中山市高二级 2021—2022 学年度第二学期期末统一考试
物理试题参考答案和评分标准
一、二、选择题（共 52 分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案 C D B A B D B ABC BC BD BD CD ABCD
三、实验题（8 分）
14．（1）质量 温度 （2 分，每空 1 分） （2） B （2 分）
（3） CD （2 分，错选不得分，漏选得 1 分）
（4） AC（2 分，错选不得分，漏选得 1 分）
15．（8分）解（1）cd 边刚进入磁场时线框内感应电动势为：E NBLv0 （1 分）
E NBLv
感应电流的大小为 I 0 （1 分）
R R
根据右手定则可判断感应电流方向为 a→d→c→b→a （1 分）
（2）从开始到小车完全进入磁场的过程：E N （1 分）
t
E
I
R
q I t （1 分）
联立解得：q N 其中 BL2
R
NBL2
解得在此过程中通过线圈的电荷量为：q （1 分）
R
2
1 1 v
根据能量守恒定律有： mv 20 Q m
0
（1 分）
2 2 2
3
解得线圈产生的焦耳热为：Q mv
2
0 （1 分）
8
16．（8分）解：（1）轮胎内部气体发生等容变化：P1 150kpa ，T1 300K， P2 155kpa
P1 P 2 （2 分）
T1 T2
解得：T2 310K t2 37 C （2 分）
（2）若 0 = 100 ，V0 20L， P3 250kpa，充入的气体为 V
P3V0 P1V0 P0 V （2 分）
解得： = 20（ ） （2 分）
高二物理试题答案 第 1页 共 3页
17．（12 分）
解：（1） t 0时刻对金属框受力分析可得：
m1g sin T m1g cos
T m2g
7
解得： （3 分，方程各 1 分，结果 1 分）
8
（2）由法拉第电磁感应定律可得：
B
E n 其中 S 0.1T / s
t t t
由此可得：E 1V （3 分，方程各 1 分，结果 1 分）
= = 1（ ） （1 分）
（3）经过 t时间金属框恰好要向上滑动时有：B 0.1t （1 分）
对金属框受力分析可得：
F安 m1g sin T m1g cos
（3 分，第一方程 2 分，第二方程 1 分）
F安 nBILcd
解得： = 28（ ） （1 分）
18．（12 分）
解：（1）由题意可知：qvB qE （1 分）
E
解得： v （1 分）
B
（2） 离子做圆周运动，半径为 R，由几何知识知：
R2 L2 [R (2 3)L]2 （1 分）
得： R 2L （1 分）
mv2
因为洛伦兹力充当向心力：qvB （1 分）
R
q E
解得 （1 分）
m 2LB2
2 3
（3）结合上述分析，当 B B 3B时，由几何知识可得半径 R 满足：
偏
3
2 3
L R 3L （1 分）
3
所以粒子轨迹如图所示，当R 3L时由几何知识可知：
3
离子竖直向下离开，落点到 N点的距离 x L （2 分） 1
2
高二物理试题答案 第 2页 共 3页
2 3
当 R L时，由几何知识可知：
3
3
离子从M点与水平方向成30°离开，落点到 N的距离 x L （2 分） 2
2
所以，离子落点宽度为： x x1 x 3L （1 分） 2
高二物理试题答案 第 3页 共 3页中山市高二级 2021—2022 学年度第二学期期末统一考试
物理试卷
注意事项：
1．本试卷分为第一卷和第二卷。满分 100分，考试时间 90分钟。
2．答第一卷前，考生务必将自己的姓名、考号、座位号、考试科目用 2B铅笔涂写在
答题卡上。每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改
动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。写在试题卷上的答案无效。
3．考试结束后，监考人员将答题卡收回。
第一卷（选择题，共 52分）
一、单项选择题（本大题共 7小题，每小题 4分，共 28分。每小题给出的四个选项中只有
一项最符合题设要求，选对得 4分；不选、错选或多选不得分）
1．佩戴一次性医用外科口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格的一次性医用外科口
罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为水滴在一次性医用外科口罩内侧的照片，对
此，以下说法正确的是（ ）
A．照片中的口罩和水滴发生了浸润现象
B．照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
C．照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同
作用的结果
第 1 题图
D．水对所有材料都是不浸润的
