2021-2022学年四川省甘孜州高二下学期学业质量统一监测期末统考物理试题 （解析版）

甘孜州2022学年学业质量统一监测期末统考

（高二理科）物理

单项选择题3*10

1. 如图所示，将磁传感器探头放在磁场中，可以很方便的测量磁场的强弱和方向。探头可能是（　　）

A. 霍尔元件 B. 热敏电阻 C. 感应线圈 D. 电容器

【答案】A

【解析】

【详解】将探头放在磁场中，可以很方便的测量磁场的强弱和方向，将磁信号转变为电信号，所以探头是霍尔元件。

故选A。

2. 如图所示，能观察到电流表指针发生偏转的操作是磁铁（　　）

A. 静止在线圈中 B. 插入线圈中 C. 静止在线圈的左侧 D. 静止在线圈的上方

【答案】B

【解析】

【详解】B．感应电流的产生条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，磁铁插入线圈中过程穿过线圈的磁通量发生了变化，回路中会产生感应电流，能观察到电流表指针偏转，故B正确；

ACD．磁铁静止时，无论静止在什么位置，穿过线圈的磁通量都不发生变化，都不会产生感应电流，故ACD错误。

故选B。

3. 下列有关光学现象说法不正确的是（　　）

A. 阳光透过树叶地面上形成圆形亮斑属于小孔成像现象

B. 儿童玩具泡泡机喷出的气泡呈现彩色属于光的干涉现象

C. 白光通过三棱镜后在光屏上出现彩色条纹是光的干涉现象

D. 刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象造成的

【答案】C

【解析】

【详解】A．阳光透过树叶在地面上形成圆形亮斑属于小孔成像现象，选项A正确，不符合题意；

B．儿童玩具泡泡机喷出的气泡呈现彩色属于光的干涉现象，选项B正确，不符合题意；

C．白光通过三棱镜后在光屏上出现彩色条纹是光的折射产生的色散现象，选项C错误，符合题意；

D．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象造成的，选项D正确，不符合题意。故选C。

4. 如图是种电容式键盘，每个键下面还有一块可上下移动的小金属片。与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片。这样两块金属片就组成个小平行板电容器。当键被按下时，引起电容改变的因素是（　　）

A. 两块金属片间的电压

B. 两块金属片上电量

C. 两块金属片间的距离

D. 两块金属片的正对面积

【答案】C

【解析】

【详解】平行板电容器电容的决定式

当键被按下时，其下方金属片与另一块固定的小金属片之间距离减小，电容C增大，平行板电容器的电容取决于组成电容器的材料性质以及内部结构，与电容器是否带电无关，故ABD错误，C正确。

故选C。

5. 如图所示，电磁感应式手机无线充电的原理与变压器类似，在充电基座上的送电线圈接入交流电时产生磁场，手机中的受电线圈感应出电流，实现为手机充电的目的。则在充电过程中（　　）

A. 受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变

B. 送电线圈中电流产生的磁场是变化的磁场

C. 送电线圈和受电线圈不是通过电磁感应实现能量传递

D. 由于手机和基座没有导线连接，所以不能传递能量

【答案】B

【解析】

【详解】AB．由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，产生的磁场也是周期性变化的，故A错误，B正确；

