浙江省绍兴市2021-2022学年高二下学期期末考试 物理

绍兴市2021 学年第二学期高中期末调测 高二物理 一、选择题I（本题共11 小题，每小题3 分，共33 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求 的，不选、多选、错选均不得分） 1．下列物理量的单位用国际单位制单位表示正确的是（） A．自感系数：H B．冲量： C．内能：K D．磁感应强度：Wb 2．下列说法中正确的是（） A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 C．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化 D．凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实现 3．关于电磁波与声波，下列说法正确的是（） A．电磁波是横波，声波是纵波 B．由空气进入水中时，波速均变小 C．由空气进入水中时，波长均变长 D．电磁波和声波在介质中的传播速度，均由介质决定，与频率无关 4．手在A 点带动细绳左端使绳上各质点依次开始上下做简谐运动，t＝0 时刻，绳上形成的波形如图所示。规 定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图象是（） A． B． C． D． 5．“救命神器”——自动体外除颤仪（AED），已经走入了每个校园，它是一种便携式的医疗设备，可以 诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用，用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。其 结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C 充电。除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电 流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是（） A．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同 B．放电过程中，电流大小不变 C．电容C 越小，电容器的放电时间越长 D．自感系数L 越小，放电脉冲电流的振荡周期越短 6．如图所示，电吉他中拾音器的线圈绕在磁体上。工作时，拨动被磁体磁化的金属琴弦，线圈就能将振动产 生的信号转换为电信号并传送到音箱发出声音，则（） A．琴弦振动时，琴弦会受到安培力作用 B．琴弦振动时，穿过线圈的磁通量将发生变化 C．琴弦振动时，是琴弦切割磁感线，故琴弦中会产生感应电流 D．若用软铁芯替代磁铁，拾音器依然可以正常工作 7．从湖底形成的一个气泡，缓慢上升到湖面。已知越接近水面，湖水的温度越高，假设大气压不变，气泡内 气体视作理想气体。气泡缓慢上升过程中（） A．湖水对气泡内气体做了正功B．气泡内气体的内能增大 C．气泡内气体温度升高导致放热 D．气泡内气体的压强不变 8．如图是氢原子的能级图。一个氢原子从n＝4 的能级向低能级跃迁，则该氢原子（） A．最多可辐射出6 种不同频率的光子 B．跃迁到基态时需要吸收12.75eV 的光子能量 C．只有吸收0.85eV 的光子时才能电离 D．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量是特定值 9．关于单摆的认识，下列说法中正确的是（） A．伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆周期公式 B．摆球运动到平衡位置时，摆球所受的合力为零 C．将钟摆由绍兴移至哈尔滨，为保证钟摆走时的准确，需要将钟摆摆长调长些 D．利用单摆测量重力加速度的实验中，误将摆线长 当做摆长，利用 图的斜率导致测量结果偏小 10．如图为“子母球”表演的示意图，弹性小球A 和B 叠放在一起，从距地面高度为h 处自由落下，h 远大 于两小球直径，小球B 的质量是A 质量的3 倍，假设所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在下落的竖直方向 上，不考虑空气阻力。则（） A．下落过程中两个小球之间有相互挤压 B．A 与B 第一次碰后小球B 的速度不为零 C．A 与B 第一次碰后小球A 弹起的最大高度是2h D．A 与B 第一次碰后小球A 弹起的最大高度是4h 11．