黑龙江省七台河市勃利县中2022-2023高二下学期期中考试物理试题（答案）

2022-2023 学年度第二学期期中考试
高二物理
(时间：90 分钟 满分：100 分 )
第Ⅰ卷(选择题，共 48 分)
一、选择题：（本题共 12 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-6 题只有一项
符合题目要求，第 7-12题有多项符合题目要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有
选错的得 0分）
1. 一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势 e随
时间 t的变化如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A、t1时刻通过线圈的磁通量为零
B、t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C、t3时刻通过线圈的磁通量变化率为零
D、每当 e改变方向时，通过线圈的磁通量都为零
2．一个电阻为 2Ω的导体中通有如图所示的交变电流（图中曲线为余弦曲线的一部分），则在 0～
10s 内，导体产生的焦耳热为（ ）
A. 85J
B. 130J
C. 170J
D. 260J
3．如图所示，三根长均为 L的直导线水平放置，截面构成以 A为顶点的等腰直角三角形，其中导
线 A、B 中电流的方向垂直纸面向里，导线 C 中电流的方向垂直纸面向外。若导线 B、C 中的电流
在导线 A 所在位置产生的磁感应强度的大小均为 B0，导线 A 通过的电
流大小为 I，则导线 A 受到的安培力的大小和方向为( )
A． 2B0IL，水平向左
B．2B0IL， 水平向左
C．2B0IL， 竖直向上
D． 2B0IL，竖直向上
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4．a、b 两束单色光，分别沿半径方向射向圆柱形的玻璃砖，其出射光线都是由圆心 O沿 OP方向
射出，如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．a 光在玻璃中的速度较小
B．b 光在介质中的折射率比 a 光小
C．若 a、b 两束色光都发生了全反射，则 b 光的临界角大
D．若用 a 光做单缝衍射实验，要比用 b 光时中央条纹更宽
5．如图所示，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大
量相同的带电粒子以相同的速率经过 P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为 v1，
这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为 v2，相应的出射点分布
在三分之一圆周上。 不计重力及带电粒子之间的相互作用。 则 v2∶v1为( )
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，光滑平行金属导轨 MN、PQ 放置在同一水平面内，M、P 之间接一定值电阻 R，金属
棒 ab垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻均不计，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。t=0 时
对金属棒施加水平向右的外力 F，使金属棒由静止开始做匀加速直线运动，下列关于拉力 F、拉力
的功率 P、通过金属棒的电流 i、通过电阻 R的电荷量 q随时间变化的图象，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
7. 下列说法正确的是（ ）
A. 水池底部装有不同颜色的彩灯，紫光灯看起来最深
B. 在海面上空出现的海市蜃楼现象，是由于光的全反射形成的
C. 薄膜干涉条纹是由光在膜的前、后表面反射形成的两列光波叠加产生的
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D. 观看立体 3D电影时，观众需戴上一副特殊的眼镜，这是利用了光的干涉现象
8．利用如图所示的装置测量光的波长时，若双缝间距为 d，屏与双缝间距为 l。当插上红色滤光片
后，从目镜中观测到第 1个亮条纹与第 n个亮条纹的间距为Δx，则（ ）
A．换用间距较小的双缝，目镜中观察到的亮条纹个数将减少
B．将屏向双缝移动，可增加目镜中观察到的亮条纹个数
C．取下红色滤光片，目镜上不会观察到干涉条纹
l x
D．红光的波长为
(n 1)d
9. 以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（ ）
A. 图甲是用来加速带电粒子 回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大 D
型盒半径
B. 图乙是电磁流量计示意图，当 ab间电压增大时（其它条件都不变），说明流量增大了
E
C. 图丙是速度选择器示意图，不考虑重力的带电粒子只要v = ，无论粒子的电性正负，电
B
量大小、也无论从 P点还是 Q点水平的进入，都可以匀速直线通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪结构示意图，粒子打在底片上的位置离狭缝 S3 越远，说明粒子的比荷越小
