許昌市2021-2022學年第二學期期末教學質量檢測高二物理一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1-7小題只有一項符合題目要求，第8-10小題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。用2B鉛筆把所選答案涂在答題卡上。1.如圖所示為電容式微小位移傳感器的原理示意圖，一個電介質板的左端插入平行板電容器的兩極板之間，電介質板的右端通過連接體與被測物體相連。當被測物體的位移左右發生微小變化時，電介質板隨之在平行板電容器兩極板之間左右移動，平行板電容器的電容將發生變化。如果測出了平行板電容器的電容變化，就能知道被測物體位移的變化。根據該電容式微小位移傳感器的原理示意圖，下列說法正確的是（）A.當被測物體的位移向左發生微小變化時，平行板電容器的電容減小B.當被測物體的位移向右發生微小變化時，平行板電容器的電容增大C.平行板電容器的電容與電容器所帶的電荷量、兩極板間的電勢差均有關D.平行板電容器的電容與兩極板正對面積、兩極板之間的距離均有關【答案】D【解析】【詳解】AB．由可知，當物體向左移動時，兩極板間電介質增多，電容C增大；當物體向右移動時，兩極板間的電介質減少，電容C減小，故AB錯誤；

CD．由可知，電容的大小與兩極板正對面積、兩極板之間的距離均有關，與電容器所帶的電荷量、兩極板間的電勢差均無關，故C錯誤，D正確。故選D。2.放射性原子核會自發地放出粒子和粒子。進一步的研究發現，衰變的實質在于原子核內的中子轉化成了一個質子和一個電子，關于其轉化方程，下列正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】衰變的實質在于原子核內的中子轉化成了一個質子和一個電子，故其轉化方程為B正確，ACD錯誤。故選B。3.如圖所示的平面內，有靜止的等量異種點電荷，、兩點關于兩電荷連線的中垂線對稱。下列說法正確的是（）A.點和點的場強大小相同B.點和點的場強方向相同C.點和點的電勢高低相同D.電子在點的電勢能和在點的電勢能相同【答案】A【解析】【詳解】A．根據矢量疊加原理，點和點的場強大小相同，故A正確；B．根據矢量疊加原理，點和點的場強方向不同，故B錯誤；C．沿著電場線方向電勢降低，點電勢比點的電勢高，故C錯誤；D．電子在點的電勢能比在點的電勢能小，故D錯誤。故選A。4.某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時，發現表針晃動劇烈且不易停止。該同學在兩接裝線柱間接一根導線后再次搬運，發現表針晃動明顯減弱。下列說法正確的是（）

A.未接導線時，在表針晃動過程中，表內線圈中產生了感應電動勢B.未接導線時，在表針晃動過程中，表內線圈中產生了感應電流C.接上導線后，表針晃動減弱，這是因為表內線圈沒有產生感應電動勢D.接上導線后，表針晃動減弱，這是因為表內線圈沒有產生感應電流【答案】A【解析】【詳解】AB．未接導線時，在表針晃動過程中，表內線圈切割磁場線，會產生感應電動勢，但由于未接導線，無法構成閉合回路，不會產生感應電流，故A正確，B錯誤；CD．接上導線后，構成閉合回路，會產生感應電流，表針晃動減弱是因為受到安培力產生了阻尼作用，故CD錯誤。故選A。5.如圖所示，虛線是正弦式交變電流的圖像，實線是方波交變電流的圖像，它們的周期和最大值均相同，則方波交變電流的電壓有效值滿足（）

A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】根據有效值的定義可知可得故選D。6.從古代的微粒說，到托馬斯·楊和菲涅耳的光的波動說，從麥克斯韋的光的電磁理論，到愛因斯坦的光子理論，人類對光的認識構成了一部科學史詩。已知普朗克常量為，光在真空中的速度、頻率和波長分別為、和。根據愛因斯坦的光子理論，光子能量等于（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據愛因斯坦的光子理論，光子能量故選B。7.在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了及時發現，某護士設計了一種報警裝置，電路如圖所示。電源電動勢恒為，內阻恒為，電阻恒定不變，是貼在針口處的傳感器。當傳感器接觸到藥液時，傳感器的電阻明顯變小，導致報警燈泡L兩端電壓和通過報警燈泡L的電流不正常，報警燈泡L發出警報。根據其工作原理，當藥液從針口流出體外時，下列說法正確的是（）

