精品解析：广东省湛江市2021-2022学年高二(上)期末调研考试物理试题(解析版)

湛江市2021~2022学年度第一学期期末高中调研考试高二物理试卷
本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3考试结束后将本试卷和答题卡一并交回。

4.本试卷主要考试内容：粤教版必修第三册，选择性必修第一册。

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，只有一项是符合题目要求的。

1. 随着智能手机的发展电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。

如图所示，当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。

电磁感应的首次发现者为（ ）
A 爱因斯坦
B. 法拉第
C. 洛伦兹
D. 密立根
【答案】B 【解析】
【详解】电磁感应的首次发现者是法拉第，故选B 。

2. 一对不等量异种点电荷的电场线分布如图所示，A 、B
为电场中的两点。

下列正确的是（ ）
.
A. Q 1对Q 2的静电力大于Q 2对Q 1的静电力
B. B 点的电场强度大于A 点的电场强度
C. A 点的电势大于B 点的电势
D. Q 2所带电荷量的数值可能是任意的实数【答案】C 【解析】
【详解】A ．根据牛顿第三定律可知，1Q 对2Q 的静电力大小等于2Q 对1Q 的静电力大小，选项A 错误；
B ．电场中电场线密集的地方的电场强度大于电场线稀疏的地方，则B 点的电场强度小于A 点电场强度，选项B 错误；
C ．沿着电场线的方向电势越来越低，则A 点的电势大于B 点的电势，选项C 正确；
D ．带电体的电荷量是元电荷的整数倍，选项D 错误；故选C 。

3. 章老师在课堂做演示实验，把两枚几乎相同的鸡蛋A 和B 从同一高度由静止释放。

鸡蛋A 直接落在地板上，碎了；鸡蛋B 装在有水的纸杯中随纸杯一起下落，落在地板上完好无损。

对这一结果，下列说法正确的是（ ）
A. 与地板接触前的瞬间，鸡蛋A 的动量大于鸡蛋B 的末动量
B. 与地板碰撞过程中，鸡蛋的动量变化量小
C. 与地板碰撞过程中，鸡蛋B 的动量变化量小
D. 与地板碰撞过程中，鸡蛋B 的动量变化慢【答案】D 【解析】
【详解】A ．根据自由落体运动的规律可知，两鸡蛋落地前瞬间的速度相等，根据p mv 可知，鸡蛋A 的动量等于鸡蛋B 的末动量，选项A 错误；
BC ．两鸡蛋最终的动量均为零，则两鸡蛋的动量变化量相等，选项BC 均错误；
D ．两鸡蛋与地板碰撞的过程中，鸡蛋A 与地板碰撞的时间比鸡蛋B 短，则鸡蛋B 与地板碰撞过程中，鸡蛋B 的动量变化慢，选项D 正确；故选D 。

4. 如图所示，a 、b 为两不同频率的单色光，以相同的人射角射到玻璃砖的上表面，入射点分别为A 、B 。

经玻璃砖上表面折射后两于P 点，已知AP >BP ，下列说法正确的是（ ）
A. 在真空中，a 传播速度大于b 的传播速度
B. 玻璃对a 光的折射率大于玻璃对b 光的折射率
C. 在玻璃砖中，a 光的传播速度大于b 光的传播速度
D. b 光在玻璃砖下表面发生全反射的临界角大于a 光【答案】C 【解析】
【详解】A ．a ，b 光在真空中的传播速度均为c ，故A 错误；
B ．a 、b 光的入射角相同，根据几何关系可知，a 光的折射角大于b 光的入射角，根据
sin sin i n r
=
则
a b
n n <故B 错误；C ．根据c
v n
=
可知，a 光在玻璃砖中的传播速度大于b 光在玻璃砖中的传播速度，故C 正确；D ．由全反射的临界角满足
1sin C n
=
可知b 光在玻璃砖下表面发生全反射的临界角小于a 光，故D 错误；故选C 。