C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，故C错误；

D．无线充电器的优点之一是不用传统的充电线连接到需要充电的终端设备上的充电器，但充电过程中由于存在电磁泄漏，故仍有电能量损失，故D错误。

故选B。

6. 如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是（   ）

A. 把R2的滑片向左移动 B. 把R2的滑片向右移动

C. 把R1的滑片向左移动 D. 把开关S断开

【答案】A

【解析】

【详解】AB．变阻器R2处于分压状态，电容器两端电压等于变阻器R2左半段的电压，故要减小变阻器R2左半段的电阻值，变阻器R2滑片应该向左移动，A正确、B错误；

C．R1与电容器串联，是断路状态，对电容器两端电压没有影响，C错误；

D．开关S断开，电容器相当于接在电源两端，电压变大，尘埃向上运动，D错误。

故选A

7. 如图，画出了一列向+x轴传播的横波在某个时刻的波形图，由图像可知（　　）

A. 质点此时向方向运动

B. 质点此时向方向运动

C. 质点的振幅是

D. 质点再经过通过的路程是，偏离平衡位置的位移是

【答案】C

【解析】

【详解】AB．质点b此时正位于波传播方向波形的下坡，所以正向+y方向运动；质点d正位于波传播方向波形的上坡，所以正向－y方向运动，故AB错误；

C．质点的振幅是，故C正确；

D．质点再经过通过的路程是，偏离平衡位置的位移是，故D错误。

故选C。

8. 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间（　　）

A. 两个金属环都向左运动

B. 两个金属环都向右运动

C. 从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向

D. 铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力

【答案】C

【解析】

【详解】C．开关S闭合后，线圈中的电流从右侧流入，由安培定则可知，磁场方向向左，在合上开关S的瞬间，磁场变强，由楞次定律可知，从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向，故C正确；

AB．铝环所在位置的磁场有沿铝环圆心向外的分量，由左手定则可判断铝环受到的安培力有向左的分力，可知铝环向左运动，同理可判断，铜环向右运动，A、B错误；

D．由于铜的电阻率较小，铜环和铝环的形状大小相同，所以铜环的电阻较小，故铜环中的感应电流较大，则铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力，故D错误．

故选C。

9. 如图所示是一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】由图可知，交变电流的周期，由有效值的定义可得

解得该交变电流的有效值为

选项D正确，ABC错误；

故选D。

10. 2021年3月14日20时57分，四川甘孜州九龙县雪洼龙镇耳朵村因为强对流天气产生雷击引发森林火灾。在建筑物安装避雷针是防雷击的有效方法。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线代表了避雷针，为水平地面，是电场线中两个点，下列说法正确的是（　　）

A. 点的电势比点的电势低

B. 点的场强比点的场强大

C. 在试探电荷从点到点的多条路径中，沿直线走电场力做功最少

D. 的电势为零，且地面附近的电场线和地面垂直

【答案】D

【解析】

【详解】A．沿电场方向电势减小，​点的电势比​点的电势高，故A错误；

B．电场线疏密表示电场的强弱，​点的场强比​点的场强小，故B错误；

C．根据静电力做功的特点可知，试探电荷从​点到​点，无论沿那条路径，电场力做功一样多，故C错误；

D、​的电势为零，地面为等势面，则​表面附近的电场线与地面都是垂直的，故D正确。

故选D。

11. 下列物理公式属于比值定义式的是（　　）

A. ​ B. ​

C. ​ D. ​

【答案】AD

【解析】

【详解】A．公式​是电容的定义式，采用比值法定义，故A正确；

B．公式是匀强电场电场强度的计算式，不是定义式，故B错误；

C．公式是电流的计算式，不是定义式，故C错误；

D．公式是磁感应强度的定义式，采用比值法定义，故D正确。

故选D。

12. 理想变压器原线圈串接电流表A1连接在电压有效值不变的交流电源上，变压器副线圈连接的电路如图所示，各电表均为理想电表。滑动变阻器滑片P下滑过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表V示数变大 B. 电流表A1示数变大

C. 电流表A2示数变大 D. 电阻R1消耗的电功率减小

【答案】BC

【解析】

【详解】A．原线圈接在电压有效值不变的交流电源上，所以副线圈的输出电压有效值也不变，滑动变阻器滑片P下滑过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则副线圈上电流增大，R1上的电压增大，电压表V示数变小，故A错误；

B．副线圈上电流增大，所以原线圈上电流也增大，电流表A1示数变大，故B正确；

C．副线圈的输出电压有效值不变，副线圈上电流增大，电压表V示数变小，R2上电流减小，所以电流表A2示数变大，故C正确；

D．副线圈上电流增大，通过电阻R1的电流变大，功率增大，故D错误。

故选BC。

13. 如图所示，在轴的上方有方向向下的匀强电场，在轴的下方有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一带正电的粒子（不计重力）在电场中点以的初速度平行于轴正方向射出，一段时间后进入磁场，然后又从磁场中射出。若粒子第一次从进入磁场到离开磁场的距离为，在磁场中运动的时间为t。则以下判定正确的是（　　）

