许昌市2021-2022学年高二下学期期末物理试题（原卷版）

许昌市2021-2022学年第二学期期末教学质量检测高二物理一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7小题只有一项符合题目要求，第8-10小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。用2B铅笔把所选答案涂在答题卡上。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2.放射性原子核会自发地放出粒子和粒子。进一步的研究发现，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 B.C D.3.如图所示的平面内，有静止的等量异种点电荷，、两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）A.点和点的场强大小相同B.点和点场强方向相同C.点和点的电势高低相同D.电子在点的电势能和在点的电势能相同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5.如图所示，虚线是正弦式交变电流的图像，实线是方波交变电流的图像，它们的周期和最大值均相同，则方波交变电流的电压有效值满足（）

A. B. C. D.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，光在真空中的速度、频率和波长分别为、和。根据爱因斯坦的光子理论，光子能量等于（）A. B. C. D.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，内阻恒为，电阻恒定不变，是贴在针口处的传感器。当传感器接触到药液时，传感器的电阻明显变小，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.电阻两端电压升高8.根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如图所示。根据其能级图，下列说法正确的是（）

A.电子处在轨道上比处在轨道上离氦核的距离近B.电子处在轨道上比处在轨道上离氦核的距离远C.当大量处在的激发态时，由于跃迁所发射的谱线最多有1条D.当大量处在的激发态时，由于跃迁所发射的谱线最多有2条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、固定在水平面内，两轨道左端点、间接一电阻。导体棒垂直于、放在轨道上，与轨道接触良好。导体棒在水平向右的外力作用下向右做匀速直线运动时，电阻上就可以产生电热。根据其工作原理，在导体棒向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是（）A.导体棒所受的安培力水平向右B.导体棒所受的安培力对导体棒做正功C.导体棒端的电势比端的电势高D.通过电阻的电流方向由指向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、固定在水平面内。电阻阻值一定的导体棒垂直于、放在轨道上的最右端，与轨道接触良好，两轨道左端点、间接有直流电源。开关闭合后，导体棒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.当开关闭合后，导体棒所受的安培力水平向右B.当开关闭合后，导体棒所受的安培力对导体棒做正功C.当开关闭合后，导体棒所受的安培力的冲量水平向左D.当开关闭合后，通过导体棒的电流方向由指向二、实验探究题：本题共2小题，共14分。在答题卡上按题目要求答题。11.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”）12.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）的关系。所用实验器材有：电源（电动势为9，内阻不计）；滑动变阻器（阻值为）；理想电流表；理想电压表；开关和导线若干。（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，则当开关闭合前，滑动变阻器的滑动端应滑动到___________（选填“左”或“右”）端。（2）闭合开关后，不断调节滑动变阻器滑动端的位置，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）该实验探究小组的同学又找来一个定值电阻和另一个定值电阻，利用题中的部分实验器材，又设计了如图丙所示的电路。闭合开关后，电流表读数为。根据图乙中热敏电阻的关系曲线，图丙中加在热敏电阻两端的电压为___________、热敏电阻消耗的电功率为___________，电阻的阻值为___________。（结果均保留三位有效数字）三、综合应用题：本题共4小题，共46分。在答题卡上作答。解答应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，答案中必须明确写出数值和单位。13.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、质量为的带正电粒子（重力不计），在点以速度大小开始在磁场中运动，速度方向与磁场方向垂直。该粒子运动到图中点时的速度方向与点时的速度方向垂直。已知、之间的距离为。试求匀强磁场的磁感应强度大小。

14.如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，存在一个沿轴正方向的匀强电场。一个质量为、电荷量为的带正电粒子（不计重力），以速度从坐标原点开始沿轴正方向进入电场。已知该粒子的运动轨迹经过点，点的坐标为。试求：（1）该匀强电场的场强大小；（2）粒子运动到点时的动能大小。15.如图所示，在位于水平面内的平面直角坐标系中，有两个光滑金属固定导轨和，二者相交于坐标原点。导轨与轴重合，长度为，导轨是粗细均匀的电阻丝，单位长度的电阻为；导轨与导轨之间的夹角为。在两个导轨之间的区域内，存在磁感应强度大小为的匀强磁场，磁场的方向竖直向下，为磁场的右边界，且与轴平行。一足够长的金属棒在水平向右的外力作用下，以恒定的速度大小水平向右在导轨上从轴开始运动（此时为时刻），金属棒与两导轨接触良好且始终保持与导轨垂直。金属棒和导轨的电阻均不计。求：（1）当金属棒运动到磁场的右边界时（导体棒未出磁场），金属棒切割磁感线产生的电动势；（2）在时刻，导轨上消耗的电功率；（3）在的时间内，导轨上产生的热量。［物理——选修3-3、3-4］包含选修3-3、3-4两部分内容，考生根据要求任选一部分内容做答。如果多做，则按所做的第一部分计分。答案必须写在答题卡相应的位置。［物理——选修3-3］16.表示压强，单位是；表示体积，单位是；表示热力学温度，单位是；表示摄氏温度，单位是。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.17.如图所示，长为、横截面积为S的粗细均匀的玻璃管，A端封闭、端开口。玻璃管中有一个质量为、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，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端的竖直转动轴在水平面内做匀速转动的过程中，活塞刚好位于玻璃管的端开口处。求：玻璃管转动的角速度大小（题中物理量均为国际单位制）。［物理——选修3-4］18.如图所示，是半圆柱玻璃体的对称面和纸面的交线，与平行的一细束光，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。是垂直于放置的光屏，A、B两细束光在光屏上形成两个光斑和，光斑刚好在连线上。根据该光路图，下列说法正确的是（）A.该玻璃体对A光折射率比对B光的折射率小B.在真空中，A光波长比B光的波长长C.在该玻璃体中，A光比B光