揭阳市2021-2022学年度高二下学期期末考试物理试题（解析版）

揭阳市2021-2022学年度高二（下）教学质量测试物理本试卷共7页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的市县/区、学校、班级、姓名、考场号、座位号和考生号填写在答题卡上。将条形码横贴在每张答题卡右上角“条形码粘贴处”。2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先画掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.疫情期间，志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，如图所示；防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒。下列说法正确的是（）A.红外线的光子能量比紫外线的小 B.真空中红外线的波长比紫外线的短C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大 D.真空中红外线的频率比紫外线的大【答案】A【解析】【详解】A．红外线的光子频率低于紫外线的光子频率，根据光子的能量公式可知，红外线的光子能量低于紫外线的光子能量，故A正确；BD．真空中红外线的波长比紫外线的长，频率比紫外线的低，故BD错误；C．真空中红外线和紫外线的传播速度相等，故C错误。故选A。2.汽车的安全性是一个日益突出的问题。汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体，若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中发挥的作用,下列说法正确的是（）A.增加了司机单位面积的受力大小 B.延长了司机的受力时间并减小了冲力C.使司机受到的冲量减少 D.减少了碰撞前后司机动量的变化量【答案】B【解析】【详解】A．安全气囊增大了受力面积，令司机单位面积的受力减小，A错误；BCD．无论有没有安全气囊，碰撞前后司机的动量变化量不变，根据动量定理可知司机受到的冲量不变，但安全气囊延长了司机的受力时间，令冲力减小。B正确C错误D错误。故选B。3.两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是（）A.分子力先增大，后一直减小B.分子力先做负功，后做正功C.分子动能先增大，后减小D分子势能先增大，后减小【答案】C【解析】【详解】A、当分子间距大于平衡间距，分子力表现为引力时，随着距离的减小，分子间的作用力可能先增大，后减小，平衡位置时作用力为零；而小于平衡位置时，分子间为斥力，分子力一直增大；故A错误；B、两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，故B错误；C、只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减小，故C正确；D、分子力先做正功后做负功；分子力做功等于分子势能的减小量；故分子势能先减小后增加，故D错误；故选C．4.无线充电技术是移动电话充电的一种方式，移动电话在家里可实现无线充电。如图甲所示，充电基座与家庭电源相连，通过安装在充电基座上的送电线圈和安装在无线充电接收器上的受电线圈（如图乙所示），利用电磁感应原理传递能量。在充电过程中（）

A.只有将充电基座接到直流电源上才能对手机进行充电B.送电线圈中电流产生变化的磁场C.若送电线圈中电流均匀增加，则受电线圈中的电流也均匀增加D.手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失【答案】B【解析】【详解】A．无线充电是利用的电磁感应的互感原理，必须接交流电源，故A错误；B．根据楞次定律可知送电线圈的电流只有产生变化的磁场，才能在受电线圈中产生感应电流为手机充电，故B正确；C．如若送点线圈电流均匀增加那么根据法拉第电磁感应定律，应该产生恒定不变的磁场，所以在受电线圈中不会有感应电流产生，故C错误。D．无线充电设备电阻不可能为零，没有绝对的理想的线圈，况且在充电过程不可能保证百分百无漏磁，所以能量一定有损失，故D错误。故选D。5.一兴趣小组的同学将一枚大头针垂直插入半径为的圆形薄软木片中心，并将其放入盛有水的碗中，如图所示，已知水的折射率为。当在水面上任何角度都看不到大头针时，大头针末端离水面的最大距离为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由题意知，要使在水面上任何角度都看不到大头针时，应该使大头针发出的光在水面上任何位置都能发生全反射，即大头针发出光线到薄软木片边缘的入射角恰好为临界角，则由几何关系得又因为解得故选A。6.如图所示，用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生，下列说法正确的是（）

