云南省楚雄州2021-2022学年高二下学期期末教育学业质量监测物理试题（Word版含答案）

楚雄州2021-2022学年高二下学期期末教育学业质量监测
物理试卷
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间120分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
第Ⅰ卷（选择题共48分）
选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．动力学知识很重要，设计各种机器，控制交通工具，研究天体运动等，都离不开动力学知识。下列说法正确的是（ ）
A．惯性的大小由速度的大小决定，速度大的物体，其惯性大
B．物体之间的作用力与反作用力，总是同时产生同时消失的
C．受多个共点力的物体，只要其中某个力增大，物体的加速度就一定增大
D．无论关系式中的三个物理量采用什么单位，该关系式都是成立的
2．下列说法正确的是（ ）
A．液体存在扩散现象，固体不存在扩散现象
B．多晶体和非晶体熔化的过程中，温度均会改变
C．当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大
D．相对湿度为100%，表明在当前温度下，空气中水汽已达饱和状态
3．1864年，英国科学家麦克斯韦在前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁场理论。下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种物质
B．电磁波可以传递信息，但不能传递能量
C．遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同
D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作解调
4．如图所示，在A、B两处分别固定有等量异种点电荷，为的垂直平分线，O点为垂足。一负试探电荷（不计试探电荷所受重力）在力F的作用下从C点沿直线匀速运动到D点，C、D两点关于对称。该过程中，关于力F的大小，下列说法正确的是（ ）
A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
5．冰壶比赛中，甲冰壶以某一初速度滑出，沿水平冰面匀减速滑行一段距离后停下；乙冰壶（与甲冰壶相同）以另一初速度滑出，沿同一冰面滑行的距离是甲冰壶滑行距离的2倍。甲、乙两冰壶滑出的初速度大小的比值为（ ）
A． B．1 C． D．2
6．如图所示，两绝缘轻质弹簧的劲度系数均为k，竖直吊着一根长为L的匀质金属棒，稳定后金属棒水平，空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于两弹簧所决定平面向里的匀强磁场（图中未画出）。当金属棒中通有恒定电流时，两弹簧的伸长量均增加了x。弹簧始终在弹性限度内。关于通过金属棒的电流的大小和方向，下列说法正确的是（ ）
A．大小为，方向从P指向Q B．大小为，方向从Q指向P
C．大小为，方向从P指向Q D．大小为，方向从Q指向P
7．2022年5月20日，我国在酒泉卫星发射中心将3颗低轨通信试验卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。若其中一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，角速度大小为，引力常量为G，则地球的质量为（ ）
A． B． C． D．
8．某电动牙刷的充电装置中装有变压器。用正弦交流电路给电动牙刷充电时，测得原线圈两端的电压为，副线圈两端的电压为，通过副线圈的电流为。若将该变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈的匝数比为100∶1 B．副线圈两端电压的最大值为
C．通过原线圈的电流为 D．原、副线圈的功率之比为50∶1
9．用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉实验装置，在距双缝恒定距离的屏上得到不同的干涉图样，其中图甲是用a光照射形成的，图乙是用b光照射形成的。下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长比b光的短 B．a光的频率比b光的小
C．水对a光的折射率比对b光的大 D．在真空中，a、b两光的传播速度相同
10．如图所示，在绝缘光滑水平面（图中未画出）上有P、Q两个轻质线圈，两线圈均固定。现将开关S闭合，待电路稳定后，撤去对线圈Q的固定，使线圈Q可自由滑动，向右移动滑动变阻器R的滑片，该过程中（ ）
A．线圈Q向左滑动 B．线圈Q向右滑动
C．灵敏电流表G中有从b到a的电流 D．灵敏电流表G中有从a到b的电流
11．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为，这列波在时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．这列波的振幅为
