河南省驻马店市2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题及答案.pdf

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1、驻马店市2021-2022学年高二下学期期终考试物理试题注意：本试卷共三大题。本场考试时间90分钟，卷面满分110分。第 I卷（选择题48分）一、选择题（本题共有12小题，每小题4 分。在每小题给出的四个选项中，18 题只有一个选项正确：912题有多个选项正确，全部选对得4 分，选对但选不全的得2分，选错或不答的得0 分）1.下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是A.彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，两导线中的电流均增大B.线圈绕平行于匀强磁场的转轴0 0 匀速转动C.线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动D.圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大导线中的电

2、流2.如图所示，通电螺线管左端外侧和内部分别静止悬吊导体环和4环 c 套在螺线管正中间，并与螺线管共轴。当滑动变阻器R 的滑动触头向右滑动时，下列说法正确的是A.a环向左摆B为环有缩小的趋势C.c环有扩大的趋势D.三个环中感应电流方向相同3.在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接。先闭合电建，同学们并没有触电的感觉,稳定之后再断开电键时同学们会因触电而尖叫。从闭合电键开始计时，以下关于通过线圈的电流h和通过几位同学的电流h随时间变化的图像可能正确的是4.一电阻为10。的金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂

3、直,穿过线框的磁通量0 随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为A巫A50B旦25C.立A25D.0.04A5.在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的区域,垂直电场线和磁感线方向以速度vo射入场区，则一电子沿A.若 voE/B,B.若 voE/B,C.若 voWE/B,D.若 vovo电子沿轨迹II运动，射出场区时速度Vvo电子沿轨迹 I运动，射出场区时速度6.如图所示，有一个匀强电场，电场线与平面平行。以原点。为圆心、点的电势为9=（20sin6+15）V,。为该点与圆心连线跟x 轴的夹角,大小和方向，下列结论正确的是5cm为半径的圆周上任意一关

4、于该匀强电场电场强度的A.场强大小为400V/m,B.场强大小为800V/m,C.场强大小为800V/m,D.场强大小为400V/m,方向沿y 轴负方向方向沿）轴正方向方向与x 轴正方向成4 5 角斜向右上方方向沿x 轴负方向7.如图所示，理想变压器原线圈接在输出电压恒定的正弦交流电源上,为 七 副线圈回路中导线电阻不计，A.变压器的输出功率一定减小B.变压器的输出功率一定增大C.变压器的输出功率一定不变D.通过电阻R 的电流一定增大原线圈回路中导线等效电阻当负载增加时8.如图所示，有一半圆形区域圆心为0,半径为R,内部及边界上均存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为3,直径MN处放有

5、一个很薄的荧光屏，有一个位置可以移动的粒子源A 可以向纸面内各个方向均匀发射同种带电粒子。已知粒子质量为加、电荷量为+/速度大小可调，粒 子 重 力 及 粒 M子间的相互作用不计。若粒子源A 位 于 圆 弧 的 中 点，要让粒子打中荧光屏上ON的中点Q,则粒子发射速度大小的范围是A/X X、X X X X oQ 1A,38m9.如图是某金属在光的照射下产生频率丫的关系图像，由图像可得EA.普朗克常量为上匕）B.该金属的逸出功为 EB.C迹Sm、4SqRB2m的光电子的最大初动能线 与入射光aC.入射光的极限频率为0532/eV0-0.54-IJ I-3.401-13.60D.入射光的频率为2%

6、时，光电子的最大初动能为2E10.如图为氢原子的能级示意图，则下列说法正确的是A.一个氢原子由激发态跃迁到基态后，该原子的能量一定减少B.一群处于=5 能级的氢原子最多能放出10种不同频率的光C.处于=2 能级的氢原子吸收210eV的光子可以跃迁到=3 能级D.用能量为14.0eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子电离11.如图甲所示，长直导线与导线框浦W 均固定于同一平面内。直导线中通以周期为T、大小和方向都随时间作正弦变化的交流电i,如图乙所示。取图甲所示电流方向为直导线中电流的正方向，则在0 T 时间内A.（时线框中电流最大，且有向右运动趋势 cB.工时线框中电流最大，但无相对运动趋势

