2021-2022学年重庆市万州第二高级中学高二（下）第五次质检物理试卷（6月份）（含答案解析）

2021-2022学年重庆市万州第二高级中学高二（下）第五次质检物理试卷（6月份）

1.  关于下列物理现象的说法正确的是(    )

A. “闻其声而不见其人”的现象是由声波的干涉导致的
B. 为防止物体共振的发生，尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致
C. 汽车过一排等间距的减速带时，车速越大振幅越大
D. 医学上采用“彩超”的方式测血流流速，是利用了超声波的多普勒效应

2.  如图表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是(    )

A. 电容器正在充电
B. 电感线圈中的磁场能正在增加
C. 电感线圈中的电流正在减小
D. 该时刻自感电动势正在阻碍电流减小

3.  传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏，下列实验现象中正确的是(    )
 

A. 当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转
B. 当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向左偏转
C. 当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变大，则电流表指针向左偏
D. 当丙传感器接入电路实验时，若液体深度h变小，则电流表指针向左偏

4.  封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上，则下列说法正确的是(    )

A. 由状态A变到状态B过程中，气体放出热量
B. 由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加
C. C状态气体的压强小于D状态气体的压强
D. D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少
 

5.  如图所示，均质均匀圆环半径略大于圆柱体半径，空间存在垂直于圆柱体表面沿半径向外的磁场，圆环所在位置的磁感应强度大小为圆环的质量为m，半径为r，给环以竖直向上的初速度v，圆环上升最大的高度为H，然后落回抛出点，此过程中(    )

A. 圆环先有扩张后有收缩趋势
B. 圆环上升时间比下降时间短
C. 圆环上升过程和下降过程产生的热量相同
D. 圆环上升过程经过位置时的速度有可能大于

6.  单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是(    )
 

A. 时刻线框平面与中性面垂直
B. 线框的感应电动势有效值为
C. 线框转一周外力所做的功为
D. 从到过程中线框的平均感应电动势为

7.  如图，圆心在O点的半圆形区域内存在着方向垂直于区域平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子不计重力从圆弧上与AD相距为d的P点，以速度v沿平行于直径AD的方向射入磁场，速度方向偏转角后从圆弧上C点离开。则可知(    )

A. 粒子带正电 B. 直径AD的长度为4d
C. 粒子在磁场中运动时间为 D. 粒子的比荷为

8.  下列说法中不正确的是(    )

A. 自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
B. 民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入火罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。其原因是火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小
C. 空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热传递可以逆向
D. 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等

9.  如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐波在时刻的波形，图乙表示该波传播的介质中处的质点a从时起的振动图象，则(    )

A. 波沿x轴正方向传播
B. 波传播的速度为
C. ，质点a的加速度沿y轴负方向
D. a质点的振动方程为

10.  如图所示，矩形线圈切割磁感线产生一交流电压，将其接在理想变压器原线圈上，导线上接入阻值的电阻，原、副线圈匝数之比：：1，副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为，且其滑动触头可上下安全调节，其余电阻不计，电路中电表均为理想交流电表，下列说法正确的是(    )
 

A. 时刻，矩形线圈垂直于中性面
B. 若将滑动触头从最下端滑到最上端，R消耗的功率先增大后减小
C. 滑动变阻器的阻值为时，其消耗的功率最大，最大值为
D. 若维持滑动变阻器消耗功率最大的电路状态，则1分钟内r产生的焦耳热为270J

11.  某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，实验的方法及步骤如下：
①向体积的油酸中加酒精，直至总量达到；
②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入滴时，测得其体积恰好是；
③往边长为的浅盘里倒入2cm深的水，将痱子粉均匀撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长。
根据以上信息，回答下列问题：
该同学操作有问题的步骤是______；填写步骤前的数字
油酸分子的直径是______ m；结果保留1位有效数字
若痱子粉撒得过厚，则会使分子直径的测量结果偏______选填“大”或“小”。