A.通過傳感器的電流減小B.通過報警燈泡L的電流減小C.報警燈泡L兩端電壓升高D.電阻兩端電壓升高【答案】C【解析】【詳解】BC．當傳感器接觸到藥液時，傳感器電阻減小，則總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律可知，總電流增大，即流過報警燈泡L的電流增大，進而報警燈泡L兩端電壓增大，故B錯誤，C正確；D．根據閉合電路歐姆定律得由于I、增大，則減小，D錯誤；A．對R有由于減小，則減小。根據并聯電路特點得可知增大，故A錯誤。故選C。8.根據玻爾原子結構理論，氦離子（）的能級圖如圖所示。根據其能級圖，下列說法正確的是（）

A.電子處在軌道上比處在軌道上離氦核的距離近B.電子處在軌道上比處在軌道上離氦核的距離遠C.當大量處在的激發態時，由于躍遷所發射的譜線最多有1條D.當大量處在的激發態時，由于躍遷所發射的譜線最多有2條【答案】AC【解析】【詳解】AB．軌道量子數越大則處于該軌道的電子距離原子核越遠。故A正確，B錯誤；C．當大量處在的激發態時，由于躍遷所發射的譜線最多有故C正確；D．當大量處在的激發態時，由于躍遷所發射的譜線最多有故D錯誤。故選AC。9.直流發電機的工作原理可以簡化為如圖所示的情景。在豎直向下的勻強磁場中，兩根光滑平行金屬軌道、固定在水平面內，兩軌道左端點、間接一電阻。導體棒垂直于、放在軌道上，與軌道接觸良好。導體棒在水平向右的外力作用下向右做勻速直線運動時，電阻上就可以產生電熱。根據其工作原理，在導體棒向右做勻速直線運動的過程中，下列說法正確的是（）A.導體棒所受的安培力水平向右B.導體棒所受的安培力對導體棒做正功C.導體棒端的電勢比端的電勢高D.通過電阻的電流方向由指向【答案】CD【解析】【詳解】A．根據右手定則可知，導體棒中感應電流方向為從b流向a，根據左手定則可知，安培力的方向為水平向左，故A錯誤；B．安培力的方向水平向左，導體棒的運動方向向右，安培力對導體棒做負功，故B錯誤；CD．導體棒相當于電源，且導體棒中的感應電流方向為從b流向a，a端相當于電源正極，b端相當于電源負極，外部電路中，電流從正極流向負極，故CD正確。故選CD。10.直流電動機的工作原理可以簡化為如圖所示的情景。在豎直向下的勻強磁場中，兩根光滑平行金屬軌道、固定在水平面內。電阻阻值一定的導體棒垂直于、放在軌道上的最右端，與軌道接觸良好，兩軌道左端點、間接有直流電源。開關閉合后，導體棒可以獲得動能并瞬間離開軌道。根據其工作原理，下列說法正確的是（）A.當開關閉合后，導體棒所受的安培力水平向右B.當開關閉合后，導體棒所受的安培力對導體棒做正功C.當開關閉合后，導體棒所受的安培力的沖量水平向左D.當開關閉合后，通過導體棒的電流方向由指向【答案】AB【解析】【詳解】AD．開關閉合后，導體棒中電流從a流向b，由左手定則可知，導體棒所受的安培力水平向右，故A正確，D錯誤；B．當開關閉合后，導體棒所受的安培力水平向右，向右加速移動，獲得動能，安培力對導體棒做正功，故B正確；C．當開關閉合后，導體棒所受的安培力向右，安培力的沖量方向與安培力的方向相同，所以導體棒所受的安培力的沖量水平向右，故C錯誤。故選AB二、實驗探究題：本題共2小題，共14分。在答題卡上按題目要求答題。11.如圖所示的實驗裝置中，已充電的平行板電容器的兩極板豎直正對放置，極板與一靜電計的金屬球相接，極板A接地，靜電計的金屬外殼也接地，這時靜電計的指針偏轉一定的角度。當極板A豎直上移，靜電計的指針偏轉角度___________；當極板A水平左移，靜電計的指針偏轉角度___________。（均選填“變大”、“不變”或“變小”）【答案】①.變大

