广西玉林市普通高中2021-2022学年高二（下）期末理科综合物理试题

2022 年春季期玉林市高二期末教学质量监测 理综综合物理 注意事项： 1.本试卷满分300 分，考试时间150 分钟。 2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应 题目的答案标号涂黑：非选择题请用直径0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域 内作答，超出答题区域书写的答案无效.在试题卷、草稿纸上作答无效. 3.做选考题时，考生须按照题目要求作答，并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。 4.本卷命题范围：高考范围。 二、选择题：本题共8 小题，每小题6 分，共48 分.在每小题给出的四个选项中，第14~18 题只 有一项符合题目要求，第19~21 题有多项符合题目要求.全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分. 14.纳米微吸材料是一种新型材料，如图所示，一手机被吸附在由纳米微吸材料制成的手机支架上，此时手机 处于静止状态。若手机质量为m，手机和水平面的夹角为θ，重力加速度为g，手机支架对手机的作用力大小 为 A. Mg B. mgsinθ C. mgcosθ D. mgtanθ 15.小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块半径4 英寸（10cm）的 蛋糕，蛋糕转动一周需要1 分钟，正好均匀“点”上奶油，下列说法正确的是 A.圆盘转动的转速约为2r/min B.圆盘转动的角速度大小为 rad/s C.蛋糕边缘的线速度大小约为 m/s D.蛋糕边缘的向心加速度约为90m/s2 16.如图所示，理想变压器的原线圈接在 的交流电源上，副线圈接有R=11Ω 的负载电 阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是 A.电压表的读数约为156V B.电流表的读数为20.0A C.原线圈的输入功率为1100W D.副线圈输出交流电的周期为0.01s 17.关于物理知识在科技和生活中的应用，下列各图对应的说法正确的是 甲 乙 丙 丁 A.图甲中医用紫外灭菌灯是利用了紫外线波长较长的特点 B.图乙中测温仪测体温是利用红外线有显著热效应的特点 C.图丙中伽马手术刀治疗肿瘤是利用γ 射线电离本领强的特点 D.图丁中行李安检仪透视检查物品是利用α 射线穿透本领强的特点 18.如图为某品牌扫地机器人，其铭牌上标定的参数为：额定功率为30W，额定工作电压15V，电池容量为 1000mA·h.对这台扫地机器人 A.正常工作时的电流为1A B.铭牌标注的“mA·h”是能量的单位 C.充满电后能以额定功率连续工作时间约为1h D.充满电时电池储存的电能是15W·h 19.2021 年12 月9 日，“神舟十三号”乘组航天员翟志刚、王亚平，叶光富在中国空间站进行了太空授课， 王亚平做了乒乓球浮力消失实验，可以看到空间站中的乒乓球可停在水中的任意位置，王亚平还介绍说他们 在距离地球400km 的空间站中一天内可以看到16 次日出，由此可知 A.停在水中的乒乓球不受地球的引力作用 B.停在水中的乒乓球受到的合力为零 C.空间站运行的周期约为1.5h D.地球同步卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径 20.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表手机，大到电脑、电动汽车，都已经实现 了无线充电从理论研究到实际应用的转化。如图所示为某无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关 于无线充电，下列说法正确的是 A.从上往下看，发射线圈中电流逆时针增大时，接收线圈中电流沿逆时针方向 B.从上往下看，发射线圈中电流顺时针减小时，接收线圈中电流沿顺时针方向 C.