12.  如图所示，在“用双缝干涉测光的波长“的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。
在组装仪器时单缝和双缝应该相互______放置；选填“垂直”或“平行”；
按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹变疏。以下改动可实现这个效果的是______；
A.仅将凸透镜与滤光片的位置互换
B.仅将绿色滤芯光片换成红色的滤芯光片
C.仅将单缝靠近双缝移动少许
D.仅将单缝远离双缝移动少许
用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图乙中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为______mm；
若已知分划板处于A位置时，刻度为，该单色光的波长______结果保留2位有效数字。

13.  如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物块，，，弹簧伸长15cm，若剪断A、B间的细绳，A做简谐振动，g取，求：
物块A做简谐运动的振幅是多少；
物块A在最高点时弹簧的弹力。

14.  内径相同、导热良好的“上“形细管竖直放置，管的水平部分左、右两端封闭，竖直管足够长且上端开口与大气相通，水银将水平管中的理想气体分为两部分，各部分长度如图所示，设外界温度不变，外界气压。
①现再向竖直管中缓慢注入水银，直到B中气柱长度变为求注入管中的水银柱的长度？
②如果让整个装置保持图示形状不变做自由落体运动，求竖直管内水银的高度？

15.  如图甲所示，固定平行金属导轨MN、PQ与水平面成角倾斜放置，其电阻不计，相距为，导轨顶端与电阻R相连，。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为、电阻为的导体棒ab。ab距离导轨顶端，导体棒与导轨间的动摩擦因数；在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。取
前2s内，施加外力使导体棒保持静止，求通过导体棒的电流I的大小和方向；
前2s内，哪段时间内静止释放导体棒不施加外力，释放时导体棒能处于平衡状态？
后静止释放导体棒，已知ab棒滑到底部前已达到最大速度并匀速下滑到底部，此过程中通过的电量。求的大小、以及此过程中电阻R上产生的热量Q。

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：“闻其声而不见其人”的现象是声波的衍射导致，故A错误；
B.为防止共振，尽量使驱动力频率远大于或远小于物体固有频率；
C.汽车过一排等距的减速带，车速越大驱动力频率越大，不知道汽车固有频率，无法确定振幅变化，故C错误；
D.彩超利用了超声波的多普勒效应，故D 正确。
故选：D。
根据衍射、共振、多普勒效应的特点进行判断。
本题考查波动性，要理解衍射、共振、多普勒效应的特点。
 

2.【答案】B 

【解析】解：根据电容器极板电性以及线圈产生磁场方向可推知此时电容器正在放电，电感线圈中的电流正在增大，磁场能正在增大，该时刻自感电动势正在阻碍电流增加，故ACD错误，B正确。
故选：B。
在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
 

3.【答案】D 

【解析】解：A、当乙传感器接入电路实验时，若F变小，电容器两极板间的距离增大，根据电容的决定式\(C=\dfrac{ɛS}{4\pi kd}\)得知，电容减小，而电压不变，则由\(Q=CU\)可知，电容器所带的电量减小，电容器放电，电路中有顺时针方向的电流，则电流表指针向左偏转，故A错误；
B、当乙传感器接入电路实验时，若F变大，电容器两极板间的距离减小，根据电容的决定式\(C=\dfrac{ɛS}{4\pi kd}\)得知，电容增大，而电压不变，则由\(Q=CU\)可知，电容器所带的电量增加，电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，则电流表指针向右偏转，故B错误；
C、当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，两电极正对面积增大，电容增大，而电压不变，则电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，则电流表指针向右偏转，故C错误；
D、当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，两电极正对面积减小，电容减小，而电压不变，则电容器放电，电路中有顺时针方向的电流，则电流表指针向左偏转，故D正确。
故选：D。
根据电容的决定式分析F、h与电容器所带电量的关系，分析电路中电流的方向，判断电流表指针偏转方向。
本题是电容器的动态变化分析问题，根据电容的决定式和定义式结合进行分析。
 

