辽宁省锦州市2021-2022学年高二（下）期末物理试题

2021~2022 学年度第二学期期末考试 高二物理 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共10 小题，共46 分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题只有一项符合题目要求，每 个小题4 分；第8~10 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，有错选或不答的得 0 分。 1．对分子动理论的认识，下列说法正确的是（ ） A．布朗运动是液体分子的运动，表明了分子永不停息地做无规则运动 B．物体的温度越高，其分子的热运动越剧烈 C．扩散现象表明了分子之间存在斥力 D．两分子之间的距离越小，它们之间的斥力就越大、引力就越小 2．随着科技的发展，大量的科学实验促进了人们对微观领域的认识。下列说法不正确的是（ ） A．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 B．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了能量子的概念 C．卢瑟福通过 粒子轰击氮核实验的研究，发现了质子 D．光电效应和康普顿效应都揭示了光具有粒子性 3．2020 年3 月15 日中国散裂中子源（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。 散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CSNS 是我国重点建设的大科学装置， 将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（ ） A． 粒子轰击 ，生成 ，并产生了中子 B． 经过4 次 衰变，2 次 衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6 个 C．放射性 射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗 D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度 4．极光是一种绚丽多彩的等离子体现象，多发生在地球南、北两极的高空。极光是由于空间中的高能带电粒 子进入地球时轰击大气层产生的，高能带电粒子使地球大气分子（原子）激发到高能级，在受激的分子（原 子）恢复到基态的过程中会辐射光。下列对氢原子光谱的说法正确的是（ ） A．大量氢原子从n＝4 激发态跃迁到基态最多能发出3 种不同频率的光 B．用能量为11eV 的光子照射处于基态的氢原子，可使氢原子跃迁到第2 能级 C．根据玻尔理论可知，电子可以绕原子核沿任意轨道做匀速圆周运动 D．用n＝4 能级跃迁到n＝1 能级辐射出的光照射金属铂，产生的光电子的最大初动能为6.41eV，则金属铂 的逸出功为6.34eV 5．一质点在t＝0 时刻由坐标原点开始做加速直线运动，其速度的平方与位移的变化关系如图所示，则下列 说法正确的是（ ） A．质点做变加速直线运动 B．质点的加速度大小为 C．质点的初速度大小为1m/s D．t＝1s 时刻，质点的速度大小为2m/s 6．如图，教师课上做的一个演示实验，将中间开孔的两块圆饼状磁铁用一根木棒穿过，手拿住木棒（保持水 平）此时两磁铁保持静止，当手突然释放，让木棒和磁铁一起下落时，发现两块磁铁向中间靠拢并吸在一起 了，下列说法正确的是（ ） A．放手下落时，磁铁惯性减小 B．放手下落时，木棒与磁铁间弹力减小，导致最大静摩擦力减小 C．手拿住静止时，任意一块磁铁所受的重力大于木棒对它的弹力 D．手拿住静止时，任意一块磁铁所受的磁力小于木棒对它的静摩擦力 7．如图甲所示电路，理想变压器的原、副线圈匝数之比 ，定值电阻 和 的阻值分别为5Ω 和 3Ω，电表均为理想交流电表，电源输出的交流电如图乙所示，图中的前半周期是正弦交流电的一部分，后半 周期是直流电的一部分，则（ ） A．电流表示数为 B．电压表示数为 C． 的功率为10W D． 的功率为12W 8．如图所示，甲是质谱仪的示意图，乙是回旋加速器的原理图，丙是研究楞次定律的实验图，丁是研究自感 现象的电路图，下列说法正确的是（ ） A．质谱仪可以用来测量带电粒子的比荷，也可以用来研究同位素 B．回旋加速器是加速带电粒子装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大 C．