湖北省鄂北六校2021-2022学年高二下学期物理期中考试试卷（含答案）

湖北省鄂北六校2021-2022学年高二下学期物理期中考试试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．下列有关物理学史的说法符合事实的是（）A．奥斯特首先发现了电流的磁效应B．法拉第定量得出了法拉第电磁感应定律C．赫兹预言电磁波的存在，并测出电磁波的速度D．楞次首先引入电场线和磁感线，提出了判定感应电流方向的方法即楞次定律2．新冠肺炎防控中，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。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，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。关于红外线和紫外线的说法正确的是（）A．在同一介质中，红外线的波长比红光的波长大B．只有热的物体才能辐射红外线C．在同一介质中，紫外线的波长比紫光的波长大D．红外线和紫外线都是可见光3．如图所示，质量为m的半径为R的光滑圆弧形凹槽静止在光滑水平面上，质量也为m的小钢球从槽的顶端A处由静止释放，在小球下滑到底端B的过程中，则（）A．小球和凹槽组成的系统动量守恒B．小球与凹槽、地球组成的系统机械能守恒C．小球对地的运动位移为RD．小球所受合力的瞬时功率一直增大4．甲、乙两位同学在同一实验室做沙摆实验，以相同速度拉动纸板，在相同长度的纸板上得到的痕迹图象，如图所示，下列说法不正确的是（）A．沙摆质量的变化对周期的影响较小，可以忽略不计B．甲、乙两个沙摆的周期之比为7：4C．甲、乙两个沙摆的等效摆长为16：49D．在误差范围内，甲、乙两同学测得的重力加速度的数值相同5．如图所示的交流电为u=311sinA．电压表的读数为311VB．电流表读数为1.41AC．电流表读数是1AD．通过电阻的电流方向每秒钟改变50次6．在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表且导线电阻忽略不计，开关S原来是断开的，现将开关S闭合，则（）A．A1的示数减小，A2的示数增大 B．A1的示数增大，A2的示数增大C．V1的示数减小，V2的示数减小 D．V1的示数不变，V2的示数减小7．如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（）A．两个物体重力的冲量大小相等B．两个物体合力的冲量相同C．到达斜面底端时两个物体的动能相等D．刚到达底端时两个物体的动量相同二、多选题8．如图所示，A、B两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径rA=3rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（）A．A，B线圈中产生的电阻之比RB．A，B线圈中产生的感应电动势之比EC．A，B线圈中产生的感应电流之比ID．A，B线圈中产生的电功率之比P9．如图所示，一个均匀透明介质球，球心位于O点，半径为R。一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点，DC与AB的距离H=3A．介质球的折射率为n=B．若增大入射光的频率，则该出射光线仍与入射光线平行C．光束从C点射入到从E点射出所经历的总时间为6RD．若介质球的折射率增大，光线一定能在介质球的内表面CBE区域的某位置发生全反射10．如图所示，形状相同的A、B两金属小球在光滑的水平面上沿同一直线、同一方向运动。A球的速度为v1，B球的速度为v2，v1>v2.当A球追上B球发生碰撞，在二者碰撞前到碰撞后的过程中，下列说法正确的是（）A．A球的速度减少量一定等于B球的速度增加量B．A球的动能减少量一定等于B球的动能增加量C．A球的动量减少量一定等于B球的动量增加量D．A球对B球做的功不一定等于B球对A球做的功11．小明同学制作了一个有趣的“简易电动机”，将一节5号干电池的正极向上，几块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极上，把一段裸铜导线弯折成一个线框，线框上端的中点折出一个突出部分与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，如图甲所示，放手后线框就会转动起来。小明运用学过的磁场知识对其进行深入研究，画出的“原理图”如图乙所示，图中虚线表示磁感线，关于该“简易电动机”，下列说法正确的是（）A．若磁铁N极朝上，从上往下看，该线框顺时针旋转B．若在磁铁下面再增加一块同样的磁铁，转动稳定后转速更大C．若将磁极上下对调，“电动机”转动方向一定改变D．“简易电动机”由静止到转动起来的过程中，电源的功率不断增大三、实验题12．图为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置，为使光屏上能观察到清晰的干涉条纹；（1）从左到右依次放置①光源、②绿色滤光片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏。下列说法正确的是（）A．③、④分别是单缝、双缝B．减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离C．