江苏省南通市通州区2021-2022学年高二下学期期末质量监测物理试卷（Word版含答案）

通州区2021-2022学年高二下学期期末质量监测
物理试卷
(
注
意
事
项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1．本试卷共6页．包括单项选择题（第1题～第
10
题，共
40
分）、简答题（第1
1
题～1
5
题，共
60
分）．本次考试满分1
0
0分，考试时间为
75
分钟．考试结束后，请将答题卡交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上．
3．请认真核对答题卡表头规定填写或填涂的项目是否准确．
4．作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置作答一律无效．作答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．
5．如有作图需要，请用2B铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚．
)
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项最符合题意．
1．下列元件中，能够把磁感应强度转换为电压的传感器是
A.干簧管 B.霍尔元件 C.电阻应变片 D.电容式位移传感器
(
t
i
O
a
b
第2题图
甲 乙
L
C
M
)2．如图所示，图甲LC振荡电路的电流随时间变化的i-t图像如图乙，在t=0时刻，回路中电容器的M板带正电.则图像中的a～b段对应电路中的
A.M板带正电
B.磁场能在减小
C.线圈中电流方向向下
D.电容器带电量在减小
3．街头变压器通过降压给用户供电的示意图如图．输出电压通过输电线输送给用户，输电
线总电阻为R0，变阻器R代表用户用电器的总电阻．负载变化时输入电压不会有大的波
动，若变压器上的能量损耗可以忽略，当滑片下移(相当于用户的用电器增加)时
(
R
0
AC
第3题图
A
2
A
1
V
1
V
2
R
)A.A1和A2示数均增大
B. U2示数增大
C. R0的功率减小
D.变压器输入功率减小
(
v
t
O
D
) (
v
t
O
B
) (
C
v
t
O
)4．一塑料球和一石子同时从相同高度由静止下落，球受到的空气阻力大小与其速度大小成正比．忽略石子受到的空气阻力，它们运动的v-t图像如图所示，其中可能正确的是
(
v
A
t
O
)
5．涡流探伤是工业上常用的技术之一，该技术通过励磁线圈使构件中产生涡电流，再借助
探测线圈测定涡电流的变化量从而获得构件缺陷的有关信息．则
(
线圈
构件
第5题图
)A．工作时励磁线圈必须要与被测构件接触
B．涡流探伤也适用于检测橡胶构件的缺陷
C．励磁线圈中应该通入恒定电流完成检测
D．探测线圈根据接收到的涡流磁场工作的
6．用图示电路“探究影响感应电流方向的因素”. A、B为绕在同一铁环上的两个线圈，闭
合开关瞬间，发现电流表的指针向左偏转了一下.则闭合开关稳定后
(
第6题图
A
B
) A．指针依然保持左偏
B．将滑动变阻器的滑片向右加速滑动，指针会右偏
C．将滑动变阻器的滑片向右减速滑动，指针会右偏
D．断开开关瞬间，指针会右偏
(
第7题图
)7．如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬挂一小球静止，弹簧伸长量为x0．在同一竖直平面内对小球施加拉力F，使弹簧伸长量保持为，缓慢地将弹簧向左拉到水平位置，设拉力F与竖直方向间的夹角为θ．该过程中
A. F一直增大，θ一直增大
B. F一直减小，θ一直减小
C. F一直增大，θ先增大后减小
D. F一直减小，θ先减小后增大
(
×
O
M
N
P
Q
×
第8题图
)8.如图所示，四根平行直导线M、N、P、Q的截面对称分布在同一圆周上，截面的连线互相垂直，O为圆心. P、Q中没有电流，M、N中通有图示方向相反、大小均为I的电流时，O点的磁感应强度大小为B；现在P、Q中通入大小也为I的电流时，O点的磁感应强度大小仍为B.则
A. P、Q中的电流方向相反
B. O点的磁场方向由M指向N
C.若切断P或Q中的电流，O点磁感应强度大小均为
D.若切断M、Q或N、Q中的电流后，O点磁感应强度方向相反
(
第9题图
M
N
)9.某同步加速器的简化模型如图.M、N为两块中心开有小孔的平行金属板，带电粒子A(不计重力)从M板小孔飘入两板间时，板间的电势差由0变为U，粒子加速；当A离开N板时，两板上的电荷量均立即变为零.两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场，A在磁场中做半径为R的圆周运动，R远大于板间距离.为使R保持不变，磁场必须相应变化.不计粒子加速时间及运动产生的电磁辐射.则
A.粒子A带负电
B.板间电势差从0变为U的时间之差不变
C.A经电场加速次数越多，磁感应强度相应越小
