2020-2021学年广东省深圳市高二下学期期末调研考试物理试题 word版

广东省深圳市2020-2021学年高二下学期期末调研考试

物理试题

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，只有一项是符合要求的。

1. 场是物理学中的重要概念。引力场是传递物体间万有引力作用的媒介。类比电场的性质，下列关于引力场的说法正确的是（　　）

A. 若质量为m的物体在引力场中某点受力为F，则该点引力场强度大小为

B. 若引力场中物体质量m变为原来的2倍，则引力场强度变为原来的

C. 物体在某点的引力势能等于将物体从引力势能零点移动到该点时引力所做的功

D. 在引力场中，引力对物体做正功，则系统的引力势能减小

2. 如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面下半部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，一单匝圆形线圈用细绳挂在斜面上，圆心恰好位于磁场边界。从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的规律为B=kt（k为常数，且k>0）。圆形线圈半径为r，磁场变化过程中线圈始终未离开斜面，则（　　）

A. t1时刻，穿过线圈的磁通量为

B. 线圈中感应电流方向为顺时针

C. 线圈感应电流逐渐增大

D. 绳子的拉力逐渐增大

3. 一静止的U原子核发生衰变，其衰变方程为U→Th+X，生成的两粒子处于匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直，其运动轨迹正确的是（　　）

A.
 B.
 

C.
 D.
 

4. 微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（　　）

A. 静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电

B. 由静止突然向前加速时，电容器的电容增大

C. 由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表

D. 保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5. 已知金属钾的逸出功为2.22eV，氢原子的能级如图所示。一群处在n=4能级的氢原子，当它们自发跃迁到较低能级时（　　）

A. 最多可以辐射出6种不同频率的光子

B. 由n=4向n=3跃迁时辐射的光子波长最短

C. 辐射出的光子中，有2种能够使金属钾发生光电效应

D. 用辐射出的所有光子照射金属钾板，遏止电压为10.53V

6. 如图是某环境温度监测电路，理想变压器的原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接220sin100πt（V）交变电流，副线圈接温度监测电路，热敏电阻Rt阻值随温度升高而降低，当电流超过某值时，会触发报警器R0。下列说法正确的有（　　）

A. 副线圈交变电流频率为10Hz

B. R0报警时，说明环境温度升高

C. 环境温度升高时，变压器输入功率增大

D. 当s时，交流电压表的读数为22V

7. 如图甲所示，水平放置的“[”形光滑导轨宽为L，导轨左端连接阻值为R的电阻。导轨间存在两个相同的矩形匀强磁场I、Ⅱ。质量为m的金属杆在恒力作用下向右运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，其速度v随时间t变化图像如图乙所示。T3时刻金属杆恰好进入磁场Ⅱ，图中物理量均为已知量，不计其他电阻。下列说法正确的有（　　）

A. 金属杆初始位置与磁场I左边界距离为

B. 通过两磁场区域时，流经导体棒电量相等

C. 磁场的磁感应强度大小为

D. 金属杆在磁场Ⅱ中做匀减速直线运动

8. 如图，质量均为2kg的两小物块A、B放置在绝缘光滑的无限长水平面上，带电量均为+1.0×10-4C，初始距离为3m。某时刻给物块A水平向右4m/s的初速度，之后两物块均沿直线运动，且未发生碰撞。g取10m/s2。静电力常量取9×109N·m2/C2。则（　　）

A. A释放时加速度大小为5m/s2

B. 两物块运动过程中机械能守恒

C. 运动过程中两物块电势能先增大后减小

D. 末状态B的速度大于4m/s

三、非选择题：共64分。第9～13题为必考题，考生都必须作答。第14-15题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共52分。

9. 下图是一种自动控制房内空气PM2.5含量的电路。直流电源电动势为10V、内阻为2Ω，电磁铁线圈内阻不计，PM2.5传感器Rx的电阻与PM2.5含量的关系如下表。闭合开关S1、S2，空气净化器开始工作，当PM2.5含量低于30μg/m3时，电磁铁的电流增大到0.5A，衔铁恰好被吸引下来，净化器停止工作。

Rx阻值与PM2.5含量对照表

（1）电阻箱R0的阻值应调为____________Ω；

（2）为进一步提高空气质量，需将电阻箱R0的阻值____________（选填“调大”或“调小”）；

（3）当PM2.5含量为25μg/m3时，为测量Rx的阻值，除上述电源E，另有电压表（量程3V、内阻约3kΩ），电流表（量程300mA、内阻约5Ω），滑动变阻器R（最大阻值10Ω）。设计最合理的电路图是____________。

A． B. C. D.