应先放上单缝和双缝，再调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心D．屏上的干涉条纹与双缝垂直（2）调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心，示数如图乙所示，其读数为mm。（3）该实验中，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d，测出n条亮条纹间的距离a，则单色光的波长的表达式λ=（用a、L、d、n表示）；将滤光片由绿色换成红色，其他条件不变，则屏上干涉条纹的间距将（填“增大”“减小”或“不变”）。13．（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验实验，要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的（填“甲”或“乙”）、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的。（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）（2）某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为0.2s，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计。如从第1次闪光开始计时，则可知经过时间t=s两滑块在x=60cm发生碰撞，A、B两滑块质量比mA：mB=。四、解答题14．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x轴-0.2m和1.2m处，两波的波速均为0.4m/s，波源的振幅均为2cm。如图为t=0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x轴0.2m和0.8m的P、Q两质点开始振动。质点M、N的平衡位置分别处于x轴0.5m和0.6m处。求：（1）两波的周期T及M点何时开始振动？（2）N点是振动加强点还是振动减弱点？0～3.0s内质点N运动的路程。15．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，P为磁场边界上的一点。现让电荷量为+q、质量为m的粒子自P点正对圆心方向射入磁场，不计粒子的重力。求：（1）若粒子速度大小v0（2）若粒子以速度v1=316．如图所示，两根间距为L的固定光滑金属导轨MP和NQ平行放置，电阻可忽略不计，两导轨是由位于MN左侧的半径为R的四分之一圆弧和MN右侧足够长的水平部分构成，水平导轨范围内存在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场，两根长度均为L的导体棒ab和cd垂直导轨且与导轨接触良好，开始时cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，两导体棒在运动中始终不接触。已知ab棒、cd棒的质量均为m，电阻均为r。重力加速度为g。求：（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道的压力FN大小；（2）最后稳定时ab棒的速度大小和整个过程中ab棒产生的焦耳热Q；（3）整个过程中，通过cd棒的电荷量q。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A．根据物理学史可知，奥斯特首先发现了电流的磁效应，A符合题意；B．法拉第首先发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯定量得出了法拉第电磁感应定律，B不符合题意；C．麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在，并测定电磁波的速度等于光速，C不符合题意；D．法拉第首先引入电场线和磁感线，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】根据物理学史选择正确的选项。2．【答案】A【解析】【解答】A．电磁波谱按波长由长到短排序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。根据电磁波谱可知，在同一介质中，红外线的波长比红光的波长大，A符合题意；B．一切物体都在不停地辐射红外线，B不符合题意；C．根据电磁波谱可知，在同一介质中，紫外线的波长比紫光的波长小，C不符合题意；D．红外线和紫外线都不是可见光，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】根据电磁波谱得出红外线和红光的波长大小；一切物体均在辐射红外线；红外线和紫外线都不是可见光。3．【答案】B【解析】【解答】A．小球竖直方向有加速度，系统在竖直方向上合力不为零，但是系统在水平方向受力为零，可知小球和凹槽组成的系统水平方向动量守恒。A不符合题意；B．根据机械能守恒的条件可知，小球与凹槽、地球组成的系统机械能守恒。B符合题意；C．系统水平方向动量守恒，有m又x联立，可得xC不符合题意；D．小球开始下滑时，速度为零，根据P=Fv可知合力的瞬时功率为零，小球滑到底端B时，速度与合力垂直，合力的瞬时功率也为零。D不符合题意。故答案为：B。

