江西省宜春市2021-2022学年高二下学期期末质量检测物理试题

宜春市2021~2022 学年下学期期末质量监测 高二年级物理试卷 一、选择题（本题共10 小题，每小题4 分，共40 分；第1-7 小题只有一个选项正确；第8-10 小题有多个选项正确，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分） 1. 下列有关物理学的发展史说法正确的是（ ） A. 法拉第电磁感应定律是由法拉第通过实验总结出来的 B. 场的概念是由法拉第最先提出的 C. 爱因斯坦最先提出能量子概念，并成功地解释了光电效应现象 D. 玻尔原子模型结构能解释所有原子光谱实验规律 2. 如图所示是氢原子能级图，现用一束单色光照射大量处于基态的氢原子；停止光照后，氢原子辐射出的 光中有3 种频率的光能让逸出功为3.20eV 的钙发生光电效应。已知光速c=3×108m/s、普朗克常量为 h=6.63×10-34J·s，则下列选项中正确的是（ ） A. 基态氢原子吸收光子后，核外电子动能增大 B. 停止光照后，氢原子可辐射出10 种不同频率的光子 C. 钙产生光电效应时，光电子最大初动能为 9.55eV D. 照射基态氢原子单色光光子动量为p=6.8×10-8kg·m/s 3. 以下四个反应方程中，哪个是核裂变反应方程（ ） A. B. C. D. 4. 我国的航天事业正飞速发展，“天宫”空间站正环绕地球运行，“天问一号”环绕器正环绕火星运行。 假设它们都是圆形轨道运行，地球与火星质量之比为p，“天宫”空间站与“天问一号”环绕器的轨道半 径之比为k。“天宫”空间站与“天问一号”环绕器的（ ） A. 运行周期之比为 B. 加速度之比为pk2 C. 动能之比为 D. 运行速度之比为 5. 质量为m 的物体P 置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P 与小车，P 与 滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v 水平向右做匀速直线运动。已知重力加速度为g。当小车和滑轮 间的细绳与水平方向成夹角θ2时（如图），下列判断正确的是（ ） A. P 的速率为v B. P 的速率为vsinθ2 C. 运动过程中P 处于超重状态 D. 线的拉力始终等于mgsinθ1 6. 风电是一种清洁、绿色的可再生能源，中国的风电装机容量目前处于世界领先地位。下图甲为风力发电 的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与杠固连的永磁铁转动，磁铁下方有匝数为20 匝电阻不计的线圈 与电压传感器相风叶连。在某一风速时，传感器显示的图如图乙所示，则（ ） A. 该交变电流的频率为5Hz B. 磁铁的转速为5r/s C. 穿过线圈的磁通量的最大值为0.12Wb D. t=0.1s 时穿过线圈的磁通量最大 7. 如图甲所示为理想变压器原副线圈电路图，电流表及二极管都是理想的，灯泡的电阻为 ，电 动机额定电压为 V、额定功率 W，内阻为r=15Ω。现在A、B 两端接如图乙所示的交流电，同 时接通副线圈所在电路的开关S，发现电动机正常工作。工作过程中各表及各用电原件都完好，则原线圈 电流表示数为（ ） A. 6A B. 1.2A C. 1.1A D. 5A 8. 在如图所示的电路中，L1、L2、L3是三盏相同的灯泡。当a、b 两端接交流9V 时，三盏灯的发光情况相 同。若将a、b 两端接直流9V 时，观察到的现象是（ ） A. 刚接通时L3比L2先亮 B. 刚接通时L1、L2、L3同时亮 C. 稳定后L1不亮，L2比L3亮 D. 稳定后L1不亮，L2、L3的亮度相同 9. 如图所示，光滑绝缘的水平面正上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为2T；现将一质量为 0.5kg，带电量为+0.25C 的带电小球静置于水平面上。为使电荷离开水平面，人为对其施加一水平向右的 恒力F=1N。（重力加速度为g=10m/s2），则下列说法正确的是（ ） A. 带电小球离开水平面前做变加速运动 B. 当带电小球速度达到10m/s 时将离开水平面 C. 带电小球离开水平面前在水平面上运动的时间为5s D. 带电小球离开水平面前在水平面上所发生的位移为25m 10. 如图在光滑绝缘的正方形水平桌面ABCD 上，存在平行于AB 边向右的匀强电场，从桌面中心处同时释 放两个带电小球a 和b，两球初速度等大反向，且大小为0.5m/s。已知带正电小球a 质量为0.5kg、电荷量 为+0.2C，负电小球b 质量为1kg、电荷量为-0.1C；以释放小球为t=0 时刻，在t=1s 时刻小球a 的速度达到 最小且为0.3m/s，在t=1.5s 时刻小球a 从AB 边离开桌面。小球可视为质点且可忽略两球间的相互作用。则 （ ） A. 正方形水平桌面的边长为0.45m B. 匀强电场的场强大小为1N/C C. 小球b 先离开桌面 D. 