从上往下看，发射线圈中电流顺时针增大时，接收线圈所受安培力的方向竖直向上 D.从上往下看，发射线圈中电流逆时针减小时，接收线圈所受安培力的方向竖直向上 21.一静止的铝原子核 俘获一速度为1.0×107m/s 的质子 后，变为处于激发态的硅原子核 .下列说 法正确的是 A.核反应过程中系统动量不守恒 B.核反应方程为 C.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 D，硅原子核速度的数量级105m/s，方向与质子初速度方向一致 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分，共174 分。第22 题~第32 题为必考题，每个题考 生都必须作答。第33 题第38 题为选考题，考生根据要求作答. （一）必考题（共129 分） 22.（6 分）一水平放置、直径为d 的金属圆盘绕过其圆心O 的竖直轴在竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁 场中匀速转动，盘边缘上固定一竖直的挡光片，盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过， 如图甲所示。乙为光电数字计时器的示意图，光源A 中射出的光可照到B 中的接收器上，若A、B 间的光路 被遮断，显示器C 上可显示出光线被遮断的时间t. 圆盘直径用20 分度的游标卡尺测得，结果如图丙所示（只画了部分图）；挡光片的宽度用螺旋测微器测得， 结果如读数显示器图丁所示（只画了部分图）.由图可知： 甲 丙 乙 丁 （1）圆盘的直径d 为 mm； （2）挡光片的宽度I 为 mm； （3）金属圆盘中心O 与边缘的电压为 .（用字母B、d、I、t 表示） 23.（9 分）如图甲所示，小车的前端固定有力传感器，能测出小车所受的拉力，小车上固定遮光条宽为d， 小车放在安装有定滑轮和两个光电门A、B 的光滑轨道上，用不可伸长的细线将质量为M 的小车与质量为m 的重物相连，轨道放在水平桌面上，细线与轨道平行，滑轮质量、摩擦不计. （1）实验过程中 （填“需要”或“不需要”）满足M 远大于m； （2）实验主要步骤如下： ①测量小车、传感器及遮光条的总质量M，测量两光电门间的距离L. ②由静止释放小车，小车在细线拉动下运动，记录传感器的示数F，记录遮光条通过光电门A、B 时的挡光时 间tA、tB及遮光条从A 到B 的时间t. （3）利用该装置验证动能定理的表达式为FL= ； （4）利用该装置验证动量定理的表达式为Ft= 。（以上两空均用字母M、d、tA、tB表示） 24.（12 分）在科技馆常看到这样的表演：磁铁在铝管中下落时，即使不受摩擦阻力和空气阻力，磁铁与铝管 之间电磁感应作用而产生了感应电流，安培力的反作用力使磁铁运动受到阻碍而变得缓慢，这个力与速度成 正比，记作f=kv，现有一个长为0.8m 的铝管竖直放置，管侧有小孔可以观察到磁铁的运动，小孔分布均匀且 间距均为0.1m，磁铁重50g，从管上端口由静止释放，经过第一个小孔已经进入匀速下落的稳定状态，测得 磁铁经过两相邻小孔的时间为0.1s，重力加速度g=10m/s2，求： （1）f=kv 中的k 为多大？ （2）磁铁穿过铝管过程中系统产生的热量是多少？ 25.（20 分）如图所示，在xOy 坐标系的第一象限内，分布着垂直纸面向外的匀强磁场（含坐标轴），磁感应 强度大小为B=0.5T.坐标为（0，3）（单位：m）的点P 处有一静止的原子核 发生了 衰变， 粒子的 比荷为 ，放出的 粒子以大小为v1的速度垂直磁场方向射入磁场中，方向与y 轴正方向成 30°，刚好与x 轴相切而过，从y 轴射出.不计重力及 粒子与新原子核间相互作用，衰变后产生的新核用Th 表示. （1）写出衰变的核反应方程； （2） 粒子离开磁场的位置及速度v1大小； （3）反冲核Th 的速度v2大小. （二）选考题：共45 分。请考生从2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做， 则每学科按所做的第一题计分。 33.