三明市2021-2022学年高二下学期期末质量检测
物理
（考试时间：2022年7月1日上午10：00-11：30 满分：100分）
注意事项：
1.答卷前，考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证、姓名。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证、姓名”与考生本人准考证、姓名是否一致。
2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1.5G信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是4G的50~100倍，因而5G信号相比于4G
A.波长更短 B.衍射更明显 C.频率更低 D.传播速度更慢
2.下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是
肥皂液膜上的干涉 相机镜头涂有增透膜 圆盘后呈现泊松亮斑 检查平面的平整程度
A B C D
3.如图所示为法拉第圆盘发电机，一半径为r的导体铜圆盘绕竖直轴以角速度ω逆时针旋转（从上往下看），匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的电阻。下列说法正确的是
①电阻R中电流沿a到b方向
②电阻R中电流沿b到a方向
③电阻R两端的电压等于
④电阻R两端的电压小于
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
4.如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b是质量和电荷最都相等的带电粒子，同时从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，并分别从M、Q处离开磁场。若不计粒子所受重力，则
A.粒子a带负电，粒子b带正电
B.粒子b在磁场中运动的时间最长
C.粒子b在磁场中的加速度最大
D.粒子b在磁场中的动量最大
5.如图甲所示，匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则
甲 乙
A.t=0.015s时线框的磁通量变化率为零
B.t=0.01s时线框平面与中性面重合
C.线框产生的交变电动势有效值为311V
D.线框产生的交变电动势频率为25Hz
6.如图所示LC振荡电路，在某段时间里回路的电场能在增加，且上极板带正电，则这段时间
A.电容器正在放电
B.电路中的电流增大
C.线圈中的磁场能在增大
D.电容器两极板间电压正在增大
7.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接两阻值均为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于光滑导体框上，不计导体框的电阻。若ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上，则在此过程中
A.导体棒做匀减速直线运动
B.导体棒中感应电流的方向为a→b
C.每个电阻R产生的焦耳热为
D.导体棒克服安培力做的总功小于
8.质谱仪可以测定有机化合物分子结构，其过程可简化为如图所示。样品室现有某有机物气体分子在离子化室碎裂成带正电、初速度为零的离子，再经过高压电源区、圆形磁场室（内为匀强磁场、真空管，最后打在记录仪上，通过测量可测出离子比荷，从而推测有机物的分子结构。已知高压电源的电压为U，圆形磁场区的半径为R，内部的磁感应强度大小为B。真空管写水平面夹角为θ，离子进入磁场室时速度方向指向圆心。则
A.高压电源A端接电源的正极
B.磁场室内磁场方向为垂直纸面向里
C.磁场室内两同位素的运动轨迹分别为轨迹I和II，则轨迹I的同位素质量较大
D.记录仪接收到的信号对应的离子比荷
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，全部选对得4分，选对但不全得3分，有选错或不答得0分）
9.如图所示是用平行板电容器制成的厨用电子秤及其电路简化图。将物体放到电子秤面板上，压力使平行板上层膜片电极下移，则此过程中
A.电容器的电容增大
B.电容器的电荷量减小
C.电流表有a到b的电流
D.稳定后电容器两板间电压等于电源电动势
10.如图为自感现象演示实验，R0为滑动变阻器，L为电感线圈。闭合开关，灯1立即变亮，而另一个相同的灯2逐渐变亮，最终两灯的亮度相同。下列说法正确的是
A.闭合开关瞬间，流过L与R0的电流相等
B.闭合开关电路稳定后，流过L与R0的电流相等
C.闭合开关电路稳定后，流过L与R0的电流不等
D.开关断开瞬间，流过灯1的电流方向由左向右