10. 为测量一电源的电动势及内阻，某小组设计了如下实验方案。

（1）先利用多用电表直流电压挡位粗测电源的电动势。如图甲，1号接线柱应接___________表笔（选填“红”或“黑”）。选用“直流电压5V”挡时，表盘如图乙所示，读出该电源的电动势为___________V；

（2）设计如图丙所示电路，若实验中电压表V1读数为U1，电压表V2读数为U2，电表为理想电表，R0为定值电阻。改变滑动变阻器R得到多组实验数据。作出的丁图像为直线，且与纵轴的截距等于b，斜率的绝对值为k，则电源电动势E=__________，电源内阻r=___________；（用题目中的已知量表示）

（3）若考虑电表内阻，（2）中电源电动势的测量值___________真实值（选填“>”、“<”、“=”）。

11. 图为测带电粒子比荷的装置。间距为d的两水平金属板接电压U，板间有匀强磁场I，板右侧有匀强磁场Ⅱ。两磁场磁感应强度均为B，方向如图所示。一带电粒子沿虚线从板间水平穿出，从P点进入磁场Ⅱ，并从Q点离开。PQ两点竖直距离为，水平距离为L。粒子重力不计。求∶

（1）带电粒子的速度大小；

（2）带电粒子的比荷。

12. 假设存在如图所示的物理模型。半径R=0.8m的竖直半圆轨道与水平面相切于A点，过圆心O的水平虚线下存在水平向右的匀强电场，场强E=5×103N/C。在P点静止释放一质量m=0.1kg、电量q=+2×10-4C的带电小球（可视为质点），小球从最高点C飞出后经过与O等高的D点，OD=1.2m。小球电量不变，不计一切摩擦，g取10m/s2。求∶

（1）小球通过C点时对轨道的压力大小；

（2）P、A两点间的距离。

13. 如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置。在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反的匀强磁场，每块磁场区域宽1.6m，高0.5m，大小均为0.5T。电梯后方固定一个100匝矩形线圈，线圈总电阻为8Ω，高度为1.5m，宽度略大于磁场。已知某次电梯运行试验中电梯总质量为2400kg，g取10m/s2，忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护，由静止从高处突然失控下落时，求∶

（1）电梯下落速度达到2.5m/s时，线圈内产生的感应电流大小；

（2）电梯可达到最大速度；

（3）若电梯下落4.5m，达到最大速度的，此过程所用时间。

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

【选修3-3】

14. 一个装有少量水的软塑料瓶，瓶口用橡胶塞塞紧。缓慢挤压塑料瓶，该过程瓶内气体温度不变，则该过程中瓶内气体____________（选填“吸热”、“放热”、“既不吸热也不放热”）；再用力挤压塑料瓶直至橡胶塞突然被喷出，瓶内出现水雾。橡胶塞飞出的瞬间，瓶内气体温度_____________（选填“升高”、“降低”、“不变”），温度变化的判断依据是________________________。

15. 现代瓷器烧制通常采用电加热式气窑。某次烧制前，封闭在窑内气体温度为27℃，压强为p0，需要的烧制温度为927℃。为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，当窑内气压达到2p0时，单向排气阀变为开通状态。窑内气体温度均匀且逐渐升高。求∶

（1）单向排气阀开始排气时，窑内气体温度；

（2）本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。

【选修3-4】

16. 噪声污染是现代社会的污染源之一。如图是一种消声器的原理图。波长为λ的声波从左端进入装置，并沿虚线传播。到达A点后，分成上下两束波，这两束波在B点相遇时可削弱噪声。此装置利用了_____________原理；为达到最佳消声效果，图中a、b两段最小长度差为__________；若噪声波长λ未知，请写出一条装置的改进措施∶__________。

17. 光纤已普遍应用到通信领域，具有可弯曲、传输速度快、信息量大等优点。如图是一段弯成圆弧的光纤材料，一束光紧贴光纤材料内侧垂直射入材料一端。己知光可从另一端射出且没有损失，光纤材料的直径为2cm，光在光纤材料中的折射率n=1.5，光在真空中的传播速度为c=3×108m/s。求∶

（1）光在光纤材料中的传播速度大小；

（2）光纤材料内侧对应的最小弯曲半径。

2021年深圳市普通高中高二年级调研考试

物理 答案版

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，只有一项是符合要求的。

1. 场是物理学中的重要概念。引力场是传递物体间万有引力作用的媒介。类比电场的性质，下列关于引力场的说法正确的是（　　）

A. 若质量为m的物体在引力场中某点受力为F，则该点引力场强度大小为

B. 若引力场中物体质量m变为原来的2倍，则引力场强度变为原来的

C. 物体在某点的引力势能等于将物体从引力势能零点移动到该点时引力所做的功

D. 在引力场中，引力对物体做正功，则系统的引力势能减小

【答案】C

2. 如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面下半部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，一单匝圆形线圈用细绳挂在斜面上，圆心恰好位于磁场边界。从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化的规律为B=kt（k为常数，且k>0）。圆形线圈半径为r，磁场变化过程中线圈始终未离开斜面，则（　　）