D.A运动的第n周与第（n+1）周电场力对A做功的平均功率之比为
10．斜面静置于水平地面上，一轻质丝绸铺放于光滑斜面上．固定丝绸，将物块A放在丝绸上，A恰能静止．丝绸不固定，将物块A、B放在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块B，系统保持静止，如图所示．已知物块A、B的质量分别为mA、mB，与丝绸间的动摩擦因数分别为μA、μB，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则
(
B
第
10
题图
A
F
丝绸
) A．若μA=μB，mA不可能大于mB
B．若μA>μB，mA有可能大于mB
C．上述过程中地面对斜面均无摩擦力作用
D．只增加F，物块B一定相对于丝绸滑动
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
11．（15分）实验小组用图甲所示装置测量木块与木板间的动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量相同的钩码若干，电磁打点计时器，电源，纸带，细线等．
（1）电磁打点计时器工作时应使用 ▲ （选填“8V”或“220V”）交流电源，实验中还需要的测量器材是 ▲ ；
（2）实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在凹槽中，保持长木板水平．正确进行实验操作，得到一条纸带，如图乙所示,从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置2、位置4、位置6间的距离分别为x1=2.70cm；x2=5.82cm；x3=9.36cm．已知打点周期T=0.02s，则木块的加速度a= ▲ m/s2；
（3）将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的个数n，测得相应的
加速度a记录如下表；请根据表中数据在图丙中作出a-n图象，已知当地重力加
速度g=9.8m/s2，由图线可求得木块与木板间的动摩擦因数μ= ▲ （保留两位
有效数字）；
（4）分析发现μ的测量值大于真实值，其原因可能有 ▲ ．
A．纸带与打点计时器间有摩擦
B．实验时交流电频率略小于50Hz
C．木板未调节水平，右端偏高
D．未满足所挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量
(
第
11
题图丙
a
/m·s
-2
n
0
1.0
2.0
3.0
4.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
4
2
6
8
10
12
▲▲▲
) (
纸带
第
11
题图
甲
)
(
0
1
2
3
4
5
6
单位：cm
x
1
x
2
x
3
第
11
题图
乙
)
a/m s-2 0.60 1.30 1.96 2.62 3.30
n/个 6 7 8 9 10
12. (8分)如图所示，两宽度均为d的水平匀强磁场I、II，磁感应强度大小均为B，两磁场区域间距为.一电阻为R、边长也为d的正方形金属线框从磁场上方距离为d处由静止下落，匀速通过磁场I，再进入磁场II.已知下落过程中线框平面始终在竖直平面内，重力加速度为g，不计空气阻力.求：
（1）线框在磁场I中的速度v1及进入磁场I过程通过线框的电量q；
(
d
d
d
第12题图
d
I
II
)（2）线框在磁场II中运动的最大加速度大小a.
13. (8分)利用海洋波浪发电的原理如图甲所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮
桶截面图如图乙.浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，
线圈与灯泡相连，线圈匝数为n，半径为r，电阻为R，线圈所在处辐射磁场的磁感应
强度大小均为B. 若灯泡的电阻也为R，线圈中感应电流随时间变化的规律为
i=Imsinωt.求：
（1）灯泡的电功率P；
（2）浮桶随波浪上下运动的速度v随时间t变化的表达式．
(
浮桶
磁体
磁场
线圈
浮桶截面
2
r
)
(
甲
乙
)
(
第
13
题图
)
14. (13分)如图所示，一倾斜固定的传送带与水平面间夹角θ＝37°，上下两端间距L=2.0m，传送带以v＝1.0m/s的速率沿顺时针方向匀速运行．从距离传送带底端x0＝1.0m的O点由静止释放一质量m＝1.0 kg的小滑块，滑块运动到传送带底端时与固定挡板P碰撞，碰撞时间极短且碰撞前后速率相等．滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g＝10 m/s2，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦．求：
（1）滑块与挡板P第一次碰撞时的速度大小v1；