7、林 o k-i C.电流方向由a尻而变为再变为abcda -/,.D.电流方向由adcb”变为abcz/a,再变为adcba 甲 乙12.如图所示，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处0 点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x 轴夹角均为仇一电容为C、板间距为d 的电容器与导轨左端相连。导轨上的金属棒与x 轴垂直，在外力厂作用下从。点开始以大小为v 的速度向右匀速运动，忽略所有电阻，则下列说法正确 一 一 “X X的是A.通过金属棒的电流在不断增大B.金属棒运动过程中，电容器上极板带负电C.金属棒到达的时，电容器间的电场强度为 竺 乌 幽

8、 旦dD.金属棒运动过程中，外力下做功的功率与时间成正比第n卷 非 选 择 题（共62分）二、实验题（本题共2小题，每空2分，共15分）13.（5 分）某同学在“研究电磁感应现象”实验中，实物电路连接如图。（1）实物图中有一个元件的位置接错了回路，请指出该元件的名称_ _ _ _ _ _。（2）在实验过程中，除了需要查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之 工 一间的关系外，还应查清（选 填 A”、B”或“A 和 B”）中导线的绕制方l向。回答下面的（3）（4）（5）三个问题，需从下列选项中选出一个，在答题卷相,应填空横线上，只须填上你选出的那个序号即可：（A）原磁场方向（B）B 线圈中磁通量

9、的变化情况（C）感应电流的磁场方向（D）B 线圈中磁通量的变化快慢（3）为了探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、_ _ _ _ _ _ _ _ _ 三者的关系。（4）实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B 线圈中电流表指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与 有关。（5）实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动快慢不同时，B 线圈中电流表指针偏转幅度不同,说明感应电流的大小与 有关。14.（10分）一多用电表的内部电路结构如图甲所示。己知表头G 的内阻为400C,满偏电流为2mA,定值电阻 Ri=1.0。、&=99.0。、5 9 2 0.0。、/?6=9.0X 1

10、03Q,电池电动势 E=1.5V。将选择开关S 置于“6”时，多 用 电 表 测 量 的 是（选填“电流”或“电压”），其量程为；（2）将选择开关S 置 于“4”，多用表的表盘如图乙所示，已知此时欧姆表的倍率是X 1 0 0,则 E=_V；（3）将选择开关S 置 于“3”，将红、黑表笔短接进行欧姆调零后，断开两表笔，将一定值电阻R接入两表笔间，表盘指针位置如图乙所示，则该电阻的阻值为 d若由于长时间不用，欧姆表内电池电动势降为1.2V,则该电阻真实值是 C。三、计算题（本题共3 小题，共 32分。解答时须写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中

11、必须写明数值和单位）15.（8 分）交流发电机模型示意图如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，/夕有一矩形线框外”可绕线框平面内垂直于磁感线的o。轴转动，由线框引出（1/的导线“e 和 4 分别与两个跟线框一起绕。O 轴转动的金属圆环相连接，金属 W）b圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动良好接触，这样矩形线圈在转动中就可 一欲以保持和外电路电阻R及理想交流电流表A 形成闭合电路。已知矩形线框ah边长度为人，儿边长度为氏 线框电阻为，匝数为，线框以恒定角速度3逆时针转动，其他电阻不计。求：（1）从中性面位置开始计时，写出电动势瞬时值e 的表达式（不要求给出推导过程）。（2）电流表A 的示数/