②.變大

【解析】【詳解】[1]根據當極板A豎直上移，電容減小，根據兩極板間電壓增大，靜電計的指針偏轉角度變大。[2]根據當極板A水平左移，電容減小，根據兩極板間電壓增大，靜電計的指針偏轉角度變大。12.某實驗探究小組的同學利用如圖甲所示的電路來探究某一熱敏電阻（熱敏電阻阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感）的關系。所用實驗器材有：電源（電動勢為9，內阻不計）；滑動變阻器（阻值為）；理想電流表；理想電壓表；開關和導線若干。（1）該實驗探究小組的同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，則當開關閉合前，滑動變阻器的滑動端應滑動到___________（選填“左”或“右”）端。（2）閉合開關后，不斷調節滑動變阻器滑動端的位置，讀出電流表和電壓表一一對應的示數，得到該熱敏電阻的關系曲線如圖乙所示。根據圖乙中的信息，當加在熱敏電阻兩端的電壓逐漸升高時，該熱敏電阻的阻值逐漸___________（選填“增大”或“減小”）。（3）該實驗探究小組的同學又找來一個定值電阻和另一個定值電阻，利用題中的部分實驗器材，又設計了如圖丙所示的電路。閉合開關后，電流表讀數為。根據圖乙中熱敏電阻的關系曲線，圖丙中加在熱敏電阻兩端的電壓為___________、熱敏電阻消耗的電功率為___________，電阻的阻值為___________。（結果均保留三位有效數字）【答案】①.左②.減小③.5.30④.0.180⑤.109【解析】【詳解】（1）[1]當開關閉合前，滑動變阻器的滑動端應滑動到左端，在閉合S后，保證熱敏電阻兩端的電壓從0開始變化。（2）[2]乙圖中圖線上某點與原點連線的斜率為電阻阻值的倒數，由圖可知電壓逐漸升高時，圖線上的點與原點連線的斜率逐漸增大，所以熱敏電阻的阻值逐漸減小。（3）[3]流過電阻的電流為則流過熱敏電阻的電流為由乙圖可知當電流為34mA時，電壓值為[4]熱敏電阻的功率為[5]電阻的阻值為三、綜合應用題：本題共4小題，共46分。在答題卡上作答。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。13.如圖所示，空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場。一電荷量為、質量為的帶正電粒子（重力不計），在點以速度大小開始在磁場中運動，速度方向與磁場方向垂直。該粒子運動到圖中點時的速度方向與點時的速度方向垂直。已知、之間的距離為。試求勻強磁場的磁感應強度大小。