新冠病毒疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是： 任何物体温度高于绝对零度（－273℃）时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生 光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为 的红 外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如 图乙所示。已知 ， ，则（） A．波长 的红外线在真空中的频率为 B．将图甲中的电源正负极反接，将一定不会产生电信号 C．由图乙可知，该光电管的阴极金属逸出功约为0.10eV D．若人体温度升高，则辐射红外线的波长减小，逸出光电子的最大初动能减小 二、选择题Ⅱ（本题共5 小题，每小题3 分，共15 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要 求的，全部选对的得3 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分） 12．如图所示为用相机拍摄的夏日荷塘一景，已知水的折射率为n，以下说法正确的是（） A．太阳光进入水中后，光子能量保持不变 B．用相机拍摄水中的鱼，可通过镜头表面的增透膜减弱水面反射光的影响 C．在水中的鱼看来，岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，圆锥的顶角 的正弦值为 D．用激光枪射击水中的鱼，为了提高命中率，在射击时应瞄准看到的鱼 13．2021 年5 月，中国的“人造太阳”，在1.2 亿摄氏度下，成功“燃烧”101 秒。这标志着我国核聚变研究 又获得重大突破，也为人类获得可控核聚变能源奠定了商用的物理和工程基础。关于核聚变，下列说法中正 确的是（） A．核聚变可以在常温下发生 B．太阳释放的巨大能量是核聚变产生的 C．聚变反应比较好控制，因此能源危机马上会解决 D．“人造太阳”内部的反应是 的聚变反应 14．如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B、C 和D 后再回到状态A。其中，A→B 和 C→→D 为等温过程，B→C 和D→A 为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺循环”。该 循环过程中，下列说法正确的是（） A．A→B 过程中，外界对气体做功 B．B→C 过程中，气体的温度降低 C．C→D 过程中，气体要放热 D．一个循环过程，气体内能不变 15．图甲是电动公交车无线充电装置，供电线圈埋在地下，受电线圈和电池系统置于车内。工作原理图如图 乙所示，供电线路中导线的等效电阻R＝3Ω，当输入端ab 接入380V 正弦交流电，电池系统cd 两端的电压为600V，通过电池系统的电流为20A。若不计其他电阻，忽略线圈中的能量损失，下列说法正确 的是（） A．无线充电技术与变压器的工作原理相同 B．若输入端ab 接380V 直流电，也能进行充电 C．供电线圈和受电线圈匝数比为19：30 D．ab 端的输入功率大于12kw 16．在水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆，当振动片振动时，细杆周期性的击打水面，形成 两列水面波，这两列波相遇后，在它们的重叠区域会形成如图甲所示的稳定干涉图样。如图乙所示，振动片 做周期T 的简谐运动，两细杆同步周期性地击打水面上的A、B 两点，以线段AB 为直径在水面上画一个半圆， 半径OC 与AB 垂直。圆周上除C 点外还有其他振幅最大的点，D 点为距C 点最近的振动振幅最大的点。已知 半圆的直径为d，∠DBA＝37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（） A．水波的波长为 B．水波的传播速度 C．AB 圆周上共有10 个振动减弱点 D．若减小振动片振动的周期，C 点可能为振幅最小的点 三、实验题（共16 分） 17．（6 分）利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。 实验器材：两个半径相同的球1 和球2，细线若干，坐标纸，刻度尺。 实验步骤： （Ⅰ）如图甲所示，测量小球1、2 的质量分别为 、 ，将小球各用两细线悬挂于水平支架上，各悬点位 于同一水平面。 （Ⅱ）将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是 边长为d 的正方形。将小球1 拉至某一位置A，由静止释放，垂直坐标纸方向用手机高速连拍。 （Ⅲ）如图乙所示，分析连拍照片得出，球1 从A 点由静止释放，在最低点与球2 发生水平方向的正碰，球1 反弹后到达的最高位置为B，球2 向左摆动的最高位置为C，测得A、B、C 到最低点的竖直高度差分别为 、 、 。