B．这列波的周期为
C．平衡位置在处的质点在内通过的路程为
D．平衡位置在处的质点做简谐运动的表达式为
12．如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有带同种电荷的甲、乙两个小球（均视为质点），甲球在大小为I、方向从甲球指向乙球的瞬时冲量作用下运动的同时，由静止释放乙球。两球的质量均为m，运动过程中未碰撞。下列说法正确的是（ ）
A．甲球开始运动时的速度大小为 B．甲球开始运动时的速度大小为
C．当两球相距最近时，乙球的速度大小为 D．当两球相距最近时，乙球的速度大小为
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
非选择题：共6小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。
13．（4分）某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。A点距光电门B的高度为h。
（1）用十分度游标卡尺测量小球的直径，若测量结果如图乙所示，则小球的直径______________。
（2）将小球从A点由静止释放，若小球通过光电门B的时间为t，则小球通过光电门B时的速度大小______________（用d、t表示）。
（3）已知，当地的重力加速度大小为g，若满足关系式______________（用d、t表示），则说明在误差允许的范围内，小球下落过程中机械能守恒。
14．（8分）热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而改变。按照温度系数的不同，热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻，正温度系数热敏电阻的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小。某同学设计了如图甲所示的电路，将热敏电阻浸入热水中，调节热敏电阻的温度，测出热敏电阻在不同温度下的电阻值，描绘该热敏电阻的电阻值随温度t变化的关系曲线如图乙所示。
（1）实验前，应将滑动变阻器R的滑片移至______________（填“a”或“b”）端。
（2）本实验热敏电阻的测量值______________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值；待测热敏电阻为______________（填“正温度系数”或“负温度系数”）热敏电阻。
（3）将该热敏电阻用于如图丙所示的火灾报警器电路中，报警器接在A、B两点之间。已知，当A点的电势高于B点的电势时报警器开始报警，若出现火灾，则当热敏电阻的温度为______________时报警器开始报警。（结果保留两位有效数字）
15．（8分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知气体在状态A时的热力学温度，该过程中气体吸收的热量，求：
（1）气体在状态B时的热力学温度；
（2）该过程中气体内能的增量。
16．（10分）半径为R的透明圆柱的横截面如图所示，圆心在O点，一光线沿横截面以入射角从A点射入圆柱，折射后的光线射到B点，O、B两点的连线恰好与入射光线平行。真空中的光速为c。求：
（1）圆柱对光线的折射率n；
（2）光线从A点传播到B点的时间t。
17．（10分）如图所示，在直角坐标系中，两平行x轴的金属板M、N有两个小孔S、K，S、K均在y轴上。在以原点O为圆心、R为半径的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。圆O与M板相切于S，与x轴相交于C点。现将一质量为m、电荷量为q的带负电粒子从小孔K由静止释放，粒子恰好通过C点。不计粒子所受重力。
（1）求两金属板间的电压U；
（2）若粒子在两金属板间与圆形区域内运动的时间相等，求两金属板的距离d。
18．（12分）如图所示，两足够长的固定光滑平行金属导轨、（N、Q在同一水平面内）的间距为d，倾角，下端接有定值电阻，导轨所在区域存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场（图中未画出）。不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳的两端分别系有金属棒和物块。将金属棒从图示位置由静止释放，从释放起经时间t，金属棒开始沿导轨匀速上滑。金属棒与物块的质量均为m，金属棒接入电路的电阻与定值电阻的阻值均为R，重力加速度大小为g，取，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。求：
（1）金属棒的最大加速度；
（2）金属棒的最大速度；
（3）金属棒在该时间t内的位移大小x。
楚雄州2021-2022学年高二下学期期末教育学业质量监测
物理试卷参考答案
