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2020-2021学年广东省梅州市高二下学期期末考试 物理 Word版练习题
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这是一份2020-2021学年广东省梅州市高二下学期期末考试 物理 Word版练习题，共10页。试卷主要包含了2πt B，氢原子能级示意图如图5所示等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，16小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写姓名、考号和座位号，再用2B铅笔将与考号和座位号对应的信息点涂黑。
2.答题卡上第一部分必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以遮住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净，第二部分必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均无效。
3.考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。
一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。选对的得4分，选错或不选的得0分。)
1.下列叙述中符合物理学史的有
A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在
B.巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的
D.玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说
2.跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全(如图1)，这是由于
A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小
B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小
C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小
D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小
3.如图2所示，额温枪因其具有快速、无接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防控场所，额温枪核心部件的传感器是
A.位移传感器 B.声音传感器 C.力传感器 D.红外温度传感器
4.如图3所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么
A.a光的频率一定小于b光的频率
B.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
D.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
5.如图4所示为一正弦交流电的电压随时间变化的图象，下列表达式正确的是
A.e＝2sin0.2πt(V) B.e＝sin10πt(V) C.e＝2sin10πt(V) D.e＝sin0.2πt(V)
6.氢原子能级示意图如图5所示。光子能量在1.63eV～3.10eV的光为可见光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为
7.高速α粒子在重原子核电场作用下的散射现象如图6所示，实线表示α粒子运动的轨迹，虚线表示重核形成电场的等势面。设α粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，则以下说法正确的是
A.α粒子在c点电势能最大 B.α粒子从a点到b点的过程中电势能减小
C.vb二、多项选择题(本大题有3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但漏选的得3分，选错或不答的得0分。)
8.2021年4月23日，长征18号战略导弹核潜艇在海南三亚某军港集中交接入列。它是我国自主建造的排水量最大的潜艇，其动力源是核反应堆。关于核反应，下列说法不正确的是
A.核反应为α衰变
B.核反应为β衰变
C.核反应为裂变反应
D.核反应过程遵循核电荷数守恒和质量守恒
9.如图7所示，灯泡A、B与固定电阻R的阻值相等，L是自感系数很大的线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法正确的是
A.B灯立即熄灭 B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C.有电流通过B灯，方向为c→d D.有电流通过A灯，方向为b→a
10.如图8所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是
A.撒去F后，系统动量守恒，机械能守恒
B.撒去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒
C.撒去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为
D.撒去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E
三、实验题(本大题共2小题，共16分)
11.(7分)利用传感器可以探测、感受外界的信号。图9甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U－I图线。
(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0～10Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0～100Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是 (选填“A”或“B”)。
(2)请在图9乙的方框中画出该实验的电路图。