【答案】【解析】【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動，速度大小不變，設粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，勻強磁場的磁感應強度大小為B，則有qvB=m由于粒子在P2點時的速度方向垂直它在P1點時的速度方向，可知粒子由P1點運動到P2點的軌跡為圓周，所以有解得B=14.如圖所示，在平面直角坐標系的第一象限內，存在一個沿軸正方向的勻強電場。一個質量為、電荷量為的帶正電粒子（不計重力），以速度從坐標原點開始沿軸正方向進入電場。已知該粒子的運動軌跡經過點，點的坐標為。試求：（1）該勻強電場的場強大小；（2）粒子運動到點時的動能大小。【答案】（1）；（2）mv02（1+）【解析】【詳解】（1）設電場強度大小為E，該粒子經過時間t運動到P點，沿x軸方向x=v0t沿y軸方向qE=may=at2以上聯合求解得E=（2）設粒子運動到P點時沿y軸方向的速度大小為vy，動能大小為Ek，沿y軸方向vy=at=粒子運動到點時的動能大小Ek=m（v02+vy2）代入可得Ek=mv02（1+）15.如圖所示，在位于水平面內的平面直角坐標系中，有兩個光滑金屬固定導軌和，二者相交于坐標原點。導軌與軸重合，長度為，導軌是粗細均勻的電阻絲，單位長度的電阻為；導軌與導軌之間的夾角為。在兩個導軌之間的區域內，存在磁感應強度大小為的勻強磁場，磁場的方向豎直向下，為磁場的右邊界，且與軸平行。一足夠長的金屬棒在水平向右的外力作用下，以恒定的速度大小水平向右在導軌上從軸開始運動（此時為時刻），金屬棒與兩導軌接觸良好且始終保持與導軌垂直。金屬棒和導軌的電阻均不計。求：（1）當金屬棒運動到磁場的右邊界時（導體棒未出磁場），金屬棒切割磁感線產生的電動勢；（2）在時刻，導軌上消耗的電功率；（3）在的時間內，導軌上產生的熱量。【答案】（1）BLvtanθ；（2）（0≦t≦）；（3）【解析】【詳解】（1）當金屬棒運動到磁場的右邊界AC時，設金屬棒切割磁感線的有效長度為L'，設金屬棒切割磁感線產生的電動勢為E0，有E0=BL'v①L'=Ltanθ②解得E0=BLvtanθ（2）設t時刻金屬棒位移為x、金屬棒切割磁感線的有效長度為y，金屬棒中電動勢為E、導軌OC中接入電路的電阻為R，導軌OC上消耗的功率為P。有E=Byv③y=xtanθ④x=vt⑤R=rx⑥P=⑦由③④⑤⑥⑦解得P=（0≦t≦）（3）因為t時刻的功率P與時間t成正比例函數，所以導體棒從y軸開始運動到磁場右邊界AC的過程中，導軌OC上產生的熱量為（P-t圖像中三角形面積為金屬棒克服安培力做的功，即導軌OC上產生的熱量）：Q=×⑧解得Q=［物理——選修3-3、3-4］包含選修3-3、3-4兩部分內容，考生根據要求任選一部分內容做答。如果多做，則按所做的第一部分計分。答案必須寫在答題卡相應的位置。［物理——選修3-3］16.表示壓強，單位是；表示體積，單位是；表示熱力學溫度，單位是；表示攝氏溫度，單位是。下列各圖中正確描述一定質量的理想氣體的等壓變化規律的是（）A. B. C.D. E.【答案】ABD【解析】【詳解】理想氣體狀態方程為當壓強一定時，即等壓條件下，p與V和T無關，V與T成正比；而由攝氏溫度與熱力學溫度轉化關系T=t+273.15得

V與t成一次函數關系。故選ABD17.如圖所示，長為、橫截面積為S的粗細均勻的玻璃管，A端封閉、端開口。玻璃管中有一個質量為、厚度不計的活塞，封閉一定質量的理想氣體。當玻璃管水平靜止放置時，活塞剛好位于玻璃管的正中央。設大氣壓強為，整個過程中溫度始終保持不變，活塞不漏氣，且不計活塞與玻璃管之間的摩擦。當玻璃管繞過A端的豎直轉動軸在水平面內做勻速轉動的過程中，活塞剛好位于玻璃管的端開口處。求：玻璃管轉動的角速度大小（題中物理量均為國際單位制）。【答案】【解析】【詳解】玻璃管水平靜止放置時，玻璃管中被封閉的氣體為初狀態，壓強為p1、體積為V1，有p1=p0，玻璃管勻速轉動時，玻璃管中被封閉氣體為末狀態，壓強為p2、體積為V2，有V2=LS由理想氣體狀態方程得設玻璃管轉動的角速度大小為?，對活塞，有p0S-p2S=m?2L聯立解得［物理——選修3-4］18.如圖所示，是半圓柱玻璃體的對稱面和紙面的交線，與平行的一細束光，從真空中射向半圓柱玻璃體，從玻璃體右方射出后分成A、B兩細束光，其光路圖如圖所示。是垂直于放置的光屏，A、B兩細束光在光屏上形成兩個光斑和，光斑剛好在連線上。根據該光路