福建省三明市五县2021-2022学年高二下学期物理联合质检考试（期中）试卷

试卷更新日期：2022-04-28 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 B、运动电荷在某处不受洛伦兹力，则该处的磁感应强度一定为0 C、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期与轨道半径成正比 D、通电直导线在磁场中受到的安培力方向一定与磁场方向垂直

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2. 以下说法中正确的是（）

A、交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘 B、光学镜头上的增透膜是利用了光的全反射现象 C、水中的气泡，看起来特别明亮，是因为光线从气泡射向水中时发生了全反射的缘故 D、让红光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光

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3. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个 $D$ 形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两 $D$ 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。则下列说法中正确的是（）

A、粒子从 $D$ 形盒射出时的动能与加速电场的电压有关 B、增大磁场的磁感应强度，可增大带电粒子射出时的动能 C、加速电场的变化周期与粒子速度大小有关 D、用同一回旋加速器可以同时加速质子（ $_{1}^{1} H$ ）和 $α$ 粒子（ $_{2}^{4} H e$ ）

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4. 如图所示，一质量为m的带电绝缘小球用丝线悬吊于匀强磁场中。将小球分别从等高点A和B由静止释放，不计空气阻力，则小球第一次经过O点时相同的物理量是（）

A、速度 B、丝线的拉力 C、洛伦兹力 D、向心加速度

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5. 法拉第圆盘发电机如图所示。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。下列说法不正确的是（）

A、电阻 $R$ 中电流沿 $a$ 到 $b$ 方向 B、若圆盘转动的角速度恒定，则通过电阻 $R$ 的电流大小恒定 C、电阻 $R$ 两端的电压小于 $\frac{1}{2} B ω r^{2}$ D、若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不会发生变化

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6. 如图所示，虚线内有垂直纸面向里的匀强磁场区域 $B$ ，边长为 $L$ 、电阻为 $R$ 的正方形导体线框 $A$ 以恒定的速度 $v$ 沿 $x$ 轴正方向穿过磁场区域。以逆时针方向为感应电流的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的起点。则线框 $A$ 中产生的感应电流 $I$ 随时间 $t$ 变化的图线是（）

A、 B、 C、 D、

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7. 如图1所示，细导线绕制的螺线管匝数 $n = 1500$ 匝，横截面积 $S = 20 c m^{2}$ ，导线电阻 $r = 1 Ω$ ，电阻 $R = 4 Ω$ ， $A$ 点接地，磁场穿过螺线管，磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 变化的图象如图2所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（）

A、通过电阻 $R$ 的电流方向是从 $A$ 到 $C$ B、感应电流的大小保持不变为 $2.4 A$ C、电阻 $R$ 的电压为6V D、 $C$ 点的电势为 $4.8 V$

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二、多选题

8. 电流计等磁电式电表是利用永久磁铁对通电线圈的作用原理制成的，其优点是灵敏度高。构造如图甲所示，圆柱形铁芯固定于U形磁铁两极间，其中磁场是均匀辐向分布，铁芯外面套有缠绕着线圈并可转动的铝框，铝框的转轴上装有指针和游丝（又称螺旋弹簧）。下列说法中正确的是（）

A、线圈在磁场中转动时，磁感线始终与线圈平面垂直 B、根据指针偏转角度的大小可以知道被测电流的大小 C、根据指针的偏转方向不能判断被测电流的方向 D、图乙中当线圈左侧 $a$ 导线中电流垂直纸面向外时，图中指针往右偏

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9. 根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是（）

A、人看到的是鱼的实像，位置变浅了些 B、人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些 C、鱼看到的是人的实像，位置偏低了些 D、鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些

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10. 如图所示，灯泡1和2是两个电阻值均为 $R_{L}$ 的完全相同的小灯泡，滑动变阻器接入电路的阻值为 $R_{0}$ ， $R_{L} > R_{0}$ 。 $L$ 是一个自感很大的线圈，它的电阻值也为 $R_{0}$ 。由于自感现象，当开关接通或断开时，下列说法正确的是（）

A、开关接通时，灯泡1和2同时亮 B、开关接通时，通过灯泡1和2的电流相等 C、开关断开时，灯泡2立即熄灭，灯泡1先闪亮一下再熄灭 D、开关断开时，通过灯泡1和2的电流相等

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11. 如图所示的各种情境中，满足磁铁与线圈相互排斥，且通过 $R$ 的感应电流方向从 $a$ 到 $b$ 的是（）

A、 B、 C、 D、

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12. 利用如图所示的电流天平，可以测量匀强磁场中的磁感应强度 $B$ 。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为 $n$ ， $b$ 段导线长为l，导线 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 段处于匀强磁场中，磁感应强度方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态。当线圈中通入电流 $I$ 时，通过在右盘加质量为 $m$ 的砝码（或移动游码）使天平重新平衡。下列说法中正确的是（）