(3)将该小灯泡接入图9丙所示的电路中，已知电流传感器(内阻不计)的示数为0.3A，电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为 W，电源的内阻约为 Ω(结果保留小数点后2位)
12.(9分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律实验。气垫导轨装置如图10(a)所示，由导轨滑块、弹射架等组成。
(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块1拖着纸带移动时纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2(左端粘有橡皮泥)放在气垫导轨的中间；
⑥先 ，然后 ，让滑块1带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出一条理想的纸带如图10(b)所示；
⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。
完善实验步骤⑥的内容。
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，则两滑块在碰撞前的总动量为 kg·m/s；碰撞后系统的总动量为 kg·m/s(保留三位有效数字)
(3)本实验的主要系统误差是 。
四、计算题(本大题共2小题，共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13.(11分)如图11所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO'轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20Ω的电阻R相连接。求：
(1)S断开时，理想电压表的示数；
(2)开关S合上时，理想电压表和理想电流表的示数；
(3)开关S合上时，通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？
14.(15分)人工智能在现代工业生产中的应用越来越普遍。某自动化生产过程可简化如下：如图12所示，足够长的水平工作台，上从左向右依次有A、B、C三点，相邻两点之间的距离均为L=2m；质量m=2kg、长度也为L的薄木板静止放置在工作台上，其右端刚好在A点；现对木板施加大小F=4N的水平向右恒力，当木板右端运动到B点时，位于B点的机器人将质量也为m的物块轻放(无初速)在木板右端，当木板右端运动到C点时，撤去恒力F。已知木板与台面间的动摩擦因数µ1=0.1，木板与物块间的动摩擦因数µ2=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)木板右端运动到B点时的速度大小；
(2)试判断撤去恒力F前，物块与木板能否达到共同速度？如能，达到的共同速度多大？
(3)从木板开始运动到木板右端刚好运动至C点的过程中，摩擦力对木板的总冲量。
五、选做题。(共12分。请考生从给出的15题、16题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。)
15.(1)(4分)恒温环境中，在导热性能良好的注射器内，用活塞封闭了一定质量的空气(视为理想气体)。用力缓慢向里压活塞，该过程中封闭气体的压强 (选填“增大”或“减小”)；气体 (选填“吸收”或“放出”)热量。
(2)(8分)趣味运动“充气碰碰球”如图14所示。用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型，人钻入洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为0.8m3，压强为1.5×105Pa。碰撞时气体最大压缩量是0.08m3，不考虑压缩时气体的温度变化。
①求压缩量最大时，球内气体的压强；(结果保留3位有效数字)
②为保障游戏安全，球内气体压强不能超过1.75×105Pa，那么，在早晨17℃环境下充完气的碰碰球，球内气体压强为1.5×105Pa，若升温引起的球内容积变化可忽略，请通过计算判断是否可以安全地在中午37℃的环境下进行碰撞游戏。
16.(1)(4分)光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光的入射方向应该是 (填“从光密介质到光疏介质”或“从光疏介质到光密介质”)，且入射角 临界角(填“≤”或“≥”)。
(2)(8分)有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t=0)，经过周期振子有负向最大加速度。
①求振子的振幅和周期；
②在图14中作出该振子的位移－时间图象；
③写出振子的振动方程。
高二年级第二学期期末考试物理科参考答案（2021.7）
单项选择题（7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四各选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但漏选的得3分，选错或不答的得0分）
三、实验题（16分）
11. (1) A （1分）
(2)如图（2分）
(3) 0.75 W， 1.67 Ω。（各2分）
12.(1) 接通打点计时器的电源 (1分） 放开滑块1 (1分）
(2) 0.620 kg·m/s； 0.618 kg·m/s（每空2分，共4分）
(3) 纸带与打点计时器的限位孔有摩擦 (2分）
四、计算题。（共26分）
13.（11分）解:(1)感应电动势的最大值
Em＝nBSω＝100×0.5×0.1×0.2×50eq \r(2) V＝50eq \r(2) V = 1 \* GB3 ① (2分)
S断开时，电压表示数为电源电动势的有效值E＝eq \f(Em,\r(2))＝50 V = 2 \* GB3 ② (2分)
(2)当开关S合上时，由闭合电路欧姆定律得
电流表示数：I＝eq \f(E,R＋r)＝eq \f(50,20＋5) A＝2 A = 3 \* GB3 ③(2分)
电压表示数：U＝IR＝2×20 V＝40 V = 4 \* GB3 ④(2分)
(3)通过R的电流最大值Im＝eq \r(2)I＝2eq \r(2) A = 5 \* GB3 ⑤(1分)
电阻R上所消耗的电功率P＝UI＝40×2 W＝80 W = 6 \* GB3 ⑥(2分)
14.（15分）（1）以水平向右为正，木板右端从A运动到B的过程中，