2．国家速滑馆（又名“冰丝带”）是北京 2022 年冬奥会冰上运动的主场馆，为确保运
动项目的顺利完成，需要对场馆内降温．若将场馆内的空气看做理想气体，已知降温
前场馆内、外的温度均为 7℃，降温后场馆内温度为－8℃，该过程中场馆内气体压强
不变．以下说法正确的是（ ）
A．场馆内空气分子平均动能不变
B．场馆内所有空气分子的分子动能都减小
C．场馆内热量是由场馆内自发传递到场馆外的
D．场馆内部单位时间内空气分子与冰面碰撞次数增多
3．我国发射的“嫦娥”系列月球探测器，在着陆器和月球车内均安置有钚-238，以确保仪
238
器仓内温度不会很低，让搭载的仪器安然度过月夜，成为仪器的“暖宝宝”． 94 Pu
可以通过以下过程得到：238 2 238 1 ，238 238U + H → Np + k n Np → X + Pu ，则下列说法正
92 1 93 0 93 94
确的是（ ）
A． k =1，X 为质子 B．k = 2，X 为电子
C． k =1，X 为电子 D．k = 2，X 为质子
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4．图甲是“探究光电效应”的实验电路图，光电管截止电压 Uc随入射光频率 ν 的变化规
律如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．入射光的频率 v不同时，截止电压 Uc 也
不同
B．入射光的频率 v不同时，Uc-ν图像的斜率
不同
C．图甲电路中，当电压表示数增大时，电流
表的示数增大
D．图甲电路中入射光频率不变，增加入射光
的光照强度，光电子的最大初动能增加
5．如图甲所示的 振荡电路中，通过 点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通
过 点向右规定为电流的正方向，则（ ）
A．0.5~1 ms内，电容器两端电压逐渐减小
B．0.5~1 ms内，电容器的上极板带负电荷
C．1~1.5 ms内， 点比 点电势低
D．1~1.5 ms内，电容器电场能正在增加
6．如图所示，发电机线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的电动势 e =100 2 sin100 t (V)．
线圈与理想升压变压器相连进行远距离输电，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比
为5: 2，降压变压器副线圈接入一台“220V 1100W”的电动机，恰好正常工作，电动
机内阻为 10Ω，输电线路总电阻为 25Ω，线圈及其余导线电阻不计，电表均为交流理
想电表，则下列说法正确的是（ ）
第 6 题图
A．图示位置时电压表示数为100 2V B．升压变压器原、副线圈匝数比为1:5
C．输电线路中的电流是 12.5A D．发电机线圈的输出功率为 1200W
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7．如图所示，足够长的导体棒 AB水平放置，通有向右的恒定电流 I．足够长的粗糙细杆
CD处在导体棒 AB的正下方不远处，与 AB平行．一质量为
m、电量为+q 可视为质点的小圆环套在细杆 CD上．现给圆
环向右的初速度v0，圆环运动的v t图象不可能是（ ）
第 7 题图
A B C D
二、多项选择题（本大题共 6 小题，每小题 4分，共 24 分。每小题给出的四个选项中有
两个或两个以上满足题设要求，全部选对得 4分；部分对而无错选得 2分；不选或错
选得零分）
8． 自热锅因其便于加热和方便携带，越来越受到户外驴友的欢迎．自热锅内有一个发热
包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温
度可超过 100℃，能在 15 分钟内迅速加热食品．自热锅
的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型
爆炸。对于这种现象下列说法正确的是（ ）
A．自热锅爆炸前，锅内气体温度升高
B．自热锅爆炸前，锅内气体内能增加
C．自热锅爆炸时，锅内气体温度降低 第 8 题图
D．自热锅爆炸时，锅内气体内能增加
9． WiFi无线通信技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术，几乎所有智能手机、平
板电脑和笔记本电脑都支持 WiFi上网，WiFi信号的本质就是电磁波，波长约7～12厘
米，通过无线路由器发射后将信号传递到设备上，使设备实现无线上网能力，下列对
WiFi信号的判断正确的是
A．波长比可见光短 B．能在真空中传播
C．其信号波是横波 D．不能产生干涉和衍射现象
10．一定质量的理想气体经历了 ABCDA 的循环，其 p V图
像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．由 D 到 A 的过程中，气体对外做功
