岳阳市临湘市2021-2022学年高二上学期期末教学质量检测
物理(选考生用)
温馨提示：本试卷分试题卷和答题卷，请将答案写在答题卷上，只交答题卷。
一、单选题[每小题4分，共24分]
1．某个电动势为E的电源工作时，电流为I，则下面判断正确的是
A．EI的乘积单位是焦耳
B．从电动势的意义上考虑，EI表示单位时间内电源将其他形式的能转化为电能的值
C．如果，，则EI表示电源将8J的电能转化为其他形式的能
D．电动势E反映电源做功的能力，电动势大，则说明其内部移动1C的电荷量时，静电力做功要多
2．学校楼道新装了一批节能灯，该灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。下图为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻(光照强度减弱时，其电阻值增大)。当傍晚到来，光照逐渐减弱时，下列判断正确的是
A．A灯变暗，B灯变亮
B．电源的总功率变大
C．电源的效率变小
D．Rt上电流的变化量的大小，大于R0上电流的变化量的大小
3．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为
A．，方向垂直斜面向上 B．，方向垂直水平面向上
C．，方向竖直向下 D．，方向水平向左
4．在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是
A．T1＜T2
B．在同一温度下，波长越短的电磁波，辐射强度越大
C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低
D．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
5．霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B=B0+kz(B0、k均为常数，且k＞0)。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图所示)，当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则
A．磁感应强度B越大，霍尔元件的前、后表面的电势差U越大
B．k越大，传感器灵敏度()越高
C．如图中的霍尔元件，上表面电势高
D．电流越大，霍尔元件的上、下表面的电势差U越小
6．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电 D．从b到a，下极板带正电
二、多选题[每小题5分，共20分]
7．下列说法正确的是
A．LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半
B．LC振荡回路中，振荡电流为零时，电场能为零
C．在电磁波接收的过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制
D．电视信号的发射、接收过程为：景物→电信号→电磁波→电信号→图像
8．普通电熨斗用合金丝作为发热元件，合金丝电阻R随温度T变化的关系如图中实线①所示。另有一种用PTC材料作为发热元件的电熨斗，PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示。则
A．处于冷态的PTC电熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快
B．处于冷态的PTC电熨斗刚通电时比普通电熨斗升温慢
C．PTC电熨斗通电一段时间，电熨斗温度最可能自动稳定在之间
D．普通电熨斗通电一段时间，电熨斗温度最可能自动稳定在之间
9．在空中某一位置，以大小为ν0的速度，水平抛出一质量为m的物块，经时间t，物体下落一段距离后，其速度大小仍为ν0，但方向与初速度相反，如图所示，则下列说法正确的是
A．风力对物体做功为零
B．风力对物体做负功
C．物体机械能减少
D．风力和重力的合力对物体的冲量大小为2mν0
10．如图所示，是一台发电机通过升压和降压变压器给用户供电的示意图。已知发电机的输出电压为250V，升压变压器原、副线圈的匝数比是，两变压器之间输电导线的总电阻为4Ω，向用户供220V的交流电。若变压器是理想变压器，当发电机的输出电功率为时。下列说法正确的是
A．远距离输电损失的电压为160V
B．远距离输电损失的功率为640W
C．降压变压器原、副线圈的匝数比为
D．若用户用电器增多，则降压变压器输出电压增大
三、实验题[每空2分，共18分]
11．某学习小组，利用如图1所示的电路，测量多用电表欧姆“×1”挡的内部电池的电动势E和多用电表欧姆“×1”挡的内阻r，为滑动变阻器，V为电压表(量程0～2V，内阻约)。实验步骤如下：
图1 图2 图3
(1)将多用电表的选择开关调到“×1”挡，将如图1中，多用电表的黑表笔与_______(填“1”或“2”)端相连。
(2)两表笔与1、2正确连接后，改变滑动变阻器接入电路的阻值，某次实验中，多用电表和电压表的读数分别如图2、图3所示，多用电表的读数为_________，电压表的读数为___________V。
(3)多次改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录多用电表的读数R和电压表的读数U，并在计算机上显示出如图4所示的图线，则E=_______V，r=_______。(计算结果保留三位有效数字)
12．某同学设计了一个用打点计时器，验证动量守恒定律的实验，在小车A的前端粘有橡皮泥，使小车A做匀速直线运动，然后与处于静止的小车B相碰，并粘在一起，二者继续做匀速运动，如图所示。在小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为50 Hz，实验中已平衡摩擦力。
(1)实验得到一打点纸带，如图所示，并测得各计数点间的距离。图中O点为打点计时器打下的第一个点，则应选___________段来计算A碰前的速度，应选___________段来计算A和B碰后的共同速度。
(2)已测得小车A的质量mA=0.4 kg，小车B的质量mB=0.2 kg，则由以上结果可得两小车碰前的总动量为______kg·m/s，碰后的总动量为_____ kg·m/s。
四、解答题[13题12分，14题13分，15题13分，共38分]
13．如图所示，在的区域，有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B；在的区域，有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小也为B。质量为m、电荷量为的粒子沿x轴从原点O射入磁场。
(1)若粒子在磁场中的轨迹半径为，求其轨迹与x轴交点的横坐标；
(2)要使粒子返回原点，粒子的入射速度应为多大？
14．如图所示，边长分别为10cm和20cm的矩形线圈，匝数为100，内阻为。在匀强磁场中，绕轴匀速转动，已知磁感应强度，线圈转动的角速度为，线圈和阻值为的电阻相连接。
(1)开关S断开时，求电压表的示数；
(2)开关S闭合时，R正常工作，求R的额定功率；
(3)若将电阻换成，激发电压和熄灭电压均为的霓虹灯，则在一个周期内，霓虹灯被点亮的时间是多少？
15．如图所示，在光滑的冰面上，放置一个曲面滑槽，其上表面为四分之一圆周的圆弧，圆弧的半径足够大且光滑，圆弧与水平地面相切．一个坐在冰车上的小孩手扶一小球，静止在冰面上。某时刻小孩将小球以v0的速度向曲面推出．已知小球的质量为m，曲面滑槽的质量为2m，重力加速度为g.
