2021-2022学年广东省中山市高二（上）期末统一考试物理试题（解析版）

中山市高二级2021—2022学年度第一学期期末统一考试物理试卷第Ⅰ卷（共48分）一、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分）1.对下列电器或设备的工作原理的描述，正确的是（）A.微波炉是利用电磁感应原理使食物温度升高的B.手机无线充电的过程利用了电磁感应原理C.雷达是利用超声波的多普勒效应进行测距和定位的D.红外体温计是通过接收人体发射的X射线来测体温的【答案】B【解析】【详解】A．微波炉是一种利用微波加热食物的家电，通过加热食物中的水，从而实现加热目的，故A错误；B．手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的只能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实线充电，故B正确；C．雷达是利用电磁波的多普勒效应进行测距和定位的，故C错误；D．红外体温计是通过接收人体发射的红射线来测体温的，故D错误。故选B。2.在如图所示的水平匀强电场中，将两个带电粒子M和N（可视为点电荷）移至同一水平线上的不同位置，释放后，M、N恰好保持静止，不计粒子的重力，忽略M、N对匀强电场的影响，则（）

A.M带正电荷，N带负电荷B.M、N所带电荷量大小一定相等C.静止时M受到的合力比N的大D.将M、N分开一些，释放后M、N仍保持静止【答案】B【解析】【详解】A．由题意可知M、N所受对方的库仑力与各自在匀强电场中所受电场力平衡，因此M带负电荷，N带正电荷，故A错误；B．根据前面分析可知，M、N所受匀强电场的电场力大小相等，所以M、N所带电荷量大小一定相等，故B正确；C．静止时M、N受到的合力均为零，故C错误；D．将M、N分开一些，M、N之间的库仑力大小变化，将不能与在匀强电场中所受电场力平衡，所以释放后M、N将不能保持静止，故D错误。故选B。3.用如图所示的电路来描绘小灯泡L的伏安特性曲线，变阻器R接于恒压电源（带开关），电源的输出电压为U，接通电路（）

A.接通电路前，滑动变阻器的滑片P应置于a端B.滑片P置于R的中点时，电压表的示数为C.滑片P由R的中点向b端滑动，电压表的示数可能为D.滑片P由R的中点向a端滑动，灯泡L的功率将变大【答案】D【解析】【详解】A．接通电路前，为保证灯泡和电表安全，并联部分电压应从零开始变化，所以滑动变阻器的滑片P应置于b端，故A错误；B．滑片P置于R的中点时，灯泡（含电表）支路和滑动变阻器下半部分电阻并联，并联电阻小于滑动变阻器总阻值的一半，由串联分压特点可知，电压表的示数小于，故B错误；C．由B中分析知，滑片P置于R的中点时，电压表的示数小于；滑片P由R的中点向b端滑动，并联部分电阻逐渐减小，分到的电压逐渐减小，所以电压表的示数一直小于，故C错误；D．滑片P由R的中点向a端滑动，并联部分电压逐渐增大，由知灯泡L的功率将变大，故D正确。故选D。4.如图是某同学用“双缝干涉法”做测定某单色光的波长实验示意图。图中，单缝到双缝的距离为L1，双缝到墙壁的距离为L2，双缝间距为d，墙壁上的干涉图样及尺寸如图，则该单色光的波长为（）