小球b 离开桌面时的速度大小为0.4m/s 二、实验与填空题（本大题包括2 小题，每空2 分，共16 分） 11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M 为带滑轮的小车 的质量，m 为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计） （1）实验时，以下操作正确且一定要进行的是___________； A．用天平测出砂和砂桶的质量 B．将带滑轮的 长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计示数 D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m 远小于小车的质量M （2）该同学在实验中得到了如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个计时点没有画出），已知打 点计时器采用的是频率为f=50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为___________m/s2（结果 保留小数点后面两位）； （3）某同学按正确的实验步骤操作后，以弹簧测力计的示数F 为横坐标，加速度a 为纵坐标，画出的a- F 图像是一条直线，量出图线与横轴的夹角为θ，通过 算出图线的斜率为k，则小车的质量为（ ）。 A． B．2tanθ C．k D． 12. 某物理兴趣小组为了测量一段金属丝的电阻率（金属丝的阻值约为10Ω 且发热功率不能超过0.2W）实 验室准备了以下器材。 ①电源：电动势为E=3V 内阻不计 ②开关、导线、待测金属丝 ③电流表A1：量程3mA，内阻r1=10.0Ω ④电流表A2：量程100mA，内阻约为2Ω ⑤滑动变阻器R1：最大阻值为5.0Ω ⑥定值电阻Ra=20.0Ω ⑦定值电阻Rb=990.0Ω ⑧定值电阻Rc=9990.0Ω （1）小组中一同学用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示，则直径D=___________mm。 （2）为了测量金属丝的电阻尽可能地准确，选择合适的实验器材，在虚线框内把实验原理图补充完成， 把器材符号标在电路图上。___________ （3）通过调节滑动变阻器，得到电流表A1和A2 的 多组I1、I2数据；以I2为横坐标，以I1为纵坐标，作出I1 —I2图像并求出图像的斜率k，写出金属丝电阻的表达式Rx=___________；（用斜率k 和所给电阻的符号表 述）。 （4）如果用导线代替定值电阻Ra，会导致的两个后果是___________。 A.可能因电流过大烧坏电流表A1； B.可能因电流过大烧坏金属丝； C.滑动变阻器允许的调节范围变小； D．金属丝两端电压的可调节范围变小。 （5）测得导电材料的长度为L，可求得金属丝的电阻率为ρ=___________（用Rx、L、D 三个物理量表 述） 三、计算题（本大题包括3 小题，13、14 各8 分，15 题12 分，共28 分。解答应写出必要的 文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写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. 一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发 电机的输出电压U1=480V，输出功率P=20kW；用户处的电压U4=220V，消耗的功率P 用=19.50kW，输送 导线总电阻R=20Ω，其余线路电阻不计，求： （1）输送电流I2； （2）升压变压器原副线圈匝数比。 14. 如图甲所示，在某星球水平面上静置一个质量为m 的物体，现对该物体施加一变化的水平推力，推力 F 随位移x 变化的图像如图乙所示，最终物体运动了2x0位移停止；已知物体与星球水平面间的动摩擦因数 为μ，m，F0，x0均为已知量且各物理量单位均为国际单位。 （1）该星球表面的重力加速度为多大； （2）若该星球与另一星球组一孤立的双星系统且知道该星球半径为R0及双星球心距离 和双星公转周期 T0，则另一星球质量为多大。（万有引力常量为G，不考虑星球的自转。） 15. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导机相距为L=0.2m，导轨平面与水平面成θ=30°角，导轨一 接有一阻值R=1.4Ω 的电阻。质量为m=0.10kg、阻值为r=0.20Ω 的金属棒ab 长也为L，放在两导轨上，棒 与导轨垂直且保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，不计其他电阻，取重力加速 度g=10m/s2。