福建省厦门市2021-2022学年高二上学期质量检测（期末）物理试题（解析版）-A4

这是一份福建省厦门市2021-2022学年高二上学期质量检测（期末）物理试题（解析版）-A4，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷
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. 如图所示，闭合圆形线圈放在范围足够大的匀强磁场中，下列情况线圈中能产生感应电流的是（ ）
A. 线圈向右平移
B. 线圈向上平移
C. 线圈以ab为轴转动
D. 线圈绕过圆心O且垂直于线圈平面的轴转动
【答案】C
【解析】
【详解】A．线圈向右平移，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误；
B．线圈向上平移，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流。故B错误；
C．线圈以ab为轴转动，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流。故C正确；
D．线圈绕过圆心O且垂直于线圈平面的轴转动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误；
故选C。
2. “反天刀”是生活在尼罗河的一种鱼类，沿着它身体的长度方向分布着电器官，这些器官能在其周围产生电场。如图为“反天刀”周围的电场线分布示意图，A、B为电场中的两点，下列说法正确的是（ ）
A. “反天刀”周围的电场与等量同种电荷周围的电场相似
B. “反天刀”周围的电场线是真实存在的
C. A点的电场强度比B点的大
D. A点的电势比B点的高
【答案】D
【解析】
【详解】A．反天刀鱼周围的电场线类似于等量异种点电荷形成的电场，故A错误；
B．电场线是为描绘电场而假想的线，并不是真实存在的，故B错误；
C．电场线的疏密反映场强的大小，A点电场线稀疏，B点电场线密集，所以A点的电场强度比B点的电场强度小，故C错误；
D．沿电场线电势逐渐降低，故A点的电势比B点的高，故D正确。
故选D。
3. 酒精测试仪常用于现场检测机动车驾驶人员是否饮酒，其核心元件是半导体型酒精气体传感器，这种传感器的电阻会随着酒精气体的浓度增大而减小。某同学将一个酒精气体传感器连接在如图所示的电路中，则（ ）
A. 电压表V1示数越大，表示酒精气体浓度越高
B. 电压表V2示数越大，表示酒精气体浓度越高
C. 酒精气体浓度越高，电压表V1示数的改变量△U1与电流表示数的改变量△I之比越大
D. 酒精气体浓度越高，电压表V2示数的改变量△U2与电流表示数的改变量△I之比越大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．若酒精气体浓度变高，则传感器的电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，则电压表V1示数变大，则和r分得的电压增大，则电压表V2示数减小，故A正确，B错误；
C．因为
则酒精气体浓度越高，电压表V1示数的改变量△U1与电流表示数的改变量△I之比保持不变，选项C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律
故
由此发现，酒精气体浓度越高，电压表V2示数的改变量△U2与电流表示数的改变量△I之比不变，故D错误。
故选A。
4. 如图甲所示，物块A、B在光滑的水平面上运动，A的质量mA=1.0kg，B的左侧与水平轻弹簧拴接。物块A与弹簧接触前后A、B的v－t图像如图乙所示，则（ ）
A. 物块B的质量为2.0kg
B. 物块A与弹簧接触过程中，物块B的加速度一直在增大
C. 物块A与弹簧接触过程中，弹簧的最大弹性势能为6J
D. 物块A与弹簧接触过程中，弹簧弹力对A的冲量为－2N·s
【答案】C
【解析】
【详解】A．两物块相互作用过程，根据动量守恒定律可得
根据乙图，读出
解得
故A错误；
B．物块A与弹簧接触过程中，当两物块速度相等时弹簧压缩量最大，弹力最大，物块B的加速度最大，故物块B的加速度并不是一直在增大，故B错误；
C．物块A与弹簧接触过程中，当两物块速度相等时弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
故C正确；
D. 弹簧弹力对A的冲量等于A的动量变化量
故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题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. 期末复习备考中，小鹭同学在课本中选取了甲、乙、丙、丁四幅图片进行知识回顾，以下观点正确的是（ ）
A. 图甲电容器充电过程示意图，此过程中电容器所带电荷量增加，其电容也增大
B. 图乙中的水波发生了衍射现象，当波源的频率减小时，衍射现象会更加明显
C. 图丙为指针式多用电表，将选择开关旋至不同倍率的欧姆挡位时，欧姆表的内阻不变
