高州中学2022—2023学年度第二学期期中检测
高二物理试题
满分 100 分，考试时间 75 分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．2022年6月17日，我国第三航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母舰。下列实例与电磁弹射系统工作原理类似的是（ ）
A．电磁炮 B．质谱仪 C．回旋加速器 D．电磁炉
2．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（ ）
A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”
B．乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度，它是由于光在被检测玻璃板的上下表
面反射后叠加的结果
C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹
D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹
3．如图所示的电路中，A、B、C为三个相同的灯泡，L为直流电阻为零的电感线圈，D为单向导电的二极管（即当二极管中电流从“+”流向“-”时电阻很小，当电流从“-”流向“+”时电阻无穷大）。若将闭合的开关S断开，A、B、C三个灯泡中，会出现缓慢变暗的现象的是（ ）
A．仅A灯泡
B．仅A和C灯泡
C．仅A和B灯泡
D．A、B和C三个灯泡
4．一台小型发电机与电压表V、小灯泡按图甲所示电路连接，发电机产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示。发电机线圈电阻不能忽略，则（ ）
A．从线圈与中性面垂直的位置开始计时
B．电压表V的示数为36V
C．发电机产生的感应电动势的表达式为
D．若线圈匝数为90，则任意时刻穿过线圈的磁通量为
5．图所示，重力为G的水平铜棒AC用绝缘丝线悬挂，静止在水平螺线管的正上方，铜棒中通入从A到C方向的恒定电流，螺线管与干电池、开关S串联成一个回路。当开关S闭合后一小段时间内，下列判断正确的（ ）
A．丝线的拉力等于G
B．丝线的拉力小于G
C．从上向下看，铜棒沿顺时针方向转动
D．从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动
6．如图所示，O点有一粒子发射源，能沿纸面所在的平面发射质量均为m、电荷量均为+q、速度大小均为v的粒子。MN为过O点的水平放置的足够大的感光照相底片，照相底片上方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于纸面向里，不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用，则感光照相底片上的感光长度为（ ）
A． B．
C． D．
7．将一质量为m、长度为L、通有垂直纸面向里的电流的导体棒放在倾角为α的光滑斜面体上，当在空间加一与斜面体垂直斜向上的匀强磁场时，导体棒刚好在斜面体上处于静止状态，现将磁场逆时针转动到水平向左的过程中，若导体棒始终处于静止状态，已知导体棒中的电流强度为I（I不变），则下列叙述正确的是（ ）
A．磁感应强度大小不变
B．磁场逐渐减弱
C．整个过程中磁感应强度的最大值为
D．整个过程中磁感应强度的最小值为
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8． 如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中
沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，（c为真空中的光速）则下列说法中正确的是（ ）
A．出射光线的频率变小
B．改变入射角的大小，细激光束可能在玻璃
球的内表面发生全反射
C．此激光束在玻璃中穿越的时间为
D．激光束的入射角为=60°
9．如图甲所示，一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场（图中未画出磁场）中，磁场方向垂直于导线框所在平面。规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框边所受安培力F的正方向，线框中电流i沿方向时为正。已知在时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列图像所表示的关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，表面光滑的绝缘斜面倾角，处于垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m，带电量为q的小滑块沿斜面由静止开始下滑。当小滑块运动到A点时，对斜面的压力为0.5mg。已知重力加速度为g，且，。则下列说法中正确的是（ ）