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B，通过小电动机对金属棒施加平行于导轨向上的力，使 金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，经过0.5s 电动机的输出功率达到5W，此后保持电动机的输出功率 不变。金属棒运动的v-t 图如图乙所示，试求： （1）磁感应强度B 的大小； （2）在0-0.5s 时间内金属棒的加速度a 的大小； （3）如果在0-0.5s 时间内电阻R 产生的热量为0.162J，则这段时间内电动机对杆做的功。（结果保留小数 点后面三位） 16. 下列关于液体的相关知识说法正确的是（ ） A. 水黾能停在水面上是由于水的表面张力作用，所以表面张力的方向垂直液面 B. 王亚平在航空舱中做实验，发现水滴在航空舱中处于悬浮状态且成球形，这是由于水滴此时不受重力而 仅在表面张力作用下的结果 C. 毛细管越细，毛细现象越明显 D. 压强越大，沸点越高；大气压一定时，温度越高，汽化热越大 17. 下图是一定质量氧气在两不同温度下分子各速率区间的分子数占比分布图，由图可知（ ） A. ②曲线的温度比①曲线的温度要低 B. 随着温度的升高所有分子的速率均增大 C. 两温度下的 曲线与横轴所围的面积相等 D. 若两状态下压强相等，则①的分子数密度要大 18. 如图所示，质量为M 的绝热活塞在绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间摩擦可忽略不 计，汽缸底部连接一U 形细管（管内气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离汽缸 底部为h0，细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ，大气压强为p0，汽缸横截面积为S，重力加 速度为g。 （1）求U 形细管内两侧水银柱的高度差； （2）通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞上升Δh0，求此时的温度；若加热过程中，气体吸收的热量为 Q，求气体内能的变化量。 19. 关于机械振动及机械波说法正确的是（ ） A. 机械振动的物体在振动过程经过平衡位置时合力为零 B. 有机械振动就一定有机械波 C. 机械波在传播过程中，介质中的质点随波移动 D. 机械波传播的是“机械振动”这种振动形式，同时也将波源的能量传递出去 20. A、B 两列简谐波沿x 轴相向传播，波速均为10m/s，某时刻两列波在x 轴上各自传播到的位置及部分波 形图如图所示，则以下说法正确的是（ ） A. 从图示时刻开始再经1s 两列波相遇 B. 相遇处的质点起振方向向下 C. 两列波相遇后可产生稳定的波形图 D. 从图示位置开始计时，t=4s 时y=-5m 处的质点处于平衡位置 21. 如图所示，底部半径及高均为h 的圆柱形薄壁容器中装有一定量的水，水面距容器底部距离为 h。在 容器底部中心处有一单色光点光源，点光源发出的光有部分可从水中折射出来。发现一条与竖直方向成 53°的折射光线刚好可从容器顶部射出。 （1）水中该单色光的折射率是多少； （2）若要使整个液面都有光线折射出来，则水面距容器底部距离至少为多少。 宜春市2021~2022 学年下学期期末质量监测 高二年级物理试卷 一、选择题（本题共10 小题，每小题4 分，共40 分；第1-7 小题只有一个选项正确；第8-10 小题有多个选项正确，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分） 【1 题答案】 【答案】B 【2 题答案】 【答案】C 【3 题答案】 【答案】C 【4 题答案】 【答案】A 【5 题答案】 【答案】C 【6 题答案】 【答案】C 【7 题答案】 【答案】C 【8 题答案】 【答案】AC 【9 题答案】 【答案】BCD 【10 题答案】 【答案】BCD 二、实验与填空题（本大题包括2 小题，每空2 分，共16 分） 【11 题答案】 【答案】 ①. BD##DB . ②1.38 . ③D 【12 题答案】 【答案】 ①. . ② . ③ . ④BC . ⑤ 三、计算题（本大题包括3 小题，13、14 各8 分，15 题12 分，共28 分。解答应写出必要的 文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写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 题答案】 【答案】（1） ；（2） 【14 题答案】 【答案】（1） ；（2） 【15 题答案】 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【16 题答案】 【答案】C 【17 题答案】 【答案】AC 【18 题答案】 【答案】（1） ；（2） ， 【19 题答案】 【答案】D 【20 题答案】 【答案】AD 【21 题答案】 【答案】（1） ；（2）