湖南省衡阳市部分校2021-2022学年高二下学期期末物理试卷

高二物理试卷 本试卷满分100 分，考试用时75 分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时， 将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。 一、选择题：本题共6 小题，每小题4 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。 1.三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素 C 的半衰期 来确定文物的年代，已知 C 能自发释放β 射线，其半衰期约为5730 年。下列说法正确的 是 A． C 的衰变方程为 B．3 衰变的本质是核内一个中子转化成一个质子和一个电子 C． C 的比结合能比 N 的大 D．随着全球变暖， C 衰变周期减小 2.航母是维护国家安全的定海神针，“歼- ”战斗机在某次训练时着舰不成功，飞行员迅 速启动“逃逸复飞”。启动“逃逸复飞”时飞机的速度为20m/s，到航母跑道末端距离为 175m，飞机刚好复飞成功。复飞过程可看成匀变速直线运动，飞机离舰所需的最小速度为 50m/s，则复飞过程中飞机的加速度大小约为 A．5 B．6 C．7 D．8 3.滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动， 以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，A 点为最高点，B 点为最低点，CD 为水平方向的 直径，下列说法正确的是 A．衣物运动到B 点时脱水效果更好 B．衣物运动到最高点A 点时处于超重状态 C．衣物运动到C 点或D 点时洗衣机对地面的摩擦力最小 D．衣物从B 点到A 点的过程中洗衣机对地面的压力逐渐变大 4.“西电东送”是把煤炭、水能、风能资源丰富的西部省区的能源转化成电力资源，输送到 电力紧缺的东部沿海地区的工程。远距离输电的电路示意图如图所示，升压变压器和降压 变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为 ，降压变压器原、副线圈匝数 比为 ，发电厂输出电压恒为 ，升压变压器和降压变压器之间输电线总电阻为R，下 列说法正确的是 A．若 ，则用户获得的电压也为 B．用户获得的电压不可能大于 C．当用户消耗的功率增大时，用户获得的电压也增大 D．若输电线R 上损失的功率增大，则用户消耗的功率和发电厂输出功率均增大 5.如图所示，桌面上固定一竖直挡板，现将一三角形的垫块B 叠放在一起，用水平外力F 缓缓向左推动B，使A 球慢慢升高，设各接触面均光滑，对于该过程，下列说法正确的是 A．垫块B 可能受到五个力的作用 B．挡板对A 球的压力大小恒定不变 C．垫块B 对桌面的压力逐渐增大 D．A 球对垫块B 的压力越来越小 6.2021 年7 月我国成功将全球首颗民用晨昏轨道气象卫星—“风云三号”05 星送入预定圆 轨道，轨道周期约为1.7h，被命名为“黎明星”，使我国成为国际上唯一同时拥有晨昏、 上午、下午三条轨道气象卫星组网观测能力的国家。如图所示，某时刻“黎明星”正好经 过赤道上某城市正上方，则下列说法正确的是 A．“黎明星”做匀速圆周运动的角速度小于同步卫星的角速度 B．“黎明星”做匀速圆周运动的速度大于7.9km/s C．“黎明星”每408h 均能经过该城市正上方一次 D．“黎明星”的动能一定大于同步卫星的动能 地球自转 二、选择题：本题共4 小题，每小题5 分，共20 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5 分，选对但不全的得3 分，有选错 的得0 分。 7.A、B 两个物体可视为质点，分别从 、 两点做平抛运动，落到水平地面上的同一点， 运动轨迹如图所示。设它们从 、 两点抛出的初速度分别为 、 ，从抛出至落到 水平地面的时间分别为 、 ，则下列判断正确的是 A． B. C． D． 8.如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q 和—Q。O 是两 荷连线与它们的中 垂线MN 的交点，a、b、c、d 为以O 点为圆心的圆周上的四等分点，且a、b 关于直线MN 对称。则下列说法正确的是 A．a、b 两点的电场强度相同 B． b、d 两点的电场强度相同 C． b、c 两点的电势相同 D． b 点电势比d 点电势高 9. A、B 两个物块在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两物块运动的x—t 图像 如图所示，则下列判断正确的是 A．碰撞后A、B 两个物块运动方向相同 B．A、B 的质量之比 C．