【分析】根据动量守恒的条件判断系统动量是否守恒；根据机械能守恒的条件判断系统机械能是否守恒，利用动量守恒以及几何关系得出小球对地运动的位移；通过瞬时功率的表达式判断小球所受合力的瞬时功率增大。4．【答案】C【解析】【解答】A．根据公式T=2πLB．由图知L得TB正确，不符合题意；C．根据T=2πLgC错误，符合题意；D．同一地点的重力加速度是相同的，根据单摆周期公式测量的重力加速度在误差允许范围内是相等的，D正确，不符合题意。故答案为：C。

【分析】根据单摆的周期表达式判断周期的影响因素；结合单摆周期地表达式得出甲乙两个沙摆的等效摆长之比；同一地点重力加速度相等。5．【答案】C【解析】【解答】A．电压表的示数为交流电的有效值，故其示数为U=311VBC．电流表的读数为I=UD．该交流电的频率f=ω故答案为：C。

【分析】根据交流电有效值和最大值的关系得出该电压表的示数；利用欧姆定律得出电流表的示数；结合频率和角速度的关系得出该交流电的频率。6．【答案】B【解析】【解答】CD．依题意，理想变压器原副线圈匝数不变，原线圈电压恒定，有U1U2=nAB．开关S闭合，副线圈所在电路电阻变小，则有I易知，A2的示数增大。根据原副线圈电流与匝数关系可得I易知，A1的示数增大。A不符合题意；B符合题意。故答案为：B。

【分析】根据理想变压器的匝数比和电压比的关系判断两个电压表示数的变化情况；结合欧姆定律以及原副线圈的匝数比和电流比的关系得出两个电流表示数的变化情况。7．【答案】C【解析】【解答】A．设斜面的倾角为θ时，物体下滑的时间为t，根据牛顿第二定律可得物体下滑的加速度大小为a=g根据位移时间关系可得h解得t=重力的冲量I由于两种情况下斜面倾角不同，则两个物体重力的冲量大小不等，A不符合题意；C．物体在下滑中只有重力做功，设斜面的高度为h，根据机械能守恒定理可得EkBD．又因为E得v=两种情况下到达斜面底端的速度的大小是相等的，而速度的方向不同，两种情况下物体的末动量不同，根据动量定理I＝Δp＝mv−0合力的冲量大小相等，方向是不同的，BD不符合题意。故答案为：C。

【分析】根据牛顿第二定律以及匀变速直线运动的规律得出物体下滑时间的表达式，利用冲量的表达式得出重力的冲量；通过机械能守恒定律以及动能的表达式得出正确的选项。8．【答案】B,C【解析】【解答】A．根据电阻定律，有R=ρA、B线圈线圈电阻之比为RA不符合题意；B．根据法拉第电磁感应定律，有E=A、B线圈中产生的感应电动势之比为EB符合题意；C．根据欧姆定律，有I=A、B线圈中产生的感应电流之比为IC符合题意；D．根据电功率的表达式，有P=A、B线圈中产生的电功率之比为PD不符合题意。故答案为：BC。

【分析】根据电阻定律得出AB线圈的电阻之比；利用法拉第电磁感应定律得出AB线圈中产生的感应电动势之比；根据欧母定律得出AB线圈中感应电流之比；结合功率的表达式得出AB线圈中产生的功率之比。9．【答案】A,C【解析】【解答】A．光路图如图所示由几何关系可得sin得i=60°由图可知r=所以介质球的折射率n=A符合题意；B．若增大入射光的频率，折射率增大，由折射定律知，折射角r减小，折射光线将射到B点下方，反射光线将射到E点左侧，再次折射到空气中时折射角等于i，由几何知识可知，出射光线与入射光线不再平行，B不符合题意；C．光束在介质球内经历的光程s=4R又光在球内传播的速度v=所以，光束在介质球内经历的总时间为t=C符合题意；D．根据几何知识可知，从C点进入介质球中的光线，射到B点的入射角等于C点的折射角，根据光路可逆性原理可知，光线不可能在B点发生全反射，D不符合题意。故答案为：AC。

