2021-2022学年河南省商丘市第一高级中学高二下学期期末考试物理试题（Word版） (1)

商丘市一高2021～2022学年下学期高二期末考试

物理

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确，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. 如图所示，倾角为θ=30°的斜面体放置在水平面上，其底面粗糙、斜面部分光滑，斜面体上的物块在大小为F0的水平拉力作用下保持静止，现将拉力顺时针转过一定角度α后，拉力大小仍为F0，物块仍能保持静止.整个过程斜面体始终处于静止状态，则在拉力水平和转过角度α后两种情况下（  ）

A. 物块对斜面的压力大小之比为

B. 物块对斜面的压力大小之比为3：2

C. 斜面体与水平面间摩擦力大小之比为2：1

D. 斜面体与水平面间摩擦力大小之比为

2. 钴，银白色铁磁性金属，元素符号Co，早期的中国就已知并用于陶器釉料；Co衰变的核反应方程为Co→Ni+e，其半衰期为，Co、Ni、e的质量分别为m1、m2、m3，下列说法正确的是（　　）

A. 经过的时间，10个Co核中有5个已经发生了衰变

B. γ射线的穿透本领比β粒子弱

C. 该核反应中释放的能量为（m1-m2-m3）c2

D. β粒子是Co核外电子电离形成的

3. 如图甲所示，光滑水平面上静置一足够长的木板Q，小滑块P放置其上表面，木板Q在水平拉力F作用下，其加速度a随拉力F变化的关系图象如图乙所示，则小滑块P的质量为（　　）

A. 1kg B. 2kg C. 3kg D. 4kg

4. 如图所示，在水平直线上的M、N处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，两条导线中通有流向相同的电流，电流大小分别为I和2I，O点是Ｍ、N连线的中点。下列说法正确的是（　　）

A. 两导线受到的安培力

B. 用计算导线所受的安培力时

C. 移走导线N前后，O点的磁感应强度方向不变

D. 在离两导线所在平面有一定距离的有限空间内，存在磁感应强度为零的位置

5. 如图所示，一根不可伸长的轻质细绳（绳长为L），一端系着质量为m的小球（可视为质点），另一端悬于O点，重力加速度大小为g，当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω时，下列说法正确的是（　　）

A. 细绳的拉力大小为 

B. 悬点O到轨迹圆心高度为

C. 小球的向心加速度大小为 

D. 小球的线速度大小为

6. 电场线是为了直观形象地描述电场分布而在电场中引入的一些假想的曲线，某电场的电场线分布如图所示，某带电粒子只在电场力的作用下沿虚线从O运动到P，则（　　）

A. 该粒子带正电

B. 粒子在P点的加速度小于在O点的加速度

C. 粒子在P点的速度小于在O点的速度

D. P点的电势高于O点的电势

7. 在光滑绝缘的水平面上建立如图所示直角坐标系xOy，在第一象限内存在垂直水平面的磁场，磁场方向垂直水平面向下，沿x轴方向磁感应强度大小的变化规律为B=B0+kx（k>0且为常数），同一x处沿y轴方向的磁感应强度相同。将一金属圆环放置在磁场中水平面上，在沿x轴方向的拉力F作用下，金属圆环沿x轴方向做匀速运动。则下列说法中正确的是（  ）

A. 圆环中感应电流越来越大 B. 圆环中感应电流大小不变

C. 拉力的大小越来越大 D. 拉力的大小越来越小

8. 质量为m的小球A静止在光滑水平面上，质量为4m的小球B以速度v与小球A发生正碰后，两球的动能相等，则（   ）

A. 碰撞后小球A的速度大小为 B. 碰撞后小球B的速度大小为

C. 碰撞过程A对B的冲量大小为 D. 碰撞过程系统损失的动能为

9. 如图所示，一理想变压器原线圈匝数3000匝，AB接在u = 18sin100πt（V）的交流电源上，电流表为理想电表，当S闭合后，三只“6V  3W”的灯泡均正常发光。则（   ）