= 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③
解得：m/s2 , s , m/s = 4 \* GB3 ④
（2）物块放上木板后，对物块有： = 5 \* GB3 ⑤
对木板有： = 6 \* GB3 ⑥
解得 m/s2 m/s2 = 7 \* GB3 ⑦
假设撤去F前经时间物块与木板共速且在木板上，则有： = 8 \* GB3 ⑧
解得：1 m/s , s = 9 \* GB3 ⑨
设两者之间的相对位移为，对系统有： = 10 \* GB3 ⑩
此过程中木板发生的位移为x，由运动学规律有: = 11 \* GB2 ⑾
因、，可知假设成立，撤去F前两者能达到共速1 m/s = 12 \* GB2 ⑿
（3）设共速后两者一起匀速运动直到撤去F所用时间为， = 13 \* GB2 ⒀
对木板从A到C过程有： = 14 \* GB2 ⒁
解得： 负号表示与正方向相反，水平向左 = 15 \* GB2 ⒂
以上15式每式1分。注意采用以下解法或者其它解法且答案正确均可给对应分数。
（1）由动能定理有： 解得：
（2）将木板和物块看成一个系统，撤去F前系统所受合外力为零，系统动量守恒有：
，代入数据得：
求解时，对物块，由动量定理有： 代入数据得：s
（3）
五、选做题。（请考生从给出的15题、16题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分）
15.（1）（4分）增大 放出（每空2分）
（2）（8分） = 1 \* GB3 ①碰撞游戏时，气体从初始到压缩量最大的过程中，经历等温变化，
由玻意耳定律： = 1 \* GB3 ① (2分)
其中p1=1.5×105Pa，V1=0.8m3，V2=（0.8-0.08）m3=0.72m3
代入数据解得p2≈1.67×105Pa = 2 \* GB3 ② (1分)
= 2 \* GB3 ②从早晨充好气，到中午碰撞游戏前，气体经历等容变化，由查理定律有
= 3 \* GB3 ③ (2分)
其中T2=（17+273）K=290K，T3=（37+273）K=310K
中午碰撞游戏时，气体从初始状态到压缩量最大的过程中，气体经历等温变化，由玻意耳定律有 = 4 \* GB3 ④(2分)
联立并代入数据解得p4≈1.78×105Pa＞1.75×105Pa = 5 \* GB3 ⑤(1分)
所以不能安全地在中午37℃的环境下进行碰撞游戏。
16.(1) 从光密介质到光疏介质 ≥ （每空2分）
（2）（8分） = 1 \* GB3 ①xBC＝20 cm，t＝2 s，n＝10，
由题意可知：A＝eq \f(xBC,2)＝eq \f(20 cm,2)＝10 cm = 1 \* GB3 ① (2分)
T＝eq \f(t,n)＝eq \f(2 s,10)＝0.2 s。 = 2 \* GB3 ② (1分)
= 2 \* GB3 ②从振子经过平衡位置开始计时，经过eq \f(1,4)周期振子有负向最大加速度，可知振子此时在正向最大位移处，所以位移—时间图象如图所示。
= 3 \* GB3 ③ (2分)
= 3 \* GB3 ③由A＝10 cm，T＝0.2 s，得ω＝eq \f(2π,T)＝10π rad/s = 4 \* GB3 ④(2分)
得振子的振动方程为x＝10sin 10πt cm。 = 5 \* GB3 ⑤(1分)题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
D
D
B
C
A
C
题号
8
9
10
答案
ABD
AD
BC
本试卷共6页，16小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写姓名、考号和座位号，再用2B铅笔将与考号和座位号对应的信息点涂黑。
2.答题卡上第一部分必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以遮住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净，第二部分必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均无效。
3.考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答无效。
一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。选对的得4分，选错或不选的得0分。)
1.下列叙述中符合物理学史的有
A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在
B.巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
C.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的
D.玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说
2.跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全(如图1)，这是由于
A.人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小
B.人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小
C.人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小
D.人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小
3.如图2所示，额温枪因其具有快速、无接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防控场所，额温枪核心部件的传感器是
A.位移传感器 B.声音传感器 C.力传感器 D.红外温度传感器
4.如图3所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么
A.a光的频率一定小于b光的频率
B.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
D.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