【分析】根据光在透明介质球中的光路图以及折射定律得出该介质的折射率；通过几何关系以及光的直线传播和光速与折射率的关系得出光在介质球中传播的时间。10．【答案】C,D【解析】【解答】AC．AB两小球碰撞的过程中动量守恒，有m得m所以A球的动量减少量一定等于B球的动量增加量，因为m1、mBD．若为弹性碰撞，则AB两球总的机械能不变，则A球的动能减少量等于B球的动能增加量，A球对B球做的功等于B球对A球做的功，若为非弹性碰撞，则AB两球总的机械能减小，则A球的动能减少量大于B球的动能增加量，A球对B球做的功不等于B球对A球做的功，B不符合题意，D符合题意。故答案为：CD。

【分析】两球碰撞的过程中动量守恒，从而得出球A速度的变化量和球B速度的变化量以及两者动量变化量的关系。11．【答案】A,B,C【解析】【解答】A．线框受到安培力的作用而发生转动，根据左手定则可以判断从上往下看，线框将做顺时针转动，A符合题意；B．若在磁铁下面再增加一块同样的磁铁，磁感应强度增大，线框受到的安培力增大，转动稳定后转速更大，B符合题意；C．将磁铁上下对调，则安培力反向，“电动机”转动方向一定改变，C符合题意；D．由静止到转动起来的过程中，转速不断增大，因导线切割磁感应线，产生的感应电动势与电源相反，则线框中电流减小，根据P=EI知，电源的功率不断减小，D不符合题意。故答案为：ABC。

【分析】根据左手定则得出安培力的方向，进一步得出线框的运动方向；利用安培力的表达式判断安培力的变化情况，通过电功率的表达式得出电源功率的变化情况。12．【答案】（1）A；B（2）19.4（3）ad(n−1)L【解析】【解答】(1)A．③、④分别是单缝、双缝。A符合题意；B．根据公式Δx=易知减小双缝之间的距离，可以增大相邻暗条纹间的距离。B符合题意；C．是否先放上单缝和双缝，再调节光源高度使光沿遮光筒轴线照在屏中心对实验本身没有影响。C不符合题意；D．屏上的干涉条纹与双缝平行。D不符合题意。故答案为：AB。(2)调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心，示数如图乙所示，其读数为19mm+4×0(3)依题意，相邻亮条纹间的距离为Δx=联立，可得λ=将滤光片由绿色换成红色，入射光的波长变大，其他条件不变，则屏上干涉条纹的间距将增大。

【分析】根据图得出③④是单缝和双缝；结合双缝干涉相邻亮条纹间距的表达式得出减小双缝间距暗条纹间距的变化情况。13．【答案】（1）乙；甲（2）0.5；2：3【解析】【解答】(1)乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥，则碰撞后两滑块成为一体，机械能损失最大；甲图两滑块分别装有弹性圈，二者碰后即分离，机械能损失最小；(2)由图可知，前两次闪光中滑块A的位移相同，两滑块不可能相碰，滑块B开始时静止，碰后一定向右运动，两滑块在x=60cm发生碰撞。从第1次闪光开始计时，设经过时间t相碰，有t=(2×0设碰前滑块A的速度为v，由图可知碰后滑块A的速度大小为v2，碰后滑块B的速度为v，由动量守恒定律可得解得m

【分析】（1）根据“探究碰撞中的不变量”的实验原理得出碰撞后二者成为一体机械能损失最大；而图中弹性圈就是为了减小机械能的损失；

（2）两滑块碰撞过程中根据动量守恒得出两滑块质量之比。14．【答案】（1）解：由图像得波长为0.4m，根据波速的公式，有T=两列波同时到达M点t=（2）解：N点到P、Q距离差