三明市2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理试题
（考试时长:90分钟 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．下列说法正确的是（ ）
A．电磁波和机械波的传播都需要介质
B．“浴霸”的取暖灯泡发出的红外线具有显著的热效应
C．遥控器发出的红外线的频率比医院CT中的X射线的频率大
D．手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物
2．下列有关光的现象说法正确的是（ ）
A．甲图中肥皂液膜出现彩色条纹是光的偏振现象
B．乙图中光在传播过程发生了光的干涉现象
C．丙图中内窥镜应用了光的全反射原理
D．丁图中全息照相是应用激光的衍射实现的
3．电梯的超载自动报警系统简化电路如图所示，电梯箱底装有压敏电阻，为滑动变阻器，A、B为静触点，K为动触点。当超过限定质量时，电铃将发出报警声，以下说法正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．的阻值随压力的增大而增大
C．的阻值增大，电磁铁的磁场增强
D．若要减小电梯的限定质量，则的滑片P向左滑动
4．用电流互感器检测电路中的强电流，以下符合电流互感器工作原理示意图的是（ ）
A． B．
C． D．
5．带电粒子流的磁聚焦是薄膜材料制备的关键技术之一。磁聚焦原理如图，真空中半径为r的圆形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一束宽度为2r、沿x轴正方向运动的电子流射入该磁场后聚焦于坐标原点O。已知电子的质量为m、电荷量为e、进入磁场的速度均为v，不计粒子间的相互作用力，则磁感应强度的大小为（ ）
A． B． C． D．
6．我国自主研发的“230Mev超导质子回旋加速器”在中国原子能科学研究院完成测试。回旋加速器的原理如图所示，和是两个半径为R的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，电压为U、周期为T的交变电压加在狭缝处。位于圆心处的质子源能不断产生质子（初速度可以忽略），质子在两盒之间被电场加速，忽略质子在电场中运动的时间，不计质子的重力，不考虑加速过程中的相对论效应。则（ ）
A．交变电压的周期是质子做圆周运动周期的2倍
B．质子离开回旋加速器的最大动能随电压U增大而增大
C．质子在回旋加速器中加速的次数随电压U增大而减少
D．质子在回旋加速器中运动的时间随电压U增大而增大
7．如图，A、B是两个规格相同的小灯泡，L为自感系数较大的线圈，、是零刻度在中间的相同电流表，闭合开关调节滑动变阻器R，使两个灯泡的亮度相同。则（ ）
A．闭合S瞬间，灯泡B立刻变亮，灯泡A逐渐变亮
B．闭合S瞬间，电流表示数等于示数
C．稳定后，断开S瞬间，灯泡B先闪亮一下，再熄灭
D．稳定后，断开S瞬间，电流表和指针偏转方向相同
8．科学家利用图中一块长为a、宽为b、厚为c的金属霍尔元件检测某一海域中磁感应强度的大小。如图，恒定电流方向和磁场方向均垂直元件，元件上下表面间产生电势差，结合有关参数可求出此处的磁感应强度。关于产生的电势差，下列说法正确的是（ ）
A．元件上表面的电势高于下表面的电势
B．电流越大，电势差越小a
C．元件宽度b越大，电势差越大
D．磁感应强度越大，电势差越大
二、双项选择题（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2分，有选错或不答得0分）
9．如图是远距离输电的原理图，发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。若用户消耗的功率增大，下列说法正确的是（ ）
A．降压变压器的输出电流减小 B．输电线上损失的功率增大
C．升压变压器的输出电压增大 D．发电厂输出的总功率增大
10．图甲为小型交流发动机的原理图，矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数匝、电阻，外接的电阻，电流表和电压表均为理想交流电表。穿过线圈的磁通量随时间t按如图乙的余弦规律变化，则（ ）
A．感应电动势的最大值为10V
B．时，线圈处在中性面的位置
C．1min内电阻R上产生的焦耳热为60J
D．线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量为
11．如图为折射率的玻璃砖横截面，其中ABC为等腰直角三角形（AC边末画出），的圆心在BC边的中点。光屏P与AB垂直且贴近玻璃砖放置。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入，则（ ）
A．从BC边射出的平行光束宽度等于AB边长度
B．屏上有一亮区，其宽度大于AB边的长度
C．屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度
D．当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先变小后变大