A．小滑块带正电
B．离开斜面前，小滑块一直做匀加速直线运动
C．小滑块运动到A点时，速度大小为
D．当速度达到时，小滑块将离开斜面
三、实验题（本题2小题，共16分）
11．小王同学获得了某型号LED发光二极管加正向电压时的伏安特性曲线，如图甲所示。该同学想通过实验验证该二极管伏安特性曲线的可靠性，从实验室找来如下器材：
干电池两节（每节干电池电动势为1.5V，内阻约为0.5Ω）；
滑动变阻器一个（最大阻值为5Ω）；
电压表一个（量程为3V，内约为3kΩ）；
电流表一个（量程为50mA，内阻约为1Ω）。
要求二极管的正向电压从0开始变化，尽量减小测量误差。
（1）由甲图可知该发光二极管的电阻随正向电压U变大而_______（填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）请根据实验目的和要求设计电路，按电路将实物图中的连线补充完整_________。
（3）按照电学实验操作观范。保证各仪表的安全，开关闭合之前，乙图中滑动变阻器滑动触头应移到___________端（填“左”或“右”）。
12．某同学要测量量程为3 V电压表的内阻值，步骤如下：
（1）先用多用电表的欧姆挡测量量程为3 V电压表的内阻值，用欧姆“×100”挡测量，表盘示数如图甲所示，则电压表示数为____ V，阻值约为____ Ω。
（2）要进一步精确测量电压表内阻值，实验室中可提供的器材有：
电阻箱R，最大电阻为9999 Ω；
定值电阻；
电动势约为6 V，内阻不计的电源E；
开关、导线若干。
实验的电路图如图乙所示，先正确连好电路，闭合开关S前，先调节电阻箱至电阻值____（选填“最大”或“最小”）。闭合开关S，调节电阻箱R的电阻值，使得电压表的指针半偏，记下此时电阻箱的电阻值；然后再调节电阻箱的值，使电压表的指针满偏，记下此时电阻箱的电阻值。计算得电压表内阻值____ Ω；若电源的内阻不能忽略，则电压表内阻的测量值将____（选填“偏小”“不变”或“偏大”）。
四、解答题 ( 共38分 )
13．（10分）如图所示，有一救生员面向泳池坐在池边的高凳上，他的眼睛到地面的高度为H0=1.8m，眼睛距离池边缘的水平距离为d=2.4m，当泳池注满水时，水深度可达H1=2.0m，此时救生员可观察到池底离池边缘最近的点为P，P点到池边缘的水平距离为m，水池边缘与PO之间的范围为“视线盲区”。
（1）求水的折射率；
（2）若水池并未注满水，水深仅为H2=1.8m时，求救生员可观察到池底离池边缘的最近点到池边缘的水平距离为多少；（结果保留三位有效数字）
14．（13分）如图所示，PMN和是两条足够长、相距为L的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为h处垂直导轨放置一导体棒AB，在右侧水平轨道上距AB棒足够远的地方，垂直导轨放置另一导体棒CD。已知AB棒和CD棒的质量分别为m和2m，接入回路部分的电阻分别为R和2R，AB棒与水平轨道间的动摩擦因数为μ，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将AB棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终运动到距为d处停下，此过程中CD棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为g，求：
（1）AB棒刚进入磁场时所受安培力的大小；
（2）整个过程中AB棒上产生的焦耳热Q；
（3）若水平轨道光滑，则从AB棒开始运动到最终处于稳定状态的过程中，通过AB棒的电荷量为多少？
15．（15分）如图所示，MHN和PKQ为竖直方向的平行边界线，水平线HK将两边界围成区域分为上下两部分，其中I区域内为竖直向下的匀强电场，II区域内为垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从左边界A点以初速度垂直边界进入I区域，从C点离开I区域进入II区域。已知，，粒子重力不计：
（1）求I区域匀强电场强度E的大小；
（2）求C点的速度；
（3）若两竖直边界线距离为4h，粒子从II区域左边界射出，求II区域内匀强磁场的磁感应强度大小范围；高二物理参考答案
