四川省邻水实验学校2021-2022学年高二下学期第二次月考暨期中考试理综物理试卷（含答案）

邻水实验学校 2022 年春季高二第 2 次月考试题

理科综合物理

二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一项符合题目要求，第 19～21 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。

14. 某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为 Ek ，已知该金属的逸出功为W0 ，普朗克常量为 h。根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率为（ ）

A.         B.       C.         D.

15. 如图，在匀强电场中有一虚线圆， ab 和 cd 是圆的两条直径，其中 ab 与电场方向的夹角为 60， ab 0.2m， cd 与电场方向平行，a、b 两点的电势差Uab 20V 。则（ ）

A. 电场强度的大小 E 200V / m

B. b 点的电势比 d 点的低5V

C. 将电子从 c 点移到 d 点，电场力做正功

D. 电子在 a 点的电势能小于在 c 点的电势能

16. 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平 U 型导体框左端连接一阻值为 R 的电阻，质量为 m、电阻为 r 的导体棒 ab 置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab 以水平向右的初速度 v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （ ）

A. 导体棒做匀减速直线运动       B. 导体棒中感应电流的方向为 a b

C. 电阻 R 消耗的总电能为   D. 导体棒克服安培力做的总功小于 m

17. 某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为 0.2s，电压最大值为 0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为 1∶60，下列说法正确的是（ ）

A. 交流电的频率为 10Hz                  B. 副线圈两端电压最大值为 3V

C. 变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关    D. 充电电路的输入功率大于变压器的输入功率

18. 如图，P 是固定的点电荷，虚线是以 P 为圆心的两个圆。带电粒子 Q 在 P 的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c 为轨迹上的三个点。若 Q 仅受 P 的电场力作用，其在 a、b、c 点的加速度大小分别为 aa，ab，ac，速度大小分别为 va，vb，vc，则（ ）

A． aa ab ac ，va vc vb          B． aa ab ac ，vb vc va

C． ab ac aa ，vb vc va          D． ab ac aa ，va vc vb

19. 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t 0到t 过程中线框的平均感应电动势为

20. 实验观察到，静止在匀强磁场中 A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则（ ）

A.轨迹 1 是电子的，磁场方向垂直纸面向里    B.轨迹 2 是电子的，磁场方向垂直纸面向外

C.轨迹 1 是新核的，磁场方向垂直纸面向外    D.轨迹 2 是新核的，磁场方向垂直纸面向里

21. 空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线 MN 所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为 S，将该导线做成半径为 r 的圆环固定在纸面内，圆心 O在 MN 上。t=0 时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图（b）所示，则在 t=0 到 t=t1的时间间隔内（ ）

A. 圆环所受安培力的方向始终不变    B. 圆环中的感应电流始终沿顺时针方向

C. 圆环中的感应电流大小为          D. 圆环中的感应电动势大小为

三、非选择题：共 174 分。第 22~32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题为选考题，考生根据要求作答。

(一)必考题：共 129 分

22.(6 分) 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：

（1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图 1 所示。则该金属管的内径为_______mm。

（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图 2 所示，B、C、D 为纸带上标出的连续 3 个计数点，相邻计数点之间还有 4 个计时点没有标出。打点计时器接在频率为 50Hz 的交流电源上。则打 C 点时，纸带运动的速度 vC = ________m/s（结果保留小数点后两位）。

（3）实验原理。图 3 为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量 m 比小车质量 M       （填写“大”或“小”）得多。

23. (9 分)在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。

（1）该同学先用欧姆表“1”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图 1 所示，对应的读数是_______Ω 。

（2）除电源（电动势 3.0 V，内阻不计）、电压表（量程 0 ~ 3 V，内阻约 3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：

A．电流表（量程 0 ~ 0..6 A，内阻约 0.1 Ω）

B．电流表（量程 0 ~ 3.0 A，内阻约 0. 02 Ω）

C．滑动变阻器（最大阻值 10 Ω，额定电流 2 A）

D．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5A）

为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用_______。（选填实验器材前对应的字母）

（3）该同学测量金属丝两端的电压 U 和通过金属丝的电流 I，得到多组数据，并在坐标图上标出，如图 2 所示。请作出该金属丝的 U- I 图线，根据图线得出该金属丝电阻 R =________Ω（结果保留小数点后两位）。

（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图 3 所示。将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图 4 所示，请分析：刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻          （填写“较大”或“较小”或“不变”），电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐

           （填写“增大”或“减小”），电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻          （填写“较大”或“较小”或“不变”） ，电流保持不变。

24. (14 分) 如图，在平面直角坐标系 xOy 内，第Ⅰ象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以 ON 为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B。一质量为m、电荷量为 q 的带正电的粒子，从 y 轴上 y=h 处的 M 点，以速度 v0垂直于 y 轴射入电场，经 x轴上 x=2h 处的 P 点进入磁场，最后以垂直于 y 轴的方向射出磁场．不计粒子重力。求

（1）电场强度大小 E；

（2）粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间 t。

25. (18 分) 如图所示，MN、PQ 为间距 L＝0.5 m 足够长的平行导轨，NQ⊥MN.导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°，NQ 间连接有一个 R＝5 Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为 B0＝1 T．将一根质量为 m＝0.05 kg 的金属棒 ab 紧靠 NQ 放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计．现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与 NQ 平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，当金属棒滑行至 cd 处时已经达到稳定速度，cd 距离 NQ 为 s＝2 m．试解答以下问题：(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)当金属棒滑行至 cd 处时回路中的电流多大？