丙图中，磁铁插入过程中，电流由 D．丁图中，开关S 断开瞬间，灯泡可能会突然闪亮一下 9．如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、B 通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向成 角， 不计所有摩擦．当两球静止时，OA 绳沿竖直方向，OB 绳与杆的夹角为 ，则下列说法正确的是（ ） A．小球A 可能受到3 个力的作用 B．小球B 一定受到3 个力的作用 C．小球A、B 的质量之比 D．小球A、B 的质量之比 10．如图所示，光滑平行的金属轨道分水平段（左端接有阻值为R 的定值电阻）和半圆弧段两部分，两段轨 道相切于N 和 点，圆弧的半径为r，两金属轨道间的宽度为d，整个轨道处于磁感应强度为B，方向竖直 向上的匀强磁场中．质量为m，长为d，电阻为R 的金属细杆置于框架上的 处，MN 间距为r．在t＝0 时刻，给金属细杆一个垂直金属细杆水平向右的初速度 沿轨道运动，在 时刻，金属细杆以速度v 通过 与圆心等高的P 和 ；在 时刻，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好， 轨道的电阻和空气阻力均不计，重力加速度为g．以下说法正确的是（ ） A．t＝0 时刻，金属细杆两端的电压为 B． 时刻，金属细杆所受的安培力为 C．从t＝0 到 过程中，通过金属细杆横截面的电量为 D．从t＝0 到 过程中，定值电阻R 产生的焦耳热为 第Ⅱ卷 二、非选择题（本题共5 小题，共54 分） 11．（6 分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将 该计时器固定在小车旁，如图甲所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴 水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续的6 个水滴的位置。（已知滴水计时器每30s 内 共滴下46 个小水滴） （1）由图乙可知，小车在桌面上是______（选填“从右向左”或“从左向右”）运动的。 （2）该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图乙中A 点位置时的速度大小为____ __m/s，加速度大小为______ 。（结果均保留2 位有效数字） 12．（8 分）如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器数据采集器计算机逐一连接； ②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p； ③重复上述步骤②，多次测量； ④根据记录的数据，作出 图线，如图乙所示。 （1）完成本实验的基本要求是______（填正确答案标号） A．在等温条件下操作 B．封闭气体的注射器密封良好 C．必须弄清所封闭气体的质量 D．气体的压强和体积必须用国际单位 （2）理论上由 图线分析可知：如果该图线______，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积 与压强成反比。 （3）若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是______，图乙中 代表______。 13．（10 分）转运新冠病人时需要使用负压救护车，其主要装置为车上的负压隔离舱（即舱内气体压强低于 外界的大气压强），其内部空间对应的尺寸为2500mm×1500mm×2000mm（长、宽、高），这种负压舱既可 以让外界气体流入，也可以将舱内气体过滤后排出。隔离舱初始时温度为27℃，压强为 ； 运送到某地区后，外界温度变为12℃，大气压强变为 ，已知负压舱导热且运输过程中与 外界没有气体交换，容积保持不变。 （1）求送到该地区后负压舱内的压强； （2）若运送到某地区后需将负压舱内部分气体抽出，使压强与当地大气压强相同，求向外界排出的空气的体 积。 14．（12 分）我国5G 技术和应用居世界前列，无人驾驶汽车是利用先进的5G 技术制造的汽车。在不少大城 市已经使用无人驾驶公交车。无人驾驶汽车上配有主动刹车系统，当车速超过30km/h 时，汽车主动刹车系统 会启动预判：车载电脑通过雷达采集数据在 内进行分析预判，若预判汽车以原速度行驶后可能会发 生事故，汽车会立即主动刹车。