河南省许昌市2021-2022学年高二下学期物理期末教学质量...

更新时间：2022-08-16 浏览次数：60 类型：期末考试

一、单选题

1. 如图所示为电容式微小位移传感器的原理示意图，一个电介质板的左端插入平行板电容器的两极板之间，电介质板的右端通过连接体与被测物体相连。当被测物体的位移左右发生微小变化时，电介质板随之在平行板电容器两极板之间左右移动，平行板电容器的电容将发生变化。如果测出了平行板电容器的电容变化，就能知道被测物体位移的变化。根据该电容式微小位移传感器的原理示意图，下列说法正确的是（）

A . 当被测物体的位移向左发生微小变化时，平行板电容器的电容减小 B . 当被测物体的位移向右发生微小变化时，平行板电容器的电容增大 C . 平行板电容器的电容与电容器所带的电荷量、两极板间的电势差均有关 D . 平行板电容器的电容与两极板正对面积、两极板之间的距离均有关

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2. 放射性原子核会自发地放出 $\text{[math]}$ 粒子和 $\text{[math]}$ 粒子。进一步的研究发现， $\text{[math]}$ 衰变的实质在于原子核内的中子转化成了一个质子和一个电子，关于其转化方程，下列正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. 如图所示的平面内，有静止的等量异种点电荷， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 点和 $\text{[math]}$ 点的场强大小相同 B . $\text{[math]}$ 点和 $\text{[math]}$ 点的场强方向相同 C . $\text{[math]}$ 点和 $\text{[math]}$ 点的电势高低相同 D . 电子在 $\text{[math]}$ 点的电势能和在 $\text{[math]}$ 点的电势能相同

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4. 某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。该同学在两接装线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱。下列说法正确的是（）

A . 未接导线时，在表针晃动过程中，表内线圈中产生了感应电动势 B . 未接导线时，在表针晃动过程中，表内线圈中产生了感应电流 C . 接上导线后，表针晃动减弱，这是因为表内线圈没有产生感应电动势 D . 接上导线后，表针晃动减弱，这是因为表内线圈没有产生感应电流

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5. 如图所示，虚线是正弦式交变电流的 $\text{[math]}$ 图像，实线是方波交变电流的 $\text{[math]}$ 图像，它们的周期 $\text{[math]}$ 和最大值 $\text{[math]}$ 均相同，则方波交变电流的电压有效值 $\text{[math]}$ 满足（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. 从古代的微粒说，到托马斯·杨和菲涅耳的光的波动说，从麦克斯韦的光的电磁理论，到爱因斯坦的光子理论，人类对光的认识构成了一部科学史诗。已知普朗克常量为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的速度、频率和波长分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。根据爱因斯坦的光子理论，光子能量 $\text{[math]}$ 等于（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，某护士设计了一种报警装置，电路如图所示。电源电动势恒为 $\text{[math]}$ ，内阻恒为 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 恒定不变， $\text{[math]}$ 是贴在针口处的传感器。当传感器 $\text{[math]}$ 接触到药液时，传感器 $\text{[math]}$ 的电阻明显变小，导致报警灯泡L两端电压和通过报警灯泡L的电流不正常，报警灯泡L发出警报。根据其工作原理，当药液从针口流出体外时，下列说法正确的是（）

A . 通过传感器 $\text{[math]}$ 的电流减小 B . 通过报警灯泡L的电流减小 C . 报警灯泡L两端电压升高 D . 电阻 $\text{[math]}$ 两端电压升高

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二、多选题

8. 根据玻尔原子结构理论，氦离子（ $\text{[math]}$ ）的能级图如图所示。根据其能级图，下列说法正确的是（）

A . 电子处在 $\text{[math]}$ 轨道上比处在 $\text{[math]}$ 轨道上离氦核的距离近 B . 电子处在 $\text{[math]}$ 轨道上比处在 $\text{[math]}$ 轨道上离氦核的距离远 C . 当大量 $\text{[math]}$ 处在 $\text{[math]}$ 的激发态时，由于跃迁所发射的谱线最多有1条 D . 当大量 $\text{[math]}$ 处在 $\text{[math]}$ 的激发态时，由于跃迁所发射的谱线最多有2条