A. 变压器副线圈匝数1000匝 B. 输出端交流电的频率为50Hz

C. 电流表的示数为2A D. 变压器原线圈两端电压为12V

10. 2021年9月9日，我国成功将中星9B卫星发射升空，中星9B卫星是地球同步轨道广播电视直播卫星，具备为北京2022年冬奥会提供高质量直播传输服务的能力。如图所示，两颗人造卫星A、B都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近。已知地球自转周期为T1，B的运行周期为T2，则下列说法正确的是（   ）

A. 在相同时间内，卫星A，B与地心连线扫过面积相等

B. 经过时间，A、B相距最远

C. A的向心加速度小于B的向心加速度

D. 卫星A、B受到地球的万有引力大小一定不相等

11. 如图所示，椭圆处在匀强电场中，椭圆平面与电场强度方向平行，AB是椭圆的短轴，CD是椭圆的长轴，AB长为0.6m，CD长为1m，E、F为椭圆的两个焦点，已知A点电势为4V，D点电势为8V，E点电势为0.8V，则（　　）

A. B点电势比O点电势高

B. C点和F点电势差与E点和D点电势差相等

C. 电场方向垂直于E、A连线

D. 电场强度的大小为8V/m

12. 如图甲所示，运动员在进行蹦床比赛，取向上为正方向，运动员离开蹦床后的v2-x图像如图乙所示，运动员可视为质点，取重力加速度大小g=10m/s2，则下列叙述正确的是（　　）

A. 运动员离开蹦床后加速度大小为10m/s2

B. 运动员在1.5s时的速度大小为1.5m/s

C. 运动员离开蹦床前的过程中，速度最大值是15m/s

D. 运动员在最高点的速度为零，只受重力的作用

二、非选择题：共62分.第13～16题为必考题，考生都必须作答.第17～18题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共47分

13. 某同学使用如图甲装置测量滑块与木板间的动摩擦因数，滑块上装有遮光条，在滑块运动中途经固定在木板侧边的光电门A、光电门B，已知A、B之间的距离为s，当地重力加速度大小为g，回答下列问题：

（1）用游标卡尺测遮光条的宽度d，如图乙所示，则d = _______mm

（2）两个光电门同时连接计时器，让滑块从右侧弧形轨道上滑下，通过调整滑块下滑的初始高度，使滑块能依次通过两光电门，用计时器记录遮光片通过光电门A的时间t1和通过光电门B的时间t2，滑块通过光电门A、B时的速度分别为vA= ________、vB= _________（用已知量和需要测量量的字母表示）

（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ = _________。（用字母“d、g、s、t1、t2”表示）

14. 某实验小组用图甲所示电路测量电源的电动势E和内阻r，图中的电流表最大量程为，定值电阻阻值为。

（1）已知电流计G的满偏电流、内阻，电路中已将它改装为最大量程的电压表，则_______。

（2）通过移动变阻器R的滑片，得到多组电流表A和电流计G的读数，作出如图乙的图像。某次测量时，电流表A的示数如图丙，则此时通过电源的电流为_______；电源的电动势______V（结果保留2位有效数字），内阻________（结果保留2位有效数字）。

（3）该实验电源电动势的测量结果与准确值相比_________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

15. 如图所示，质量均为2kg的甲、乙两物块在光滑水平面上用轻弹簧连接，甲、乙物块6m/s的速度向左运动，此时弹簧处于原长状态，质量为4kg的物块丙静止在物块乙的左边，物块乙与物块丙正碰后二者粘在一起运动，求：

（1）物块乙与物块丙正碰后弹性势能的最大值；

（2）物块丙被碰后速度的最大值。

16. 如图所示，下方足够长的区域Ⅰ内存在方向竖直向上的匀强电场，右上侧和左上侧的正方形区域Ⅲ和Ⅳ内存在方向竖直向下的匀强电场，上方的矩形区域Ⅱ内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为m，电荷量为q的正离子以速度v从P点沿水平方向射入匀强电场，粒子先经过电场Ⅲ再经过磁场Ⅱ后恰从中点竖直向下射入匀强电场区域Ⅰ。已知正方形边长均为d，正方形区域Ⅲ和Ⅳ内匀强电场场强的大小均为，离子从P点射入到离开电场Ⅳ区所用的时间为，不计粒子的重力，求：