已知重力加速度为g。完成以下问题： （1）碰前球1 的动量大小为______；若满足关系式______，则验证碰撞中动量守恒。 （2）（单选）与用一根细线悬挂小球相比，本实验采用双线摆的优点是：______ A．保证球1 与球2 都能在竖直平面内运动 B．更易使小球碰撞接近弹性碰撞 C．受空气阻力小一些 （3）球1 在最低点与静止的球2 水平正碰后，球1 向右反弹摆动，球2 向左摆动。若为弹性碰撞，则可判断 球1 的质量______球2 的质量（选填“大于”“等于”或“小于”）；若为非弹性碰撞，则______（选填 “能”或“不能”）比较两球质量大小。 18．（5 分）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图甲所 示，并选用缝间距d＝0.2mm 的双缝片。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝片间的距离L＝700mm。接通 电源使光源正常工作。 （1）M、N、P 三个光学元件依次为______ A．双缝片、偏振片、单缝片 B．偏振片、单缝片、双缝片 C．滤光片、单缝片、双缝片 D．滤光片、双缝片、单缝片 （2）测量时，使测量头的分划板中心刻线与某条亮纹的中心对齐，并将该亮纹定为第1 条亮纹，如图乙所示， 记下此时手轮上的示数为1.250cm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第4 条亮纹的中心对齐， 记下手轮上的读数（如图丙所示）。图丙中游标卡尺的示数为______cm；所测光波的波长为______m（波长 计算结果保留两位有效数字）。 （3）（单选）一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐， 如图丁所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节______ A．仅旋转透镜 B．仅旋转滤光片C．仅拨动拨杆 D．仅旋转测量头 19．（5 分）同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）（多选）下列说法正确的是______ A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B．变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时可以选用多用电表的“直流电压挡” C．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 D．变压器铁芯A 和B 组成闭合铁芯时，A、B 中的硅钢片应该相互平行放置 （2）小明同学把交流电源接在原线圈两端，调节学生电源使输出电压为30V，用多用电表交流电压10V 挡 测量副线圈两端电压，测量结果如图丙所示，则示数为______V，原、副线圈匝数比可能的值是______。 A．3:1 B．5:1 C．6:1 D．9:1 四、分析计算题（共36 分） 20．（8 分）每年8 月至10 月，是浙江省台风多发的季节。每次在台风来临前，我们都要及时检查一下家里 阳台窗台上的物品，加固广告牌，以防高空坠物事件发生，危害公共安全。 （1）若质量为 的花盆从高为 的11 层居民楼的花架上无初速坠下，砸中身高为 的居民头顶，假设撞击后花盆碎片的速度均变为零，撞击时间 ，不计空气阻力，估算 花盆对该居民的平均撞击力有多大？ （2）某高层建筑顶部一广告牌的面积 ，台风最大风速为20m/s，已知空气密度 ，假设空气吹到广告牌上后速度瞬间减为零，则该广告牌受到的最大风力为多大？ 21．（8 分）如图所示，容积 的空球有一根有刻度的均匀玻璃细长管，管上共有N＝101 个刻度， （长管与球连接处为第一个刻度，记为“1”，向上按顺序排列），相邻两刻度间玻璃管的容积为 ， 管中有水银滴将球内空气与大气隔开，当管口向上竖直放置，温度t＝5℃时，水银滴a 端在刻度N＝21 的地 方；当管口向下竖直放置，温度t＝5℃时，水银滴a 端在刻度N＝22 的地方。若外界大气压 不变，求： （1）水银滴所产生的附加压强 ；（计算结果保留两位有效数字） （2）当管口向上竖直放置，不计管的热膨胀，用这个装置测量温度，它的测温范围是多少℃。（计算结果保 留小数点后一位） 22．