12、。（3）若不计一切摩擦，外力驱动线框转动一周所做的功W。16.（8 分）如图所示，真空室内存在垂直纸面向外、宽度为1 的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。某时刻静止在。点处的一个氢核黑R n经历一次a 衰变，生成针核Po和 a 粒子，a 粒子沿与下边界成0=6 0 角的方向垂直进入匀强磁场，恰好不从磁场的上边界射出。已知P。核的质量为M,a 粒子的质量为机、电荷量为q,衰变过程中释放的核能全部转化为a r.粒子和Po核的动能，不计粒子的重力和粒子间相互作用，光速为c,：;：求：,：K :（1）写出上述过程中的衰变方程。（2）衰变过程中的质量亏损O7.（1 6分）如图所示，平行光滑金属导轨固定在

13、水平面内，间距为L与倾斜光滑导轨平滑连接于M N处,M N、P Q间相距为L,M N、P Q之间的区域存在一竖直方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B,两材料相同、长度均为L的均匀导体棒a、b,分别放置在倾斜导轨和水平导轨上。现让。从某高度处自由滑下，若6发生碰撞，则为弹性碰撞。已知“棒质量为机、电阻为2 R,6棒电阻为R,两棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨足够长，电阻不计，重力加速度为g。（1）若a棒能通过磁场区域，则“棒滑下时的高度/至少为多少？（2）接上一问，若。棒滑下时的高度为4/7 ,求金属棒。第一次穿过磁场区域的过程中金属棒6上产生的焦耳热Q b。（3）在满足第二问的情况

14、下，已知。棒碰后返回未能再穿过磁场，求a棒最终停止的位置距磁场左边界MN的距离X。四、选考题（请考生从给出的18、19两题中任选一题作答；如果多选或者未选则按18题计分）1 8.【选修3 3（1 5分）（1）（5分）下 列 说 法 正 确 的 是。（填正确答案的标号。选对一个给2分，选对两个给4分，选对三个给5分。每错选一个扣3分，最低得分为0分）A.达到热平衡的两个系统，它们的分子总动能一定相等B.达到热平衡的两个系统，它们的分子平均动能一定相等C.某气体的温度升高时，该气体内所有分子的速率都增大D.像在液体中一样，在气体中也可以发生布朗运动E.布朗运动并不是液体或气体分子的运动，但反映了分

15、子运动的情况（2）（1 0分）如图所示，粗细均匀、足够长的导热U型管竖直固定放置，右管上端封闭，左管内有一个厚度和摩擦都不计的轻质活塞，管内水银把气体分成4、8两部分。管内水银面在同一高度时，活塞和右端封口在等高的位置，两部分气体的长度均为L o=2 0 c m。已知大气压强为p o=7 5 c m H g=l.O X l O 5 p a,环境温度不变，管的横截面积S=1 c m?。现用力尸缓慢向上提拉活塞，使两管内水银面高度差为/?=1 0 c m （右管内一直有水银存在），求：（i）活塞上升的距离L（i i）力产的大小。1 9.【选修3 4（1 5分）（1）（5分）一列沿x轴负方向传播的简

16、谐横波在f=1 s时刻的波形图如图所示，P、。两质点的横坐标分别为x p=4 m、x=8 m,随后3 s内质点P通过的路程为3 0 c m,则 下 列 说 法 正 确 的 是。（填正确答案的标号。选对一个给2分选对两个给4分，选对三个给5分。每错选一个扣3分，最低得分为0分）A.该简谐波的周期为4 sB.该简谐波的传播速度大小为2 m/sC.质 点。在f=I s时沿），轴负方向振动D.2 s后质点。点将运动到P 点、E.质点Q在f=0时刻位于负的最大位移处（2）（1 0分）如图所示，透明介质的横截面为直角三角形A B C,A B垂直B C,。为A B的中点,8 c长度为L 6=3 0。光屏与A

17、 C等长且平行正对，光屏与A C的距离也为人 某种单色光垂直B C射入介质，恰好在A C上发生全反射。已知光速为C,求：（i）光在该介质中的传播速度V。（i i）让该单色光从。点垂直射入介质，此单色光射出介质后，打在光屏上的位置到光屏上端M的距离s。驻马店市2021-2022学年高二下学期期终考试物理试题答案一、选择题（4 分义12=48分）123456789101112ADCCBADBA CA BB DC D二、实验题（共 15分）13.（5 分，每空 1 分）（1）电 键（或开关）（2）人和8 （3）（C）（4）（B）（5）（D）14.（10分，每空2分）（1）电压；100V （不带单位不

