莆田市 2021-2022 学年下学期期末质量监测
高二物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：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，只有一
项是符合题目要求的。
题号 1 2 3 4
答案 B A C C
二、多项选择题：本题共 4小题，每小题 6分，共 24分。在每小题给出的四个选项中，有多项
符合题目要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
题号 5 6 7 8
答案 BD BC AC AB
三、非选择题：共 60分。
9． （4分） 600 （2分） 放热 （2分）
10．（4分） 3 ∶1 （2分） 2∶3 （2分）
11．（6分） (1) 量筒 （2 分）
(2) B （2分）
(3) 偏大 （2 分）
12．（6分） (1) C （2 分）
(2) 顺时针 （2 分）
(3) e （2 分）
13．（12分）
解：（1）根据法拉第电磁感应定律得
E nΔB 2 S ①（2分）
Δt
根据闭合电路欧姆定律，通过导体棒 ab的电流大小
I E ②（2分）
R
联立①②代入数据解得 I 2 A ③（2分）
（2）导体棒 ab所受的安培力
F B1IL ④（2分）
根据力的平衡条件得
F mg ⑤（2分）
联立③④⑤代入数据解得m 0.048 kg ⑥（2分）
高二物理参考答案 第 1页（共 3页）
14.（12分）
解： （1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，由运动学公式得
2h v0t ①（1分）
h 1 at 2 ②（1分）
2
根据牛顿运动定律得
qE ma ③（1分）
mv2
联立①②③得 E 0 ④（1分）
2qh
（2）设粒子到达 a点时速度为 v ,
方向与 x轴正方向夹角为θ，则
沿 y轴负方向的分速度 vy at v0 ⑤（1分）
v v20 v
2
y 2v0 ⑥（1分）
v
tanθ y 1 ⑦（1分）
v0
所以粒子到达 a点的速度大小为 2v0 ，方向与 x轴正方向成 45°。 ⑧（1分）
（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，当粒子从 b点射出时，磁感应强度 B最小。
根据几何关系可知圆周半径
R 2 L ⑨（1分）
2
由牛顿运动定律得
qvB mv
2
⑩（2分）
R
2mv
联立⑥⑨⑩得 B 0 （1分）
qL
15.（16分）
解：（1）由图（b）可知 x= d处的磁感应强度大小 B1 B0 ①（1分）
此时回路中的感应电动势
E1 B1Lv0 ②（1分）
回路中感应电流大小
I E 11 ③（1分）2R
B Lv
联立①②③得 I 0 01 ④（1分）2R
高二物理参考答案 第 2页（共 3页）
（2）由图（b）得，0 ≤ x ≤ d区域内磁感应强度大小满足
B
B 2B 00 x ⑤（1分）d
a棒在其中运动时产生的感应电动势满足
e BLv0 ⑥（1分）
回路中的感应电流满足
i e ⑦（1分）
2R
a棒运动位移 x v0t ⑧（1分）
B Lv B Lv2
联立⑤⑥⑦⑧得 i 0 0 0 0 t ⑨（1分）
R 2dR
令 t = 0，由⑨得 a棒在 x = 0 处时回路中的感应电流
B Lv
I 0 00 ⑩（1分）R
由⑨知 a棒从 x = 0 处运动到 x = d处过程中，i-t为线性关系，故通过 a棒的电荷量
I0 Iq 1 Δ t （1 分）
2
d
此过程 a棒运动时间Δ t （1分）
v0
3B Ld
联立④⑩ 得 q 0 （1分）
4R
（3）撤去拉力并解锁 b棒，两棒最终以共同速度 v 做匀速直线运动，根据动量守恒定律
mv0 2mv （1 分）
设此过程回路产生的焦耳热为 Q，根据能量守恒定律
1 mv2 1 (2m)v2 Q （1 分）
2 0 2
联立 得Q 1 mv20 （1 分）4
高二物理参考答案 第 3页（共 3页）莆田市2021-2022学年高二下学期期末质量监测
物 理
满分：100 分 考试时间：75 分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上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。
一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。
1．2022 年 3 月 23 日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行了第
三次太空授课。“天宫课堂”主要依靠中继卫星系统通过电磁波进行天地互动。下列关于电磁波的说法正确的是
A．电磁波传播需要介质
B．电磁波传播过程中也传递了能量