10．如图所示，一边长为 L、阻值为 R 的等边三角形单匝金属线圈 abc，绕轴 EF以角速度 逆时
针匀速转动，EF的左侧有方向垂直纸面向里、磁感应强度为 B的匀强磁场，则（ ）
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A. 图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小
B. 从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生逆时针方向的感应电流
3BL2
C. 线圈中产生的感应电动势的有效值为
4
3B2L4 2
D. 转动一周，外力做功的功率为P =
64R
11．2022年 12月 22日，白鹤滩水电站发电机组全部投产发电，用 500KV 特高压向外远距离输电。
如图为该水电站输电线路原理图，发电机产生的正弦交流电经升压器升至特高压 U后向外供电，
输电线总电阻为 R1，输送的总功率为 P。用户端降压理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2 ，
图中 R2为定值电阻，R为可变电阻。现减小可变电阻 R，使电压表和电流表示数变化的绝对值分别
为 U 、 I ，电压表和电流表均为理想电表，则（ ）
A. 输电线上损失的电压减小
B. 输电线上损失的功率增大
U
C. = R2
I
2
U n
D. = 2 R1
I n1
12.如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容
为 C 的电容器和阻值为 R的电阻。质量为 m、阻值也为 R的导体棒 MN静止于导轨上，与导轨垂直，
且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器所
带的电荷量为 Q，合上开关 S后，（ ）
A. 导体棒 MN向右先加速、后匀速运动
B. 导体棒MN 速度最大时所受的安培力也最大
Q
C. 通过导体棒MN 电流的最大值为
RC
D. 电阻 R上产生的焦耳热大于导体棒MN 上产生的焦耳热
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第Ⅱ卷(非选择题，共 52 分)
二. 实验题：（共计 14 分）
13.（6 分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面
插大头针 P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心 O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面
插大头针 P3，使 P3挡住 P1、P2的像，连接 OP3.图中 MN 为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C
分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于 A、D点。
(1)设 AB 的长度为 l1，AO 的长度为 l2，CD 的长度为 l3，DO 的长度为 l4，为较方便地表示出玻璃砖
的折射率，需用刻度尺测量________________，则玻璃砖的折射率可表示为 n＝________________.
(2)该同学在插大头针 P3前不小心将玻璃砖以 O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折
射率将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)．
14．（8分）某同学用伏安法测定待测电阻 Rx的阻值(约为 10 kΩ)，除了 Rx、开关 S、导线外，还
有下列器材供选用：
A．电压表(量程 0～1 V，内阻约为 10 kΩ)
B．电压表(量程 0～10 V，内阻约为 100 kΩ)
C．电流表(0～1 mA，内阻约为 30 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻约为 0.05 Ω)
E．电源(电动势 1.5 V，额定电流 0.5 A，内阻不计)
F．电源(电动势 12 V，额定电流 2 A，内阻不计)
G．滑动变阻器 R0(阻值范围 0～10 Ω，额定电流 2 A)
(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________。(均
填器材前的字母代号)
(2)在虚线框中画出测量 Rx阻值的实验电路图。
(3)该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________
其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是______________________________。
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三、计算题：(共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案
的不给分。)
15．（8 分）如图甲所示，螺线管匝数 n=300匝，螺线管导线电阻 r=1.0 Ω，R1=9.0 Ω，R2=10.0Ω，
C=50 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁通量Φ按如图乙所示的规律变化，取螺线管内
