2021-2022学年湖北省孝感市云梦县黄香高级中学高二（上）期末物理试题

高二物理试卷注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分。第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分；8-11题有多项符合题目要求）1.下列现象不能说明光的波动性的有（）A.牛顿环 B.彩色肥皂泡 C.小孔成像 D.泊松亮斑【答案】C【解析】【详解】A．牛顿环是光的干涉现象，能够说明光具有波动性，故A不符合题意；B．彩色肥皂泡是光的干涉现象，能够说明光具有波动性，故B不符合题意；C．小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播，不能说明光具有波动性，故C符合题意；D．泊松亮斑是光的衍射现象，能够说明光具有波动性，故D不符合题意。故选C。2.一个质量为的小球和弹簧的劲度系数为k的弹簧组成竖直方向的弹簧振子，振动周期最接近于（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】弹簧振子的振动周期为接近于。故选D。3.某玻璃三棱镜的截面如图所示，边沿竖直方向，，。已知玻璃的折射率为。当一束水平单色光照射在三棱镜边上时，光在边上的折射角为（不考虑光在玻璃中的多次反射）（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】如图1所示，假设一束光线经过AB后射在BC上的D点，根据几何关系可知光线在D点的入射角为45°，因为所以光线在D点将发生全反射，反射角为45°，根据几何关系可知反射光线在AC上E点的入射角为30°，设折射角为r，根据折射定律有解得如图2所示，假设一束光线经过AB后射在AC上的F点，根据几何关系可知光线在F点的入射角为60°，因为所以光线在F点将发生全反射，不能从AC边折射出。综上所述，故选C。4.在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可沿导轨自由移动的导体棒、，导体棒、的运动速度分别为、，如图所示，棒上没有感应电流通过的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】要使ab导体棒上无电流通过，则穿过此闭合电路的磁通量不发生变化．对匀强磁场来说，磁通量Φ＝BSsinθ根据题中条件，仅当穿过闭合电路中磁场的有效面积S发生变化时Φ才变化，即导轨上两根导体棒必须做同速的运动才没有感应电流，即v1=v2故选A。5.风洞实验装置可以产生不同速度的风，提供不同的风力。在某次实验中风力竖直向上，刚好把小球“吹”得静止在空中。现在突然将风力增大到，经过时间，风力反向，大小也是，又经过时间，此时小球的速度大小为（）（小球质量为）A.0 B. C. D.【答案】D【解析】【详解】当风力为向上的F时，小球向上的加速度经过时间t的速度风力反向后，小球向下的加速度又经过时间，此时小球的速度大小为故选D。6.如图所示，面积为S、匝数为的闭合线圈水平放置，与匀强磁场夹角（）。现将线圈以边为轴顺时针转动，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的绝对值为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】线圈在初位置时的磁通量为线圈在末位置时磁通量为线圈在初、末位置磁通量的改变量的绝对值为故选B。7.在磁感应强度为、竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直纸面向里，如图所示，、、、是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，电流产生的磁场在点的磁感应强度为。在这四点中（）A.、两点的磁感应强度相同B.、两点的磁感应强度相同C.点的磁感应强度的值最大D.点的磁感应强度的值最大【答案】C【解析】【详解】根据安培定则，直导线在各点产生的磁场方向如图；A．由磁场叠加可知，、两点的磁感应强度大小相等，方向不同，选项A错误；B．由磁场叠加可知，点的磁感应强度、点的磁感应强度，选项B错误；CD．因直导线和原匀强磁场在a点的磁场方向相同，则点的磁感应强度的值最大，最大值为，选项C正确，D错误。故选C。8.如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为。（）A.经过，小球经过的路程为B.时刻，弹簧的弹性势能最小C.时刻，小球的加速度等于D.时刻，小球位移为0【答案】AD【解析】【详解】A．由于小球做简谐运动，故可得经过，小球经过的路程为，A正确；B．时刻，弹簧向上运动的位移最大，故弹簧的弹性势能最大，B错误；C．时刻，小球的加速度大于，C错误；D．时刻，小球回到平衡位置，故小球的位移为0，D正确。故选AD。9.如图所示，在光滑的水平桌面上，和是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等。矩形线框位于两条导线的正中间，通有顺时针方向的电流，在、产生的磁场作用下静止。的电流方向右，则（）A.中电流向左B.如果线框向平移，穿过线框的磁通量可能变为0C.线框与导线垂直的每条边，都不受安培力作用D.线框面积有增大的趋势【答案】AD【解析】【详解】A．由于矩形线框在、产生的磁场作用下静止，又的电流方向右，根据安培定则可知，中电流向左，A正确；B．如果线框向平移，矩形线框不再处于中间位置，故穿过线框磁通量不可能变为0，B错误；C．线框与导线垂直的每条边，都受安培力作用，只是安培力的合力为0，C错误；D．的电流方向右，导线下方产生的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，线框上条边受到的安培力竖直向上，中电流向左，b导线上方产生的磁场垂直纸面向里，线框下条边受到的安培力竖直向下，故线框面积有增大的趋势，D正确。故选AD。10.如图所示为两电阻和的伏安特性曲线。