A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由图可知干涉条纹间距为解得该单色光的波长为故选C。5.铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。每根普通钢轨长为L，列车固有振动周期为T。下列说法正确的是（）A.列车的最佳行驶速率为B.列车以速率v匀速行驶时，做受迫振动的频率为LvC.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行【答案】D【解析】【详解】A．当列车以速率行驶时，其做受迫运动的频率等于列车的固有频率，将发生共振，不利于列车行驶安全，故A错误；B．列车以速率v匀速行驶时，做受迫振动的频率为故B错误；C．列车运行的振动频率等于驱动力的频率，即受到周期性冲击的频率，故C错误；D．增加钢轨的长度可以使列车发生共振时的临界速率值增大，有利于列车高速运行，故D正确。故选D。6.如图所示，电流表A的量程为0~0.6A，表盘均匀划分为30个小格，分度值为0.02A，R1的阻值等于电流表内阻的，R2的阻值等于电流表内阻的4倍，现要用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流，则下列分析正确的是（）A.将接线柱1、3接入电路时，电流表A的表盘刻度上每一小格对应的分度值变为0.10AB.将接线柱1、3接入电路时，电流表A的表盘刻度上0.2A刻度线表示流过接线柱1的电流是1.2AC.将接线柱1、2接入电路时，电流表A的表盘刻度上每一小格对应的分度值变为0.06AD.将接线柱1、2接入电路时，电流表A表盘刻度上0.4A刻度线表示流过接线柱1的电流是2.4A【答案】A【解析】【详解】AB．将接线柱1、3接入电路时，R1与电流表A并联，当电流表满偏时，通过R1的电流是A的4倍，则总电流为电流表A满偏电流的5倍，所以流过接线柱1的电流是A的5倍，电流表A的表盘刻度上每一小格对应的分度值是原来的5倍，变为0.10A；电流表A的表盘刻度上0.2A刻度线表示流过接线柱1的电流是1.0A，故A正确，B错误；CD．将接线柱1、2接入电路时，R1与电流表A并联，当电流表满偏时，通过R1的电流是A的4倍，则总电流为电流表A满偏电流的5倍，所以流过接线柱1的电流是A的5倍，电流表A的表盘刻度上每一小格对应的分度值是原来的5倍，变为0.10A；电流表A表盘刻度上0.4A刻度线表示流过接线柱1的电流是2.0A，故C、D错误。故选A。二、多项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分．每小题给出的四个选项中有两个或两个以上满足题设要求，全部选对得4分；部分对且无错选得2分；不选、错选或多选得零分）7.如图所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60m，在防波堤后A、B两处有两艘小船进港躲避风浪。某次海啸引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有()A.假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B.假设波浪的波长约为10m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C.假设波浪的波长约为60m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D.假设波浪的波长约为60m，则A、B两处小船明显受到波浪影响【答案】AD【解析】【详解】AB．当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长相差不多时才能发生明显的衍射现象，波浪的波长约为10m时，不能发生明显的衍射现象，则A、B两处小船基本上不受波浪影响，A正确，B错误；CD．波浪的波长约为60m时，能发生明显的衍射现象，则A、B两处小船明显受到波浪影响，C错误，D正确。故选AD。8.如图甲所示是一种实用的静电除尘设备图，把高压电源的正极接到金属圆筒上，负极接到悬挂在管心的金属线上，它们之间产生强电场，圆筒截面上的电场分布如图乙所示。带有粉尘的烟气进入圆筒内，尘埃在电场中通过某种机制带电，在强电场作用下向圆筒迁移并沉积，经净化后的烟气从出口排出，下列表述正确的是（）[Failedtodownloadimage:/QBM/2022/1/16/2902665086844928/2911278552719360/STEM/1a1b467b-6b1b-4b83-9315-89885f55edd8.png]

A.到达圆筒的尘埃带负电荷B.圆筒与金属线之间的电场是匀强电场C.尘埃向圆筒迁移过程中克服电场力做功D.尘埃向圆筒迁移过程中电势能减小【答案】AD【解析】【详解】A．由题意，尘埃在强电场作用下向圆筒迁移并沉积，圆筒带正电，所以尘埃带负电，故A正确；B．由乙图知，圆筒与金属线之间的电场是辐向非匀强电场，故B错误；C．尘埃向圆筒迁移过程中是受静电引力作用而发生的，所以电场力做正功，故C错误；D．电场力做正功，电势能减小，故D正确。故选AD。9.如图所示，电源电动势E＝6V，小灯泡L的规格为“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，已知电动机的线圈电阻R0＝1Ω，则（）

A.电源内阻为2Ω B.电动机正常工作的电压为0.3VC.电动机输出的机械功率为0.63W D.电源提供的总功率为1.8W【答案】ACD【解析】【详解】A．小灯泡正常发光时的电阻流过小灯泡的电流当开关S接1时电源内阻故A正确；B．当开关S接2时，灯泡正常发光，电路中的电流与开关S接1时的电流相同，所以电动机的正常工作电压故B错误；C．电动机的输入功率而它的热功率则它输出的机械功率故C正确；D．电源的总功率故D正确。故选ACD。10.特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示是两根等高、相互平行的水平长直输电导线，分别通有大小相等，方向相同的电流I1和I2，a、b、c三点连线与两根导线垂直并共面，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点等距，d点位于b点正上方。不考虑地磁场的影响，则（）