D. 图丁中当救护车从路面飞驰而过时，站在车前方的人听到救护车鸣笛声的频率比站在车后方的人听到的高
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图甲为电容器充电过程示意图，此过程中电容器所带电荷量增加，但是电容器的电容与带电量无关，即电容不变，选项A错误；
B．图乙中的水波发生了衍射现象，当波源的频率减小时，波长变大，则衍射现象会更加明显，选项B正确；
C．图丙为指针式多用电表，将选择开关旋至不同倍率的欧姆挡位时，欧姆表的内阻会发生变化，选项C错误；
D．图丁中当救护车从路面飞驰而过时，根据多普勒效应，站在车前方的人听到救护车鸣笛声的频率比站在车后方的人听到的高，选项D正确。
故选BD。
6. 如图所示实线表示电场线，虚线OPQ表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，其中过P点的切线与该处的电场线垂直，则（ ）
A. 粒子带正电
B. 粒子在P点时的加速度小于在Q点的加速度
C. 粒子在P点时所受电场力瞬时功率为零
D. 粒子从O点运动到Q点的过程中，在P点的电势能最大
【答案】CD
【解析】
【详解】A．带电粒子的轨迹向右上弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向右上。可知带电粒子带负电。故A错误；
B．电场线的疏密表示场强大小，由图可知，粒子在P点的场强大于在Q点的场强，在P点的加速度大于Q点的加速度。故B错误；
C．由题可知粒子过P点的切线与该处的电场线垂直，则粒子受到的电场力方向与粒子在P点的速度方向垂直，所以此时刻粒子受到的电场力做功的功率为零。故C正确；
D．从O点到P点，电场力做负功，电势能增加；由P点到Q点，电场力做正功，电势能减少，所以在P点的电势能最大。故D正确；
故选CD。
7. 反射速调管是一种常用的微波振荡器件，它利用电子在电场中的往返运动来产生微波。真空中存在一静电场，方向平行于x轴，其电势随x的变化如图所示。一电子从x=－0.4cm处开始由静止释放，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。已知电子所带电量为－1.6×10－19C，质量约为9×10－31kg，则（ ）
A. 坐标原点左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比为5：3
B. 电子从x=－0.4cm处向右运动过程中，电势能先增大后减小
C. 电子的最大速度约为7.1×107m/s
D. 电子做往返运动的周期约为1.6×10－9s
【答案】AD
【解析】
【详解】A. 坐标原点左侧电场强度
右侧电场强度的大小
则场强大小之比为5：3，选项A正确；
B 电子从x=－0.4cm处向右运动过程中，电势先升高后降低，则电势能先减小后增大，选项B错误；
C. 电子到达O点时速度最大，根据
解得电子的最大速度约为
选项C错误；
D. 由图像可知，电子运动到O点右侧x=cm处速度减为零，则电子做往返运动的周期约为
选项D正确。
故选AD。
8. 如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。t=0时刻，一物块从其正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，其位置随时间变化的图像（x－t）如图乙所示，其中t=0.2s时物块刚接触薄板。弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则（ ）
A. t=0.2s后物块做简谐运动
B. t=0.4s时物块的加速度大于重力加速度
C. 若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后振动的周期增大
D. t=0.2s后物块坐标位置随时间变化关系为（m）
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．t=0.2s时物块刚接触薄板，落至薄板上后和薄板始终粘连，构成竖直方向的弹簧振子，并且从图像看，0.2s以后的图像为正弦函数曲线，故A正确；
B．薄板为轻质薄板，质量可忽略不计。由图乙可知，B点是图像的最高点，C点是图像最低点，根据简谐运动的对称性可知，最高点的加速度和最低点的加速度大小相等，即，由简谐运动的加速度满足
可知，与x成正比，设A点处的偏离平衡位置位移大小为为，C点处偏离平衡位置的位移大小为，有，所以，故，到A点时，物块只受重力，，所以，故B正确；
C．弹簧振子的周期只与震动系统本身有关，与物块起始下落的高度无关，故物块与薄板粘连后震动周期不变，故C错误；
D．由图乙可知，因为
振幅为0.2m，0.2s后物块位置随时间变化关系式为
当t=0时，，代入上式得
所以
（m）
故D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷
三、非选择题：共60分其中9、10为填空题1.12为实验题，13－15为计算题。