C．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
D．不同波长的电磁波在真空中的传播速度大小不同
2．以下物品是传感器在日常生活中的一些应用。下列说法正确的是
测温枪 电子秤
指纹识别器 烟雾散射火灾报警器
A．测温枪是应用红外线传感器测量体温
B．电子秤是应用光敏传感器称量物品质量
C．指纹识别器是应用压力传感器来识别指纹 D．烟雾散射火灾报警器是应用声传感器实现火灾报警
3. 下列说法正确的是
A．分子间的引力随分子间距离的增大而增大
B．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动就越明显
C．不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化
D．一定质量的理想气体放出热量，其分子的平均动能一定减小
4．如图（a）所示“ ”形金属导轨固定在水平面上，右端放有一与导轨垂直的金属棒 PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度 B 随时间 t 按图（b）规律变化，整个过程金属棒保持静止。规定竖直向上为磁场的正方向，水平向右为金属棒受到安培力 F 的正方向。下列F-t 图像中正确的是
(
B
Q
P
) (
B
t
0
2
t
0
t
)O
图（a） 图（b）
(
F
t
0
2
t
0
t
) (
F
t
0
2
t
0
t
) (
F
t
0
2
t
0
t
) (
F
t
0
2
t
0
t
)O O O O
A B C D
二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符
合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
5．如图所示电路中，L 为直流电阻不计且自感系数很大的电感线圈，A、B 为两规格相同的灯泡， 则
A．闭合 S 时，A 先亮，B 后亮
B．闭合 S 时，A、B 同时亮
C．断开 S 时，A、B 都逐渐变暗并同时熄灭
D．断开 S 时，A 立即熄灭，B 闪亮后再逐渐变暗直至熄灭
图（a）为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动， 转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式交变电流如图（b）所示，已知外接电阻 R = 5 Ω，则
(
风叶
N
S
磁铁
) (
i
/A
0.1
0.2
0.3
0.4
t
/s
)0.6
o
－0.6
R
图（a） 图（b）
风叶的转速为 10 r/s
电流的表达式为 i = 0.6 sin10πt A
风速加倍时，电阻 R 的电功率为 3.6 W
风速加倍时，电流的表达式为 i = 1.2 sin10πt A
(
L
a
b
) (
●
R
●
)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 1∶3，a、b 端接入电压有效值恒定的正弦交流电，原线圈接入阻值为 R0 恒定不变的灯泡 L，副线圈接入可变电阻 R、理想电压表 V，则下列说法正确的是
原、副线圈中的电流比为 3∶1
B．ab 端电压与可变电阻两端电压比为 1∶3
C．若可变电阻接入电路的阻值变大，电压表 V 示数变大
D．当可变电阻接入电路的阻值为 3R0 时，可变电阻消耗的功率最大
笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为 a、长为 c 的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为 v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压 U，以此控制屏幕的熄灭，则霍尔元件的 A．前表面的电势比后表面的高
B．匀强磁场的磁感应强度大小为 U
va
C．前、后表面间的电压 U 与 v 无关
D．前、后表面间的电压 U 与 a 成反比
三、非选择题：本题共 7 小题，共 60 分。其中 9、10 题为填空题，11、12 为实验题，13～15 题为计算题。考生根据要求作答。
(
p
/
atm
A
B
C
2
4
V
/L
)（4 分）一定质量的理想气体，状态经 A→B→C→A 的变化过程可
用如图所示的 p-V 图线描述，其中 C→A 为等温过程，气体在状 2
态 A 时温度为 T = 300 K。该气体在状态 B 时的温度为 K 1
C→A 过程中气体 （填“吸热”或“放热”）。 0
（4 分）如图所示，在圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场