A.b点处磁感应强度方向与两根导线所在平面平行B.d点处的磁感应强度方向与两根导线所在平面平行C.a、c两点处的磁感应强度方向相反D.a、d两点处的磁感应强度方向相同【答案】BC【解析】【详解】A．在b点的磁感应强度方向竖直向下，在点的磁感应强度方向竖直向上，且因为，所以b点的合磁场的磁感应强度为零，A错误；B．在d点的磁感应强度方向斜向下，在d点的磁感应强度方向斜向上，侧视图如下

可知d点处的磁感应强度方向与两根导线所在平面平行，故B正确；C．由安培定则可知和在点产生的磁感应强度方向相同，都是竖直向上，在点产生的磁感应强度方向都是竖直向下，如下图

由对称性可知，和在两点产生的磁感强度之和大小相等，方向相反，故C正确；D．由C中图可以看出，a、d两点处的磁感应强度方向不同，故D错误。故选BC。11.如图所示，虚线a、b、c代表某一点电荷产生的电场中的三个等势面，a、b的电势分别为6V、4V，一电荷量为e的质子在该电场中运动，经过c等势面时的动能为5eV，从c到b的过程中克服电场力做功为2.5eV，则（）

A.该场源电荷带正电B.该质子从等势面c运动到b过程中，电势能增加2.5eVC.该质子可能到达不了等势面aD.该质子经过等势面c时的速率是经过b时的2倍【答案】ABC【解析】【详解】A．根据可知该场源电荷带正电，故A正确；B．由题意可知从c到b的过程中电场力对质子做功为－2.5eV，所以电势能增加2.5eV，故B正确；C．设质子到达等势面b时在指向场源电荷方向的速度分量为v1，在垂直于电场线方向的速度分量为v2，则由题意可知当时，该质子到达不了等势面a，故C正确；D．由题意可知故D错误。故选ABC12.图甲为用传感器在计算机上观察电容器充、放电现象的电路图，E表示电源（忽略内阻），R表示电阻，C表示电容器，将S分别拨到a、b，得到充、放电过程中电容器两极板间电压U、电路中的电流I与时间t的关系图像，如图乙所示，以下说法正确的是（）[Failedtodownloadimage:/QBM/2022/1/16/2902665086844928/2911278552793088/STEM/77a5cec9-5390-42ca-93dd-95f73b1556bb.png]A.t1~t2时间内，电容器极板的电量逐渐增加，电容器在充电B.t2~t3时间内，电容器极板的电量减少为零，电容器在放电C.t3~t4，I-t图线与t轴围成的图形面积表示电容器放电过程放出的电荷量D.在图（甲）电路中，增大电阻R，可以实现对电容器更快速充电【答案】AC【解析】【详解】A．t1~t2时间内，电容器两极板的电压在逐渐增大，由知电容器极板电量逐渐增加，电容器在充电，故A正确；B．t2~t3时间内，电容器极板的电压稳定不变，说明处于充电饱和阶段，故B错误；C．由电流定义式得知I-t图线与t轴围成的图形面积表示电量；t3~t4时间内电容器两板间电压减小说明在放电，所以t3~t4时间内，I-t图线与t轴围成的图形面积表示电容器放电过程放出的电荷量，故C正确；D．电容充电时间的长短同充电回路的电阻值有关，电阻愈大，充电电流就愈小，充电所需要的时间就愈长；反之，充电回路的电阻值愈小，充电电流就愈大，充电所需要的时间就愈短，所以R越大，充电越慢，故D错误。故选AC。第Ⅱ卷（共52分）三、实验和计算题（共6小题，52分．解答计算题时应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）．13.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。

（1）组装单摆时，应在下列器材中选用_______（选填选项前的字母）。A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的橡皮绳C．直径为1.8cm的塑料球D．直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则单摆的周期T=_______，重力加速度g=_______（用L、n、t表示）。【答案】①.AD##DA②.③.【解析】【详解】（1）[1]AB．摆线应选择适当长一些且伸缩性差的，故A符合题意，B不符合题意；CD．为了尽量减小空气阻力对实验的影响，摆球应选择密度较大的铁球，故C不符合题意，D符合题意。故选AD。（2）[2]单摆的周期为[3]单摆的周期公式为联立以上两式解得14.某同学通过实验测量一截面为圆形的金属丝的电阻率，实验操作步骤如下：