（10 分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ 竖直放置（导轨电阻不计），其宽度L＝ 1m，一水平匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M 与P 之间连接一阻值为R＝1.5Ω 的电阻，质量为m＝ 0.1kg、电阻为r＝0.25Ω，长度为L＝1m 的金属棒ab 紧贴在导轨上，现使金属棒ab 由静止开始下滑，下滑过 程中ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x 与时间t 的关系如图乙所示，图像中的OA 段为曲 线，AB 段为直线，（忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响），求： （1）磁感应强度B 的大小； （2）t＝2s 时，金属棒两端的电压 ； （3）金属棒ab 开始运动的2.1s 内，电阻R 上产生的热量。 23．（10 分）回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于高真空中的D 形金属盒半径为R，两盒间距很小，带 电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为 的匀强磁场与盒面垂直。圆心O 处粒子源产生的粒子， 质量为m、电荷量为 ，在加速器中被加速，加速电压u 随时间的变化关系如图乙所示，其中 。加速过程中不考虑相对论效应和变化电场对磁场分布的影响。求： （1）粒子从静止开始被加速，估算该粒子离开加速器时获得的动能 ； （2）若 时粒子从静止开始被加速，求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间； （3）实际使用中，磁感应强度会出现波动，波动结束，保持 ，（ ）不变，若在 时 产生的粒子第一次被加速，要实现连续n 次加速，B 可波动的系数 的极限值。 绍兴市2021 学年第二学期高中期末调测 高二物理参考答案和评分标准 一、选择题I（每小题3 分，共33 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 A C A B D B B D C D C 二、选择题Ⅱ（每小题3 分，共15 分） 题号 12 13 14 15 16 答案 AD BD BCD AD AC 三、实验题（共16 分） 17．（6 分）（1） （1 分） 或 （2 分） （2）A（1 分） （3）小于（1 分）能（1 分） 18．（5 分）（1）C（1 分）（2）1.775（1 分） （2 分）（3）D（1 分） 19．（5 分）（1）CD（2 分）（漏选得1 分）（2）4.4（1 分）ABC（2 分）（漏选得1 分） 四、分析计算题（共36 分） 20．（8 分） （1）花盆下落高度h＝28.8m，根据自由落体运动规律 花盆与居民头顶碰撞的过程，选竖直向上为正方向，由动量定理得 F＝106N 由牛顿第三定律，头顶受到平均撞击力大小 （2）设非常短时间 内吹到广告牌上的空气质量为m， 对 时间内吹到广告牌上的空气，由动量定理得 代入数据解得： 由牛顿第三定律，广告牌受到的最大风力大小 评分标准：第（1）小题4 分，第（2）小题4 分，共8 分；其他解法正确的也给分。 21．（8 分） （1）当管口向上竖直放置时，空球内的气体压强为 当管口向下竖直放置时，空球内的气体压强为 根据玻意耳定律： （2）根据盖－吕萨克定律： ； 代入数据得： 同理： 代入数据得： ∴温度测量的范围为：－5.7℃~47.8℃ 评分标准：第（1）小题4 分，第（2）小题4 分，共8 分；其他解法正确的也给分。 22．（10 分） （1）由x－t 图像得：金属棒匀速下滑时，速度v＝7m/s 由平衡条件得：mg＝BL 代入数据得：B＝0.5T （2）金属棒产生的感应电动势为E＝BLv＝3.5V 电路中的电流为 金属棒两端的电压为 （3）在2.1s 内，由x－t 图像得金属棒的位移为x＝9.8m 以金属棒ab 为研究对象，由能量守恒定律得： 代入数据得 电阻R 上产生的热量为 评分标准：第（1）小题4 分，第（2）小题3 分，第（3）小题3 分，共10 分；其他解法正确的也给分。 23．（10 分） （1）由 得 ，当r＝R 时，速度最大 ； 离开磁场时的动能 （2）加速次数 粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 （3）每加速一次，粒子在磁场中转半个圆周 若 ，则粒子在磁场中转半个圆周的时间比 时缩短 n－1 次半圆周累计缩短时间 要实现连续n 次加速 （n＝2、3、4……） 最大可波动系数的上限 （n＝2、3、4……） 若 ，则粒子在磁场中转半个圆周的时间比 时延长 n－1 次半圆周累计延长时间 （n＝2、3、4……） 最大可波动系数的下限 （n＝2、3、4……） 评分标准：第（1）小题2 分，第（2）小题2 分，第（3）小题6 分，共10 分；其他解法正确的也给分。