（1）粒子第一次进入磁场时的位置与M点之间的距离；

（2）矩形区域Ⅱ内磁感应强度的大小；

（3）矩形区域Ⅰ内电场强度的大小。

（二）选考题：共15分.在所给的选修3一3、选修3一4两个模块2道题中选一题作答，如果多答，则按所答的第一题计分

17. 关于热力学第一、第二定律，下列说法中正确的是（　　）

A. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体，气体向真空的自由膨胀是不可逆的

B. 热力学第二定律可表述为第一类永动机是不可能制成的

C. 理想气体等压膨胀过程一定吸热

D. 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功

E. 第一类永动机违反了能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律

18. 如图所示，导热汽缸开口向上竖直放置，汽缸内甲、乙两个活塞把汽缸分成A、B两部分，两部分气柱的长度均为d，汽缸截面积为S，两活塞质量均为m，外界大气压强，环境温度为T0，若在活塞乙上缓慢倒入质量为m的沙子，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，求：

（1）稳定后活塞乙下降的距离；

（2）若环境温度缓慢升高，当活塞乙恰好回到原来位置时，此时气体的温度。

19. 在用某种单色光做双缝干涉的实验中，若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中心到第n条暗条纹中心之间的距离为，则单色光的波长为___________；将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度___________（填“变大”“变小”或“不变”）；中央亮纹最亮，中央亮纹宽度___________（填“大于”“小于”或“等于”）其他亮纹宽度。

20. 如图为一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，已知平衡位置在处的质点a经第一次到达波峰，求：

（1）该波的周期和传播速度；

（2）质点a在0~2s内运动路程。

答案

1-8 CCBBC  ABD  9.BD  10.BC  11.BD  12.BD

13. ①. 5.0    ②.     ③.     ④.

14. ①. 14.5    ②. 600    ③. 6    ④. 5.5    ⑤. 相等

15. （1）物块乙与物块丙碰撞过程满足动量守能

当物块乙与物块丙的速度与物块甲的速度相等时，弹性势能最大，由于动量守恒和机械能守恒

解得弹簧弹性势能的最大值

（2）弹簧再次恢复原长时，丙的速度最大，由于动量守恒和机械能守恒

解得物块丙的最大速度

16. （1）粒子在Ⅲ区域电场中做类平抛运动，射出该电场时沿电场方向偏转距离为y。由

得

由

得

故

粒子第一次进入磁场时的位置与M点之间的距离为

（2）粒子射出Ⅲ区域电场时沿场强方向速度为

速度偏向角为

解得

由几何关系得，粒子在磁场中的轨道半径为

射入磁场的速度大小为

由洛伦兹力提供向心力

联立各式解得

（3）粒子在Ⅲ区域电场中偏转的运动时间

粒子在Ⅱ区域磁场中向下偏转运动时间

其中

设Ⅰ区域内电场强度为。粒子在Ⅰ区域电场中运动减速到零的时间为

粒子运动轨迹如图所示，根据对称性可知粒子运动总时间为

又因为

联立各式得

17.ACE

18. （1）根据题意，初态B部分气体压强

倒入沙子后压强

根据玻意耳定律

初态A部分气体压强

倒入沙子后压强

根据玻意耳定律

活塞乙下降的距离为

联立解得

（2）环境温度升高时，AB两部分气体均为等压变化

对A部分气体

对B部分气体

乙活塞回到原来位置

解得

19. ①     ②. 不变    ③. 等于

20. （1）由图像可得，该波波长为2m。若该波向右传播，则a的振动方向向上，a第一次到达波峰的时间为，得周期，由

解得

若该波向左传播，则a的振动方向向下，a第一次到达波峰的时间为，得周期，由

解得

（2）由图像可得，该波振幅为4，若该波向右传播，在0~2s内，质点a完成了5次全振动，经过的路程为

若该波向左传播，在0~2s内，质点a完成了15次全振动，经过的路程为