2021-2022学年四川省绵阳南山中学高二下学期期末统考热身考试 物理 （Word版）

2022 年 6 月

绵阳南山中学 2022 年春季高二学年统考热身考试

物理试题

命题人：

一、必考选择题。本题共 9 小题，每小题 4 分，共 36 分。在每小题给出的四个选项中，第

1～6 题只有一项符合题目要求，第 7～9 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对

但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。

1．我国自主研发的氢原子钟现已运用于北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提

高极为重要。氢原子能级如图所示，大量处于 n  4能级的氢原子，下列正确的是

A．氢原子向低能级跃迁时最多发出 3 种不同频率的光

B．氢原子由 n = 4 能级跃迁到 n = 3 能级时发出光子的频率大于

由 n = 3 能级跃迁至 n = 2 能级时发出光子的频率

C．氢原子跃迁时发出的光子中能量最大的为 0.85eV

D．动能为 10.4 eV 的电子射向大量处于基态的氢原子，氢原子

会发生跃迁

2．如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，自感线圈 L 的电阻不计，电阻 R 的

阻值大于灯泡 D 的阻值，在 t＝0 时刻闭合开关 S，经过一段时间后，在 t＝t1 时刻断开

S，下列表示 A、B 两点间电压 UAB 随时间 t 变化的图像正确的是

3．如图，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，电压表和电流表均为理想

交流电表，R 为负温度系数的热敏电阻，R 、R 为定值电阻，C 为电容器，通电后随

T

0

1

着 RT 温度升高，下列说法正确的是

A．变压器的输入功率减小

B．A 表的示数增大，A 表的示数减小

1

2

C．V 表的示数和 V 表的示数都不变

1

2

D．通 过 R1 的电流始终为零，交流电表

示数有时为 0

4．国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统

的输出电压恒为 250 V，通过理想变压器向远处输电，如图，输电线的总电阻为 8 Ω，

升压变压器 T1 原、副线圈匝数比为 1:16，下列正确的是

A．若用户消耗功率减少，则升压变压

器 T 输出电压 U 减小

1

2

B．若用户消耗功率增加，则用户电路

两端电压 U4 增大

C．若该发电系统输送功率为 1×105 W，

则输电线损失的功率为 5×103 W

D．若该发电系统输送功率为 1×105 W，用户获得 220 V 电压，则降压变压器 T2 原、副

线圈的匝数比为 200:11

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5．如图所示，半径为 L 的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应

强度大小为 B，长为 L、电阻为 r 的导体棒 OA，一端固定在通过圆环中心的 O 点，另

一端与圆环接触良好。在圆环和 O 点之间接有阻值为 R 的电阻，不计金属圆环的电阻。

当导体棒以角速度ω绕 O 点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是

A．O 点的电势低于 A 点的电势

B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为 BL2ω

BL 

2

C．OA 两点间电势差大小为

2

D．增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大

6．如图甲所示，固定的长直导线、闭合金属线框 ABCD 位于同一竖直平面内，长直导线中

的电流 I 随时间 t 的变化关系如图乙所示。甲图中电流方向为正方向，下列正确的是

A．0~1s 内，金属线框 BC 边受到的安培力垂直

BC 边向右

B．0~1s 内，金属线框 BC 边受到的安培力减小

C．1~2s 内，金属线框受安培力的合力垂直 BC

边先向左后向右

D．1~2s 内，金属线框受安培力的合力减小

7．一只质量为1.4kg 的乌贼吸入0.1kg 的水，静止在水中。遇到危险时，它在百分之一秒时

间内把吸入的水向后全部喷出，以 2m/s 的速度向前逃窜。以下说法正确的是

A．该乌贼与喷出的水的动量变化大小相等、方向相同

B．该乌贼喷出的水的速度大小为 28m/s

C．该乌贼在这一次逃窜过程中消耗的能量为39.2J

D．该乌贼喷出水的过程中对水的平均作用力大小为 280N

8．如图所示，矩形线圈面积为 S，匝数为 N，线圈电阻为 r，线圈在磁感应强度为 B 的匀强

磁场中绕 OO' 轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为 R，下列判断正确的是

NBSR

A．电压表的读数为

2(R  r)