9. 图甲为一简谐横波在t=2s时的波形图，Q是平衡位置在x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，根据图像可以判断：
（1）这列波沿x轴_______（选填“正”、“负”）方向传播；
（2）在t=2s到t=12s这段时间内，质点Q运动的路程为_______cm。
【答案】 ①. 负 ②. 200
【解析】
【详解】（1）[1]由振动图像可知，2s时质点Q沿y轴正方向运动，根据振动与波动的关系（比如带动法每个质点的振动都紧随临近的更靠近波源的质点）可知，这列波沿x轴负方向传播。
（2）[2]根据图乙，质点Q的振动周期为2s，振幅为10cm，质点在一个周期内的路程为4A，所以在t=2s到t=12s这段时间内，质点Q运动的路程为
10. 夏天天气炎热，同学们常用手持式微型电风扇来降温解暑。某小组拆下一个小电风扇的电动机，设计了如下图所示的实验电路，其中电源的电动势E=12V，内阻r=3Ω，小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率为0.75W，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，当R=7Ω时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，可以得出：
（1）该电动机正常工作时的功率为________W；
（2）若已知该电动机线圈电阻RM=2Ω，则其正常工作时的输出功率为_______W。
【答案】 ①. 1.95 ②. 1.77
【解析】
【详解】（1）[1]小灯泡正常发光，电路中的电流为
电动机两端的电压
此时电动机正常工作，所以电动机的功率
（2）[2]电动机的发热功率为
电动机的输出功率为
11. 某实验小组利用单摆来测量厦门的重力加速度。
（1）实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图甲所示，其读数_______mm；测量单摆周期时秒表读数如图乙所示，其读数为_______s；
（2）小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，做出T2－L图像如图丙所示，可测得厦门的重力加速度g=______m/s2（结果保留三位有效数字）；
（3）图丙中图像没有过坐标原点的原因可能是_______。
A.误将摆线长作为摆长
B.误将摆线长加小球直径作为摆长
【答案】 ①. 22.6 ②. 110.0 ③. 9.86#9.87 ④. A
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
[2]秒表分针示数为1min，秒针示数为50.0s，所以秒表读数为
（2）[3]由单摆周期公式
得
结合图像，则斜率k为
则有
若代入的π为3.14，则求得结果为9.86m/s2。
（3）[4]图像不过坐标原点，如果从L为0处，图线继续向前延伸，则图线会交于x轴的负半轴，这时如果将图线向右平移让交于x轴负半轴的点平移到坐标原点，就会发现，在相同的周期下，摆长偏小，故可能为误将摆线长作为摆长，没有算上小球的半径。
故选A。
12. 某实验小组准备测量一节旧干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
电压表V（量程3V，内阻约6kΩ）
电流表A1（量程0.6A，内阻约0.1Ω）
电流表A2（量程3mA，内阻约50Ω）
滑动变阻器R1（最大阻值200Ω）
滑动变阻器R2（最大阻值5Ω）
开关，导线若干
（1）电流表应选用________滑动变阻器应选用_________；（选填“A1”、“A2”、“R1”、“R2”）
（2）将图甲的实物图连接完整；________
（3）乙同学将测得的数据在坐标纸上描点连线后画出U－I图像如图乙所示，并求出电动势E=_______V，内阻r=______Ω，实验测得的电动势______真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. A1 ②. R2 ③. ④. 1.44－1.46 ⑤. 0.96－1.05 ⑥. 小于
【解析】
【详解】（1）[1][2]电路中的电流不超过0.6A，则电流表应选用A1；为方便调节，则滑动变阻器应选用阻值较小的R2；
（2）[3]实物图连接如图；
（3）[4][5]根据U－I图像可得电动势
E=1.45V
内阻
[6]由于电压表的分流作用，使得实验测得的电动势小于真实值。
13. 如图所示，光滑绝缘细杆沿竖直方向固定，其底端O固定一带正电的点电荷。一质量为m、电荷量为+q的小球，中心开孔套在杆上，孔径比杆的直径略大，小球恰能静止在距O点为h的A点。现将小球移至距O点为2h的B点由静止释放，小球运动至A点时速度大小为v。已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：
（1）O点处点电荷电量Q及小球在B点释放时的加速度大小a；
（2）B、A两点的电势差UBA。
【答案】（1）；；（2）或
【解析】
【详解】（1）小球最开始静止在距O点高为h的A点，由受力平衡有