的磁场 B的方向向下为正方向，闭合 S电路稳定后。求：
（1）a、b 两点的电势差 Uab；
（2）断开 S后，流经 R2的电荷量 Q。
16．（8分）某学习小组欲测定某透明圆柱体的折射率，该圆柱体的横截面如图所示，半径为 R，
3
AB 为直径。他们让一束平行光沿 AB方向射向圆柱体，发现与 AB相距 R的入射光线经 P点折射
2
后恰经过 B点。已知光在真空中的传播速度为 c，求：
（1）这个圆柱体的折射率 n；
（2）光在圆柱体中从 P点到 B 点的传播时间 t。
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17．(10 分)为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，学校计划购置一台应急备用发电机。
要求如下：一是要保证全校 88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰，发电机需远
离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，物理老师调查后得到以下数据：学校每间教室
有日光灯 10盏，每盏 40 W，额定电压均为 220 V；发电机安装位置距离并网接口约 500米，此段
－3
所用电线每米电阻约 2．0×10 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一
台，升压变压器匝数比为 n1∶n2＝1∶4，降压变压器的匝数比为 n3∶n4＝4∶1，两变压器均可视为
理想变压器，物理老师画出示意图如图所示。则：
(1)购买的发电机功率 P应不小于多少？
(2)发电机输出的电压 U1是多少才能保证日光灯正常发光？
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3
18．（12分）如图所示,在 y 轴左侧有一平行 x轴方向的匀强电场,电场强度 E=2×10 V/m,在 y轴右
-2
侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场,第一象限内磁场的磁感应强度大小 B0= ×10 T,第四象限内
6
磁场的磁感应强度大小为 2B0。现有一比荷 q/m=1×10 C/kg的粒子,从电场中与 y轴相距 10 cm的
M点(图中未标出)由静止释放,粒子运动一段时间后从N点进入磁场,并一直在磁场中运动且多次垂
直通过 x轴。不计粒子重力,试求:
(1)粒子进入磁场时的速度大小;
(2)从粒子进入磁场开始计时到粒子第三次到达 x 轴所经历的时间;
(3)粒子轨迹第一次出现相交时所对应的交点坐标。
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高二物理答案
一、选择题（48分）
1、C 2、A 3、D 4、D 5、B 6、A
7、BC 8、AB 9、ABD 10、AD 11、BD 12、CD
二、实验题（14分）
13．(1)l1和l3　　(2)偏大
14． (1)B　C　F　 (2)
(3)大于　电压表的读数大于待测电阻两端实际电压(其他正确表述也可)
三、计算题（38分）
15. （8分）（1）-57V；（2）1.5×10-3C
【详解】
（1）根据法拉第电磁感应定律 得
闭合S后，根据闭合电路欧姆定律
此时，路端电压
Uab=-U=-57V
（2）稳定后，电容器两端电压
16. (8分) （1）；（2）
【详解】
（1）光线经折射后经过B点，光路如图所示：
根据折射定律
由几何关系知
解得α=60°
又α=2β，得β=30°
解得n=
（2）由得光在圆柱体中传播的速度为
BC的长度
时间
解得
17. (10分) 解析：(1)所有电灯正常发光时消耗的功率P灯＝88×10×40 W＝35 200 W＝P4＝P3
当灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压U4＝220 V
降压变压器原、副线圈两端电压之比＝＝
解得U3＝880 V
两变压器之间输电线上的电流I线＝＝ A＝40 A
输电线总电阻R线＝2×500×2．0×10－3 Ω＝2 Ω。
输电线上损失的功率P线＝IR线＝402×2 W＝3 200 W
所以P＝P灯＋P线＝38400 W＝38．4 kW
即所购发电机额定功率不得低于38．4 kW。
(2)要保证所有灯能正常发光，则升压变压器副线圈两端电压
U2＝U3＋U线＝U3＋I线R线＝960 V
故升压变压器原线圈两端电压U1＝U2＝×960 V＝240 V。
答案：(1) 38．4 kW　(2)240 V
18. (14分) (1)2×104 m/s (2)π×10-4 s (3)
解析：
（1)对粒子在电场中,由动能定理得Eqx=mv2
得v==2×104m/s。
(2)粒子进入磁场做匀速圆周运动,其轨迹如图所示。根据洛伦兹力提供向心力,有qvB=m
又v=得T1=,T2=
所以粒子从进入磁场到第三次运动到x轴所用的时间为t=
代入数值可得t=π×10-4s。
(3)设粒子轨迹第一次出现相交时的交点为P,如图所示,三角形OPO1为等边三角形,lOP==R1
根据洛伦兹力提供向心力有qvB0=m
得R1=m
根据几何关系可得,P点横坐标x=R1cos60°=m
纵坐标y=R1sin60°=m
所以P点坐标为。

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