A. 越大，粒子在磁场中运动的时间越长

B. 越大，粒子在磁场中运动的时间越短

C. 越大，粒子在磁场中运动的距离越长

D. 粒子在磁场中运动的距离与大小无关

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．带电粒子在匀强磁场的运动轨迹如图所示，带电粒子在竖直方向上的速度不变，粒子与磁场边界的夹角 满足

粒子的越大，越小， 粒子在磁场中转过的圆心角也越小，粒子在磁场中运动的时间越短，故B正确，A错误；

CD．粒子在磁场中运动的半径

在磁场中运动的距离

为定值，故C错误，D正确。

故选BD。

14. 如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为感应电流i的正方向，水平向右为边所受安培力F的正方向。下图正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．由图乙可知，0～1s内，磁场方向向里，磁场及磁通量均匀增大，根据楞次定律，判断感应电流方向为逆时针，为正方向；1～3s，磁感应强度B随时间t变化的斜率为负值，感应电流方向与0～1s内相反；同理，3～4s内，感应电流方向与0～1s内相同，故A正确，B错误；

CD．根据磁感应强度大小的变化规律，利用“增缩减扩”，可判断边所受安培力方向，0～1s内向右均匀增大，1～2s内向左均匀减小，2～3s内向右均匀增大，3～4s内向左均匀减小，故C错误，D正确。

故选AD。

15. 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨固定在竖直平面内，底端接一电阻R，轻弹簧上端固定，下端悬挂质量为m的金属棒，除电阻R外，其余电阻不计，导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为，弹性势能为Ep，将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，在其运动过程中始终保持水平且与导轨接触良好，重力加速度为g，列说法中正确的是（　　）

A. 当金属棒的速度最大时，弹簧的弹性势能也最大

B. 金属棒到达A处时，速度最大，加速度最小

C. 金属棒运动过程中，弹簧和金属棒组成的系统机械能不断减小

D. 最终金属棒一定静止在A处，运动过程中电阻R产生的总热量等于

【答案】CD

【解析】

【详解】A．金属棒的速度最大时，合力为零，由平衡条件有

金属棒原来静止时有

两式对比可得

即金属棒的速度最大时，弹簧的伸长量小于，即当金属棒的速度最大时，弹簧的弹性势能不是最大，故A错误；

B．金属棒第一次到达A处时，受到重力、弹簧的弹力和安培力，且重力与弹力大小相等、方向相反，安培力方向向上，所以合力等于安培力，方向向上，可知加速度方向向上，而速度最大时，加速度为零，重力等于弹簧弹力与安培力之和，故B错误；

C．金属棒运动过程中，金属棒克服安培力做功，内能增加，弹簧和金属棒组成的系统机械能不断减小，故C正确；

D．金属棒最后静止在A处，从释放到金属棒最后静止的过程中，其重力势能减小，转化成内能和弹簧的弹性势能，则由能量守恒定律可得：电阻R上产生的热量

故D正确。

故选CD。

非选择题

16. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，实验装置如图所示。

（1）该实验中用于测时间的仪器是下列中的___________。

A. B. C.       

（2）用游标卡尺测量小球直径如下图所示，则小球直径___________。

（3）为了更好的完成实验，下列做法正确的有___________

A.选择质量大些且体积小些的摆球

B.测量出悬线的长度作为摆长

C.为了使摆周期增大，要增大摆球的摆角

D.在摆球从最高点下摆时开始计时

【答案】    ①. B    ②. 2.06    ③. A

【解析】

【详解】（1）[1]该实验中需要测量准确的时间，所以选用秒表，故B准确，AC错误。

故选B。

（2）[2]小球直径

（3）[3] A．选择质量大些且体积小些的摆球，空气阻力对运动的影响可以忽略，测量结果更准确，故A准确；

B．测量出悬线的长度和摆球的半径之和作为摆长，故B错误；

C．为了使摆的周期增大，要增加摆线长，故C错误；

D．摆球在最低点时速度较大，因此取摆球运动到最低点为计时的起点，误差较小，故D错误。

故选A。

17. 要测量未知电阻（约为几欧）及两节新干电池的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的电路。实验室提供的器材除了被测电源及被测电阻，还提供了电流表A（量程0.6A，内阻；量程3A，内阻），电阻箱，两个电键，导线若干。