11.如图所示流量计由一长、宽高分别为a、b、c的绝缘矩形通道制成。其左右两端开口，前后内侧面固定有金属板作为电极M、N，并与电压表相连。已知垂直于上下面板匀强磁场的磁感应强度大小为B，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表示数为U。若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），则
A.N端的电势比M端的高
B.电压表的示数U跟污水的流量Q成正比
C.电压表的示数U跟a和b都成正比，跟c无关
D.若污水中正、负离子数相同，则前后表面的电势差为零
12.如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，两导轨间距为d，cdfe区域与efhg区域内的匀强磁场磁感应强度大小相等，方向相反。导体棒ab垂直导轨放置，并与cd边界重合。现给ab一水平向右的初速度v0，不计导轨和ab棒电阻，若规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随时间变化的i-t图像可能的是
A B C D
三、填空实验题（本大题共4小题，共24分）
13.（4分）远距离输电线路简化如图所示，图中标示了电压、电流、输电线总电阻R和线圈匝数，变压器均可视为理想变压器。若电厂输送电压U1不变，随着用户数量增加，降压变压器U4 将（填“增大”“减小”或“不变”）；若电厂输送电功率不变，升压变压器的输出电压U2增加到kU2，则输电线上损耗功率变为原来的 倍（用k表示）。
14.（4分）如图所示，有一平行于直径AB的光线入射到玻璃球上，折射后经过B点。已知玻璃球的半径为R，入射光线与直径AB的距离为，则光线经B点时 （填“会”或“不会”）发生全反射，光在玻璃球中的折射率为 。
15.（8分）“用双缝干涉测量光的波长”实验中，一同学将所有器材按要求安装在如图所示的光具座上，经调节后完成实验。
（1）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有20分度。用某单色光照射双缝得到如图甲所示的干涉图样，分划板中心刻线在图中A位置时记下游标卡尺读数为0.35mm。转动手轮，使分划板中心刻线在图中B位置时的游标卡尺读数如图乙所示，求得相邻亮条纹的间距 mm.
（2）已知双缝间距d=0.2mm，测得双缝到屏的距离L=0.700m。由计算式λ= ，求得所测光的波长为
m（保留3位有效数字）。
（3）下列现象中能够观察到的有 。
A.滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距将变宽
B.减小光源与双缝间的距离，干涉条纹间距将变宽
C.换用间距较大的双缝屏，干涉条纹间距将变窄
D.取出滤光片后，干涉现象将消失
16.（8分）某同学用匝数可调的可拆变压器来探究“变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验：
图甲 图乙
（1）下列操作正确的是 。
A.原线圈接学生电源直流电压，电表置于直流电压挡
B.原线圈接学生电源交流电压，电表置于交流电压挡
（2）如图甲所示，一变压器的副线圈匝数模糊不清，该同学为确定其匝数，原线圈选择“0”、“8”（100匝）接线柱，测得电源电压为10.0V，副线圈电压为4.9V，则此时接入的副线圈可能是 。
A. “0”、“2”接线柱 B. “0”、“4”接线柱
（3）如图乙所示，探究铁芯在变压器中的用途时，该同学先将上方的铁芯取出，再将铁芯缓慢向左水平推入，则观察到小灯泡亮度变化与铁芯作用分析正确的是 。
A.小灯泡变亮
B.小灯泡变暗
C.铁芯起到传送能量的作用
D.若将铁芯换成等大的铜块，则实验现象更明显
（4）你认为该实验的系统误差主要来源是 （写出一条即可）。
四、计算题（（本大题3小题，共36分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
17.（9分）
如图甲所示，用DIS实验装置探究感应线圈中产生的感应电动势与原线圈中的磁感应强度变化率的关系中，感应线圈及穿过的磁场可简化为如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里，现测得原线圈产生的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示。已知感应线圈的面积S=100cm2，电阻为R=0.1Ω，匝数N=100。
（1）第2s内感应线圈产生的感应电流方向（选答“顺时针”或“逆时针”）
（2）请判断1.0~2.0s与3.0~5.0s，哪段时间内感应电动势较大？
（3）求第2s内通过感应线圈的电流大小。
图甲 图乙
图丙
18.（12分）
如图所示，在与水平面成θ=30°角的平面内放置两条平行且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.40T，方向垂直于轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与轨道接触良好构成闭合回路，每根棒的质量m=0.20kg、电阻R=0.05Ω，轨道的宽度L=0.50m。两导体棒与轨道间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对ab棒施加平行于轨道向上的拉力，使其沿轨匀速向上运动，取g=10m/s2。