【物理选修3--3】（15 分） （1）（6 分）一定质量的理想气体从状态a 开始，经历过程①②③④到达状态e，它的V—T 图像如图所示， 图中ab、de 与V 轴平行，cd 与T 轴平行，bc 的延长线过坐标原点O.该气体由状态a 到状态b， （填“放 出”或“吸收”）热量，由状态b 到状态c， （填“放出”或“吸收”）热量。气体在状态a 的压强 （填“大于”“小于”或“等于”）在状态e 的压强. （2）（9 分）如图所示，内径均匀的玻璃管长L=100cm，其中有一段长h=15cm 的水银柱把一部分空气封闭 在管中.当管开口向上竖直放置时，封闭气柱A 的长度L1=30cm.现将管以一端为轴在竖直平面内缓慢转过180° 至开口向下，之后保持竖直.已知大气压强p0=75cmHg，整个过程温度保持不变.求玻璃管旋转到开口向下后， 管内气柱A 的长度. 34.【物理选修3--4】（15 分） （1）（6 分）如图，某同学在研究色散现象时，对着圆心O 从半圆形“空腔”玻璃砖ABC（内部为真空，周 围是玻璃）的弧形面上P 点射入一束白光，发现在与AC 平行的屏幕上出现了彩色光带DD'. ①光带上最靠近D 的是 （填“红”、“绿”或“紫”）光； ②取走玻璃砖后，该同学测得了以下数据：PO=10cm，OD=54.6cm，PQ=8cm，DQ'=27.3cm，由此可知，玻 璃对射向D 的色光的折射率为 ；已知真空中的光速为3 108m/s，则该色光在玻璃砖中的光速为 m/s. （2）（9 分）一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，在t=0 时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1cm，0）的 质点刚好开始振动，在t=0.6s 时刻，P 质点首次位于波峰Q 点的坐标是（ 3cm，0），求： ①这列波的传播速度； ②经过多长时间，质点Q 第三次位于波峰位置. 2022 年春季期玉林市高二期末教学质量监测 理科综合物理答案 14.A【详解】手机受到重力、摩擦力、支持力、吸引力，手机支架对手机的作用力是指摩擦力、支持力、吸 引力的合力。手机处于静止状态，由共点力的平衡可知，手机支架对手机的作用力应该与重力平衡，大小为 mg，方向竖直向上，A 正确。故选A。 15.B【详解】A.圆盘每60s 转一圈，故转速为 ，故A 错误； B.由角速度与周期的关系可得 ，故B 正确： C.蛋糕边缘的奶油线速度大小为 ，故C 错误； D.向心加速度为 ，故D 错误。故选B。 16. 【答案】C【详解】A.交流电源的有效值 ，根据 求得，电压表的读数 ，A 错误； B.R 的电流 ，由 可求得，原线圈电流 ，B 错误； C.原副线圈上的功率相等，副线圈的输出功率 ，原线圈的输入功率为1100W，C 正确； D.副线圈输出交流电的周期与原线圈的输入端的电流周期相等为 ，D 错误。故选 C。 17.【答案】B【详解】A.紫外线波长较短，因此医用紫外灭菌灯不是利用了紫外线波长较长的特点，选项A 错误； B.红外线有显著热效应，可以反映物质的温度，测温仪测体温就是利用这一特点，选项B 正确； C.伽马手术刀是利用γ 射线穿透本领强，能量高的特点，选项C 错误； D.安检仪透视检查物品是利用X 射线穿透本领强的特点，并非α 射线，选项D 错误。 故选B。 18.【答案】D【详解】A.由P=UI 可知，正常工作电流为2A。A 错误； B.铭牌标注的“mA•h”是电池容量（时间与电流的乘积）的单位，而不是能量的单位。B 错误； C.以额定功率连续工作时间应为0.5h。C 错误； D.充满电时的电能为 ，由题可知，电池在15V，1000mA 工况下，可工作 1h，D 正确。故选D。 19.【答案】CD【详解】AB.停在水中的乒乓球仍受地球的引力作用，受到的浮力为零，且地球的引力提供做 圆周运动的向心力，因此合力不为零，故AB 错误； C.地球同步卫星的周期与地球自转周期相同为 ，宇航员在空间站中每天能看到16 次日出，说明地球 自转周期是“天宫一号”轨道周期的16 倍，得 ，故C 正确； D.地球同步卫星和空间站都是由地球的引力提供做圆周运动的向心力 ，设地球同步卫星的 轨道半径为r1，空间站轨道半径为r2，可以得到 ，可得 ，故D 正确。