带电粒子（不计重力）第一次以速度 v1 沿直径射入，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转 60°；该带电粒子第二次以速度 v2 从同一点沿同一方向射入，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转 90°。带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的半径之比为 ，时间之比为 。
（6 分）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，提供的器材有：油酸、酒精、滴管、清水、浅水盘、爽身粉、玻璃板、彩笔、坐标纸。
（1）要完成该实验，还需要的器材有 。
（2）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为 （填选项前的字母）。
A．控制变量法
B．理想化模型法C．等效替代法
（3）计算油膜面积时，某小组舍去了所有不足一格的方格，则计算出的油酸分子直径
（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（6 分）在做“探究感应电流的方向”实验中，某同学做如下探究：
（1）首先按图（a）连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转；再按图（b）连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转。进行上述实验的目的是 （填选项前的字母）。
A．测量电路中的电流大小
B．检查干电池电量是否充足
C．推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系
（2）接下来，用图（c）装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕向。在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看） 是沿 （填“顺时针”或“逆时针”）方向。
（3）该同学想利用探究所得结论，推断图（d）中螺线管的导线绕向。当强条形磁铁 N 极向下快速插入螺线管时，二极管发光。则可推断该螺线管的导线绕向应如图
（填“e”或“f”）中粗线所示。
（12 分）如图所示，两光滑平行导轨 cd、ef 竖直放置，磁感应强度 B1 = 0.6 T 的匀强磁场垂直导轨平面向里，导轨上端与匝数 n = 500 匝、横截面积 S = 0.01 m2 的螺线管相连接，匀强
磁场 B2 水平向左穿过螺线管。若磁场 B2 以 ΔB2 2.0 T/s 均匀增强时,垂直导轨放置且与其
Δt
(
B
1
B
2
)接触良好的导体棒ab 恰好处于静止状态。导体棒ab 长度 L = 0.4 m，整个电路总电阻 R = 5 Ω。重力加速度 g 取 10 m/s2，求：
（1）导体棒 ab 中的电流大小；
（2）导体棒 ab 的质量。
（12 分）如图所示的平面直角坐标系 xoy，在第 Ⅰ 象限内有平行于 y 轴的匀强电场，方向沿y 轴正方向；在第 Ⅳ 象限的正三角形 abc 区域内有匀强磁场，方向垂直于 xoy 平面向里， 正三角形边长为 L，且 ab 边与 y 轴平行。一质量为 m、电荷量为 q 的粒子，从 y 轴上的 P(0 , h) 点以速度 v0 沿 x 轴正方向射入电场，通过电场后从 x 轴上的 a(2h , 0)点进入磁场，离开磁场后经过 y 轴上的某点，且速度与 y 轴负方向成 45°，不计粒子所受重力，求：
（1）电场强度 E 的大小；
（2）粒子到达 a 点时速度 v 的大小和方向；
（3）abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值。
（16 分）如图（a）所示，在水平面内固定有两根平行且足够长光滑金属导轨 MN、PQ，间距为 L，电阻不计。以 PQ 上的 O 点为坐标原点，沿导轨建立如图所示的 x 轴。导轨间 x > 0 区域内存在竖直向上的磁场，磁感应强度 B 随位置坐标 x 的变化规律如图（b）所示（图中B0 ,d 已知）。金属棒 a 置于 x = 0 处，金属棒 b 置于 x > d 的某处，两棒均与导轨垂直且始终接触良好，电阻均为 R，质量均为 m。t = 0 时,锁定 b 棒，a 棒获得瞬时初速度 v0 并在拉力的作用下开始做匀速直线运动。
（1）求 a 棒运动到 x = d 处回路中电流的大小；
（2）写出 a 棒从 x = 0 处运动到 x = d 处的过程中回路中电流 i 与时间 t 的关系式并求出此过程中通过 a 棒的电荷量；
（3）当 a 棒运动到 x = d 处时，撤去拉力，同时解锁 b 棒，假设 a、b 棒不会相碰，求此后回路中产生的焦耳热。
M
(
v
0
)L a
P
O d
图（a）
2B0
(
B
)N
(
b
)B0
Q
x O
d x
图（b）
