2021-2022学年湖南省娄底市锡矿山第二中学高二物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省娄底市锡矿山第二中学高二物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m．P点的振动图象如图2所示．在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是（）A． B． C． D．参考答案：BC【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】由题，根据PQ横坐标之间的距离为3m，可知PQ间的距离是波长的倍，结合波形可判断：波若向左传播，P点处于波峰时，Q在平衡位置向上振动；若波向右传播，P点处于波谷时，Q在平衡位置向上振动．【解答】解：PQ横坐标之间的距离为3m，是波长的倍．A、此振动图象与Q点的振动图象相同，说明P、Q是同相点，它们平衡位置之间的距离应波长的整数倍，与题设条件不符．故A错误．B、波若向右传播，t=0时刻，P在平衡位置向上振动时，Q点处于波峰，与t=0时图B中质点的振动情况相符．故B正确．C、若波向左传播，t=0时刻，P在平衡位置向上振动时，Q点处于波谷，与t=0时图C中质点的振动情况相符．故C正确．D、此振动图象与Q点的振动图象反相，两者平衡位置之间距离等于半个波长奇数倍，与题设条件不符．故D错误．故选BC．2.如图所示，AB支路由带铁芯的线圈和电流表A1串联而成，设电流强度为I1；CD支路由电阻R和电流表A2串联而成，设电流强度为I2，两支路电阻阻值相同，在接通电键K和断开电键K的瞬间，观察到A、K接通瞬间，I1<I2；断开瞬间I1=I2；B、K接通瞬间，I1<I2；断开瞬间I1>I2；C、K接通瞬间，I1>I2；断开瞬间I1<I2；D、K接通瞬间，I1>I2；断开瞬间I1=I2；参考答案：A3.（单选）图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2．22eV。在这些光波中。能够从金属钾的表面打出光电子的总共有(

)A.二种

B.三种

C.四种

D.五种参考答案：B4.如图所示，MM′是空气与某种介质的界面，一条光线从空气射入介质的光路如图所示，那么根据该光路图做出下列判断中不正确的是(

)A．该介质的折射率为B．光在介质中的传播速度c(c真空中光速)C．光线从介质射向空气时有可能发生全反射D．光线由介质射向空气时全反射的临界角大于45°参考答案：A5.有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向东，它受到地磁场的作用力方向为（

）A.向东

B.向西

C.向上

D.向下参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某学生用下图所示的装置做实验时，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示F/N0.200.300.400.50a/（m.s-2）0.100.210.290.40⑴根据表中的数据作出a-F图线，并把图线延长．⑵图线不通过原点的原因是

▲

⑶实验中，在探究加速度a和拉力F关系时，保持小车的质量不变，用到的物理方法是

▲

参考答案：7.如图表示产生机械波的波源P做匀速运动的情况，图中圆表示波峰，已知波源的频率为f0，该图表示波源正在向

▲

（填“A”、“B”、“C”或“D”）点移动；观察者在图中A点接收波的频率将

▲（填“大于”“等于”或“小于”）f0。参考答案：B；小于试题分析:由图可知，右边间距变小，说明观察者B接收到的完全波的个数增多，根据多普勒效应产生的原因，该图表示波源正在向B点移动；所以观察者在图中A点接收波的频率将小于发出的频率。考点：多普勒效应8.如图所示，桌面上放一单匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体。当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将

（选填“变大”或“变小”）。在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.2Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为

V。参考答案：9.在图(1)中，G为指针在中央的灵敏电流表连接在直流电路中时的偏转情况．现把它与一个线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁正在________（填“向上拔出”或“向下插入”）线圈中．参考答案：向上拔出10.密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图，设小油滴质量为m，调节两板间电势差为U，当小油滴悬浮在两板间电场中不动时，测出两板间距离为d.可求出小油滴的电荷量q=_______.参考答案：11.磁体和

的周围都存在着磁场，磁场对

和电流都有力的作用，磁场具有方向性，规定在磁场中任一点，小磁针

的受力方向为该点的磁场方向。参考答案：电流，磁体，北极（或N极）12.麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生

（填“电场”或“磁场”）。电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、

、x射线和γ射线（填“紫外线”或“微波”）。参考答案：磁场、紫外线；13.电子以速度v垂直进入匀强磁场，磁场方向如右图所示，此时所受洛仑兹力的方向_____（填向上或向下）。郝双制作参考答案：向下、三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律15.（6分）（1）开普勒第三定律告诉我们：行星绕太阳一周所需时间的平方跟椭圆轨道半长径的立方之比是一个常量。如果我们将行星绕太阳的运动简化为匀速圆周运动，请你运用万有引力定律，推出这一规律。

（2）太阳系只是银河系中一个非常渺小的角落，银河系中至少还有3000多亿颗恒星，银河系中心的质量相当于400万颗太阳的质量。通过观察发现，恒星绕银河系中心运动的规律与开普勒第三定律存在明显的差异，且周期的平方跟圆轨道半径的立方之比随半径的增大而减小。请你对上述现象发表看法。

参考答案：（1）

（4分）

（2）由关系式可知：周期的平方跟圆轨道半径的立方之比的大小与圆心处的等效质量有关，因此半径越大，等效质量越大。

（1分）

观点一：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有恒星的质量均计算在内，因此半径越大，等效质量越大。

观点二：银河系中心的等效质量，应该把圆形轨道以内的所有质量均计算在内，在圆轨道以内，可能存在一些看不见的、质量很大的暗物质，因此半径越大，等效质量越大。

说出任一观点，均给分。

（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示．已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O；另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点．已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，OP=R，求玻璃材料的折射率．参考答案：解：光路如图所示一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2，则

sinθ1=，得θ1=30°因OP=R，由几何关系知BP=R，则折射角

θ2=60°由折射定律得玻璃的折射率为n==1.73．答：玻璃的折射率为1.73．【考点】光的折射定律．【分析】光线沿直线从O点穿过玻璃，方向不变．从A点射入玻璃砖的光线方向不变，射到圆弧面上发生折射后射到P点，作出光路图，根据数学知识求出入射角和折射角，再由折射定律求出折射率．17.如图所示，线圈abcd的面积是0.05

m2，共100匝，线圈的总电阻为1

Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝，当线圈以300

r/min的转速匀速旋转时．问：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转过s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经s通过电阻R的电荷量是多少？参考答案：18.如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g（1）若固定小车，求滑块运动过程总对小车的最大压力；（2）若不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后C点滑出小车，已知滑块质量m=，在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：①滑块运动过程中，小车最大速度vm；②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小s．参考答案：解：（1）当滑块到达B时的速度最大，受到的支持力最大；滑块下滑的过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgR=mvB2，滑块在B点处受到的支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：N﹣mg=m，解得：N=3mg，由牛顿第三定律得：滑块对小车的压力：N′=N=3mg即滑块运动过程中对小车的最大压力是3mg．（2）①在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，设小车的最大速度是vm，由机械能守恒定律得：mgR=Mvm2+m（2vm）2，解得：vm=；②由于在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，所以滑块从B到C运动过程中，滑块的平均速度是小车的平均速度的2倍，即：=2，由于它们运动的时间相等，根据：x=t可得：s滑块=2s车又：s滑块+s车=L所以：小车的位移大小：s=L；答：（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力是3mg；（2）①滑块运动过程中，小车的最大速度大小是；②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小是L．【考点】动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与时