B．由 B 到 C 的过程中，气体温度降低
C．由 C 到 D 的过程中，气体吸收热量
D．整个循环过程中 D 状态气体分子平均动能最小 第 10 题图
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11．电子眼在城市道路上随处可见，电子眼在交通管理中的运用，大大减小了交管部门的
工作强度．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力．感应线是一个压
电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越高，压力稳定电压
稳定，压电薄膜与电容器 C和电阻 R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、
后轮先后经过感应线，回路中会产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，
电子眼拍照留存．则红灯亮时（ ）
第 11 题图
A．车轮停在感应线上时，电阻 R 上有恒定电流
B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．增大电阻 R 值，可以使电容器稳定时的带电量减小
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照留存
12．如图示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）
第 12 题图
A．欲使处于n = 2能级的氢原子被电离，可用单个光子能量为 3eV 的光照射该氢原子
B．用单个光子能量为 12.5eV 的光照射处于基态的氢原子，一定能使氢原子发生能级
跃迁
C．一群处于n = 3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的光能使逸出功为 2eV 的钾发
生光电效应
D．一群处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多产生 6 种频率的光
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13．如图甲所示是处在匀强磁场中的真空室内的两个半圆形的金属扁盒(“D”型盒)，若
“D”型盒的半径为 R，匀强磁场的磁感应强度大小为 B，现在两“D”型盒间接入峰
值为 U0的交变电压，电压随时间的变化规律如图乙所示，将粒子源置于 D1盒的圆心
处，粒子源产生的质量为 m、电荷量为 q的氘核，在 t＝0 时刻进入“D”型盒的间隙，
已知氘核的初速度不计，氘核穿过电场的时间忽略不计，不考虑相对论效应和重力作
用，下列说法正确的是（ ）
第 13 题图
q2B2R2
A．氘核离开回旋加速器的最大动能为
2m
2 m
B．交变电压的周期可以取
3qB
1 2nmU
C．经电场 n 次加速后进入 D 盒的运动半径为 0
B q
D．氘核第 n 次被加速前、后的轨道半径比为 n 1: n
第二卷（非选择题，共 48分）
三、实验题（8分）
14．下图是“用 DIS 研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置
示意图，实验操作步骤如下∶
①将活塞移动到注射器满刻度处； 注射器
②用软管连接注射器和压强传感器，并将压强传感器重置；
③用数据线依次连接压强传感器、数据采集器、计算机；
④缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录注射器上的
刻度数值 V，以及相应的压强传感器示数 p；
第 14 题图
⑤重复上述步骤④，多次测量并记录；
⑥根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论．
（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的___________和_________；
高二物理试卷 第 5 页（共 8 页）
（2）实验过程中，下列说法正确的_________；
A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分
C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值
1
（3）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强 p和体积 V的值后，以 p为纵轴、 为
V
横轴，画出图象如图所示，则产生的可能原因是_________．
A．实验过程中有气体从注射器漏出
B．实验开始前，压强传感器没有置零
C．实验过程中气体温度升高