(2)金属棒达到的稳定速度是多大？

(3)当金属棒滑行至 cd 处的过程中，回路中产生的焦耳热是多少？

(4)若将金属棒滑行至 cd 处的时刻记作 t＝0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度 B 应怎样随时间 t 变化(写出 B 与 t 的关系式)

（二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。

33.【物理-选修 3-3】（15 分）

（I）（5 分）两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸 A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体，如图 1 所示，现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若 A 中细沙的质量大于 B 中细沙的质量，重新平衡后，汽缸 A 内气体的内能______（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸 B 内气体的内能，图 2为重新平衡后 A、B 汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线______（填图像中曲线标号）表示汽缸 B 中气体分子的速率分布规律。

（II）（10 分）某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为 27℃时，压强为 3.0 103Pa 。

（1）当夹层中空气的温度升至 37℃，求此时夹层中空气的压强；

（2）当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为 27℃，大气压强为 1.0×105Pa。

34.【物理-选修 3-4】(15 分)

（I）.（5 分）如图，一弹簧振子沿 x 轴做简谐运动，振子零时刻向右经过 A 点，2s后第一次到达B 点，已知振子经过 A、B 两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为 0.4m。该弹簧振子的周期为________s，振幅为______m。

（II）.（10 分）将两块半径均为 R、完全相同的透明半圆柱体 A、B 正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体 A，设圆心处入射角为，当60时，A右侧恰好无光线射出；当30时，有光线沿 B 的半径射出，射出位置与 A 的圆心相比下移 h，不考虑多次反射，求：

（1）半圆柱体对该单色光的折射率；

（2）两个半圆柱体之间的距离 d。

物理答案

14.【答案】D

15.【答案】A

16. 【答案】C

17.【答案】B

18.【答案】D

19.【答案】BC

20.【答案】AD

21. 【答案】BC

22.   （5分）  ①. 31.4    ②. 0.44    ③. 小

【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规则有

（2）[2]每隔4个点取一个点作为计数点，故两计数点间有5个间隔；故两点间的时间间隔为

匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则有

（3）[3]设绳的拉力为T，小车运动的加速度为a。对桶和砂，有

对小车，有

得

小车受到细绳的拉力T等于小车受到的合力F，即

可见，只有桶和砂的总质量m比小车质量M小得多时，才能认为桶和砂所受的重力mg等于使小车做匀加速直线运动的合力F。

23（9分）【答案】（1） 6    （2）A  C    （3）.    . 5.80 Ω

（4）较小，增大，不变，

【详解】（1）[1]将选择开关调节到“×1Ω”，由图1可知，金属丝的电阻

Rx=6×1Ω=6Ω

（2）[2]由题知，电源电动势为3V，则回路中的最大电流为

故电流表选A；

[3] 为了调节方便、测量准确，滑动变阻器要选最大阻值小的，故选C；

（3）[4]将描出的点用直线连接，即可得U-I图线，则有

[5]取（0.3A，1.75V），可得

（4）[6] 刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。

24.. 24. （1）E=；（2）

【详解】（1）类平抛运动速度偏转角的正切     故   θ=45°

粒子的运动轨迹如图所示：

设粒子在电场中运动的时间为t1，根据平抛运动规律

x方向有   2h=v0t1            y方向有 

根据牛顿第二定律  Eq=ma

联立以上三式解得   E=

（2）类平抛运动过程，根据动能定理有  

将E的表达式代入上式，得v=v0

粒子在电场中运动的时间  t1=

粒子在磁场中运动的周期   T=

根据粒子入射磁场时与x轴成45°，射出磁场时垂直于y轴，可求出粒子在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为135°。故粒子在磁场中运动的时间为   

故粒子的运动时间为       

19． (1)0.2  A　(2)2 m/s　(3)0.1 J     (4)

【详解】（1）达到稳定速度时，有

1分

（2）          

（3） E=mgsin370s—μmgcos370s —mv2=0.1J

（4）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流．此时金属棒将沿导轨做匀加速运动．

得 

又   

B=   T

33. （15分）【答案】    ①. 大于    ②. ①

【详解】[1]对活塞分析有

因为A中细沙的质量大于B中细沙的质量，故稳定后有；所以在达到平衡过程中外界对气体做功有

则根据

因为气缸和活塞都是绝热的，故有

即重新平衡后A气缸内气体内能大于B气缸内的气体内能；

[2]由图中曲线可知曲线②中分子速率大的分子数占总分子数百分比较大，即曲线②的温度较高，所以由前面分析可知B气缸温度较低，故曲线①表示气缸B中气体分子的速率分布。

（II）【答案】（1）；（2）

【详解】（1）由题意可知夹层中的气体发生等容变化，根据理想气体状态方程可知

代入数据解得

（2）当保温杯外层出现裂缝后，静置足够长时间，则夹层压强和大气压强相等，设夹层体积为V，以静置后的所有气体为研究对象有

解得

则增加空气的体积为

所以增加的空气质量与原有空气质量之比为

34（15分）【答案】    ①. 4    ②. 0.2

【详解】[1]根据简谐运动对称性可知，振子零时刻向右经过A点，后第一次到达B点，已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，则A、B两点关于平衡位置对称，而振动经过了半个周期的运动，则周期为

[2]从A到B经过了半个周期的振动，路程为，而一个完整的周期路程为0.8m，为4个振幅的路程，有

解得振幅为