B．当线圈由图示位置转过 60°时通过电阻 R 的电荷量为

NBS

2(R  r)

q 

N

2

B

2

S

2

R

2(R  r)

NBS

2(R  r)

C．一个周期内电阻R所产生的焦耳热为Q 

D．当线圈由图示位置转过 60°时的电流为

2

9．如图甲所示，在 MN、QP 间存在一匀强磁场，t＝0 时，一正方形光滑金属线框在水平向

右的外力 F 作用下紧贴 MN 从静止开始做匀加速运动，外力 F 随时间 t 变化的图线如图

乙所示。已知线框质量 m＝1 kg、电阻 R＝2 Ω，则

A．磁场宽度为 4 m

B．匀强磁场的磁感应强度为 2 T

C．线框穿过磁场过程中，通过线框的电荷量为 2 C

D．线框穿过磁场过程中，线框产生的热量为 1 J

甲

乙

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二、必考非选择题。本题共 4 小题，共 44 分。

10．（4 分）狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是

的；真空

中的光速在不同的惯性参考系中都是

的。（填“相同”或“不同”）

11．（10 分）如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图．已知 a、b

小球的质量分别为 m 、m ，半径分别是 r 、r 。先不放小球 m ，让小球 m 从斜槽顶端

1

2

1

2

2

1

A 处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。将小球 m2 放在斜槽末端边缘处，

让小球 m 从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球 m 和 m 在斜

1

1

2

面上的落点位置。用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点 B 的距离，图中 D、E、

F 点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到 B 点的距离分别为 L 、L 、L 。

D

E

F

(1)本实验必须满足的条件是________．

A．斜槽轨道必须是光滑的

B．斜槽轨道末端的切线水平

C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放

D．入射球与被碰球满足 m ＝m ，r ＝r

a

b

a

b

(2)小球 m 和 m 发生碰撞后，m 的落点是图中的_____点，

1

2

1

m2 的落点是图中的_____点。

(3)用测得的物理量来表示，只要满足关系式______________________，则说明碰撞中

动量守恒。

(4)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式______________________，则说明两小

球的碰撞是弹性碰撞。

12．（12 分）质量均为 m=2 kg 的三物块 A、B、C，物块 A、B 用轻弹簧相连，初始时弹簧

处于原长，A、B 两物块都以 v = 3 m/s 的速度在光滑的水平地面上向右运动，物块 C 静

止在前方，如图所示。B 与 C 碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中：

(1)从开始到弹簧的弹性势能第一次达到最大时，弹簧对物块 A 的冲量；

(2)系统中弹性势能的最大值 Ep 是多少？

13.（18 分）如图甲所示，光滑的金属导轨 MN 和 PQ 平行，间距 L=1.0m，与水平面之间的

夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度 B=2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP 间接有阻值

R=1.6Ω的电阻，质量 m=0.5kg，电阻 r=0.4Ω的金属杆 ab 垂直导轨放置。现用和导轨平

行的恒力 F 沿导轨平面向上拉金属杆 ab，使其由静止开始运动，当金属杆沿导轨向上

的位移 s=3.8m 时达到稳定状态，对应过程的 v－t 图像如图乙所示。取 g=10m/s2，导轨

足够长。（sin 37  0.6 ，cos37 

（1）恒力 F 的大小；

0.8）求：

（2）从金属杆 ab 开始运动到刚达到稳定状态的过程，金属杆上产生的焦耳热 Qr；

（3）0~1s 内金属杆 ab 运动的位移 x。

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三、选考题（3—4）。本题共 4 小题，共 30 分。第 14、15、16 题每小题 4 分，给出的四个