D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了
（4）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确．环
境温度分别为T1、T2 ，且T1 > T2．在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量
之间关系的是_________
A B C D
四、计算题（共 4 小题，满分 40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步
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）。
15．（8 分）世界多国都在加紧研制真空管道超高速磁悬浮列车，我国西南大学在这方面
的研究也取得了很高的成就，试验列车已经进入测试环节．某研发团队想要探究其电
磁刹车的效果时，在遥控小车底面安装 N匝正方形线框 abcd，边长为 L，线框总电阻
为 R．其平面与水平轨道平行，小车总质量为 m，其俯视图如图所示，小车到站需要
＇ ＇
减速时，在前方虚线PP和QQ 之间设置一竖直向上的匀强磁场区域，磁感应强为 B．宽
度为 H，且 H>L．若小车关闭引擎即将进入磁
场前的速度为v ，在行驶过程中小车受到轨道0
的阻力可忽略不计，不考虑车身其他金属部分
的电磁感应现象．求：
（1）cd 边刚进入磁场时线框内感应电流的大小
和方向
v
（2）若小车完全进入磁场时速度为 0 ，求小车进入磁场的过程中通过线圈的电荷量和
2
线圈上产生的焦耳热．
高二物理试卷 第 6 页（共 8 页）
16．（8 分）小明是一位汽车爱好者，他通过学习得知汽车正常行驶的胎压要求是
230kpa~260kpa．在某次调研活动中小明发现汽车在地下车库中胎压为 150kpa，轮胎
体积为 20L，地下车库的温度为 27℃，大气压为 100kpa．司机将汽车开出车库静置于
露天停车场足够长时间后，小明发现胎压变为 155kpa，轮胎体积几乎没有变化，求：
（1）露天停车场的温度是多少摄氏度？
（2）若在地下车库对轮胎充气，使得胎压变为 250kpa，需要充入压强 100kpa、温度
27℃的气体多少升？假定充气过程轮胎内外温度始终是 27℃．
17．（12 分）如图甲所示，矩形绝缘斜面MNQP与水平面间的夹角为 = 37 ．有一垂直
于斜面向上的磁场分布在 EFQP区域内，EF平行于PQ，磁感应强度 B 随时间变化规
律如乙图所示．将一质量为m1 = 2kg、匝数为 n=10 的矩形金属框 放置在斜面上，
金属框的总电阻为 R =1 ，边长 ab =1m,bc = 2m．金属框四边恰好分别和斜面的四边
平行，且金属框的一半处于 EF下方的磁场中，另一半处于EF上方的无场区域，有一
轻质绝缘细线系在 边的中点处，细线通过一大小不计且光滑的定滑轮连接着质量
m2 = 0.2kg的物块，物块自然下垂，细线对金属框的拉力始终沿着斜面向下，方向垂直
于 边．在 t = 0时刻，磁感应强度为 0，此时金属框恰好静止在斜面上，设金属框受
到的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力， cos37°= 0.8， sin37°= 0.6，求：
（1）金属框和斜面之间的动摩擦系数
（2）金属框中的电流强度
（3）从 = 0开始，金属框保持静止的最长时间
甲 乙
第 17题图
高二物理试卷 第 7 页（共 8 页）
18．（12 分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序．如图所示是离子注入
工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，选择出一定速度的离子，
然后通过磁分析器 I，选择出特定比荷的离子，经偏转系统Ⅱ后注入水平放置的硅片 N
上．速度选择器、磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为 B，方向均垂直纸面
向外；速度选择器中匀强电场的场强大小为 E，方向竖直向上．磁分析器截面是矩形，
矩形长为 2L，宽为 (4 2 3)L．其宽和长的中心位置 C和 D处各有一个小孔，从 C
孔进入磁分析器的离子，只有通过 D孔才能进入偏转系统；半径为 L的圆形偏转系统
Ⅱ内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小可调的匀强磁场，D、M、N 在一条竖直线
L
上 DM为圆形偏转系统的直径，最低点 M到硅片 N的距离MN = ，不计离子重力．
2
（1）求离子通过速度选择器后的速度大小；
（2）求磁分析器选择出来进入偏转系统的离子的比荷；
2 3
（3）若偏转系统磁感应强度大小的取值范围 B B 3B，求硅片 N 上离子注偏
3
入的宽度．
第 18 题图
高二物理试卷 第 8 页（共 8 页）