A.截止电压的大小与入射光的频率无关，仅与入射光的光强有关B.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，饱和光电流变大C.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大【答案】D【解析】【详解】A．根据光电效应方程有由动能定理有可得可知，截止电压大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，故A错误；B．根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，饱和光电流与入射光的光强度有关，故B错误；C．不断减小入射光的频率，若入射光的频率小于极限频率则不能产生光电流，故C错误；D．在入射光频率不变的情况下，入射光光强变大，光子数增加，从金属板逸出的光电子数增加，饱和光电流变大，故D正确。故选D。7.如图所示，实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过后，其波形曲线如图中虚线所示。若波是沿x轴正方向传播的（周期大于），则该波的速度大小及周期分别为（）

A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由图可得因为波沿x轴正方向传播，则即又因为周期大于，所以所以波速为故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，、、三条虚线代表电场中的三个等势面，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、为轨迹上的两个点，由此可知（）

A.三个等势面中，电势最高 B.粒子在点比在点时的动能小C.粒子在点比在点时的加速度小 D.粒子在点比在点时的电势能小【答案】D【解析】【详解】A．根据曲线运动力学特点，电场力应指向轨迹的凹侧，由于正电荷所受电场力的方向与电场强度方向相同，可知，电场线大致斜向左下方，根据沿电场线方向电势降低，可知，a电势最低，c电势最高，故A错误；B．粒子从M点运动至P点，电场力对粒子做正功，粒子动能增大，则粒子在P点比在M点时的动能大，故B错误；C．由于三个等势面间电势差的情况未知，所以不清楚电场强度的情况，故C错误；D．根据能量守恒，粒子在点比在点时的电势能小，故D正确。故选D。9.如图甲所示，点为单摆的固定悬点，现将小摆球（小摆球可视为质点，且细线处于张紧状态）拉至点，释放小摆球，则小摆球将在竖直平面内的、、之间来回摆动，其中点为运动中的最低位置，（小于且是未知量）。图乙表示小摆球对摆线的拉力大小随时间变化的曲线，且图中时刻为小摆球从点开始运动的时刻。下列说法正确的是（取）

A.单摆的振动周期为B.可以算出单摆摆长C.在小于的情况下，越大，周期越大D.在小于的情况下，越大，运动过程中的最大速度越大【答案】BD【解析】【详解】A．一个单摆的振动一个周期内，小球两次经过最低点，由图可知，振动的周期应该为0.4πs，故A错误；B．由单摆周期公式可得故B正确；C．在θ小于5°的情况下，单摆做简谐振动，θ变大，但周期不变，故C错误；D．小球下落过程中机械能守恒，记小球质量为m，绳长为L，由题意有解得θ越大，cosθ越小，运动过程中的最大速度越大，故D正确。故选BD。10.一电吹风电路图如图所示，、、、为四个固定触点：可动的扇形金属触片可同时接触两个触点。触片处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态，其中：吹热风时输入功率为，吹冷风时输入功率为。小风扇的额定电压为，正常工作时小风扇输出功率为，和分别是理想变压器原、副线圈的匝数。下列说法正确的有（）

A.当与、两点接触时，电吹风吹冷风B当与、两点接触时，电吹风吹热风C.小风扇的内阻是D.理想变压器原、副线圈的匝数比【答案】AD【解析】【详解】AB．当触片P处于b、c触点位置时，电热丝没有接通，小风扇电路接通，则电吹风处于吹冷风状态；故A正确，B错误；

C．风扇额定电流根据可得故C错误；D．根据原副线圈两端的电压之比与匝数之比的关系得故D正确；

故选AD。三、非选择题：共54分。考生都必须作答，且按要求作答。11.传感器可以感受光强、温度、力、磁感应强度等非电学量，并把它们转换为与之有确定对应关系的电学量输出。（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中，在图甲中，热敏电阻的阻值随温度变化对应的图线是___________（选填“1”或“2”）线。