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9. 直流发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景。在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 固定在水平面内，两轨道左端点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间接一电阻 $\text{[math]}$ 。导体棒 $\text{[math]}$ 垂直于 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 放在轨道上，与轨道接触良好。导体棒 $\text{[math]}$ 在水平向右的外力 $\text{[math]}$ 作用下向右做匀速直线运动时，电阻 $\text{[math]}$ 上就可以产生电热。根据其工作原理，在导体棒 $\text{[math]}$ 向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是（）

A . 导体棒 $\text{[math]}$ 所受的安培力水平向右 B . 导体棒 $\text{[math]}$ 所受的安培力对导体棒 $\text{[math]}$ 做正功 C . 导体棒 $\text{[math]}$ 端的电势比 $\text{[math]}$ 端的电势高 D . 通过电阻 $\text{[math]}$ 的电流方向由 $\text{[math]}$ 指向 $\text{[math]}$

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10. 直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景。在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 固定在水平面内。电阻阻值一定的导体棒 $\text{[math]}$ 垂直于 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 放在轨道上的最右端，与轨道接触良好，两轨道左端点 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 间接有直流电源。开关 $\text{[math]}$ 闭合后，导体棒 $\text{[math]}$ 可以获得动能并瞬间离开轨道。根据其工作原理，下列说法正确的是（）

A . 当开关 $\text{[math]}$ 闭合后，导体棒 $\text{[math]}$ 所受的安培力水平向右 B . 当开关 $\text{[math]}$ 闭合后，导体棒 $\text{[math]}$ 所受的安培力对导体棒 $\text{[math]}$ 做正功 C . 当开关 $\text{[math]}$ 闭合后，导体棒 $\text{[math]}$ 所受的安培力的冲量水平向左 D . 当开关 $\text{[math]}$ 闭合后，通过导体棒 $\text{[math]}$ 的电流方向由 $\text{[math]}$ 指向 $\text{[math]}$

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11. $\text{[math]}$ 表示压强，单位是 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 表示体积，单位是 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 表示热力学温度，单位是 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 表示摄氏温度，单位是 $\text{[math]}$ 。下列各图中正确描述一定质量的理想气体的等压变化规律的是（）

A . B . C . D . E .

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12. 如图所示， $\text{[math]}$ 是半圆柱玻璃体的对称面和纸面的交线，与 $\text{[math]}$ 平行的一细束光，从真空中射向半圆柱玻璃体，从玻璃体右方射出后分成A、B两细束光，其光路图如图所示。 $\text{[math]}$ 是垂直于 $\text{[math]}$ 放置的光屏，A、B两细束光在光屏上形成两个光斑 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，光斑 $\text{[math]}$ 刚好在 $\text{[math]}$ 连线上。根据该光路图，下列说法正确的是（）

A . 该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小 B . 在真空中，A光的波长比B光的波长长 C . 在该玻璃体中，A光比B光的传播速度大 D . A光的频率比B光的频率高 E . A光从玻璃体射出到真空后，其频率变高

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三、填空题

13. 如图所示的实验装置中，已充电的平行板电容器的两极板竖直正对放置，极板B与一静电计的金属球相接，极板A接地，静电计的金属外壳也接地，这时静电计的指针偏转一定的角度。当极板A竖直上移，静电计的指针偏转角度；当极板A水平左移，静电计的指针偏转角度。（均选填“变大”、“不变”或“变小”）

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四、实验题

14. 某实验探究小组的同学利用如图甲所示的电路来探究某一热敏电阻（热敏电阻阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的 $\text{[math]}$ 关系。所用实验器材有：电源（电动势为9 $\text{[math]}$ ，内阻不计）；滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值为 $\text{[math]}$ ）；理想电流表 $\text{[math]}$ ；理想电压表 $\text{[math]}$ ；开关 $\text{[math]}$ 和导线若干。
1. （1）该实验探究小组的同学利用如图甲所示的电路进行实验，则当开关 $\text{[math]}$ 闭合前，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑动端应滑动到（选填“左”或“右”）端。
2. （2）闭合开关 $\text{[math]}$ 后，不断调节滑动变阻器 $\text{[math]}$ 滑动端的位置，读出电流表和电压表一一对应的示数，得到该热敏电阻的 $\text{[math]}$ 关系曲线如图乙所示。根据图乙中的信息，当加在热敏电阻两端的电压逐渐升高时，该热敏电阻的阻值逐渐（选填“增大”或“减小”）。
3. （3）该实验探究小组的同学又找来一个定值电阻 $\text{[math]}$ 和另一个定值电阻 $\text{[math]}$ ，利用题中的部分实验器材，又设计了如图丙所示的电路。闭合开关 $\text{[math]}$ 后，电流表读数为 $\text{[math]}$ 。根据图乙中热敏电阻的 $\text{[math]}$ 关系曲线，图丙中加在热敏电阻两端的电压为 $\text{[math]}$ 、热敏电阻消耗的电功率为 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ 。（结果均保留三位有效数字）
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五、解答题