5. 如图所示，安装在潜水器深度表电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R 0是定值电阻。

在潜水器完成科考任务上浮的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 传感器两端的电压减小
B. 通过显示器的电流增大
C. 电路的总功率一定减小
D. 传感器的功率一定减小
【答案】C 【解析】
【详解】AB ．潜水器上浮的过程中，压力传感器的阻值增大，根据闭合电路欧姆定律
0A E
I R R r r
=
+++可知电路中的电流减小，根据
()
0A U E I r R r =-++可知传感器两端电压增大，故AB 错误；C ．由电路总功率
P EI
=可知电路总功率减小，故C 正确；D ．压力传感器的功率
P UI
=传由于U 增大，I 减小，其他条件不足，故压力传感器的功率可能增大也可能减小或不变，故D 错误。

故选C 。

6. 2021年9月17日13时30分，“神舟十二号”返回舱在东风着陆场安全降落。

“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图如图所示，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置沿竖直方向匀速下降，为确保返回舱能安全着陆，在返回舱距地面1m 左右时，舱内宇航员主动切断与降落伞的连接（“切伞”），同时点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭向下喷气过程中返回舱减至安全速度。

已知“切伞”瞬间返回舱的速度大小v 1=10m/s ，火箭喷出的气体速度大小v 2=1082m/s ，火箭“喷气”时间极短，喷气完成后返回舱的速度大小v 3=2m/s
，则喷气完成前、后返回舱的质量比为（ ）
A. 45：44
B. 100：99
C. 125：124
D. 135：134
【答案】D 【解析】
【详解】设返回舱喷气前的质量为M ，喷气后的质量为m ，根据返回舱喷气完成前后动量守恒有
132
()Mv mv M m v =+-解得
:135:134
M m =故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

7. B 超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，超声波遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B 超图像。

血管探头沿x 轴正方向发送的简谐超声波图像如图所示，0=t 时刻波恰好传到质点M ，已知此超声波的频率为6510Hz ⨯，下列说法正确的是（ ）
A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为340m/s
B. 质点M 开始振动的方向沿y 轴正方向
C. 70~7.510s -⨯内质点M 的路程为6.0mm
D. 60~2.010s -⨯内质点M 沿x 轴移动的距离为1.4mm 【答案】C 【解析】
【详解】A ．由图可知波长为
21410mm
λ-=⨯故超声波在血管中的传播速度为
2362141010510m/s 710m/s
v f λ--==⨯⨯⨯⨯=⨯A 错误；
B ．波沿x 轴正方向传播，根据“同侧法”可知质点M 此时的振动方向沿y 轴负方向，B 错误；
C ．由题意可知，波的周期为
71
210s T f
-=
=⨯时间77.510s -⨯，相当于334
T ，每个周期的路程为4A ，故质点M 的路程为
3
34 6.0mm
4
s A =⨯=C 正确；
D ．质点M 只能在平衡位置上下振动，不会随波迁移，D 错误。

故选C 。

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。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图所示，弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动。

以平衡位置O 为原点，建立Ox 轴，以向右为x 轴正方向。

若振子的位移方向为负，下列说法正确的是（ ）
A. 振子的速度方向一定为负
B. 振子的加速度方向一定为正
C. 振子一定在平衡位置的左侧
D. 振子的速度一定减小
【答案】BC 【解析】
【详解】若振子的位移方向为负，则振子一定在平衡位置的左侧，振子的加速度方向一定为正，振子的速度方向可能沿正方向，且不断增大，故AD 错误，BC 正确。

故选BC 。

9. 等腰直角三棱柱如图所示，其中侧面abcd 为正方形，边长为L ，侧面cd e f 与水平面平行，该三棱柱位于水平向左的匀强磁场中，磁感应强度大小为B 。

下列说法正确的是（ ）
A. 穿过正方形abcd2
BL
B. 穿过矩形dcf e的磁通量和穿过矩形abf e的磁通量相等
C. 穿过矩形abf e2
D. 磁通量有正负，所以是矢量
【答案】AC
【解析】
【详解】AC．穿过正方形abcd的磁通量与穿过矩形abfe的磁通量相等，2
BL，选项AC均正确；B．没有磁感线穿过矩形dcfe，其磁通量为零，选项B错误；
D．磁通量有正负，但其加减运算规则并不满足平行四边形定则，所以是标量，选项D错误；
故选AC。

