山东省威海市2021-2022学年高二上学期期末考试 物理

高二物理 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。 2.选择题答案必须使用2B 铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5 毫米黑 色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试 题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共24 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的。 1.下列说法正确的是 A.只有缝或孔的宽度比波长长才容易观察到波的衍射现象 B.横波中质点的振动方向与波的传播方向共线 C.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率与波源的频率不同 D.物体做受迫振动时，受迫振动的频率等于物体的固有频率 2.如图所示，球A 和球B 之间连接一轻质弹簧，用轻绳悬挂起来，稳定后，剪断轻绳。若 忽略空气阻力，两球与弹簧组成的系统在下落过程中 A.动量守恒，机械能守恒 B.动量守恒，机械能不守恒 C.动量不守恒，机械能守恒 D.动量不守恒，机械能不守恒 3.主动降噪耳机能够起到降低噪声的作用。耳机内设有麦克风，用来收集周围环境中的噪 声信号，在此基础上，耳机的处理器能够预测下一时刻噪声的情况，并产生相应的抵消声 波。为达到良好的降噪效果，抵消声波与噪声相比 A.振幅相同、频率相同、相位相同 B.振幅相同、频率相同、相位相反 C.振幅较大、频率较大、相位相同 D.振幅较大、频率较小、相位相反 4.如图所示，圆心为O、半径为R 的半圆形区域存在着垂直纸面方向的匀强磁场，一带电 粒子以速度v 从O 点垂直于直径PQ 射入磁场，并从M 点离开，∠POM=60°，不计带电粒 子的重力。粒子在磁场中的运动时间为 A. B. C. D. 5.在反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12 倍，假设中子与碳核 的碰撞为弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的，若碰撞前中子的速率为v0，则碰后中子的速 率为 A. v0 B. v0 C. v0 D. v0 6.一个质量为60kg 的蹦床运动员，从离水平网面3.2m 高处自由下落，着网后沿竖直方向 蹦回到离水平网面5.0m 高处。该过程运动员与网接触的时间为0.8s，重力加速度 g=10m/s2，则网面对运动员的平均作用力大小为 A.720N B.750N C.1350N D.1950N 7.如图所示，一列简谐横波沿x 轴方向传播，实线为t=0 时刻的波形图，虚线为t=0.6s 时刻 的波形图，P、Q 为传播方向上的两个质点。已知波的周期T>0.6s，下列判断正确的是 A.波的传播速度有可能为20m/s B.波的传播周期有可能为1.6s C.t=1.2s 时，质点P 一定位于平衡位置 D.t=2.4s 时，质点Q 一定位于平衡位置 8.如图所示，光滑平行导轨与水平面成α 角，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 大小为B。金属杆水平放置在导轨上，恰好处于静止状态。仅改变磁场，能使金属杆保持 静止的最小磁感应强度的大小和方向为 A.Bsinα 垂直导轨平面向上 B.Bsinα 垂直导轨平面向下 C.Bcosα 垂直导轨平面向上 D.Bcosα 垂直导轨平面向下 二、多项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共16 分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 9.关于做简谐运动的弹簧振子，下列说法正确的是 A.振子的速度减小，位移一定增大 B.振子的位移最大时，加速度一定最小 C.振子的位移方向与加速度方向一定相反 D.振子的速度方向与加速度方向一定相反 10.质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，两物体碰撞前后 位移-时间图像如图所示。下列判断正确的是 A.m2=2m1 B.m2=6m1 C.两物体的碰撞为弹性碰撞 D.两物体的碰撞为非弹性碰撞 11.三根长直通电导线a、b、c 互相平行，电流大小分别为I、I、2I，方向如图所示，它们 的横截面处于等边△ABC 的三个顶点。已知导线a 在C 处产生的磁场磁感应强度大小为 B0，通电长直导线周围磁感应强度大小满足B= (k 为常量，r 为点到长直导线的距离)， 下列说法正确的是 A.导线a、b 在C 处产生的合磁场的方向平行AB 连线 B.导线a、b 在C 处产生的合磁场的方向垂直AB 连线 C.导线b、c 在A 处产生的磁场合磁感应强度大小为B0 D.导线b、c 在A 处产生的磁场合磁感应强度大小为3B0 12.