（1）当ab匀速运动的速度v=2m/s时，cd能处于静止状态，求ab棒受到的安培力大小；
（2）要使cd始终处于静止状态，求ab棒沿斜面向上运动的速度范围。
19.（15分）
东方超环，俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。
假设“偏转系统”的原理如图所示，混合粒子束先通过加有电压的两极板再进入偏转磁场中，中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；未被中性化的带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，间距为d，极板长度为2d，吞噬板长度为2d，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。
（1）要使的离子能直线通过两极板，则需在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场B1，求B1的大小。
（2）直线通过极板的离子以进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域。已知磁场，若离子全部能被吞噬板吞噬，求矩形磁场B2的最小面积。
（3）若撤去极板间磁场B1，且B2边界足够大。若粒子束由速度为、、的三种离子组成，有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，最终被吞噬板吞噬，求磁场B2的取值范围。三明市2021一2022学年第二学期普通高中期末质量检测
高二物理参考答案
一、单项选择题（每小题3分，共24分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
C
D
B
B
D
C
D
二、多项选择题（每小题4分，共16分）
题号
9
10
11
12
答案
AD
BD
AB
AC
三、填空实验题（本题共4小题，共24分)
1
13.减小
k2
(每空2分)
14.不会
5
(每空2分)
15.
(1)2.45
(2分)
(2)
d△y
7.00×107
(每空2分)
L
(3)AC
(2分)
16.
(1)B
(2分)
(2)
B
(2分)
(3)AC
(2分)
(4)铜损、铁损、漏磁（三种任写一条均可得分）
(2分)
说明：若文字表达意思相同也可得分
四、计算题（本题3小题，共36分）
17.(9分)
(1)逆时针
(2分)
(2)由图可知，在感应线圈面积一定的情况下，感应电动势与磁感应强度的变化率成正
比，故1.0~2.0s较大。
(2分)
(3)根据法拉第电磁感应定律：
S·△B
E=N
①
(2分)
△t
(写成E=NA中
△t
给1分)
高二物理参考答案第1页（共6页)
0000000
根据闭合电路欧姆定律：
E
I=
②
(2分)
R
由①②得：=0.04A
(1分)
18.(12分)
(1)ab棒切割磁感线产生的电动势：E=BLv
①
(1分)
感应电流：1=E
②
(1分)
安培力：F=BIL
③
(1分)
由①②③得：F安=0.8N
(1分)
(2)依题意，可知ab、cd受到的安培力大小相等
对cd棒，当有下滑趋势时，受静摩擦力达到最大值且方向沿斜面向上，则有：
Imax+
Lv=mgsine
(2分)
2R
5
代入得：y=。m/s=0.625m/s
(1分)
8
同理，当有上滑趋势时，棒受沿斜面向下的最大静摩擦力，有：
fmar mgsin=
2Lvz
(2分)
2R
代入得：”=35
m/s=4.375ms
(1分)
故棒ab沿斜面向上运动的速度范围为：0.625m/s≤v≤4.375m/s
(2分)
19.
(15分)
(1)离子能直线通过两极板，由平衡条件有：
U
qvB=q
(2分)
解得：
B=
mU
(1分)
dv 2q
高二物理参考答案第2页（共6页)
0000000
(2)直线通过的离子在磁场B2中做匀速圆周运动，
从上、下极板边缘进入的离子：q%B2=m
(1分)
R
代入求得：R=d
(1分)
即从上极板边缘进入磁场的离子，正好打到其正下方2d处的吞噬板上：从下极板边缘
进入磁场的离子，正好打到其正下方2d处的吞噬板上。
故矩形磁场的两边长分别为3d和d
(1分)
则B2的最小面积：S=3P
(1分)
(3)撤去极板间磁场B1后，离子在电场中做类平抛运动，加速度为：
qU
①
(1分)
-=71a
d
对y
2qU
带电离子从两极板的上边缘进入，如下图：
m
混…
合
粒…
子…
束
a
吞
噬
板
2d=y41
②
1
42
③
由①②③得：y,=d
(1分)
高二物理参考答案第3页（共6页)
0000000