故选CD。 20.【答案】BC【详解】AB.从上往下看，发射线圈中电流逆时针增大时，根据楞次定律知接收线圈中电流方 向沿顺时针方向，发射线圈中电流顺时针减小时，接收线圈中电流方向沿顺时针方向。故A 错误；B 正确； CD.从上往下看，发射线圈中电流顺时针增大时，根据楞次定律、左手定则和安培定则知接收线圈所受安培 力的方向竖直向上，同理发射线圈中电流逆时针减小时，接收线圈所受安培力的方向竖直向下。故C 正确； D 错误。故选BC。 21.【答案】BD【详解】A.核反应过程中系统动量守恒，能量也守恒。故A 错误； B.由质量数守恒和电荷数守恒可以知道，核反应方程 ，故B 正确； C.核反应过程中，要释放热量，质量发生亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，故C 错误； D.根据动量守恒，有 ，计算得出 ，故硅原子核速度的数量级105m/s， 方向与质子初速度方向一致。故D 正确。故选BD。 22.248.15 99.70 ……（每空2 分） 【详解】（1 ）圆盘的直径d ：主尺248mm 游标尺（不需要估读）：3 0.05mm 相加等于 2）挡光片的宽度1：主尺9.5mm，副尺（需要估读）47.0 0.01mm 相加等于99.70mm=9.970cm （3）根据感应电动势 23.不需要 ……（每空3 分） 【详解】（1）实验中可通过力传感器来直接测量细线的拉力，不需要近似的将重物的重力约等于细线的拉力， 故实验中不需要满足M 远大于m。 （3）小车通过光电门A、B 时的速度分别为 ， 以小车为研究对象，小车通过光电门A、B 时，合力做功为 小车通过光电门A、B 时动能的变化量为 则验证动能定理的表达式为 （4）以小车为研究对象，小车通过光电门A、B 过程中，合力的冲量为 小车通过光电门A、B 时动量的变化量为 则验证动量定理的表达式为 24.（1）0.5kg/s；（2）0.375J 【详解】（1）磁铁从管上端由静止释放，释放后很快进入稳定状态， 即磁铁匀速下落，匀速时的速度为 ， 此时，磁铁受力平衡，则有 ， 得 （2）磁铁下落高度为0.8m，由能量守恒，全过程产生热量为 ……（公式4 分，答案2 分） 25.【答案】（1） ；（2）；（3） 【详解】（1）原子核在发生 衰变时，衰变前后质量数及电荷数守恒，则衰变的核反应方程为 （2）可画出 粒子在磁场中运动轨迹如图所示 由几何知识可得 ，得 由 ，可得 粒子在磁场中的运动半径为 可得 由几何知识可得 ， ， 则 粒子在磁场中的轨迹恰好与x 轴相切，利用几何知识可求得出射点C 的坐标为（0，1）....（2 分） （3） 衰变时，衰变前后满足动量守恒，有 即反冲核速度大小为 33.（1）放出 放出 小于……（每空2 分） 【详解】【1】气体由状态a 到状态b，温度不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知， 气体放出热量； 【2】气体由状态b 到状态c，温度降低，内能减小，又体积减小，外界对气体做功，所以气体放出热量； 【3】根据理想气体状态方程 （常量），可知，气体在状态a 的压强小于状态e 的压强。 （2）【答案】45cm 【详解】根据题意，没有水银漏出，设水银密度为 ，玻璃管的横截面积为S，玻璃管旋转后空气柱的长度 为 ，以气柱A 为研究对象，玻璃管旋转前，有 ， 玻璃管旋转后，有 ， 根据玻意耳定律有 联立代入数据解得 34.（1）红 1.6 ……（每空2 分） 【详解】①【1】玻璃对红光的折射率最小，故入射角相同时，红光折射角最大，所以光带上最靠近D 的是 红光； ②【2】由几何关系 ， 由折射定律解得 【3】由 ，解得该色光在玻璃砖中的光速为 （2）【答案】（1）5cm/s；（2）2.6s 【详解】（1）由题图可知t=0 时刻质点P 正位于波传播方向的上坡上，所以此时质点P 沿y 轴负方向运动， 设波的周期为T，由题意可知 ……，解得 …… 而波长为 ，所以这列波的传播速度为 （2）x=2cm 处的波峰传播到Q 点所用时间为 ，这是质点Q 第一次位于波峰位置，则从t=0 开始 质点Q 第三次位于波峰位置需要经历的时间为