回旋加速器两个D 形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在匀强磁场中，带 电粒子经过回旋加速器加速后可以获得很大的动能。利用同一回旋加速器，仅改变高频交 流电源的频率就可以实现对不同种类的粒子加速。用同一加速器先后加速质子和α 粒子(α 粒子的电荷数为2，质量数为4)，不考虑粒子在D 型盒狭缝中电场里的运动时间，下列说 法正确的是 A.加速α 粒子时所用的交流电源的频率是加速质子的2 倍 B.质子和α 粒子最终获得的最大动能相等 C.质子和α 粒子在回旋加速器中加速的次数相等 D.质子和α 粒子在回旋加速器中运动的时间相等 三、非选择题：本题共6 小题，共60 分。 13.(6 分)某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，为测量入射光线AO 的入射角θ1和折射 光线的折射角θ2，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，在白纸上画一条直线a 作为界面 再过a 上的一点O 画出界面的法线，并画一条线段AO 作为入射光线。把长方形玻璃砖平 放在白纸上，使它的一条长边跟a 对齐，画出玻璃砖的另一条长边a'，在线段AO 上竖直地 插上P1、P2两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有 ； A.竖直插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B.竖直插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像 C.竖直插上大头针P4，使P4仅挡住P3 D.竖直插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 (2)在答题纸上画出入射光线AO 的折射光线，并写出该玻璃的折射率n= ； (3)在实验过程中画出界面a 后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a'画到图中虚 线位置，而在作光路图时界面a 仍为开始所画的，则所测得的折射率将 (填“偏大” “偏小”或“不变”)。 14.(8 分)某同学用单摆测量学校所在地的重力加速度。实验步骤如下： a.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，并把细线上 端固定在铁架台的上端； b.先用游标卡尺测得小球的直径，算出半径，再用刻度尺测量悬挂点与小球下端之间的距 离，以两者之差作为摆长L； c.用停表测量单摆做多次全振动的时间，计算出周期T； d.改变摆长多次重复实验，测量多组摆长L 与对应的周期T 的数据，并在坐标纸上做出L- T2的图像； e.根据图像得出重力加速度的测量值； f.查询所在地的重力加速度值，与测得的结果进行比较，并进行误差分析。 (1)某次测量摆长时，刻度尺上的“0”刻度与悬点对齐，下端刻度如图1 所示，用游标卡尺 测量小球的直径，读数如图2 所示，则摆长为 m； (2)为减小误差，步骤c 中的计时起点为小球运动到 ； (3)实验中做出L-T2的图像如图3 所示，则重力加速度g= m/s2；(结果保留3 位有效数 字) (4)若查询所在地的重力加速度g=9.797m/s2，请写出一条产生误差的原因。 15.(7 分)某透明介质的横截面如图所示，MPN 是半径为r 的四分之一圆弧，OABN 为正方 形，P 到MA 面的距离为半径的一半。当一单色光沿PO 方向射入该介质时，恰好在MA 面 发生全反射。已知光在真空中的速度为c，不考虑光在AB 面上的反射，求： (1)光从AB 面射出时折射角的正弦值； (2)光在介质中的传播时间。 16. (9 分)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，介质中P、Q 两点平衡位置的坐标分别为 xP=1cm，xQ=7cm，两点的振动图像如图所示，若t=0 时刻P、 Q 之间只有一个波谷。 (1)写出质点P 做简谐运动的位移随时间变化的关系式； (2)求波速； (3)在答题卡中画出t=1s 时P、Q 之间的波形。 17. (14 分)质量均为m 的木块A 和B，并排放在光滑水平面上，A 上固定一竖直轻杆，轻杆 上端的O 点系一条不可拉伸的长为l 的细线，细线另一端系一个可以看作质点的球C，质 量也为m。现将C 球拉起使细线水平自然伸直，并由静止释放C 球。求： (1)C 球第一次摆到最低点时的速度大小； (2)从C 球释放到第一次摆到最低点的过程中，B 移动的距离； (3) C 球向左摆动的最高点距O 点的竖直高度。 18. (16 分)如图所示，边长为6×10－3m 的正方形abcd 中存在着水平向左的匀强电场和垂直 纸面方向的匀强磁场。t=0 时刻，一带负电的小球从a 点进入场区并沿纸面做匀速直线运动， 速率为0.1m/s。在t1时刻，仅将电场方向变为竖直向下，小球恰好做匀速圆周运动，最终 从场区的某一边界射出。已知小球的电荷量为2×10－2C，质量为0.1g，重力加速度取 10m/s2。求： (1)电场强度的大小； (2)磁感应强度的大小和方向； (3) t1的取值范围。