（2）利用压敏电阻制作的传感器，可用于设计制作“车辆闯红灯违规记录仪”，仪器主要由控制电路和工作电路组成，如图乙所示，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开。将控制电路中的压敏电阻埋在路面停止线前侧，压敏电阻阻值随压力的变化如图丙所示。控制电路中电源的电动势为，内阻为，继电器线圈电阻为，滑动变阻器连入电路的电阻为；当控制电路中的电流大于时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违规车辆。

①当红灯亮时，若车辆越过停止线，电流表的示数会变___________（选填“小”或“大”）。②只有车辆对压敏电阻的压力超过___________后，车辆闯红灯时才会被拍照记录。【答案】①.2②.大③.##5000【解析】【详解】（1）[1]热敏电阻阻值随温度的升高而减小，热敏电阻的阻值随温度变化对应的图线是2线；（2）①[2]当红灯亮时，若车辆越过停止线，压敏电阻所受压力增大，阻值减小，控制电路中总电阻减小，电流增大，电流表的示数会变大。②[3]压敏电阻阻值为R时，控制电路中的电流等于0.06A，则解得则由题图甲可知，此时压敏电阻受到的压力为5000N，所以车辆对压敏电阻的压力超过N后，车辆闯红灯时才会被拍照记录。12.某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，先用如图甲所示电路测量常温下纯净水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门以控制管内纯净水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可不计），右活塞固定，左活塞可自由移动，实验器材还有：电源（电动势约为，内阻可不计），电压表（量程为，内阻很大），电压表（量程为，内阻很大），定值电阻（阻值为），定值电阻（阻值为），电阻箱（最大阻值为），单刃双掷开关S，游标卡尺，刻度尺，导线若干。实验步骤如下：A．用10分度游标卡尺测量玻璃管的内径；B．向玻璃管内注满纯净水，并用刻度尺测量水柱长度；C．把S拨到1位置，记录电压表示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表示数与电压表示数相同，记录电阻箱的阻值；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度和电阻箱阻值；F．断开S，整理好器材。

（1）测玻璃管内径时游标卡尺示数如图乙所示；则___________。（2）玻璃管内水柱的电阻的表达式为：___________（用、、表示）。（3）利用记录的多组水柱长度和对应的电阻箱阻值的数据，绘制出关系图线，如图丙所示，可得纯净水的电阻率___________。（计算结果保留3位有效数字）（4）电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标，那么不合格的纯净水的电导率相对___________（选填“偏小”，或“偏大”）。【答案】①.13.7②.③.2.95④.偏大【解析】【详解】（1）[1]游标卡尺上的主尺读数为，游标尺上的读数为，总读数为13.7mm；（2）[2]把S拨到1位置时，设电压表示数为U，则此时电路电流为则电路中总电压为同样当把S拨到2位置时，电压表示数也是U，此时电路中电流为电路中总电压为由以上可得解得（3）[3]由图丙可知当电阻为时，，此时玻璃管内水柱的电阻为水柱的横截面积为由电阻定律得电阻率为（4）[4]不合格的纯净水中电解质比较多，更容易导电，电阻率减小，电导率相对偏大。13.如图所示，质量均为的两相同小球、（可视为质点），球用长为的细绳悬挂于水平轨道的出口处；球从距高的处由静止释放，沿光滑轨道滑下，在处与球正碰并粘在一起。已知悬挂球的细绳能承受的最大拉力为。试问：（1）球与球碰前瞬间，球的速度是多大？（2）、两球碰后，细绳是否会断裂？（要求写出证明过程）

【答案】（1）；（2）不会【解析】【详解】（1）小球a从A点到C点，由机械能守恒定律可得解得（2）两球碰撞过程，由动量守恒定律可知此时解得T=3mg<3.5mg则细绳不会断裂。14.如图所示，将两根电阻不计、间距为L的平行长直金属导轨固定在同一水平面上，并在其右端接有阻值为R的电阻，将整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量分布均匀且为m的导体棒ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，设导体棒接入电路的电阻为r，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。现用一水平向左的恒力F作用在导体棒上（F垂直于导体棒），使导体