10. 如图所示，在正方形ABCD区域内有方向平行于AB边的匀强电场，E、F、H是对应边的中点，P是FH 的中点。

一个带正电的粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从C点射出，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子的运动轨迹经过PE的中点
B. 粒子从C点射出时速度方向一定沿AC方向
C. 增大粒子的初速度，粒子一定从HC之间某点射出
D. 减小粒子的初速度，粒子一定从EC之间某点射出
【答案】BC
【解析】
【详解】A．粒子在AD方向上做匀速直线运动，则其经过PE竖线时花时间为全程的一半，粒子在AB方
向做匀加速直线运动，则其经过PE时的轨迹点距离P点的长度为1
4
PE，选项A错误；
B．根据类平抛运动的规律可知，粒子从C点射出时，速度一定沿AC方向，选项B正确；
C．增大粒子的初速度，粒子在AD方向上的运动时间变短，粒子在AB方向上的位移减小，则粒子一定从
HC 之间的某点射出，选项C 正确；
D ．减小粒子的初速度，粒子可能从EC 之间某点射出，也可能从B
E 之间某点射出，选项D 错误；故选BC 。

三、非选择题：共54分。

11. 验证动量守恒的实验装置如图甲所示，气垫导轨置于水平桌面上，G 1和G 2为两个光电门，滑块A （含遮光片）的质量为m A ，滑块B （含高黏性橡皮泥）的质量为m B ，遮光片沿运动方向的宽度为D ．实验过程如下：
①调节气垫导轨成水平状态；
②轻推滑块A ，测得A 通过光电门G 1的遮光时间为t 1；
③滑块A 与滑块B 相碰后，B 和A 粘在一起经过光电门G 2，遮光时间为t 2。

回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为___________mm ；（2）碰前A 的速度大小为___________（用题中涉及的物理量符号表示）； （3）验证动量守恒成立的关系式为___________（用题中涉及的物理量符号表示）。

【答案】 ①. 3.35 ②.
1
D t ③. 12A A B
m m m t t +=【解析】
【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺精度为0.05mm ，遮光片的宽度
3mm 70.05mm 3.35mm
D =+⨯=（2）[2]光电门遮光条挡住光的时间极短，其平均速度为瞬时速度，则碰前A 的速度大小为
11
D
v t =
（3）[3]碰撞过程动量守恒，则
()12
A
A B D D m m m t t =+
整理得
()12
A B A m m m t t +=12. 东风中学物理课外兴趣小组利用电流表和电压表（均非理想电表）测定某电动自行电池的电动势E 和内阻r ，实验电路图如图甲所示，要求尽量减小实验误差。

（1）实验小组先利用图乙所示的电路测量电流表的内阻，实验步骤为：
a .先将滑动变阻器的滑片调至最左端，把单刀双掷开关S 1于“1”，再闭合开关S ，此后调节滑动变阻器的滑片使两表均有适当的示数（此时电压表示数记为U a 、电流表示数记为I a ）；
b .保持滑动变阻器的滑片置不变把S 1掷于“2”，调节电阻箱使___________；
c .读出电阻箱的示数为3.1Ω ，此即电流表的内阻。

（2）利用图甲电路进行实验得到多组电压U 和电流I 的值，并作出U -I 图线如图所示，可知电池的电动势为___________V 、内阻为___________Ω 。

（结果均保留一位小数）
（3）本实验中测得的电动势和内阻___________（选填“有”或“无”）系统误差。

【答案】 ①. 电压表示数再次为a U
②. 12.5 ③. 1.9 ④. 无
【解析】
【详解】（1）[1]根据等效法测电表内阻的原理可知，当把1S 掷于“2”时，调节电阻箱使电压表示数为a U 时，电阻箱接入电路的阻值与电流表内阻相等。

（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
()
A E U I r r =++整理得
()A U E I r r I
=-+结合题图乙可知，图像的纵截距即电池的电动势，为
12.5V
E =
图像斜率的绝对值为
A Δ5ΩΔU
k r r I
=
=+=解得电池内阻为
A 5Ω 1.9Ω
r r =-=（3）[4]本实验中电流表采用外接法，电压表对实验结果无影响，而电流表内阻已经测得，所以无系统误差。