（2）滑块与挡板P碰撞后离开挡板的最大距离xm；
（3）若滑块与挡板P第一次碰撞后立即在滑块上加一方向沿传送带斜向上、大小
F0=4.0N的恒力，一段时间后撤去．要使滑块能滑至传送带最上端，恒力持续作
用的最短 (
θ
L
P
x
0
O
第14题图
)时间t．
15．（16分）如图所示，xoy竖直平面坐标系中，x轴上方有垂直于xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小.离子源从O处射出速度大小均为v0=2.0×107m/s，速度方向在纸面内，发散角为2θ=60°且关于y轴对称的正离子，离子经磁场偏转后在x轴上C、D两点间射出．MN为放置在x轴下方长L=1.6m的荧光屏，y轴垂直平分MN，屏到x轴的距离.已知离子的比荷，不计离子间相互作用及重力的影响，离子到达荧光屏即被吸收．求：
（1）从O同时射入磁场的离子到达x轴的最长时间间隔 t；
（2）离子第一次在磁场中运动时可能到达区域的面积S；
（3）为使第一次经过x轴上方磁场并从C点飞出的离子不能打到屏上，在屏与x轴间
(
第15题图
O
B
x
M
y
N
θ
θ
D
C
d
)区域加一垂直纸面的匀强磁场，该磁场磁感应强度B满足的条件．　　　　　　
2021～2022学年（下）高二期末质量监测
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1．B 2．D 3．A 4．B 5．D 6．D 7．C 8．C 9．D 10．A
(
a
/m·s
-2
n
0
1.0
2.0
3.0
4.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
4
2
6
8
10
12
第11题答图
)二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
11．（15分）（1）8V（2分） 刻度尺（2分）
（2）2.625 （3分） （2.62~2.63均对）
（3）如答图（3分）
0.35（2分） （0.33~0.36均对）
（4）A（3分）
12.（8分）解：（1）线框自由下落d的过程做匀变速运动，有
（1分）
解得 （1分）
进入磁场I时回路中的电流
运动的时间
通过线框的电量 q=I1t （1分）
解得 （1分）
（2）线框刚进入磁场II时有最大加速度，设线框质量为m，进入磁场II速度为v2，则
（1分）
进入磁场II时的电流
进入磁场II时受到的安培力 （1分）
在磁场I中有
根据牛顿第二定律有 FA-mg=ma （1分）
解得 （1分）
13.（8分）解：（1）由题意，线圈中电流的有效值为
（1分）
灯泡的功率 （1分）
解得 （2分）
（2）线圈中感应电动势的最大值为 Em=2ImR （1分）
又 （1分）
解得 （1分）
浮桶随波浪上下运动的速度v随时间t变化的表达式为
（1分）
14.（13分）解：（1）设滑块向下运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律
（2分）
由匀变速运动规律有 （1分）
解得 v1=2m/s （1分）
（2）滑块第一次与挡板碰撞后离开挡板有最大距离，设碰后运动的加速度为a2，则
（1分）
设该过程向上运动的距离为x1，则
（1分）
速度减为皮带速度后，滑块继续向上减速，加速度大小为a1，则
（1分）
离开挡板的最大距离 xm=x1+x2
解得 xm=0.4m （1分）
（3）滑块与挡板碰撞后的加速度大小设为a3，根据牛顿第二定律有
（1分）
设该过程向上运动的距离为x3，运动时间为t1，则
（1分）
（1分）
解得
接着滑块向上匀速运动，最后撤去拉力再以a1向上减速，减速的距离应为x2，设匀
速运动的时间为t2，则
（1分）
恒力持续作用的最短时间
解得 （1分）
15.（16分）解：（1）设离子在磁场中运动的周期为T，半径为r0，出射方向与+y夹角分别
为30 的离子运动到达x轴的时间间隔最长，则
（1分）
（1分）
（1分）
解得 （1分）
(
y
第1
5
题答图甲
s
1
x
O
) （2）离子第一次在磁场中运动时可能到达区域如答图甲所示，
s1为粒子不能到达的区域面积.
则打到的区域面积为（2分）
其中 （2分）
解得 （2分）
（3）①若所加匀强磁场方向垂直纸面向里，当与-x方向夹600角出射的离子与屏相切时，
(
第15题答图乙
O
x
M
y
N
C
d
O
1
r
1
r
1
)磁感应强度有最小值设为B1，设离子运动半径为r1.如答图乙所示.
（1分）
（1分）
解得
即当磁场方向垂直纸面向里时，满足题意. （1分）
②若所加匀强磁场方向垂直纸面向外，当与+x方向夹600角出射的离子恰好打到M点
时，磁感应强度有最小值设为B2，设离子运动半径为r2. 如答图丙所示.
(
第15题答图
丙
O
x
M
y
N
C
d
O
2
r
2
r
2
)（1分）
（1分）
解得
即当磁场方向垂直纸面向里时，满足题意. （1分）