2022焦作高二下学期期末考试物理试题含解析

焦作市普通高中2021——2022学年（下）高二年级期末考试

物理

一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一个选项符合题目要求，第6~8题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 由于铷原子失去电子非常容易，具有优良的光电特性，是制造光电池的重要材料。已知铷的逸出功为W，普朗克常量为h，光在真空中的速度为c，则下列说法正确的是（　　）

A. 只要入射光强度足够大，任何色光均能使铷逸出光电子

B. 某色光照射铷发生光电效应时，光电子需经过较长时间才能从铷表面逸出

C. 铷的截止频率为

D. 用波长大于的光照射铷，能发生光电效应

2. 安全绳在高空作业中能够保障工人的人身安全。一个质量身系安全绳的建筑工人不慎从高空跌落，当他自由下落时，安全绳恰好伸直，又经过0.3s，建筑工人速度恰好减为0。不计空气阻力，重力加速度g取，则从安全绳恰好伸直到建筑工人速度恰好减为0的过程中，安全绳对建筑工人的平均作用力大小为（　　）

A. 2500N B. 2750N C. 3000N D. 3250N

3. 中国天眼发现距地球17光年的地方有一颗“超级地球”，据科学家测算，这颗星球具有和地球一样的自转特征。如图所示，假设该星球绕AB轴自转，CD所在的赤道平面将星球分为南北半球，OE连线与赤道平面的夹角为60°。经测定，A位置的重力加速度为g，D位置的向心加速度为，则E位置的向心加速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示，足够长的倾斜固定绝缘细杆处在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，绝缘细杆与磁场方向垂直，且与水平面的夹角。将一质量为m的带正电小圆环套在绝缘细杆上，从顶端由静止释放，小环沿绝缘杆向下运动。已知小环与绝缘杆间的动摩擦因数为，电场强度为E，磁感应强度为B，电荷量，重力加速度g取，，，则下列说法正确的是（　　）

A. 小环下滑过程中速度先增大后减小

B. 小环运动过程的最大加速度为

C. 小环运动过程的最大加速度为

D. 小环运动过程中克服摩擦力做的功等于小环减少的电势能、重力势能之和

5. 足够长的两薄木板M、N材料相同，M、N之间通过铰链连接，开始时，N板放在水平桌面上，M板与水平桌面夹角为37°，一小木块从M板上的A点静止释放，A点距桌面高度为h，木块最终停在N板上距M、N连接位置处。现保持M板不动，抬高N板右端，使其倾角也为37°，忽略木块在两板连接处的能量损失，，，则木块在N板上上升的最大高度为（　　）

A.  B.  C.  D.

6. 如图1所示，木板A静置于倾角为的固定斜面B上，斜面足够长，现对A施加平行斜面向上的拉力，拉力随时间变化的图像如图2所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则从施加拉力到A、B相对滑动后（　　）

A. A、B间摩擦力先减小后增大再不变

B. A、B间摩擦力先增大后不变

C. A被拉动后做匀加速直线运动

D. A被拉动后加速度均匀增大

7. 如图所示，质量为m、带正电的小球A通过绝缘轻绳悬挂于O点，O点正下方用绝缘杆固定有一个带正电的小球B，现让不带电的小球C与A接触后离开，则A、B两球间的库仑力及轻绳拉力如何变化（　　）

A. 库仑力大小不变 B. 库仑力大小减小

C. 拉力大小不变 D. 拉力大小减小

8. 足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为37°，两导轨间距为0.5m，下端接有一灯泡和一个电动机，小灯泡规格为1V、1W，电动机线圈电阻为，金属棒ab垂直导轨放置，质量为0.55kg，接入电路电阻为，与导轨间的动摩擦因数为0.5，导轨平面所在空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为0.8T。将金属棒ab由静止释放，一段时间后，金属棒匀速运动，灯泡恰好正常发光，不计导轨电阻，重力加速度g取，，，则下列说法正确的是（　　）

A. 金属棒匀速运动时通过金属棒ab的电流为2.5A

B. 金属棒匀速运动的速度为8m/s

C. 金属棒匀速运动时，电动机输出功率为0.6W

D. 金属棒匀速运动时，金属棒ab热功率为2.5W

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第9~12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~18题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共33分。

9. 如图1所示的实验装置是高中物理力学实验中常用的实验装置。

（1）某同学为探究匀变速直线运动规律，现按图1将实验器材安装完成后，打开打点计时器开关，释放小车，得到如图2所示的一条纸带，纸带上相邻两计数点间还有两个计时点未画出，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带点迹及测量数据，可求得小车的加速度为______（保留2位有效数字）；

（2）若用该装置探究质量一定时加速度与力的关系实验，钩码的质量应______（填“远小于”或“远大于”）小车的质量，带滑轮的长木板应如何改进：______。

10. 某实验小组为测定一个电源的电动势和内阻（电动势约4.5V，内阻约5Ω），他们找来了如下实验器材：

A.电流表，量程为0~0.6A，内阻约2Ω；

B.电流表，量程为0~3A，内阻约0.2Ω；

C.电压表，量程为0~6V，内阻约30kΩ；

D.电压表，量程为0~15V，内阻约30kΩ；

E.滑动变阻器0~20Ω，额定电流为2A；

F.待测电源，适量开关，导线若干。

请回答下列问题：

（1）实验中，电流表应选______，电压表应选______（均填仪器前边的字母代号）；

（2）为了使电源电动势及内阻的测量尽量准确，请你在图1中帮助实验小组设计实验电路图；（      ）

（3）实验小组根据实验电路图连接电路并进行实验，并收集了下表中的数据。

请你以I为横坐标，U为纵坐标，在图2的坐标纸上画出U－I图像（      ），由图像可求得该电源的电动势______V，内阻______Ω（均保留2位有效数字）；