15. 如图所示，空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 的带正电粒子（重力不计），在 $\text{[math]}$ 点以速度大小 $\text{[math]}$ 开始在磁场中运动，速度方向与磁场方向垂直。该粒子运动到图中 $\text{[math]}$ 点时的速度方向与 $\text{[math]}$ 点时的速度方向垂直。已知 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间的距离为 $\text{[math]}$ 。试求匀强磁场的磁感应强度大小。

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16. 如图所示，在平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 的第一象限内，存在一个沿 $\text{[math]}$ 轴正方向的匀强电场。一个质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带正电粒子（不计重力），以速度 $\text{[math]}$ 从坐标原点 $\text{[math]}$ 开始沿 $\text{[math]}$ 轴正方向进入电场。已知该粒子的运动轨迹经过 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 点的坐标为 $\text{[math]}$ 。试求：
1. （1）该匀强电场的场强大小；
2. （2）粒子运动到 $\text{[math]}$ 点时的动能大小。
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17. 如图所示，在位于水平面内的平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 中，有两个光滑金属固定导轨 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，二者相交于坐标原点 $\text{[math]}$ 。导轨 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 轴重合，长度为 $\text{[math]}$ ，导轨 $\text{[math]}$ 是粗细均匀的电阻丝，单位长度的电阻为 $\text{[math]}$ ；导轨 $\text{[math]}$ 与导轨 $\text{[math]}$ 之间的夹角为 $\text{[math]}$ 。在两个导轨之间的区域内，存在磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场，磁场的方向竖直向下， $\text{[math]}$ 为磁场的右边界，且 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 轴平行。一足够长的金属棒在水平向右的外力作用下，以恒定的速度大小 $\text{[math]}$ 水平向右在导轨上从 $\text{[math]}$ 轴开始运动（此时为 $\text{[math]}$ 时刻），金属棒与两导轨接触良好且始终保持与导轨 $\text{[math]}$ 垂直。金属棒和导轨 $\text{[math]}$ 的电阻均不计。求：
1. （1）当金属棒运动到磁场的右边界 $\text{[math]}$ 时（导体棒未出磁场），金属棒切割磁感线产生的电动势；
2. （2）在 $\text{[math]}$ 时刻，导轨 $\text{[math]}$ 上消耗的电功率；
3. （3）在 $\text{[math]}$ 的时间内，导轨 $\text{[math]}$ 上产生的热量。
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18. 如图所示，长为 $\text{[math]}$ 、横截面积为S的粗细均匀的玻璃管，A端封闭、 $\text{[math]}$ 端开口。玻璃管中有一个质量为 $\text{[math]}$ 、厚度不计的活塞，封闭一定质量的理想气体。当玻璃管水平静止放置时，活塞刚好位于玻璃管的正中央。设大气压强为 $\text{[math]}$ ，整个过程中温度始终保持不变，活塞不漏气，且不计活塞与玻璃管之间的摩擦。当玻璃管绕过A端的竖直转动轴 $\text{[math]}$ 在水平面内做匀速转动的过程中，活塞刚好位于玻璃管的 $\text{[math]}$ 端开口处。求：玻璃管转动的角速度大小（题中物理量均为国际单位制）。

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19. 如图所示为某课外探究小组所设计的实验装置：把一个等边三角形支架静止放在水平地面上，一个劲度系数为 $\text{[math]}$ 的轻弹簧，上端与支架的顶端相连，下端与质量为 $\text{[math]}$ 的小球 $\text{[math]}$ 相连， $\text{[math]}$ 的下面再通过细线与质量为 $\text{[math]}$ 的小球 $\text{[math]}$ 相连。整体处于静止状态。重力加速度大小为 $\text{[math]}$ 。现剪断细线，把小球 $\text{[math]}$ 拿走，小球 $\text{[math]}$ 便开始上下做简谐运动。设支架始终不离开地面。试求：小球 $\text{[math]}$ 的振幅。

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