18、得分）（2）15 （3）13 0；104三、计算题（共 32分）15.（8 分）解：（1）电动势瞬时值e的表达式为e=nB 10）sinM-（2 分）（2）由全电路的欧姆定律得回路中的感应电流为i=-（1 分）R+r即 j-，叫，2 si n cot-（1 分）R+r电流表A的示数等于回路中电流的有效值，即为nBlJ2co-V2(/?+r)27r（3）线框转动的周期为T =C D外力驱动线框转动一周所做的功为（1分）（1分）（1 分）求得W=-L J-（1 分）R+r16.（8分）解：（1）氯核衰变方程为方2 R n 需 P o+：H e-（2分）（2）a粒子在磁场中做圆周运动，则2q%B=m

19、-（1 分）由几何知识有Rc o s6+R =d-（1 分）由动量守恒定律有0=匕-（1 分）反应放出的能量为A E =片-（1 分）根据质能方程AE=2VW C2-（1 分）日中且.一*。江 4 2（M +，”）82g2d2解得质量节损为，=-U-9Mmc（1分）17.（16分）解：设匕棒质量为明,，由密度定义和电阻定律可知mb _ 2Rm R可得b 棒质量为（1分）mh 2m（1分）（1）对导体棒。，自倾斜导轨上下滑过程由机械能守恒定律有mg4=；mv1-（1 分）在 a 棒通过磁场区域的过程中，由水平导轨和八 两棒组成的回路，其时刻的感应电流为由 题 意 和 动 量 定 理 有/=mv（

20、）-（1分）而 Z,=Z vA/-（1 分）R4,6联 立 可 得 钎！-a分）（2）对 a 棒，若滑下的初始高度为4%,则对下滑过程有4mgh()g my:（1分）设此时a 棒通过磁场区域时的速度为匕，则由动量定理有vB2L2vAr3R=mv-m v-（1分）由 心 匕串联可求得&（1分）QR _ B4L67R 18mR2（1 分）（3）对 、碰撞过程，由动量守恒定律有mvy=mv+lmv2-（1 分）由机械能守恒定律有g m 丫；-1 m V|,2+1.2mv-（1 分）碰后。棒反向，由动量定理有3R-mv-（1分）a棒向左运动的距离为X o=Z v A f-（1分）2/则最终停止的位置距

21、磁场左边界MN的距离为=/=-（1分）四、选考题18.【选修3 3（15分）（1）（5 分）B D E（2）（10分）解：（i）设活塞的横截面积为S,对B管气体Po A）S =PB（4+g“S-（2 分）对A管气体，设气体的长度为，压 强 为 则PA=PB-Ph=50 c m H g-（1 分）P L）S=PAL,AS（2 分）则活塞上升的距离为Lj+0.5h -4=1 5c m-（2分）（i i）对活塞 POS =F +AS-（2 分）解得尸=WN-（1分）31 9.【选修3*4（1 5分）（1）（5 分）A B E（2）（1 0分）解：（i）由图以及几何知识可知，发生全反射的临界角为C =6（y,由全反射条件有s i n C =-（1 分）n解 得 =毡-（1分）3光在介质中的传播速度u=-a分）n巧求得u =c-（1分）2（i i）单色光从。点射入后其路线如图所示。光线E点射出，到达光屏的G点，设光线射出后与法线夹角为a,射出前与法线夹角为P，则有s i n a/八、n=-（1 分）s i n p由几何关系得/=30-（1分）解得sin a=-（1分）3又因为sinz 2+cos?a=1,解得cosa=-（1 分）3此单色光射出介质后到光屏的G点到M的距离为s,则由几何关系得sin a _ 1 L 八 八、$+-=-;-（1 分）cos a 2 sing=石 史 心。分）2