（1）该同学先用螺旋测微器测量金属丝的直径，由图甲可知其直径D=_________mm；（2）用多用电表欧姆“×1”挡粗测该金属丝的电阻，按正确的操作进行测量，表盘的示数如图乙所示，对应的读数是_______;（3）该同学想用伏安法更精确地测量金属丝的电阻，除输出电压为3V的直流稳压电源、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）、开关、导线若干外，还提供如下两种规格的滑动变阻器：滑动变阻器R1（最大阻值5Ω，额定电流2A）、滑动变阻器R2（最大阻值1000Ω，额定电流0.5A）为了调节方便、且金属丝两端电压能从零开始变化，滑动变阻器应选用_______（选填“R1”或“R2”），用笔画线代替导线在图丙中将实验电路图补充完整。_______（4）连接好电路后，该同学用刻度尺测得接入电路的金属丝的长度为L=31.40cm，闭合开关，调节滑动变阻器，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（丁）所示．根据图线得出该金属丝电阻R=_______Ω，该金属丝的电阻率为________Ω·m．（计算结果均保留两位有效数字）【答案】①.0.200②.6.0或6③.R1④.⑤.5.0⑥.5.0×10-7【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度（0.5mm以下的小数）读数，图中读数为（2）[2]欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率，图中读数为6.0Ω×1=6.0Ω（3）[3]金属丝两端电压要能从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法，应选用阻值小的滑动变阻器，故选用R1；[4]由于金属丝电阻很小，所以采用电流表外接法，连线如下图（4）[5]U-I图线的斜率表示电阻值，由图像数据可以算出斜率k=5.0，所以金属丝电阻R=5.0Ω[6]根据欧姆定律和电阻定律带入数据可得Ω·m15.图甲为某一列频率为1Hz、沿x轴正向传播的简谐横波在某时刻的波形图，求：（1）求该简谐波的传播速度大小。（2）从该时刻开始计时，在图乙中画出质点D做简谐运动的振动图像（至少画出一个周期）。（3）从该时刻起，再经过1.5s，B质点的路程与位移分别是多少？

【答案】（1）4m/s；（2）；（3）1.2cm，-0.4cm【解析】【详解】（1）由甲图可得频率为1Hz，周期，所以该简谐横波的传播速度为（2）如图所示

（3）再经过1.5s，B质点振动经过1.5个周期，其路程为振幅的6倍，等于1.2cm；位置从0.2cm到-0.2cm处，位移为-0.4cm。16.喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置控制。一带电量为q，质量为m的墨汁微滴以速度v0垂直电场方向飞入偏转极板间，最终打在纸上，已知偏转板间的电压为U，两板间距为d，板长为L1，偏转板的右端距纸的距离为L2．求：（1）墨汁微滴在偏转板间的运动时间t；（2）墨汁微滴从偏转板间的电场射出时偏离原入射方向的距离y；（3）不改变墨汁微滴的带电量、质量和进入偏转电场的速度v0，通过计算说明，如何调节可使打印在纸上的字体放大？

【答案】（1）；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）墨汁微滴在v0方向做匀直线运动，有得①（2）偏转板间的电场强度②在垂直于v0方向，墨汁微滴做匀加速运动，设加速度为a，由牛顿第二定律得Eq=ma③墨汁微滴从偏转板间的电场射出时偏离原入射方向的距离④

由①②③④得⑤（3）微滴从偏转板间的电场射出时垂直于v0方向的分速度：⑥设微滴从偏转板间的电场射出时速度方向与原入射方向夹角为，有⑦从电场射出到打在纸上，微滴墨汁偏离原入射方向的距离⑧墨汁微滴从射入电场到打在纸上，偏离原入微方向的距离为⑨保持q、m、v0不变，当Y变大时，可使打印在纸上的字体放大，由⑨知，适当增大偏转板的电压U、减小d、增大L1或增大L2都可使打印在纸上的字体放大。17.一条小渔船停在平静的水面上，渔船前端有一警示灯P离水面的高度为h1=0.75m；渔船正前方有A、B两浮标，浮标A与P的水平距离为S1=1.0m，示意如图。一潜水员在浮标A前方S2=1.5m处下潜到眼睛距离水面深度为h2=2.0m时，看到警示灯P刚好被浮标A挡住。船上在警示灯P后方与P水平距离为的位置有一小照明灯泡Q，潜水员看见小灯泡Q恰