1．B 【解析】惯性的大小由质量决定，质量大的物体，其惯性大，选项A错误；作用力与反作用力总是同时产生同时消失的，选项B正确；受多个共点力的物体，当其中某个力增大，且该力与合力的方向相反时，合力减小，加速度减小，选项C错误；只有当关系式中的三个物理量均采用国际单位时，该关系式才成立，选项D错误。
2．D 【解析】固体和液体都存在扩散现象，选项A错误；多晶体熔化的过程中，温度不变，非晶体熔化的过程中，温度改变，选项B错误；当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力均增大，选项C错误；相对湿度为100%，表明在当前温度下，空气中水汽已达饱和状态，选项D正确。
3．A 【解析】电磁波是一种物质，选项A正确；电磁波既可以传递信息，也可以传播能量，选项B错误；红外线的波长大于X射线的波长，选项C错误；在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，选项D错误。
4．C 【解析】等量异种点电荷连线中点处的电场强度最大，沿直线从C点到D点电场强度先增大后减小，故力F先增大后减小，选项C正确。
5．C 【解析】末速度为零的匀减速直线运动可视为反方向初速度为零的匀加速直线运动，根据可知，甲，乙两冰壶滑出的初速度大小的比值为，选项C正确。
6．D 【解析】由于弹簧的伸长量增大，因此金属棒所受安培力竖直向下，根据左手定则可知，通过金属棒的电流方向从Q到P，经分析可知，金属棒所受安培力与弹簧增加的弹力大小相等，即，解得，选项D正确。
7．A 【解析】由以及解得，选项A正确。
8．C 【解析】根据理想变压器的电压与匝数的关系可知，变压器原、副线圈的匝数比为50∶1，选项A错误；副线圈两端电压的最大值为有效值的倍，选项B错误；根据理想变压器的电流与匝数的关系可知，通过原线圈的电流为，选项C正确；理想变压器没有功率损失，原、副线圈的功率相等，选项D错误。
9．BD 【解析】由于双缝干涉条纹的间距，结合题图可知，因此a光的频率比b光的小，水对a光的折射率比对b光的小，选项B正确，选项A、C均错误；在真空中，a、b两光的传播速度均为，选项D正确。
10．AC 【解析】在向右移动滑动变阻器R的滑片的过程中，穿过线圈Q的磁通量减小，根据楞次定律与安培定则，线圈Q向左滑动，且灵敏电流表G中有从b到a的电流，选项A、C均正确，选项B、D均错误。
11．BD 【解析】这列波振幅，周期，选项A错误、B正确；平衡位置在处的质点在内通过的路程，选项C错误；平衡位置在处的质点在时刻沿y轴正方向振动，故该质点做简谐运动的表达式为，选项D正确。
12．BC 【解析】设甲球开始运动时的速度大小为，根据动量定理有，解得，选项A错误，B正确；两球所受静电力大小相等、方向相反，故两球组成的系统动量守恒，且它们的速度相同时相距最近（设此时乙球的速度大小为v），有，解得，选项C正确，D错误。
13．（1）9.3（1分） （2）（1分） （3）（2分）
【解析】（1）。
（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度，故。
（3）设小球的质量为m，根据机械能守恒定律有，结合可得。
14．（1）a（2分） （2）大于（2分） 负温度系数（2分） （3）60（59~61均可给分）（2分）
【解析】（1）为保证电路安全，实验前，应将滑动变阻器R的滑片移至a端。
（2）由于采用电流表内接法，因此热敏电阻的测量值大于真实值；根据题图乙可知，待测热敏电阻为负温度系数热敏电阻。
（3）当A，B两点的电势相等时，有，解得，由题图乙可知，对应的温度为，若出现火灾，则当热敏电阻的温度为时报警器开始报警。
15．解：（1）气体从状态A变化到状态B的过程中做等压变化，有（2分）
解得。（1分）
（2）该过程中气体对外界做的功（2分）
根据热力学第一定律有（2分）
解得。（1分）
16．解：（1）根据几何关系可知，折射角（2分）
根据折射定律有（2分）
解得。（1分）
（2）光线在圆柱内传播的速度大小（1分）
A、B两点的距离（2分）
又（1分）
解得。（1分）
17．解：（1）根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为R（1分）
设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v，有（1分）
解得（1分）
根据动能定理有（1分）
解得。（1分）
（2）设粒子在两金属板间运动的时间为，有（1分）
粒子在磁场中做圆周运动的周期（1分）
粒子在圆形区域内运动的时间（1分）
又（1分）
解得。（1分）
18．解：（1）将金属棒释放的瞬间，金属棒的加速度最大，设此时轻绳的拉力大小为，根据牛顿第二定律，对金属棒有（1分）
对物块有（1分）
解得。（1分）
（2）当金属棒的加速度为零时，金属棒的速度达到最大，运动状态稳定，此时金属棒上产生的感应电动势（1分）
此时通过金属棒的电流最大，最大电流（1分）
设此时轻绳的拉力大小为，根据物体的平衡条件
对金属棒有（1分）
对物块有（1分）
解得（1分）
（3）设在时间t内，轻绳的平均拉力大小为，通过金属棒的平均电流为，根据动量定理
对金属棒有（1分）
对物块有（1分）
又（1分）
上式中
解得。（1分）