若两电阻分别与两个相同的电池A、B串联，组成闭合回路。以下说法正确的是（）A.电阻的阻值较小B.电阻的发热功率一定较小C.电源A的总功率一定较大D.电源A的效率一定较大【答案】AC【解析】【详解】A．根据结合I-U图像可知，电阻R1的阻值较小，选项A正确；B．接到相同的电源上时，由于当外电阻等于电源内阻时输出功率最大，因R1和R2与电源内阻的大小关系不确定，则电阻R1的发热功率不一定较小，选项B错误；C．电源的总功率电阻R1的阻值较小，则电源A的总功率一定较大，选项C正确；D．电源的效率电阻R1的阻值较小，可知电源A的效率一定较小，选项D错误。故选AC。11.小球A的质量为，带电量，下面用绝缘细线悬挂质量为带电量的小球B，它们一起在竖直向上的匀强电场中以速度匀速向上运动。现在剪断细线（不计A、B间的库仑力）。已知重力加速度为g，以下说法正确的是（）A.电场强度B.A和B组成的系统机械能守恒C.A的速度为时，B的速度为D.B的速度为0时，上升了【答案】ACD【解析】【详解】A．设电场强度大小为E，对整体根据平衡条件可得解得故A正确；B．电场力对A和B组成的系统做正功，所以系统机械能不守恒，故B错误；C．A和B组成的系统所受合外力为零，动量守恒，当A的速度为时，设B的速度为vB，则解得故C正确；D．当B的速度为零时，设A的速度为vA，则解得剪断细线后A做匀加速直线运动，其加速度大小为B的速度为0时，上升了故D正确。故选ACD。二、实验探究题（本大题共2小题，共16分）12.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示：（1）此玻璃的折射率计算式为___________（用图中的、表示）；（2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度___________（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量；（3）如果玻璃砖的上下表面不平行，对此玻璃的折射率的测量结果___________（填“有”或“没有”）影响。【答案】①.②.大③.没有【解析】【详解】（1）[1]根据折射定律可得（2）[2]为了减小θ2角的测量误差，应使折射光线尽量长些，即应选用宽度大的玻璃砖来测量。（3）[3]玻璃砖的上下表面不平行，对θ1和θ2的测量无影响，所以对此玻璃的折射率的测量结果没有影响。13.测定电池的电动势和内电阻的实验电路和图象如图所示，请回答下列问题：（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头，应放在滑动变阻器___________处（填“”或“”）。（2）如果电压表，电流表都不是理想电表，按图电路测量得到的电动势偏___________，内阻偏___________（填“大”“小”或填“不变”）。（3）如图乙是根据实验数据画出的图象（已知电流表内阻为0.4欧）。由此可知这个干电池的电动势___________，内电阻___________。（计算结果均保留两位有效数字）【答案】①a②.小③.小④.1.5⑤.0.75【解析】【详解】（1）[1]在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器滑动头，应放最大阻值处，即放在滑动变阻器a处。（2）[2][3]由图所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图像如图所示电源的U-I图像与纵轴交点坐标值是电源电动势，图像斜率的绝对值是电源内阻，由图像可知，测量的电动势偏小，内阻偏小。（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir在U-I图像中图像与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为E=1.5V，图像中的斜率绝对值表示电源的内阻，所以电源的内阻为三、计算题（本大题共3小题，共40分）14.一列简谐横波沿轴方向传播，时刻的波形图如图所示，此时波恰好传到点，已知该波的频率为，。求：（1）波速；（2）0到内质点点通过的路程。【答案】（1）20m/s；（2）90cm【解析】【详解】（1）由图可知则波速（2）波传到N点需要时间N点振动则N点通过的路程为15.质量为的小滑块A在粗糙的水平面上运动，经过点时速度是，前进距离滑到点停下来。如果在之间的点（）放另一滑块B，B的质量（滑块A、B与地面间的动摩擦因数相同），A仍然从点以初速度运动到点，和B发生弹性碰撞。求：（1）滑块与地面间的动摩擦因数；（2）A、B都停下时它们间的距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）依题意，对小滑块A，根据动能定理有可得（2）设A运动到Q的速度为，有可得设碰撞后A、B的速度分别为，由动量守恒有能量守恒有解得A停下向左滑行B停下向右滑行所以A、B停下相距16.如图，在直角坐标系平面的直角三角形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外，虚线下方有沿轴正向的匀强电场。一质量为带正电量的粒子以速度从A点沿平行于轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在边上某点以垂直于轴的方向射出磁场进入电场，恰好运动到轴后返回，以后多次经过虚线。已知点为坐标原点，A点在轴上，与轴的夹角为，，不计重力。求：（1）电场强度的大小；（2）粒子第4次经过虚线上的点的坐标；（3）粒子从A点到点所用时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由题意作出粒子的运动轨迹如图所示，根据几何关系可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径与粒子第一次进入电场的位置到x轴的距离相等，即①对粒子第一次进入电场到速度减为零的过程，根据动能定理有②联立①