4.【答案】D 

【解析】解：A、由图示图象可知，由状态A变到状态B过程中，气体体积不变，气体不做功，，温度升高，；根据热力学第一定律可知，，气体吸收热量，故A错误；
B、由状态B变到状态C过程中，温度不变，，内能不变；体积增大，气体对外做功，；根据热力学第一定律可知，，气体吸收热量，故B错误；
C、由状态C变到状态D过程中，体积V不变，温度T降低，根据理想气体状态方程可知，气体压强p减小，所以C状态气体的压强大于D状态气体的压强，故C错误。
D、由图示图象可知，从A到D过程V与T成正比，气体压强不变，由A到D过程气体体积增大，气体分子数密度减小，状态D温度高，分子的平均动能大，状态A和状态D压强相等，所以D状态单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少，故D正确。
故选：D。
根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，应用气体状态方程判断气体状态参量如何变化；根据题意应用热力学第一定律与气体压强的微观意义分析答题。
本题考查了热力学第一定律、气体实验定律和气体压强的微观意义，关键是根据图象分析状态变化过程，知道图象中过原点的直线是等压线，注意理想气体的内能只与温度有关；应用热力学第一定律时一定要注意各量符号的意义，的正表示内能增加，Q为正表示物体吸热，W为正表示外界对物体做功。
 

5.【答案】B 

【解析】解：圆环上升时，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为逆时针方向；根据左手定则可得，圆环受到的安培力的方向向下；
圆环下降时，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针方向；根据左手定则可得，圆环受到的安培力的方向向上；
整个过程中，圆环既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势，故A错误；
B.由A的分析可得，圆环上升时安培力的方向向下，有：；
圆环下降时，安培力的方向向上，有：
由于上升与下降的高度是相等的，所以圆环上升的时间比较短，故B正确；
C.圆环运动的过程中的电动势为：，电流为：
设上升的高度是h，则有：
产生的热量为：，
在圆环的运动过程中，虽然是变速运动，也接近是，虽然不能精确计算出上升与下降过程中产生的热量，但是可得产生的热量与速度的大小成正比。由于整个的过程中不断由机械能转化为内能，所以上升的过程中的平均速度要大于下降过程的平均速度，所以上升的过程中产生的热量比较大，故C错误；
D.圆环上升过程做加速度减小的减速运动，由运动学的知识可得前半段速度减小快，经过位置时的速度小于，故D错误。
故选：B。
根据右手定则判断出感应电流的方向，根据左手定则判断出安培力的方向；根据圆环受力情况求出其加速度，然后判断其运动性质；根据运动学的公式与加速度的关系判断出上升与下降的时间关系；根据法拉第电磁感应定律表达式电动势，结合闭合电路的欧姆定律表达出电流，最后结合焦耳定律表达式产生的热量的表达式然后说明。
磁场中力做功与牛顿第二定律、电磁感应等的综合问题，注意掌握线圈扩张与收缩的原因。该题中判断圆环上升过程和下降过程产生的热量是否相同是难点。
 

6.【答案】B 

【解析】解：A、由图像可知时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，故A错误；
B、由图可知交流电的周期为T，则，由交流电的电动势的最大值为，则有效值为，故B正确；
C、线圈转一周外力所做的功等于回路中产生的焦耳热，则有：，解得，故C错误；
D、从0时刻到时刻的平均感应电动势为：，故D错误。
故选：B。
当线圈处于中性面时，磁通量最大，线圈与中性面垂直时，磁通量最小；由图象可读出磁通量的最大值与周期，先求出角速度，即可求出最大的电动势，根据最大值与有效值的关系求有效值；根据能量守恒定律求线框转一周外力所做的功；根据求平均电动势。
本题关键是记住两个特殊位置：在中性面时磁通量最大，感应电动势最小，电动势方向改变；垂直中性面位置磁通量为零，但电动势最大。对于交变电流的各个值的关系及求解方法要掌握。
 

7.【答案】B 

【解析】解：A、带电粒子在半圆形磁场中向上偏转，由左手定则可判断，粒子带负电，故A错误；
B、过P点和C点做速度的垂线，交点即为圆心如图

由几何关系可知，为菱形，，直线AD的长度等于磁场区域半径的2倍，即4d，故B正确；
C、粒子在磁场中运动时间为，故C错误；
D、根据洛伦兹力提供向心力可得：，解得：，解得粒子的比荷为：，故D错误。
故选：B。
画出粒子运动轨迹，根据左手定则判断粒子电性；根据几何关系求解粒子的轨迹半径和AD的长度；根据轨迹对应圆心角和周期公式解出粒子在磁场中运动时间；根据洛伦兹力提供向心力求解比荷。
对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间。
 