12．如图，足够长的光滑平行金属导轨水平放置，左右两侧导轨的间距分别为l、2l，导轨间存在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量分别为m、2m的导体棒a、b均垂直导轨放置，回路总电阻保持不变。a、b两棒分别以、的初速度同时向右运动，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持接触良好，a总在窄轨上运动，b总在宽轨上运动，从开始运动到两棒稳定的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．a棒的加速度始终等于b棒的加速度
B．a棒的加速度始终大于b棒的加速度
C．稳定时a棒的速度大小为
D．稳定时a棒的速度大小为
三、填空实验题（本大题共4小题，共24分）
13．（4分）
用氦氖激光器发出的激光做双缝干涉实验，在屏幕上得到一组干涉条纹，将光屏远离双缝，则干涉条纹间距________（选填“增大”或“减小”）。若双缝到屏间的距离为1m，双缝间的距离为，测得7条亮条纹间的距离为9mm，则此激光的波长为________nm。
14．（4分）
如图，以O点为圆心半径为L的固定金属圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r的导体棒OA可绕O点转动，A端与圆环接触良好，在圆环和O点之间接有阻值为R的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度绕O点顺时针匀速转动时，通过电阻R的电流方向为________（选填“”或“”），通过电阻R的电流大小为________。
15．（6分）
某同学在探究“影响感应电流方向的因素”实验中
（1）利用如图所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。请按实验要求，将图中的器材实物连线补充完整。
（2）闭合电键瞬间，电流计指针向左偏转。闭合电键后，将滑动变阻器的滑片向右端滑动，电流计的指针向________（选填“左”或“右”）偏转。
（3）闭合电键后，第一次快速抽出通电螺线管，第二次缓慢抽出，会发现电流计的指针摆动幅度第一次比第二次________（填“大”或“小”）。
16．（10分）
某研究性学习小组在“科学测量玻璃的折射率”实验中
（1）如图甲，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，长方体玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面，在相应位置插上、两枚大头针。插上大头针，使挡住、的像，再插上大头针，使挡住________。
（2）该同学正确操作并完成实验记录，画出光路如图乙所示，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于M、N点，再过M、N点分别作法线的垂线，垂足为、点，则玻璃的折射率________（用图中线段的字母表示）。
（3）若选用两个表面不平行的玻璃砖________（选填“会”或“不会”）对折射率的测量产生系统误差。
（4）另一小组同学在做实验时，选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图丙实线位置。插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图丙中虚线位置，底边仍重合），则三棱镜玻璃材料折射率的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。
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，小明同学设计一等臂“电流天平”，可用来测量匀强磁场的磁感应强度。其左臂为挂盘，右臂挂着矩形线圈，匝数为N。线圈的水平边长为L，下边处于垂直线圈平面向里的匀强磁场内，两臂保持平衡。当线圈中通过的电流时，在挂盘内放入，的物体时，天平再次平衡。已知线圈，匝，总电阻，重力加速度。
（1）求磁感应强度的大小；
（2）保持不变，当线圈外接电流时，取出，调节天平达到新的平衡。如图乙所示，现在线圈上部另加一垂直纸面向外宽度为的匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为。这时在挂盘中放入的砝码时，天平平衡，求k的大小。
18．（12分）
如图，空间存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，第一象限与第二象限的磁感应强度分别为B、。一质量为m、带电荷量为的粒子从原点O以速度v射入第一象限，入射方向与x轴正方向的夹角，不计粒子重力。求：
（1）在图中画出该带电粒子一个周期内的运动轨迹；
（2）粒子运动一个周期沿y轴移动的距离d；
（3）粒子连续两次经过y轴上同一点的时间间隔。
19．（15分）
如图甲，、为平行放置的水平金属导轨，导轨间距，左端接有的定值电阻。宽度的区域I分布着方向竖直向上的匀强磁场，其变化规律如图乙所示。宽度的区域II无磁场，导轨、与金属棒的动摩擦因数，其余导轨均光滑。右侧区域III分布着足够长的的匀强磁场，其方向竖直向上。质量均为，电阻均为的导体棒CD、SP分别紧靠右侧、左侧。
时，CD在与导轨平行的恒力的作用下由静止开始运动，与SP碰撞前瞬间撤去F，之后CD与SP发生弹性碰撞，运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且与导轨垂直，不计导轨电阻和空气阻力，重力加速度取，求：
（1）CD从开始运动到即将与SP碰撞所用时间t；
（2）过程中CD上产生的焦耳热Q；
（3）整个运动过程中通过定值电阻R的电荷量。