5.如图4所示为一正弦交流电的电压随时间变化的图象，下列表达式正确的是
A.e＝2sin0.2πt(V) B.e＝sin10πt(V) C.e＝2sin10πt(V) D.e＝sin0.2πt(V)
6.氢原子能级示意图如图5所示。光子能量在1.63eV～3.10eV的光为可见光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为
7.高速α粒子在重原子核电场作用下的散射现象如图6所示，实线表示α粒子运动的轨迹，虚线表示重核形成电场的等势面。设α粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，则以下说法正确的是
A.α粒子在c点电势能最大 B.α粒子从a点到b点的过程中电势能减小
C.vb
8.2021年4月23日，长征18号战略导弹核潜艇在海南三亚某军港集中交接入列。它是我国自主建造的排水量最大的潜艇，其动力源是核反应堆。关于核反应，下列说法不正确的是
A.核反应为α衰变
B.核反应为β衰变
C.核反应为裂变反应
D.核反应过程遵循核电荷数守恒和质量守恒
9.如图7所示，灯泡A、B与固定电阻R的阻值相等，L是自感系数很大的线圈。当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法正确的是
A.B灯立即熄灭 B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C.有电流通过B灯，方向为c→d D.有电流通过A灯，方向为b→a
10.如图8所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是
A.撒去F后，系统动量守恒，机械能守恒
B.撒去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒
C.撒去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为
D.撒去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E
三、实验题(本大题共2小题，共16分)
11.(7分)利用传感器可以探测、感受外界的信号。图9甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U－I图线。
(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0～10Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0～100Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时，滑动变阻器选用的是 (选填“A”或“B”)。
(2)请在图9乙的方框中画出该实验的电路图。
(3)将该小灯泡接入图9丙所示的电路中，已知电流传感器(内阻不计)的示数为0.3A，电源电动势为3V。则此时小灯泡的电功率为 W，电源的内阻约为 Ω(结果保留小数点后2位)
12.(9分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律实验。气垫导轨装置如图10(a)所示，由导轨滑块、弹射架等组成。
(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块1拖着纸带移动时纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2(左端粘有橡皮泥)放在气垫导轨的中间；
⑥先 ，然后 ，让滑块1带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出一条理想的纸带如图10(b)所示；
⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。
完善实验步骤⑥的内容。
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，则两滑块在碰撞前的总动量为 kg·m/s；碰撞后系统的总动量为 kg·m/s(保留三位有效数字)
(3)本实验的主要系统误差是 。
四、计算题(本大题共2小题，共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13.(11分)如图11所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO'轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈外部和20Ω的电阻R相连接。求：
(1)S断开时，理想电压表的示数；
(2)开关S合上时，理想电压表和理想电流表的示数；
(3)开关S合上时，通过电阻R的电流最大值是多少？电阻R上所消耗的电功率是多少？
14.(15分)人工智能在现代工业生产中的应用越来越普遍。某自动化生产过程可简化如下：如图12所示，足够长的水平工作台，上从左向右依次有A、B、C三点，相邻两点之间的距离均为L=2m；质量m=2kg、长度也为L的薄木板静止放置在工作台上，其右端刚好在A点；现对木板施加大小F=4N的水平向右恒力，当木板右端运动到B点时，位于B点的机器人将质量也为m的物块轻放(无初速)在木板右端，当木板右端运动到C点时，撤去恒力F。已知木板与台面间的动摩擦因数µ1=0.1，木板与物块间的动摩擦因数µ2=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)木板右端运动到B点时的速度大小；
(2)试判断撤去恒力F前，物块与木板能否达到共同速度？如能，达到的共同速度多大？
(3)从木板开始运动到木板右端刚好运动至C点的过程中，摩擦力对木板的总冲量。
五、选做题。(共12分。请考生从给出的15题、16题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分。)
15.(1)(4分)恒温环境中，在导热性能良好的注射器内，用活塞封闭了一定质量的空气(视为理想气体)。用力缓慢向里压活塞，该过程中封闭气体的压强 (选填“增大”或“减小”)；气体 (选填“吸收”或“放出”)热量。
(2)(8分)趣味运动“充气碰碰球”如图14所示。用完全封闭的PVC薄膜充气膨胀成型，人钻入洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为0.8m3，压强为1.5×105Pa。碰撞时气体最大压缩量是0.08m3，不考虑压缩时气体的温度变化。