1．【答案】A【详解】电磁弹射系统工作原理是通电导线在磁场中受到安培力而加速。A．电磁炮工作原理是通电导线在磁场中受到安培力而加速，故A正确；BC．回旋加速器和质谱仪是通过电场加速，故BC错误；D．电磁炉是利用电磁感应原理加热，故D错误。故选A。
2．【答案】C【详解】A．甲图是小孔衍射的图样，而“泊松亮斑”是圆板衍射，故不是“泊松亮斑”，A错误；B．入射光经薄膜上表面反射后得第一束光，折射光经薄膜下表面反射，又经上表面折射后得第二束光，并不是被检测玻璃板的上下表面反射后的光，B错误；C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是半波长的偶数倍，则P处是亮纹，C正确；D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，D错误。
3．【答案】B【详解】开关闭合时各支路的电阻相等，则电路中的电流稳定时各支路的电流相等；开关S从闭合状态突然断开时，B、C灯中原来的电流都消失；线圈L产生自感电动势要维持原来的电流，所以自感电动势方向向左，此时B灯的电路中的二极管两端的电压为反向电压，电流不能从左向右通过二极管，所以B灯立即熄灭；此时线圈L与灯A1、C灯组成自感回路，A灯中电流的方向不变，C灯中电流的方向与开始时相反，A、C灯均逐渐变暗。故选B。
4．【答案】C【详解】A．当t=0时，e=0，故线框从中性面位置开始转动，故A错误；B．由图像可知，电动势最大值为因为是正弦交流电，所以有效值为由于电路中发电机线圈电阻不可忽略，故灯泡电压不可能等于36V，电压表V的示数不可能为36V，故B错误；C．根据前面分析可知感应电动势最大值为，根据图像可知周期为故角速度为则表达式为
故C正确；D．由感应电动势公式可得则任意时刻有故D错误。故选C。
5．【答案】D【详解】CD．开关S闭合后，画出一条与AC相交的磁感线，设两交点处磁感应强度分别为B和，根据安培定则判断，磁感线方向如图所示：分别将B和沿水平方向与竖直方向分解，根据左手定则判断知A端受到垂直纸面向外的安培力，C端受到垂直纸面向内的安培力，S闭合后的一小段时间内，从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动，选项C正确，D错误；AB．开关S闭合，铜棒转动后，将受到竖直向下的分安培力，丝线的拉力大于G，选项AB错误。故选D。
6．【答案】B【详解】粒子在磁场中运动半径 从O点垂直MN向上射出的粒子达到MN时距离O点最远，最远距离为从O点水平向右射出的粒子在磁场总做完整的圆周运动后回到O点，则感光照相底片上的感光长度为。故选B。
7．【答案】D【详解】A、导体棒受重力、支持力、安培力的作用而处于平衡状态，当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上的逆时针方向转至水平向左的过程中，安培力由沿斜面向上转至竖直向上，导体棒受力的动态变化如图所示，则由图可知，安培力应逐渐增大；即此过程中磁感应强度B增大；磁场增强；故AB不符合题意；C、最后时安培力最大，则有F=mg，故整个过程中磁感应强度的最大值为；故C不符合题意；D、刚开始时安培力F最小，有sinα=，所以此过程中磁感应强度的最小值为；故D符合题意；
8．【答案】CD【详解】A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A错误；B. 激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B错误；C. 此激光束在玻璃中的波速为，CD间的距离为，则光束在玻璃球中从到传播的时间为，故C正确；D. 由几何知识得到激光束在在点折射角，由，可得入射角，故D正确．
9.【答案】BD【详解】CD．由图示图像可知，时间内，向外均匀减小，减小，由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针（正方向），根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势保持不变，则感应电流保持不变；时间内，向里均匀增大，增大，由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针（正方向），根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势保持不变，则感应电流保持不变；时间内，向里均匀减小，减小，由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针（负方向），根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势保持不变，则感应电流保持不变；时间内，向外均匀增大，增大，由楞次定律可知，感应电流方向为顺时针（负方向），根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势保持不变，则感应电流保持不变；故C错误，D正确；AB．