13. 如图所示，质量m A =0.2kg 的小球A 系在细线一端线的另一端固定在O 点，O 点到水平面的距离h =0.8m 。

质量m B =0.6kg 的物块B 置于O 点正下方的粗糙水平面上。

现拉动小球A 使细线水平伸直，小球A 由静止开始释放，运动到最低点时与物块B 发生弹性正碰（碰撞时间极短，小球A 未接触水平面），小球A 碰撞后反弹上升。

小球A 与物块B 均可视为质点，物块B 与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，不计空气阻力，取重力加速度大小g =10m/s 2，求：
（1）小球A 与物块B 碰撞前瞬间，小球A 速度大小v 0；（2）小球A 与物块B 碰撞后，物块B 在水平面上滑行的距离x 。

【答案】（1）4m /s ；（2）2m 【解析】
【详解】（1）根据机械能守恒定律有
2
012
A A m gh m v =
解得
04m /s
v =（2）设碰撞后瞬间，小球A 反弹的速度大小为1v ，物块B 的速度大小为2v ，根据动量守恒定律有
()012
A A
B m v m v m v =-+根据能量守恒定律有
222012111222
A A
B m v m v m v =+物块B 从碰后到停止运动的过程，根据动能定理有
的
22102
B B m gx m v μ-=-解得
2m
x =14. 如图所示，竖直平面内光滑绝缘直杆ABC 与水平面的夹角θ=30°，在O 点处固定一正点电荷（电荷量未知），O 点到B 、C 两点的距离相等。

现将质量m =0.08kg 、电荷量q = -5×10-3C 、套在杆上的带负电小球从A 点由静止开始释放。

已知A 、C 两点间的距离 d =2.0m ，B 、C 两点间的距离x =1.6m ，小球沿杆下滑到B 点时的速度大小为3m/s ，取重力加速度大小g =10m/s 2，不计空气阻力。

（1）求小球滑到C 点时的速度大小v C ；
（2）若规定A 点的电势为零,求B 点的电势B ϕ。

【答案】（1）5m /s ；（2）40V
【解析】
【详解】（1）小球从B 运动到C 的过程中，根据动能定理有
2211sin 22
BC C B W mgx mv mv θ+=-BC BC
W qU =根据点电荷电场的特点可知
BC U =解得
5m /s
C v =（2）小球从A 运动到B 的过程中，根据动能定理有
21()sin 02
AB B mg d x W mv θ-+=-AB AB
W qU =AB A B
U ϕϕ=-解得
40V
B ϕ=15. 如图所示为固定在水平地面上侧放的半圆形凹槽其内侧面光滑，半径R =1.2m ，质量m 1=0.6kg 的小木块A （视为质点）静止放在光滑水平平台M 上。

质量m 2=1kg ，长度L =5m 的长木板
C ，开始时它的左端紧靠凹槽，上表面与凹槽内侧最低点相切并静止在光滑地面上。

某时刻，给木块A 一个水平向左的瞬时冲量I =2.4N·s ，之后木块A 从B 内侧最高点沿切线进入半圆形凹槽，取重力加速度大小g =10m/s 2。

（1）求小木块A 刚进入半圆形凹槽内侧最高点时受到的压力F N 的大小；
（2）若小木块A 与长木板C 上表面间的动摩擦因数为μ，且μ值满足0.1≤μ<0.5；试讨论因μ值的不同，小木块A 在长木板C 上相对C 运动的程中两者摩擦而产生的热量。

【答案】（1）2N N F =；（2）130J Q μ=或212J Q =。

【解析】
【详解】（1）小木块A 获得一个水平冲量，A 获得初速度大小为1v ，根据动量定理有
110
I m v =-小木块A 进入半圆形凹槽，在最高点，根据牛顿第二定律有
21N 11v F m g m R
+=解得
N 2N
F =（2）小木块A 从半圆形凹槽最高点滑到最低点，根据动能定理有
221121111222
m gR m v m v =-设小木块A 与长木板C 间摩擦因数为0μ时，小木块A 滑到长木板C 右端时刚好能够与长木板C 共速，根据动量守恒定律有
()1212m v m m v
=+根据功能关系有
()22
0112121
122
m gL m v m m v μ=-
+的的
解得
00.4
μ=讨论：（ⅰ）当满足0.10.4μ≤<时，小木块A 与长木板C 不能共速，小木块A 将从长木板C 右端滑落，两者因摩擦产生的热量
11Q m gL
μ=解得
130J
Q μ=（ⅱ）当满足0.40.5μ≤≤时，小木块A 与长木板C 能共速，两者因摩擦产生的热量
()22212121122
Q m v m m v =
-+解得212J Q =的。