A. t1时刻，穿过线圈的磁通量为

B. 线圈中感应电流方向为顺时针

C. 线圈感应电流逐渐增大

D. 绳子的拉力逐渐增大

【答案】B

3. 一静止的U原子核发生衰变，其衰变方程为U→Th+X，生成的两粒子处于匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直，其运动轨迹正确的是（　　）

A.
 B.
 

C.
 D.
 

【答案】B

4. 微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中R为定值电阻。下列对传感器描述正确的是（　　）

A. 静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电

B. 由静止突然向前加速时，电容器的电容增大

C. 由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表

D. 保持向前匀减速运动时，电阻R以恒定功率发热

【答案】C

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

5. 已知金属钾的逸出功为2.22eV，氢原子的能级如图所示。一群处在n=4能级的氢原子，当它们自发跃迁到较低能级时（　　）

A. 最多可以辐射出6种不同频率的光子

B. 由n=4向n=3跃迁时辐射的光子波长最短

C. 辐射出的光子中，有2种能够使金属钾发生光电效应

D. 用辐射出的所有光子照射金属钾板，遏止电压为10.53V

【答案】AD

6. 如图是某环境温度监测电路，理想变压器的原、副线圈匝数比为5∶1，原线圈接220sin100πt（V）交变电流，副线圈接温度监测电路，热敏电阻Rt阻值随温度升高而降低，当电流超过某值时，会触发报警器R0。下列说法正确的有（　　）

A. 副线圈交变电流频率为10Hz

B. R0报警时，说明环境温度升高

C. 环境温度升高时，变压器输入功率增大

D. 当s时，交流电压表的读数为22V

【答案】BC

7. 如图甲所示，水平放置的“[”形光滑导轨宽为L，导轨左端连接阻值为R的电阻。导轨间存在两个相同的矩形匀强磁场I、Ⅱ。质量为m的金属杆在恒力作用下向右运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，其速度v随时间t变化图像如图乙所示。T3时刻金属杆恰好进入磁场Ⅱ，图中物理量均为已知量，不计其他电阻。下列说法正确的有（　　）

A. 金属杆初始位置与磁场I左边界距离为

B. 通过两磁场区域时，流经导体棒电量相等

C. 磁场的磁感应强度大小为

D. 金属杆在磁场Ⅱ中做匀减速直线运动

【答案】BC

8. 如图，质量均为2kg的两小物块A、B放置在绝缘光滑的无限长水平面上，带电量均为+1.0×10-4C，初始距离为3m。某时刻给物块A水平向右4m/s的初速度，之后两物块均沿直线运动，且未发生碰撞。g取10m/s2。静电力常量取9×109N·m2/C2。则（　　）

A. A释放时加速度大小为5m/s2

B. 两物块运动过程中机械能守恒

C. 运动过程中两物块电势能先增大后减小

D. 末状态B的速度大于4m/s

【答案】ACD

三、非选择题：共64分。第9～13题为必考题，考生都必须作答。第14-15题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共52分。

9. 下图是一种自动控制房内空气PM2.5含量的电路。直流电源电动势为10V、内阻为2Ω，电磁铁线圈内阻不计，PM2.5传感器Rx的电阻与PM2.5含量的关系如下表。闭合开关S1、S2，空气净化器开始工作，当PM2.5含量低于30μg/m3时，电磁铁的电流增大到0.5A，衔铁恰好被吸引下来，净化器停止工作。

Rx阻值与PM2.5含量对照表

（1）电阻箱R0的阻值应调为____________Ω；

（2）为进一步提高空气质量，需将电阻箱R0的阻值____________（选填“调大”或“调小”）；

（3）当PM2.5含量为25μg/m3时，为测量Rx的阻值，除上述电源E，另有电压表（量程3V、内阻约3kΩ），电流表（量程300mA、内阻约5Ω），滑动变阻器R（最大阻值10Ω）。设计最合理的电路图是____________。

A． B. C. D.

