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)越少，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越少，D錯(cuò)誤。故選C。

7.【答案】A

【解析】AB.閉合S瞬間，燈泡B立刻變亮，與燈泡A串聯(lián)的線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，導(dǎo)致燈泡A逐漸變亮。所以此時(shí)電流表

A1

示數(shù)不等于

A2

示數(shù)。故A正確；C.穩(wěn)定后，斷開S瞬間，燈泡A與燈泡B所在支路形成閉合回路，因?yàn)閿嚅_前兩支路電流相等，所以斷開瞬間兩燈不會(huì)先閃亮一下，再熄滅。故C錯(cuò)誤；D.依題意，穩(wěn)定后電流表

A1

和

A2

的電流方向相同，指針偏轉(zhuǎn)方向相同，斷開S瞬間，在新的回路中電流表

A1

的指針方向不變，電流表

A2故選A。

8.【答案】D

【解析】A.金屬材料中，定向移動(dòng)的是自由電子，自由電子定向移動(dòng)方向與電流方向相反，根據(jù)左手定則可知電子向上表面偏轉(zhuǎn)，所以元件上表面的電勢小于下表面的電勢，故A錯(cuò)誤；BCD.電子在電場中受力為

eUb

，受到的洛倫茲力為

evBq又I=nevbc解得U=可知電流越大，電勢差越大；元件寬度b越大，電勢差不變；磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，電勢差越大，故D正確，BC錯(cuò)誤。故選D。

9.【答案】BD

【解析】A.由于用戶消耗的功率增大，因此降壓變壓器的輸出電流

I4

增大，AB.根據(jù)I可知流過輸電線上的電流增大，輸電線上損失的功率增大，B正確；C.由于發(fā)電廠輸出電壓恒定不變，根據(jù)U可知升壓變壓器的輸出電壓

U2

不變，CD.由于變壓器為理想變壓器，輸電線上損失的功率增大，用戶消耗的功率增大，因此發(fā)電廠輸出的總功率增大，D正確。故選BD。

10.【答案】AB

【解析】A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值EA正確；B.由圖乙可知，在

t=0.4πs

時(shí)，線圈的磁通量最大，恰好處在中性面的位置，B正確；C.電動(dòng)勢的有效值E=1min內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=(C錯(cuò)誤；D.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過

90°

過程中通過電阻Rq=D錯(cuò)誤。故選AB。

11.【答案】CD

【解析】A.光從玻璃射向空氣時(shí)的臨界角為C，則sin可知臨界角小于45o，因此光線射到BC邊上時(shí)，發(fā)生全反射，不會(huì)有光線從BC邊上射出，ABC.光線經(jīng)BC邊反射后豎直向下，在

ADC?

面上發(fā)生折射，根據(jù)折射定理，折射光線向中心位置偏折，因此在屏上亮區(qū)寬度小于AB邊的長度，B錯(cuò)誤，CD.當(dāng)屏向遠(yuǎn)離玻璃磚的方向平行移動(dòng)時(shí)，屏上亮區(qū)先變小，當(dāng)屏的位置超過光線交點(diǎn)后，再向遠(yuǎn)處移動(dòng)，光屏的亮區(qū)又會(huì)后變大，D正確。故選CD。

12.【答案】A

【解析】AB.由于兩個(gè)導(dǎo)體棒中的電流始終大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，對導(dǎo)體棒a有BIl=m對導(dǎo)體棒b有BI?2l=2m可知aA正確，B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)動(dòng)量定理，對導(dǎo)體棒a有B對導(dǎo)體棒a有?B當(dāng)最終穩(wěn)定時(shí)滿足B?2l聯(lián)立解得va=43C、D錯(cuò)誤。故選A。

13.【答案】

增大

630

【解析】[1]根據(jù)Δx=若光屏遠(yuǎn)離雙縫，則L增大，因此干涉條紋間距增大；[2]?7條亮條紋間有6個(gè)間距，因此相鄰亮紋間的距離Δx=根據(jù)Δx=可得λ=

14.【答案】

b→a

BL【解析】[1]根據(jù)右手定則可知過電阻R的電流方向?yàn)?/p>

b→a

；[2]回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=因此通過電阻R的電流大小I=

15.【答案】

見解析

左

大

【解析】(1)電路連接如圖所示

(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右端滑動(dòng)時(shí)，接入電路的阻值減小，回路的電流強(qiáng)度增加，電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)。(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，因此第一次比第二次指針擺動(dòng)幅度大。

16.【答案】

P3和P1、P2的像

MM′NN′

【解析】(1)[1]為了保證四枚大頭針在一條光線上，應(yīng)使P4擋住P3和P1(2)[2]如圖，玻璃的折射率為n=利用三角形邊角關(guān)系sini=MM′OM

而OM=ON=