A、若仅将电流反向，线圈仍保持平衡状态 B、线圈通电后， $a$ 、 $c$ 段导线受到的安培力等大反向， $b$ 段导线的安培力向上 C、线圈受到的安培力大小为 $m g$ D、由以上测量数据可以求出磁感应强度 $B = \frac{m g}{n I l}$

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三、填空题

13. 如图所示，边长为 $L$ 的正方形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ ，一质量为 $m$ ，带电量为 $q$ 的粒子从 $b c$ 边中点 $O$ 垂直入射，恰能从 $d$ 点离开磁场，不计粒子重力，则可知粒子带（选“正电”、“负电”或“不带电”）；此时粒子入射速度大小为。

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14. 电磁流量计是测量导电液体流量的一种仪器。如图所示，上下为两磁极，其中的磁场可视为匀强磁场，当含有正、负离子的导电液体沿测量管向外运动时，（填“左右”或“上下”）两侧管壁会出现电势差。设液体流动速度为 $v$ ，管的直径为 $d$ ，磁感应强度为 $B$ ，稳定后管壁间的电势差为 $U$ ，则管中导电液体的流量 $Q =$ 。

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四、实验题

15. 在“用双缝干涉测光的波长”实验中，已知双缝间距d=0.20mm，像屏与双缝屏间距L=700mm。

(1)、图中的a、b、c三个位置对应的器材为____

A、a是滤光片，b是单缝，c是双缝 B、a是单缝，b是滤光片，c是双缝 C、a是双缝，b是滤光片，c是单缝

(2)、已知测量头是50分格的游标卡尺。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，像屏上出现的干涉条纹如图a所示，其中数字是该同学给各亮纹的编号，此时图b中游标尺上的读数x₁=11.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图c所示，此时图d中游标尺上的读数x₂=mm；

(3)、利用题目中的已知量和上述测量结果，可计算出这种色光的波长 $λ$ =nm。

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16. 利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行；正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度（ $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 为入射光线和折射光线与界面的夹角）如图甲所示。

(1)、此玻璃的折射率计算式为 $n =$ （用图中的 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 表示）；

(2)、如果有几块宽度不同的平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量；

(3)、某同学在画界面时，不小心将两界面 $a a^{'}$ 、 $b b^{'}$ 间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得的折射率（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

(4)、以入射点 $O$ 为圆心，以 $R = 5 c m$ 长度为半径画圆，与入射线 $P O$ 交于 $M$ 点，以玻璃中折射线的延长线 $O Q$ 交于 $E$ 点，过 $M$ 、 $E$ 点分别向法线作垂线交于圆上的 $N$ 、 $F$ 点，量得 $M N = 4.2 c m$ ， $F E = 2.8 c m$ ，则测得该玻璃的折射率为。

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五、解答题

17. 如图所示，水平放置的平行金属导轨 $M N$ 和 $P Q$ ，相距 $L = 0.50 m$ ，导轨左端接一电阻 $R = 0.40 Ω$ ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度大小 $B = 0.40 T$ ，电阻 $r = 0.10 Ω$ 的导体棒 $a c$ 垂直导轨放在导轨上，不计导轨的电阻及棒与导轨的摩擦。当 $a c$ 棒在水平外力 $F$ 作用下，以 $v = 5.0 m / s$ 的速度水平向右匀速滑动时：

(1)、判断 $a c$ 棒中感应电流的方向（填写“ $a$ 到 $c$ ”或“ $c$ 到 $a$ ”），并求出回路中感应电流 $I$ 的大小；

(2)、求 $a c$ 棒两端的电压 $U_{a c}$ ；

(3)、求外力 $F$ 的大小和方向。

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18. 如图，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为R，外圆半径为2R．现有一束单色光垂直于左侧水平端面射入透明柱体，光束离左侧端面内侧边缘点a的距离L=( $\sqrt{3}$ －1)R，进入透明体后恰好发生全反射，光在真空中的传播速率为c．求：
①完成透明柱体内完整的光路图并求出单色光的折射率；
②光在透明体中传播的时间．

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19. 如图，圆形区域半径为 $R$ ，圆心在 $O$ 点，区域中有方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 $B$ 。电子在电子枪中经电场加速后沿 $A O$ 方向垂直进入磁场，偏转后从 $M$ 点射出并垂直打在荧光屏 $P Q$ 上的 $N$ 点， $P Q$ 平行于 $A O$ ， $O$ 点到 $P Q$ 的距离为 $2 R$ 。电子电荷量大小为 $e$ ，质量为 $m$ ，忽略电子加速前的初动能及电子间的相互作用。

(1)、求电子进入磁场时的速度大小 $v$ 和在磁场中运动的时间 $t$ ；

(2)、求电子枪的加速电压 $U$ ；

(3)、若保持电子枪与 $A O$ 平行，将电子枪在纸面内向下平移至距 $A O$ 为 $\frac{R}{2}$ 处，问电子打在荧光屏上的点位于 $N$ 点的左侧还是右侧？求该点距 $N$ 点的距离。

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