①求压缩量最大时，球内气体的压强；(结果保留3位有效数字)
②为保障游戏安全，球内气体压强不能超过1.75×105Pa，那么，在早晨17℃环境下充完气的碰碰球，球内气体压强为1.5×105Pa，若升温引起的球内容积变化可忽略，请通过计算判断是否可以安全地在中午37℃的环境下进行碰撞游戏。
16.(1)(4分)光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的全反射现象，要发生这种现象，必须满足的条件是：光的入射方向应该是 (填“从光密介质到光疏介质”或“从光疏介质到光密介质”)，且入射角 临界角(填“≤”或“≥”)。
(2)(8分)有一弹簧振子在水平方向上的B、C之间做简谐运动，已知B、C间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t=0)，经过周期振子有负向最大加速度。
①求振子的振幅和周期；
②在图14中作出该振子的位移－时间图象；
③写出振子的振动方程。
高二年级第二学期期末考试物理科参考答案（2021.7）
单项选择题（7小题，每题4分，共28分。在每小题给出的四各选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但漏选的得3分，选错或不答的得0分）
三、实验题（16分）
11. (1) A （1分）
(2)如图（2分）
(3) 0.75 W， 1.67 Ω。（各2分）
12.(1) 接通打点计时器的电源 (1分） 放开滑块1 (1分）
(2) 0.620 kg·m/s； 0.618 kg·m/s（每空2分，共4分）
(3) 纸带与打点计时器的限位孔有摩擦 (2分）
四、计算题。（共26分）
13.（11分）解:(1)感应电动势的最大值
Em＝nBSω＝100×0.5×0.1×0.2×50eq \r(2) V＝50eq \r(2) V = 1 \* GB3 ① (2分)
S断开时，电压表示数为电源电动势的有效值E＝eq \f(Em,\r(2))＝50 V = 2 \* GB3 ② (2分)
(2)当开关S合上时，由闭合电路欧姆定律得
电流表示数：I＝eq \f(E,R＋r)＝eq \f(50,20＋5) A＝2 A = 3 \* GB3 ③(2分)
电压表示数：U＝IR＝2×20 V＝40 V = 4 \* GB3 ④(2分)
(3)通过R的电流最大值Im＝eq \r(2)I＝2eq \r(2) A = 5 \* GB3 ⑤(1分)
电阻R上所消耗的电功率P＝UI＝40×2 W＝80 W = 6 \* GB3 ⑥(2分)
14.（15分）（1）以水平向右为正，木板右端从A运动到B的过程中，
= 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③
解得：m/s2 , s , m/s = 4 \* GB3 ④
（2）物块放上木板后，对物块有： = 5 \* GB3 ⑤
对木板有： = 6 \* GB3 ⑥
解得 m/s2 m/s2 = 7 \* GB3 ⑦
假设撤去F前经时间物块与木板共速且在木板上，则有： = 8 \* GB3 ⑧
解得：1 m/s , s = 9 \* GB3 ⑨
设两者之间的相对位移为，对系统有： = 10 \* GB3 ⑩
此过程中木板发生的位移为x，由运动学规律有: = 11 \* GB2 ⑾
因、，可知假设成立，撤去F前两者能达到共速1 m/s = 12 \* GB2 ⑿
（3）设共速后两者一起匀速运动直到撤去F所用时间为， = 13 \* GB2 ⒀
对木板从A到C过程有： = 14 \* GB2 ⒁
解得： 负号表示与正方向相反，水平向左 = 15 \* GB2 ⒂
以上15式每式1分。注意采用以下解法或者其它解法且答案正确均可给对应分数。
（1）由动能定理有： 解得：
（2）将木板和物块看成一个系统，撤去F前系统所受合外力为零，系统动量守恒有：
，代入数据得：
求解时，对物块，由动量定理有： 代入数据得：s
（3）
五、选做题。（请考生从给出的15题、16题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则按所做的第一题计分）
15.（1）（4分）增大 放出（每空2分）
（2）（8分） = 1 \* GB3 ①碰撞游戏时，气体从初始到压缩量最大的过程中，经历等温变化，
由玻意耳定律： = 1 \* GB3 ① (2分)
其中p1=1.5×105Pa，V1=0.8m3，V2=（0.8-0.08）m3=0.72m3
代入数据解得p2≈1.67×105Pa = 2 \* GB3 ② (1分)
= 2 \* GB3 ②从早晨充好气，到中午碰撞游戏前，气体经历等容变化，由查理定律有
= 3 \* GB3 ③ (2分)
其中T2=（17+273）K=290K，T3=（37+273）K=310K
中午碰撞游戏时，气体从初始状态到压缩量最大的过程中，气体经历等温变化，由玻意耳定律有 = 4 \* GB3 ④(2分)
联立并代入数据解得p4≈1.78×105Pa＞1.75×105Pa = 5 \* GB3 ⑤(1分)
所以不能安全地在中午37℃的环境下进行碰撞游戏。
16.(1) 从光密介质到光疏介质 ≥ （每空2分）
（2）（8分） = 1 \* GB3 ①xBC＝20 cm，t＝2 s，n＝10，
由题意可知：A＝eq \f(xBC,2)＝eq \f(20 cm,2)＝10 cm = 1 \* GB3 ① (2分)
T＝eq \f(t,n)＝eq \f(2 s,10)＝0.2 s。 = 2 \* GB3 ② (1分)
= 2 \* GB3 ②从振子经过平衡位置开始计时，经过eq \f(1,4)周期振子有负向最大加速度，可知振子此时在正向最大位移处，所以位移—时间图象如图所示。
= 3 \* GB3 ③ (2分)
= 3 \* GB3 ③由A＝10 cm，T＝0.2 s，得ω＝eq \f(2π,T)＝10π rad/s = 4 \* GB3 ④(2分)
得振子的振动方程为x＝10sin 10πt cm。 = 5 \* GB3 ⑤(1分)题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
D
D
B
C
A
C
题号
8
9
10
答案
ABD
AD
BC
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