选项中只有一项符合题目要求。用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

14．（4 分）关于电磁场理论和电磁波，下列说法正确的是（

A．电磁波是纵波

）

B．电磁波的传播不需要介质

C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场

D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在

15．（4 分）小红利用图 1 所示的装置，观察红光的干涉、衍射现象，其中 P 是光学元件，

且 P 到光屏的距离恒定，通过实验在光屏上得到了图 2 所示甲、乙、丙、丁四种图样。

下列说法正确的是（

）

A．甲对应的 P 是双缝，双缝间距较大 B．乙对应的 P 是双缝，双缝间距较大

C．丙对应的 P 是单缝，缝的宽度较宽 D．丁对应的 P 是单缝，缝的宽度较窄

16．（4 分）如图所示为理想 LC 振荡回路，此时刻电容器极板间的场强方向和线圈中的磁场

方向如图。下列说法正确的是（

A．如图所示的时刻电容器正在放电

B．如图所示的时刻电流正在减小

C．电路中的电场能在向磁场能转化

D．电路中电流沿顺时针方向

）

17．（6 分）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图及测出的相关角度如图

所示。

(1)为了取得较好的实验效果，其中正确的是______

A．必须选用上下表面平行的玻璃砖

B．选择的入射角应尽量小些

C．大头针应垂直地插在纸面上

D．大头针 P 和 P 及 P 和 P 之间的距离适当大些

1

2

3

4

（2）若测出图中角度θ 和θ ，则可以求出玻璃的折射率

1

2

n 

_____（用测量出的物理量表示）

（3）某同学在插 P4 这枚针的时候不小心插得偏右的了一点，此操作会导致折射率的测

量值___________。（填“偏大”、“不变”或“偏小”）

18.（12 分）在天宫课堂第二课“光学水球”实验中，王亚平老师在水球中注入少量气体，

在水球内会形成一个气泡。在另一侧，我们可以观察到王老师一正一反两个像，如图（甲）

所示。这是因为有一部分光线会进入水球中的气泡，形成了正立的人像，而另一部分无

法进入气泡的光线，形成了倒立的人像。为了方便研究，我们简化为如图（乙）所示。

已知：水球半径为 R ，气泡半径为 R ，两球为同心球。有两束平行光射入水球，其中

1

2

a 光沿半径方向射入，b 光恰好在气泡表面发生全反射，水的折射率为 n。求：ab 两束

平行光之间的距离 x 为多少？

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绵阳南山中学 2022 年春季高二学年统考热身考试

物理试题答案

1．D 2．B 3．C 4．C 5．D

6．C 7．BD 8．AB 9．AB

10．相同

相同

11．(1)BC

(2)D

F

(3) m L  m L  m LF

(4) m L  m L  m L

1 E 1 D 2 F

1

E

1

D

2

12．（12 分）解：(1)三者共速时，弹性势能最大 (m  m )v  (m  m  m )v （2 分）

A

B

A

B

C

1

根据动量定理 I  m v  m v （2 分）

A

1

A

得 I = -2 N·s

即弹簧对物块 A 的冲量大小为 2 N·s，方向向左。（2 分）

(2)设 B、C 碰后瞬间两者的速度为 v ，则 m v  (m  m )v

（2 分）

2

B

B

C

2

1

1

1

E  (m  m )v

2

2

 m v

2

 (m  m  m )v

2

1

（2 分）

设弹性势能最大为 Ep，

P

B

C

A

A

B

C

2

2

2

解得 Ep = 1.5 J （2 分）

13.（18 分）（1）当金属棒匀速运动时 v=1.0m/s

E

R  r

E  BLv （1 分）

I



F  mg sin 37 BIL

（3 分）

（1 分）

解得 F = 5 N （1 分）

1

(F  mg sin 37)s W  mv

安

2

（2）从金属棒开始运动到达稳定

（3 分）

2

r

W安  Q

Qr 

Q

（1 分）

（1 分）

解得 Qr = 1.47 J（1 分）

R  r

（3）0~1s 内 t = 1 s，1s 末速度 v1＝0.6 m/s

由动量定理有 (F  mg

sin 37)t  BILt  mv1 

0

（3 分）

E

R  r

x

I 

E

 BL

（1 分）

（ 分） 得 x=0.85m （ 分）

1

1

t

sin1

sin2

14．（4 分）B 15．（4 分）A 16．（4 分）B 17．（6 分）CD

偏小

18.（12 分）画出 b 光部分光路，如图所示。

sini

n 

在 M 点，根据折射定律有

（3 分）

sinr

1

因 b 光在 N 点发生全反射，有sinC  （3 分）

n

在三角形 OMN 中，

sinr sin( C)



根据正弦定理有

（3 分）

R2

R1

x  R1 sin i

ab 平行光之间的距离

（2 分）

联立以上四式解得 x  R2 （1 分）

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