解得

小球在B点由静止释放时，由牛顿第二定律有

解得

（2）小球由B运动到A，由动能定理有
解得
（另一种方法：由点电荷电势公式，此公式高中阶段不要求掌握，可知

解得

这种解法和结果也正确）
14. 中国女子短道速滑队曾多次在国际大赛上摘金夺银，为祖国赢得荣誉。如图所示，在某次3000m接力赛练习中，“接棒”运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙的速度大小为12m/s，甲的速度大小为10m/s，此时乙沿水平方向猛推甲一把，使甲以13m/s的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，已知甲、乙运动员的质量均为60kg，乙推甲的时间为0.8s，在乙推甲的过程中，求：
（1）乙对甲的平均作用力大小；
（2）若乙所消耗化学能的20%转化为二者增加的动能，求乙所消耗的化学能。
【答案】（1）225N；（2）900J
【解析】
【详解】（1）乙推甲的过程中，对运动员甲，由动量定理有
代入数据得
F=225N
（2）乙推甲的过程中，两者所组成的系统动量守恒，有


代入数据得
E=900J
15. 如图所示，质量为m、长度为L的“”型平板A（前端挡板厚度忽略）静止在光滑水平面上，其上表面光滑，左端刚好与一电场强度大小为E、方向水平向右的匀强电场左边界齐平。现将质量为m，电荷量为+q的物体B（可视为质点）轻放在A左端，并在电场力作用下开始运动。B与挡板的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短，电荷始终没有发生转移，求：
（1）B与挡板发生第一次碰撞后，平板A的速度大小；
（2）B从开始运动到与挡板在电场中发生第二次碰撞的过程中，B电势能的变化量；
（3）要使B与挡板至少发生5次碰撞，匀强电场宽度d的范围。
【答案】（1） ；（2）△Ep=-5qEL；（3）d>32L
【解析】
【详解】（1）由动能定理

解得
由动量守恒定律和机械能守恒定律
解得
（2）第一次碰撞结束后，A水平向做右匀速直线运动，B水平向右做匀加速直线运动
解得
第一次碰撞到第二次碰撞，B水平向右发生的位移
从开始到第二次碰撞，B发生的总位移
电场力做的功
解得
△Ep=-5qEL
（3）第二次碰撞前的A、B的速度分别为vA20、vB20
解得
第一碰撞后到第二次碰撞前A做匀速直线运动
A、B碰撞后交换速度，第二次碰撞后A、B的速度为vA2、vB2
第二次碰撞到第三次碰撞A、B发生的位移为x3
第三次碰撞前的A、B的速度分别为vA30、vB30
同理利用交换速度可得第三次碰撞后两物体的速度分别为
第三次碰撞到第四次碰撞A、B发生的位移为x4
第四次碰撞前的A、B的速度分别为vA40、vB40
同理利用交换速度，可得第四次碰撞后两物体的速度分别为
从第四次碰撞后A、B速度再次相等，所需要的时间为t5
要使A、B间至少发生5次碰撞，需要满足d>dmin，即d>32L