【答案】    ①. 5    ②. 调大    ③. A

10. 为测量一电源的电动势及内阻，某小组设计了如下实验方案。

（1）先利用多用电表直流电压挡位粗测电源的电动势。如图甲，1号接线柱应接___________表笔（选填“红”或“黑”）。选用“直流电压5V”挡时，表盘如图乙所示，读出该电源的电动势为___________V；

（2）设计如图丙所示电路，若实验中电压表V1读数为U1，电压表V2读数为U2，电表为理想电表，R0为定值电阻。改变滑动变阻器R得到多组实验数据。作出的丁图像为直线，且与纵轴的截距等于b，斜率的绝对值为k，则电源电动势E=__________，电源内阻r=___________；（用题目中的已知量表示）

（3）若考虑电表内阻，（2）中电源电动势的测量值___________真实值（选填“>”、“<”、“=”）。

【答案】    ①. 红    ②. 2.90    ③. b    ④. kR0    ⑤. =

11. 图为测带电粒子比荷的装置。间距为d的两水平金属板接电压U，板间有匀强磁场I，板右侧有匀强磁场Ⅱ。两磁场磁感应强度均为B，方向如图所示。一带电粒子沿虚线从板间水平穿出，从P点进入磁场Ⅱ，并从Q点离开。PQ两点竖直距离为，水平距离为L。粒子重力不计。求∶

（1）带电粒子的速度大小；

（2）带电粒子的比荷。

【答案】（1）；（2）

12. 假设存在如图所示的物理模型。半径R=0.8m的竖直半圆轨道与水平面相切于A点，过圆心O的水平虚线下存在水平向右的匀强电场，场强E=5×103N/C。在P点静止释放一质量m=0.1kg、电量q=+2×10-4C的带电小球（可视为质点），小球从最高点C飞出后经过与O等高的D点，OD=1.2m。小球电量不变，不计一切摩擦，g取10m/s2。求∶

（1）小球通过C点时对轨道的压力大小；

（2）P、A两点间的距离。

【答案】（1）0125N；（2）1.25m

13. 如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置。在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反的匀强磁场，每块磁场区域宽1.6m，高0.5m，大小均为0.5T。电梯后方固定一个100匝矩形线圈，线圈总电阻为8Ω，高度为1.5m，宽度略大于磁场。已知某次电梯运行试验中电梯总质量为2400kg，g取10m/s2，忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护，由静止从高处突然失控下落时，求∶

（1）电梯下落速度达到2.5m/s时，线圈内产生的感应电流大小；

（2）电梯可达到最大速度；

（3）若电梯下落4.5m，达到最大速度的，此过程所用时间。

【答案】（1）50A；（2）7.5m/s；（3）1.2s

（二）选考题：共12分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。

【选修3-3】

14. 一个装有少量水的软塑料瓶，瓶口用橡胶塞塞紧。缓慢挤压塑料瓶，该过程瓶内气体温度不变，则该过程中瓶内气体____________（选填“吸热”、“放热”、“既不吸热也不放热”）；再用力挤压塑料瓶直至橡胶塞突然被喷出，瓶内出现水雾。橡胶塞飞出的瞬间，瓶内气体温度_____________（选填“升高”、“降低”、“不变”），温度变化的判断依据是________________________。

【答案】    ①. 放热    ②. 降低    ③. 水蒸气被液化为水雾

15. 现代瓷器烧制通常采用电加热式气窑。某次烧制前，封闭在窑内气体温度为27℃，压强为p0，需要的烧制温度为927℃。为避免窑内气压过高，窑上有一个单向排气阀，当窑内气压达到2p0时，单向排气阀变为开通状态。窑内气体温度均匀且逐渐升高。求∶

（1）单向排气阀开始排气时，窑内气体温度；

（2）本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。

【答案】（1）327℃；（2）

【选修3-4】

16. 噪声污染是现代社会的污染源之一。如图是一种消声器的原理图。波长为λ的声波从左端进入装置，并沿虚线传播。到达A点后，分成上下两束波，这两束波在B点相遇时可削弱噪声。此装置利用了_____________原理；为达到最佳消声效果，图中a、b两段最小长度差为__________；若噪声波长λ未知，请写出一条装置的改进措施∶__________。

【答案】    ①. 干涉    ②.     ③. 将中间隔板制成可上下移动

17. 光纤已普遍应用到通信领域，具有可弯曲、传输速度快、信息量大等优点。如图是一段弯成圆弧的光纤材料，一束光紧贴光纤材料内侧垂直射入材料一端。己知光可从另一端射出且没有损失，光纤材料的直径为2cm，光在光纤材料中的折射率n=1.5，光在真空中的传播速度为c=3×108m/s。求∶

（1）光在光纤材料中的传播速度大小；

（2）光纤材料内侧对应的最小弯曲半径。

【答案】（1）；（2）4cm