（1）请根据电路图将图乙中的实物连接完整。（       ）

（2）实验时，先将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合电键，再闭合电键，调节电阻的阻值，使电流表的指针偏转较大，记下这时电流表的示数，电阻箱接入电路的阻值；断开电键，将电阻箱接入电路的电阻调___________（填“大”或“小”），使电流表的示数仍为，记下这时电阻箱接入电路的阻值，则___________。

（3）保持电键断开，多次调节滑动变阻器，记录每次调节后电流表的示数I及电阻箱接入电路的电阻R，根据测得的多组I、R，作出图像，得到图像的斜率为k，图像与纵轴的截距为a，则电池的电动势E=___________，内阻r=___________。（均用已知或测量物理量符号表示）

【答案】    ①.     ②. 小    ③.     ④.     ⑤.

【解析】

【详解】（1）[1]由于电池中允许通过的电流不超过0.5A，因此电流表的量程选用0.6A的量程。

实物连接如图所示

（2）[2][3]根据题意可知，断开后，电路中的电阻增大，电流减小，要使电流还是调节为，应该减小电阻箱的电阻，根据等效原理可知

（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律

得到

根据题意得

解得

18. 如图 所示，平静湖面岸边的垂钓者的眼睛恰好位于岸边点正上方的高度处， 浮标离点的距 离， 鱼饵灯在浮标正前方处的水下深度处， 垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住。 求：

（1） 水的折射率；

（2） 若鱼饵灯缓慢坚直上浮， 当它离水面多深时， 鱼饵灯发出的光恰好无法从水面 间射出。（结果可以用根号表示）

【答案】（1）​；（2）​

【解析】

【详解】（1）由几何关系可得：

入射角

可得

​

折射角

可得

​

根据光的折射定律可知

​

（2）当鱼饵灯离水面深度为​时，水面​间恰好无光射出，此时鱼饵灯与浮标的连线和竖直方向夹角恰好为临界角​，有：

​

根据几何关系有

​

解得

​

19. 如图所示，质量为、电荷量为的带电粒子，以初速度从点沿垂直磁场边界的方向射入磁感应强度为的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，从点飞出磁场。不计带电粒子所受重力。

（1） 请判断该带电粒子的正负；

（2） 求 MN的距离；

（3） 如果在磁场区域还存在匀强电场， 该粒子从点进入就做匀速直线运动， 求电场强度的大小和方向。

【答案】（1）负电；（2）​；（3）​；方向平行与 ​， 由​指向​

【解析】

【详解】（1）根据左手定则可知该粒子带负电；

（2）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，根据牛顿第二定律有

​

解得

M、N​的直线距离为

（3）要使该粒子做匀速直线运动，则粒子所受洛伦兹力与电场力大小相等，即

解得

方向平行与 MN​，由​指向​。

20. 如图 （） 所示， 足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置， 两导轨间 距离为， 导轨平面与水平面间的夹角为， 磁感应强度为的匀强磁场垂 直于导轨平面向上， 导轨的两端连接阻值为的电阻， 金属棒垂直于 导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连， 金属棒的质量， 电阻， 重物的质量， 如果将金属棒和重物由静止释放， 金属棒沿斜面上 滑距离与时间的关系图像如图（） 所示， 不计导轨电阻， 取。求：

（1）0时刻金属棒的加速度；

（2）磁感应强度的大小（结果可保留根号）；

（3）内电阻产生的热量

【答案】（1）​；（2）​；（3）​

【解析】

详解】（1）对金属棒和重物整体

​

解得

 ​

（2）由题图（b）可以看出最终金属棒​将匀速运动，匀速运动的速度

​

感应电动势

​

感应电流

​

金属棒所受安培力

 ​

匀速运动时， 金属棒受力平衡， 则可得

 ​

联立解得

 ​

（3）由能量守恒定律得

解得

 ​

又因为

 ​

联立解得

 ​