现有一无人驾驶汽车正以 的速度匀速行驶，在它的正前方相距 L＝20m 处有一大货车正以 的速度匀速行驶。若取重力加速度 ，求： （1）预判结束时，两车之间的距离。 （2）若预判结束时，汽车立即开始以 的加速度刹车，同时大货车开始减速行驶，且刹车时大货车 所受阻力与车重的比值k＝0.32，则要使两车不相撞，求汽车加速度a 的取值范围。（计算出的数据请保留3 位有效数字） 15．（18 分）在如图所示的直角坐标系中 区域有沿x 轴正向的匀强电场，x≥0 区域有垂直于纸面向外的 匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从原点O 进入磁场，初速度大小为 ，速度方向与y 轴正向夹角为 ，不计重力。 （1）求带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的角速度大小 ； （2）带电粒子每次离开磁场进入电场后，都从O 点离开电场进入磁场，从而形成周期性运动，求电场强度 的大小E 和粒子运动周期T； （3）当粒子运动到磁场区离y 轴最远处时，有一个质量为m、速度大小为 、方向沿y 轴负方向的电中性 粒子与带电粒子发生弹性正碰，在碰撞过程中没有电荷转移。求碰撞以后带电粒子第一次离开磁场进入电场 的位置O 与点的距离L。 2021~2022 学年度第二学期期末考试 高二物理参考答案及评分标准 Ⅰ卷 一、选择题（本题共10 小题共46 分。1~7 题为单选题，每小题4 分，8~10 题为多选题，全部选对的得6 分， 选对但不全的得3 分，有错选或不答的得0 分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B A D D C B D 题号 8 9 10 答案 ACD BC CD Ⅱ卷 二、非选择题（本题共5 小题，共54 分） 11．（6 分，每空2 分）（1）从右向左 （2）0.19；0.037（未保留有效数字的不给分） 12．（8 分，每空2 分）（1）AB （选1 个给1 分） （2）为一条过坐标原点的倾斜直线（写出过原点直线就给分） （3）传感器与注射器间有气体；传感器与注射器间气体的体积 13．（10 分）（1） （4 分） （2） （6 分） 解：（1）对负压隔离单元内部气体，由查理定律得 （2 分） 初状态 ， ，末状态 ，联立解得 （2 分） （写成 给分） （2）到当地后对气体，初状态 （1 分） 末状态 （1 分） 由玻意尔定律得 （2 分） 在末状态排出气体的体积 （1 分） 代入数据解得 （1 分） 【评分说明】 ①最终结果正确，有重要的解题步骤和公式，即可给满分，最终结果若不正确，要分步给分； ②最终结果 、 都给分。 14．（12 分）（1）18.8m（3 分）；（2） （9 分） 解：（1） 内，汽车的位移为 （1 分） 大货车行驶的位移为 （1 分） 预判结束时，两车之间的距离为 （1 分） （2）设汽车刹车总时间为 ，有 （1 分） 解得 （1 分） 大货车减速时的加速度大小为 （1 分） 大货车刹车总时间为 （1 分） 所以大货车先停下来，而且大货车停下时二者不相撞。 设汽车的刹车位移为 ，大货车的刹车位移为 ，根据运动学规律有 （1 分） （1 分） 要使两车不相撞，应满足 （1 分） 解得： （2 分） 【评分说明】 ①用其它方法解答，符合题意可酌情给分； ②最终结果正确，有重要的解题步骤和公式即可给满分，最终结果若不正确，要分步给分； ③结果正确但未保留3 位有效数字扣1 分，写成 不扣分。 15．（18 分）（1） （3 分） （2）（10 分） ； （3） （5 分） 解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 （1 分） （1 分） 解得： （1 分） （2）粒子在磁场中的运动时间 （1 分） （1 分） 解得 （1 分） 粒子到达y 轴时与O 点距离 （1 分） 粒子进入电场后 y 方向： （1 分） x 方向： （1 分） （1 分） 联立解得： （1 分）； （1 分） 粒子运动周期 （1 分） （3）两个粒子弹性正碰有 （1 分） （1 分） 二者互换速度，解得 （1 分） 此时带电粒子在磁场中匀速圆周运动的轨道半径： （1 分） 则带电粒子第一次离开磁场进入电场的位置与O 点的距离 （1 分） 【评分说明】 ①用其它方法解答，符合题意可酌情给分； ②最终结果正确，有重要的解题步骤和公式，即可给满分，最终结果若不正确，要分步给分；