（4）小组同学经评估认为，电源电动势和内阻的测量值均有误差，若仅从系统误差考虑，你认为电动势E的测量值______（填“偏大”“偏小”或“准确”），内阻r的测量值______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。

11. 为了节省能源，某商场安装了智能化的电动扶梯。当无人乘行时，扶梯以的速度低速运转；当有人乘行时，扶梯立即匀加速至，再匀速将人送至楼上，扶梯长，扶梯高。匀加速距离占扶梯总长的，求：

（1）扶梯匀加速时的加速度大小；

（2）若该同学走上正在低速运转的扶梯后继续以相对扶梯1m/s的速度沿扶梯方向匀速行走，最终他用多长时间上楼（结果可用分式表示）。

12. 空间存在一方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、长度为L的导体棒用两根长度均为的绝缘细绳悬挂在水平天花板上同一点，两细绳的夹角为60°。导体棒水平，通有指向的恒定电流，开始时，两细绳与导体棒在同一竖直平面内，导体棒从静止开始释放，重力加速度为g。求：

（1）导体棒开始运动时，两细绳拉力大小；

（2）导体棒运动过程中，最大速度以及此时两细绳的拉力大小。

（二）选考题：共45分。请考生从给出的A、B两组题中任选一组作答。如果多选，则按所做的第一组计分。

选考题  A组  选修3－3

13. 下列说法正确的是（　　）

A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动

B. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

C. 气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的

D. 人们感到潮湿是因为空气相对湿度大

E. 物体温度不变，其内能一定不变

14. 分子势能随分子间距离r变化的情况如图所示，相距很远的两分子在分子间力的作用下，由静止开始相互接近，两分子间引力和斥力的合力为F，下列说法正确的是（　　）

A. 在阶段，F做正功，分子势能增大

B. 在阶段，分子间作用力表现为引力

C. 在阶段，F做负功，分子势能增大

D. 在阶段，分子间作用力表现为斥力

E. 在时，分子势能最小

15. 一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其T－V图像如图所示，在此过程中（　　）

A. 气体内能一直增加

B. 气体一直对外做功

C. 气体一直从外界吸热

D. 气体的压强可能不变

E. 气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

16. 如图所示，导热良好的汽缸竖直放置，光滑轻质活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，当环境温度由上升到时，为保证活塞位置不动，需在活塞上放置一定质量的物体，在这一过程中，气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g。求：

（1）当温度为时，需在活塞上放置物体的质量；

（2）在这一过程中，气体内能改变量。

17. 在用“油膜法”估测分子大小的实验中，用1mL的油酸溶于酒精中制成250mL油酸酒精溶液，经测量100滴该溶液恰好为1mL，将1滴该溶液滴入水中，稳定时，测算出的油膜面积为，请计算油酸分子的直径为多少。（结果保留1位有效数字）

18. 如图所示，上端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管足够长，管中有一段长为的水银柱，水银柱下部封有长为的空气柱。已知大气压强恒为，开始时封闭气体温度为，取。现缓慢升高封闭气体温度至后保持不变。求：

（1）温度刚升至时，空气柱的长度；

（2）为使空气柱恢复到原来长度，可缓慢向玻璃管中注入适量水银，新注入的水银在玻璃管中的长度。

选考题  B组  选修3－4

19. 如图所示，一轻弹簧一端固定在天花板上，另一端连接一小球，小球在A、B之间做简谐运动，规定竖直向上的方向为正方向，已知A、B之间距离为4cm，O为A、B中点，时，小球正位于OA的中点向上运动，时，小球第一次到达B点，下列说法正确的是（　　）

A. 小球振幅为4cm

B. 小球运动的周期为4s

C. 小球从A向O运动时，弹性势能可能先减小后增大

D. 小球运动的初相位为

E. 小球运动时位移的方向与加速度方向始终相反

20. 下列说法正确的是（　　）

A. 两列频率不同的波相遇时不能发生干涉现象

B. 轻绳连接小球在竖直面内做小角度摆动时，小球做阻尼振动，所以小球往复摆动一次的时间逐渐减小

C. 做受迫振动物体的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关

D. 光由一种介质进入另一种介质时，传播方向一定改变

E. 光导纤维由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大

21. 在“插针法”测玻璃砖折射率的实验中，下列说法正确的是（　　）

A. 实验中应测量入射光线与玻璃砖的夹角作为入射角，折射光线与玻璃砖的夹角作为折射角

B. 实验中，手不能触摸玻璃砖的光洁面，也不能把玻璃砖当尺子使用

C. 如果是不平行的玻璃砖，不能用插针法确定折射光线

D. 若实验中，玻璃砖与白纸的相对位置发生变化，则应重新实验

E. 大头针应竖直插在纸上，且两大头针之间的距离应稍大一些

22. 在坐标系中有两个点波源、，分别位于坐标为和的A、B两点，它们在同一均匀介质中均从开始沿z方向做简谐运动，传播速度均为2m/s，波源振动方程为，波源振动方程为，求：

（1）这两列波在该介质中的波长；

（2）坐标原点O在和时的位移。

23. 如图所示，截面为扇形的玻璃砖OAB，扇形的圆心角为104°，半径为R，C是OA上一点，OC距离为。一细光束从C点射入玻璃砖，细光束与AC的夹角为45°，玻璃砖对该光的折射率为，，，求光束从玻璃砖中射出时出射点与O点间的距离。

24. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波波速为1.5m/s，振幅为4cm，a、b是波传播方向上的两质点，a、b间距为0.6m，时刻a的位移为2cm，b的位移为－4cm，已知，求：

（1）该波的波长；

（2）从时刻开始，再经过1.55s，a走过路程。