碰撞前、后A 物块的速度大小之比为 D．此碰撞为弹性碰撞 10.空间存在如图所示的相邻磁场，磁场I 垂直纸面向里且宽度为d，磁感应强度大小为B， 磁场II 垂直纸面向外且宽度为 d，磁感应强度大小未知，磁场I 和磁场II 的边界为平行的竖直面。现有一带电粒子以一定 的水平速度从磁场I 边界上的O 点垂直磁场I 射入，当粒子从磁场II 右边界C 点（图中未 画出）射出时，速度方向也恰好水平，不计粒子所受重力，下列说法正确的是 A．磁场II 的磁感应强度大小为3B B．粒子在磁场I 中的轨迹半径是在磁场II 中的轨迹半径的3 倍 C．粒子在磁场I 中偏转的圆心角是在磁场II 中偏转的圆心角的3 倍 D．粒子在磁场I 中运动的时间是在磁场II 中运动的时间的3 倍 三、非选择题：共56 分。第11~14 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 15~16 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题：共43 分。 11.（6 分）用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，电火花计时器的额定频率为f， 某次记录小车运动情况的纸带如图所示，图中A、B、C、D、E 为相邻的计数点，相邻两 计数点间还有四个计时点未画出。 （1）实验时，下列说法正确的是___________。 A．电火花计时器应接在4V~6V 的交流电源上 B．电火花计时器应接在220V 的交流电源上 C．每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏 D．开始实验时应先释放纸带再接通电源 （2）小车加速下滑过程中的加速度大小为___________。 （3）如果电源的实际频率比额定频率大，做实验的同学并不知情，那么加速度的测量值与 实际值相比___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12.（9 分）简易多用电表内部电路图如图甲所示。已知表头（灵敏电流计G）的内阻 、满偏电流 ，多用表内部电池电动势 ，内阻 。 已知选择开关Q 拨到挡位1 时测量的电流量程为0.6A． （1）使用时，P 孔应该插入___________（选填“红表笔”或“黑表笔”）。 （2）根据已知条件可求得电阻 = Ω。 （3）表头的刻度盘如图乙所示，其中A、B、C、D、E、F 分别对应表头刻度0、2、4、 6、8、10。晓华同学将选择开关Q 拨到挡位2，在进行欧姆调零的步骤时表头的指针应该 指在图乙中的___________（选填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”或“F”）位置，欧姆 调零完成后滑动变阻器 的阻值为（选填“1.3”、“2”、“2.7”或“5”）Ω。 （4）该同学正确进行欧姆调零后，在两表笔之间接入待测电阻，表头的指针指到图乙中C 刻度位置，则此时待测电阻的大小为 Ω。（结果保留小数点后一位） 13.（13 分）如图所示，MN、PQ 是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距 ， 导轨所在平面与水平面的夹角 ，M、P 间接有 的电阻。范围足够大的匀 强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小 T。长度与导轨间距相等、质量 、阻值 的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上 的恒定拉力F 作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触， 导轨足够长且电阻不计，取重力加速度大小 。 （1）当金属棒的速度大小 时，求金属棒的加速度大小a； （2）金属棒向上的位移大小 前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开 始运动到位移大小 的过程中R 上产生的焦耳热。 14.（15 分）如图所示，光滑的长直斜面AB 与足够长的水平地面BC 通过一小段光滑圆弧 平滑连接，斜面与水平方向的夹角 。物块M 从斜面上的A 点由静止开始下滑，最 后静止于水平地面上的C 点，测量发现AB 的长度为 ，BC 的长度为 。在D 点放置 一物块N，再次让物块M 从斜面上的A 点由静止下滑，一段时间后与物块N 发生弹性碰撞 （碰撞时间极短），碰后物块M 静止于B 点，物块N 静止于D 点右侧一未知位置。已知 物块M、N 均可看成质点且它们和水平地面间的动摩擦因数相同 ，重力加速度 大小为g，不计空气阻力。求： （1）物块M 和水平地面间的动摩擦因数μ； （2）物块M 和N 碰撞前瞬间的速度 的大小； （3）物块M 和N 的质量之比。 （二）选考题：共13 分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按第 一题计分。 15.（13 分） （1）（5 分）下列说法正确的是___________。（填正确答案标号。选对1 个得2 分，选对 2 个得4 分，选对3 个得5 分。每选错1 个扣3 分，最低得分为0 分） A．空气中“乱舞”的灰尘，其运动属于布朗运动 B．温度升高时，分子速率的分布规律仍为“中间多、两头少” C．温度相等的物体，内能一定相等 D．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加 E．浸润现象中，附着层里的分子间距小于液体内部的分子间距 （2）（8 分）图为两位同学参加“充气碰碰球”游戏的场景。“充气碰碰球”用PVC 薄膜 充气膨胀成型，充气之后单个碰碰球内气体的体积 ，压强 。为 保障游戏安全，球内气体的最大压强 （1）不考虑球内气体的温度变化，求游戏中单个球体积压缩量的最大值 ； （2）假设球内气体温度始终与外界环境温度相等，若充气工作在早晨7°C 环境下完成，当 环境温度上升到27°C 时，求此时游戏中单个球体积压缩量的最大值 。（结果保留一位 有效数字） 16.（13 分） （1）（5 分）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，传播的速度大小为4.0m/s， 时刻的波 形图如图所示。则 时刻x=9m 处的质点沿y 轴___________（填“正方向”或“负方 向”）振动，x=11m处的质点比x=1m处的质点振动滞后_____ ______s，从 到 t=3.75 s时间内x=1.5m处质点通过的路程为 m。 （2）（8 分）如图所示，某同学为了测量透明圆柱体材料的折射率，让一小束单色光平行 于截面圆直径AB 射入圆柱体内，已知圆柱体截而圆的半径为R，人射光与截面圆直径AB 之间的距离为 R，从圆柱体射出的光线与进入圆柱体的入射光线的偏向角为 ，已知光 在真空中的传播速度为c，sin15 ∘= ❑ √6−❑ √2 4 ，cos15 ∗= ❑ √6+❑ √2 4 ，求 （1）透明圆柱体材料的折射率； （I）光在圆柱体中的传播时间。 高二物理试卷参考答案 1.B 2.B 3.A 4.D 5.B 6.C 7.AD 8.BC 9.BD 10.ABD 11.（1） （2 分，选对1 项得1 分，选错不得分） （2） （3）偏小（2 分） 12.（1）黑表笔（1 分） （2）2（2 分） （3）F（1 分） 2.7（2 分） （4）7.5（3 分） 13.解：（1）当金属棒的速度大小 时，设回路中的感应电动势为E，感应电流为 I，则 （1 分） （1 分） 此时金属棒受到的安培力 （1 分） 根据牛顿第二定律有 （2 分） 解得 （1 分） （2）设金属棒进入匀速运动状态时的速度大小为 ，根据受力平衡有 （2 分） 又 （1 分） 根据功能关系有 （2 分） 又知道R 上产生的焦耳热为 （1 分） 联立解得 。（1 分） 14.解：（1）设物块M 的质量为 ，物块M 从A 点到C 点的过程中，根据动能定理得 （2 分） 解得 。（2 分） （2）物块M 从A 点到D 点的过程中，根据动能定理有 （2 分） 解得 。（2 分） （3）设物块M 和N 碰撞后，物块M 瞬间的速度大小为 ，物块M 从D 点到B 点的过程 中，根据运动学规律有 （1 分） 根据牛顿第二定律有 （1 分） 设物块N 的质量为 物块 碰撞过程系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒 定律得 （2 分） 碰撞过程中机械能不变，则有 （2 分） 解烈 （1 分） 15.（1）BDE（5 分） （2）解：（i）球内气体做等温变化，根据玻意耳定律有 （2 分） 单个球体积压缩量的最大值 （1 分） 解得 （1 分） （ii）早晨充好气后球内气体的热力学温度 T 1=280 K（1 分） 环境温度上升到27°C 时，球内气体的热力学温度 T 2=300 K 对单个球内的气体分析，根据理想气体状态方程有 （2 分） 游戏中单个球体积压缩量的最大值 （1 分） 16.（1）正方向（1 分）2.5（2 分）2（2 分） （2）解：（i）单色光在圆柱体内的光路如图所示，根据几何关系有 sinθ1= 1 2 R R =1 2 （1 分） 单色光在进入圆柱体时的折射角和射出圆柱体时的入射角相等，根据光路可逆可知，单色 光射入圆柱体的折射角 （2 分） 根据折射定律有 （1 分） 解得n= ❑ √6+❑ √2 2 （1 分） （ii）光在介质中的传播速度 （1 分） 光的传播时间 t= s v =2 Rcos15 ∘ v （1 分） 解得t= (2+❑ √3) R c （1 分）