(1)求小球在曲面上，能上升的最大高度；
(2)若小孩将小球推出后，还能再接到小球，则小孩和冰车的总质量M应满足什么条件？2021 年下学期教学质量检测试卷
高二物理(选考)参考答案及评分标准
一、单选题[每小题 4 分，共 24 分]
1．B 2．D 3．C 4．D 5．B 6．D
二、多选题[每小题 5 分，共 20 分]
7．AD 8．AC 9．BD 10．AC
三、实验题[每空 2分，共 18 分]
11．1 20 0.85 1.43 13.7
【详解】
（1）[1]欧姆表内部黑表笔接电源的正极，则应将图 1中多用电表的黑表笔与“1”端相连。
（2）[2][3]多用电表接“×1”挡，所以读数为 20×1Ω=20Ω
电压表量程 0～2V，所以读数为 0.85V。
U
（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得 E U r
R
1 r 1 1
解得
U E R E
1 0.7 r 5 0.7由图像可知 9.6
E E 0.45
解得 E=1.43V r=13.7Ω
12．AB CD 0.42 0.417
【详解】
（1）[1][2]因为小车 A与 B碰撞前、后都做匀速运动，且碰后 A与 B粘在一起，其共
同速度比 A原来的速度小，所以应选点迹分布均匀且间距较大的 AB段计算 A碰前的
速度，选点迹分布均匀且间距较小的 CD段计算 A和 B碰后的共同速度；
（2）[3][4]由图可知，碰前 A的速度和碰后 A、B的共同速度分别为
v =10.5 10
2
m/s=1.05 m/s v′ =v = 6.95 10
2
A A AB m/s=0.695 m/s
0.02 5 0.02 5
故两小车在碰撞前、后的总动量分别为 p=mAvA=0.4×1.05 kg·m/s=0.42 kg·m/s
p′=（mA＋mB）v′A=（0.4＋0.2）×0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s
四、解答题[13 题 12 分，14 题 13 分，15 题 13 分，共 38 分]
13．(1)2 1 2 1 a (2) 2 3qBa； 3m
【详解】
(1)粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
与 x轴的交点为 C，O1、O2分别为轨迹的圆心。过O2分别作 x轴、y轴的垂线，垂足
分别为 B、A。由几何关系，得O1A O2A 2a ，O2B OA O1A O1O 2 2 a
则BC O 2 22C O2B 2 2 1a。
所以轨迹与 x轴交点的横坐标为 x O2A BC 2 1 2 1 a
(2)为使粒子返回原点，由对称性知，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示：
a 2
设粒子做圆周运动的半径为 r，由几何关系，得 30 ， 则 r 3a
cos 3
mv
设粒子的入射速度为 v，由 r qB
v 2 3qBa得
3m
1
14．(1)120V；(2)540W；(3) s
75
【详解】
若以线圈从中性面位置开始转动的时刻为 t 0 时刻，则产生正弦式交变电流
e NBS sin t
代入数据得e 120 2 sin100 tV
(1)开关 S 2断开时，电压表示数为UV Em 120V2
U 120
(2)开关 S闭合时，R正常工作，通过 R的电流为 I v A 6A
R r 20
所以其额定功率是 P I 2R 540W
(3)由 e 120 2 sin100 tV
e
可得 i 6 2 sin100 tA
R r
则uR iR 90 2 sin100 tA
所以可作出uR的图像，如图所示。
图中在正、负半周期内，各有一段时间电压大于45 2V，由 45 2 90 2 sin100 t
t 1得 1 s t
5
2 s600 600
1
所以一个周期内霓虹灯被点亮的时间为 t3 2 t2 t1 s75
v 2
15．（1） 0 （2）M>3m
3g
【详解】
（1）小球在曲面上运动到最大高度时两者共速，设速度为 v，小球与曲面的系统动量
1 2 1
守恒，机械能也守恒，有：mv0＝（m＋2m）v mv0 ＝ 2 （m＋2m）v
2＋mgh
2
v2
解得：h＝ 0
3g
（2）小孩推球的过程中动量守恒，即：0＝mv0－MvM
对于球和曲面，在相互作用到最后分开的过程中，动量守恒且机械能守恒，则有：
1 2 1 1mv 2 20＝mv1＋2mv2 mv0 mv1 2mv2 2 2 2
1
解得：v1＝－ v0
3
1
若小孩将球推出后还能再接到球，则有 v0>vM
3
得：M>3m.