8.【答案】D 

【解析】解：A、根据热力学第二定律可知，自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故A正确；
B、火罐内气体压强小于大气压强所以火罐能“吸”在皮肤上，故B正确；
C、根据热力学第二定律可知热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，外界做功的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体，空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热传递可以逆向，故C正确；
D、相互间达到热平衡的两物体的温度相同，分子平均动能相等，而内能是物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和，由物体的体积、温度和物质的量共同决定，所以相互间达到热平衡的两物体的内能不一定相等，故D错误。
本题选择不正确的，
故选：D。
自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的；火罐能“吸”在皮肤上，是因为火罐内气体压强小于大气压强；根据热力学第二定律解释；达到热平衡的两物体的温度相同，温度高只能说明分子的平均动能大。
本题考查了热力学第二定律、气体压强、热平衡定律等热学基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化理解并记忆。
 

9.【答案】BD 

【解析】解：A、由乙图可知，处的质点a在时刻向y轴正方向运动，结合甲图可知a质点重复其右侧质点的振动，所以波沿x轴负方向传播，故A错误；
B、由乙图知，质点的振动周期为，由甲图知，波长，则波速为，代入数据得，故B正确；
C、由乙图知，质点的振动周期为，所以质点a在的时刻的振动情况与时刻的振动情况相同，即a质点处于负的最大位移处，所以加速度沿y轴正方向，故C错误；
D、由乙图知，a质点的振幅为，振动周期为，则圆频率，代入数据可得，结合数学图像平移知识可得a质点的振动方程为。
故选：BD。
在乙图上读出质点a在时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速，根据时间与周期的关系，分析质点的状态；由乙图读出a质点的振幅为、振动周期，计算圆频率，结合数学知识可求a质点振动方程。
本题属于波的图象的识图、振动图象的识图和对质点振动的判断问题，考查知识点全面，重点突出，充分考查了学生掌握知识与应用知识的能力。
 

10.【答案】BD 

【解析】解：时刻电动势为零，线圈磁通量最大，矩形线圈位于中性面，故A错误；
滑动变阻器滑动触头从最下端逐渐向上移动，阻值R减小，设流经r的电流为：，因为：：1，则电流；
原线圈电压：
副线圈电压：
R消耗的功率
当时规律最大，最大功率为：
此时：，其中，代入数据得：
所以从最下端滑到最上端的过程中，R消耗的功率先增大后减小，故B正确，C错误；
D.原线圈电流，则分钟内r产生的焦耳热为：
代入数据解得：，故D正确。
故选：BD。
时矩形线圈位于中性面；列方程找到R消耗的功率的表达式即可找到功率的变化及最大值；由计算热量。
此题考查了交变电流的产生规律和变压器的工作原理，首先要能够求出闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势的瞬时值和有效值，知道变压器的变压比和变流比规律，输入功率等于输出功率等关系。
 

11.【答案】④    大 

【解析】解：需要油酸薄膜的形状稳定之后，才能放玻璃板，描绘油酸膜形状，所以操作有问题的是④
根据公式分析，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积，则
，
则油酸分子的直径为

痱子粉撒的太厚，会导致油膜不能充分展开，S偏小，d偏大。
故答案为：④；；大
需要油酸薄膜的形状稳定之后，才能放玻璃板，描绘油酸膜形状；
根据体积分数及一滴的体积计算出一滴油酸中的体积，然后再利用来计算分子直径；
痱子粉撒的太厚，会导致油膜不能充分展开。
本题主要考查了油膜法测分子直径的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式完成分析即可。
 