根据时间内，向外均匀减小，感应电流方向为逆时针，大小保持不变，可知边所受安培力均匀减小，方向向左（负方向）；时间内，向里均匀增大，感应电流方向为逆时针，大小保持不变，，可知边所受安培力均匀增大，方向向右（正方向）；时间内，向里均匀减小，感应电流方向为顺时针，大小保持不变，可知边所受安培力均匀减小，方向向左（负方向）；时间内，向外均匀增大，感应电流方向为顺时针，大小保持不变，可知边所受安培力均匀增大，方向向右（正方向）；故A错误，B正确。故选BD。
10．【答案】ABD【详解】A．由题意可知，滑块在斜面上由静止开始下滑，则有滑块受到重力，斜面支持力和洛伦兹力，当小滑块运动到A点时，对斜面的压力为0.5mg<0.8mg，小滑块受洛伦兹力方向应垂直斜面向上，因此由左手定则可知，小滑块带正电，A正确；B．因斜面光滑，离开斜面前，小滑块一直做匀加速直线运动，B正确；C．由题意可知，小滑块运动到A点时，受洛伦兹力大小为0.3mg，由洛伦兹力公式可得解得C错误； D．由题意可知，当速度达到时，则有洛伦兹力公式可得小滑块的重力在垂直斜面方向的分力为因此当速度达到时，小滑块将离开斜面，D正确。故选ABD。
11．【答案】 变小 左
【详解】（1）[1]由图甲可知，随正向电压U的增加图线上任意一点与坐标原点连线的斜率在变大，而该斜率表示电阻的倒数，故可知随正向电压U的增加，发光二极管的电阻在减小。
（2）[2]
（3）[3]为了起到保护电路的作用，在闭合开关前，滑动变阻器的触头应当滑到最左端，让发光二极管两端的电压等于零。
12．【答案】 2.20 2200 最大 2150 偏大
【详解】（1）[1]电压表的最小分度为，应估读到，故读数为；
[2]已知选择多用电表欧姆“×100”挡，所以阻值为
（2）[3]为保护电压表，在闭合开关S前，应调节电阻箱至电阻值最大；
[4]设电压表半偏时电流为，则电压表满偏时电流为，由闭合电路欧姆定律可得,
联立代入数据可解得
[5]若电源的内阻不能忽略，假设为，则闭合电路欧姆定律应为,代入数据可解得电压表内阻的实际值为则电压表内阻的测量值偏大。
13．【答案】（1）；（2）；
【详解】（1）光线从P点射向人眼时在水面发生折射，设入射角为r，折射角为i
由几何关系可知： （1分）
（1分）
则水的折射率： （2分）
得： （1分）
（2）水深仅为m时，设刚好能看到的最近点为P'，光线从P'点射向人眼，在水面发生折射时人射角和折射角均不变，光路图如图所示
由几何关系可知： （1分）
（1分）
由几何关系得： （2分）
得： （1分）
14．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）AB棒下滑到处，根据机械能守恒得： （1分）
此时： （1分）
由闭合电路欧姆定律可得： （1分）
由安培力公式可得： （1分）
联立解得： （1分）
（2）AB棒进入磁场后，根据动能定理得： （1分）
回路中产生的焦耳热： （1分）
又因两导体棒电流相同，则AB棒上产生的焦耳热： （1分）
联立解得： （1分）
（3）若水平导轨光滑，根据系统动量守恒定律得： （1分）
对AB棒，由动量定理可得： （1分）
而： （1分）
联立解得： （1分）
15．【答案】（1）；（2）；
【详解】（1）如下图所示，粒子从A点至C点做匀变速曲线运动，
垂直电场方向有： （1分）
平行电场方向有： （1分）
根据牛顿第二定律有： （1分）
联立解得： （1分）
（2）粒子在C点速度的竖直分量： （1分）
故粒子在C点速度为： （1分）
C点速度的方向为：， （1分）
得：，
即： 方向为斜向右下方与HK夹角为 （1分）
（3）当粒了恰好不从MN边界出射，粒子轨迹如下图轨迹①所示。
设此种情况下，粒子在磁场中轨道半径为，
由几何知识得： （1分）
解得：
粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力：（1分）
解得： （1分）
当粒子恰好不从PQ边界出射，粒子轨迹如图轨迹②所示，
由几何知识得： （1分）
解得：
粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力： （1分）
解得： （1分）
所以II区域内匀强磁场的磁感应强度大小范围 （1分）