12.【答案】平行   

【解析】解：单缝和双缝应该相互平行，使通过光的光强最大，干涉图样明亮清晰；
仅将凸透镜与滤光片的位置互换后，不影响条纹间距，故A错误；
B.仅将绿色滤芯光片换成红色的滤芯光片，光的波长变大，根据条纹间距公式可知光屏上得到的条纹间距变大，条纹变疏，故B正确；
单缝和双缝间距不影响条纹间距，条纹疏密不变，故CD错误。
故选：B。
游标卡尺主尺的读数为，游标尺的最小分度为，读数为，故游标卡尺读数为；
条纹间距为：
根据，可得：
故答案为：平行；；；
根据光强影响干涉图样进行分析；
根据条纹间距公式分析；
根据游标卡尺读数方法读数；
根据条纹间距公式推导波长并计算。
本题考查用双缝干涉测光的波长实验，要求掌握实验原理、实验装置、数据处理。
 

13.【答案】解：由两球静止时的力平衡条件，得弹簧的劲度系数为：
由；

剪断A、B间细线后，A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为；
弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置。
悬挂B球后又剪断细线，相当于用手把A球下拉后又突然释放，刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅，即；
振动过程中物块A最大加速度为：
物块A在最高点时具有最大加速度，加速度的方向向下，重力与弹簧的弹力一起提供加速度，由牛顿第二定律得：

代入数据得：，方向竖直向下；
答物块A做简谐运动的振幅是；
物块A在最高点时弹簧的弹力大小为4N，方向竖直向下。 

【解析】先研究AB两球，由平衡关系要得出劲度系数；刚剪断细线时小球的加速度最大，此处相当于是小球到达简谐运动的振幅处。
剪断绳子是瞬间，小球A的加速度最大，此时小球A受到的合力大小等于B的重力，由此求出加速度；
由简谐振动的对称性，小球A在等高点的加速度与小球A在最低点的加速度大小相等，由此求出弹簧对A的作用力的大小和方向。
解决简谐运动的题目应注意找出平衡位置，找出了平衡位置即能确定振幅及最大加速度。
 

14.【答案】解：①设细管的横截面积为S
对B气体：
对A中气体：
且：，，，，
代入数据解得：

又：，
故注入水银柱的长度为：

②自由落体后，
由，和
得，
可得竖直管内的水银柱高度为
答：①向竖直管中缓慢注入水银，直到B中气柱长度变为求注入管中的水银柱的长度为；
②让整个装置保持图示形状不变做自由落体运动，则竖直管内水银的高度为18cm。 

【解析】以被封闭气体为研究对象，气体做等温变化，尤其注意被封闭气体压强的变化。
本题考查了玻意耳定律。抓住气体不变的参量，选择相应的气体实验定律是本题的关键。
 

15.【答案】解：由题意知，根据法拉第电磁感应定律可得前2s产生的感应电动势：

根据闭合电路欧姆定律有电流为：

根据楞次定律可知感应电流的方向为b到a；
导体棒所受最大静摩擦力为：

当导体棒刚要向下滑动时，摩擦力方向沿导轨向上，安培力最小值有：

解得：，
当导体棒刚要向上滑动时，摩擦力方向沿导轨向下，安培力最大值有：

解得：，
由图乙可知在内的函数关系式为：
故当时，，而B达不到，所以在内静止释放导体棒都能保持静止；
由题意知当导体棒匀速下滑时，导体棒受力平衡有：

而根据闭合电路欧姆定律有：

联立代入数据可得：
导体棒下滑到底端过程中根据：

可得，故下滑过程中根据功能关系可知系统产生的热量：

代入数据解得：，所以电阻R产生的热量为：

答：通过导体棒的电流，方向由b到a；
在内静止释放导体棒都能保持静止；
的大小为、此过程中电阻R上产生的热量Q为 

【解析】根据法拉第电磁感应定律求感应电动势大小，根据欧姆定律求感应电流大小，根据楞次定律判断感应电流方向；
当导体棒受到摩擦力小于最大静摩擦力时，释放导体棒能保持静止，分析摩擦力沿导轨向上和向下时的磁感应强度大小即可；
当导体棒受力平衡时速度最大，根据平衡条件即可求最大速度；下滑过程中根据功能关系可知系统产生的热量Q，根据闭合电路规律即可知R上产生的电热。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。