2021-2022学年河南省开封市高二下学期期末考试物理试题（Word版）

开封市2021-2022学年度第二学期期末调研考试

高二物理试题

一、选择题：（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-10题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。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光照强度太小

B. 按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量增大

C. 原子核发生一次衰变，该原子外层就失去一个电子

D. 结合能越大，原子中的核子结合得越牢固，原子核越稳定

2. 一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到如图所示的水平外力作用，下列说法正确的是（　　）

A. 第1 s末质点的速度为2 m/s

B. 第2 s末外力做功的瞬时功率最大

C. 第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为1：2

D. 第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为4：5

3. 如图所示，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，一物块以速度从轨道下端滑入轨道，并恰能从轨道上端水平飞出，则小物块的落地点到轨道下端的距离为（重力加速度大小为）（　　）

A.  B.  C.  D.

4. 用一条长为1m的绝缘轻绳，悬挂一个质量为4.0×10－4kg、电荷量为2.0×10－8C的小球，细线的上端固定于O点。如图所示，现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向的夹角为37°，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　）

A. 匀强电场的场强为1.5×106N/C

B. 平衡时细线的拉力为5.0×10－2N

C. 若撤去电场，小球回到最低点时绳上的拉力为5.6×10－3N

D. 若剪断细绳，小球将做加速度为12m/s2的匀加速直线运动

5. 假设火星半径与地球半径之比为1：2，火星质量与地球质量之比为1：9，已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，怱略自转的影响，则（　　）

A. 火星表面与地球表面的重力加速度之比为2：9

B. 火星的第一宇宙速度与地球的一宇宙速度之比为2：3

C. 火星的密度为

D. 若以相同初速度在火星表面与地球表面能竖直跳起的最大高度之比为9：4

6. 如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差。当用霍尔元件来测量磁场时，下列说法正确的是（　　）

A. 在地球赤道上方测地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直

B. 在地球北极上方测地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直

C. 若元件的载流子带负电，则C侧面电势低于D侧面电势

D. 若元件的载流子带正电，则C侧面电势低于D侧面电势

7. 某闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速转动，穿过它的磁通量随时间t的变化规律如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A. 时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大

B. 时刻，线圈中电流方向改变

C. 从到时刻，线圈中电流先增大再减小

D. 若线圈的转速增大为原来的2倍，则线圈中感应电流的电功率将变为原来的4倍

8. 如图所示，质量为M的楔形物体静止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足够长，与水平方向的夹角为θ。一个质量为m的小物块从斜面底端以初速度v0沿斜面向上开始运动。当小物块沿斜面向上运动到最高点时，速度大小为v，距地面高度为h，重力加速度为g，则下列关系式中正确的是（　　）

A. mv0＝（m＋M）v

B. mv0cos θ＝（m＋M）v

C. mgh＝m（v0sin θ）2

D. mgh＋（m＋M）v2＝mv02

9. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在天花板上，质量相等的小球A和圆环B通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，圆环B套在光滑水平直杆上，水平杆到滑轮上端的距离为1.2m，初始时小球A和圆环B均处于静止状态，小球A位于滑轮顶端，B到滑轮的距离为2m。重力加速度g取10m/s2，现由静止释放小球A，在小球A下落的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 小球A的速度一直增大

B. 小球A下落0.5m时，B的速度为m/s

C. 小球A下落0.8m时其机械能最小

D. 圆环B向左运动过程中，杆对B的弹力一直竖直向上

10. “血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于重力作用，血液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为，其中为血液的粘滞系数，r为红细胞半径，v为红细胞运动的速率。若某血样中半径为r的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度为，红细胞密度为，血液的密度为。以下说法正确的是（　　）

A. 该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动

B. 该红细胞的半径可表示为

C. 若血样中红细胞的半径较小，则红细胞匀速运动的速度较大

D. 若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为

二、非选择题：（共60分，第11-15题为必考题，每道试题考生都必须作答，第16-17题为选做题，考生根据要求作答。）

（一）必考题。共45分。

11. 某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点。因保存不当，纸带被污染。如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离，、、。若无法再做实验，可由以上信息推知：

（1）打C点时物体速度大小为______（结果取2位有效数字）；

（2）物体的加速度大小为______（用、、和表示）；

（3）实验时，若电压不稳，交流电的实际频率低于50赫兹，则测得的加速度将比实际值______（填“偏大”，“偏小”或“相等”）

12. 学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组，设计了如图所示的实验电路测定电流表的内阻，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验．

（1）闭合开关和，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表（灵敏）的示数和电压表的示数，由此可知电流表的电阻为________（用上述量表示）．

（2）闭合开关调节R，仅读出电流I和电压U，并测出多组数据，作出图线可得出电池组的电动势和内阻，此种办法测量的电动势与真实值相比_____（填“偏大”或“相等”），内阻的测量值与真实值相比_______（填“偏大”“偏小”或“相等”）．

（3）断开闭合，仅由多组电流表示数I和电阻箱的示数R，运用实验数据作出图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，则该电池组的电动势为___，内阻为_________（用k、b、表示）．

13. 汤姆孙测定电子比荷（电子电荷量与质量之比）的实验装置如图所示。真空玻璃管内，阴极K发出的电子经加速后，穿过小孔A、C，沿中心轴线以速度v进入两块水平正对放置的极板D1、D2间，射出后到达右端的荧光屏上形成光点。若极板D1、D2间无电压，电子将打在荧光屏上的中心点。现在极板间加上竖直方向、场强大小为E的匀强电场后，电子向上偏转；再在极板间施加一个方向垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），电子在荧光屏上产生的光点又回到了点；接着去掉电场，电子向下偏转，射出极板时偏转角为。已知极板的长度为L，忽略电子的重力及电子间的相互作用。

求：（1）匀强磁场的磁感应强度；

（2）电子的比荷。

14. 如图所示：宽度的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，框架导轨上放一根质量、电阻的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数，现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动棒始终与导轨接触良好且垂直，当棒的电阻R产生热量时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量框架电阻不计，g取问：

棒达到的稳定速度多大？

棒从静止到稳定速度的时间为多少？

15. 如图所示，在竖直平面内，半径为L的光滑半圆轨道CD和水平轨道AC在C点相切，D为半圆轨道的最高点。将一轻弹簧水平放置在轨道AC上，弹簧左端固定在A点，右端位于B点，并与质量为m的小物块接触但不连接，此时弹簧处于原长。现将小物块推至E点并由静止释放，小物块向右运动进入半圆轨道，恰能到达D点。已知EB=2L，，小物块与水平轨道间的滑动摩擦力大小恒为（g为重力加速度大小），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小物块可视为质点，弹簧始终在弹性限度内。（弹簧的弹性势能可表示为，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）。

求：（1）弹簧的劲度系数；

（2）小物块向右运动过程中的最大动能。

（3）若保证小物块进入半圆轨道且不脱离半圆轨道（从C、D两端点离开除外），求释放点到B点的距离范围。

（二）选做题：（共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。）

选修3-3（15分）

16. 下列各种说法中正确的是（　　）

A. 布朗运动是液体分子的热运动

B. 晶体具有各向异性

C. 液体与大气相接触时，表面层内的液体分子比液体内部稀疏

D. 热量不能自发地从低温物体传到高温物体

E. 理想气体等温膨胀时需要吸收热量

17. 如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为T1。开始时，活塞上方的气体的压强为p0，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1，活塞下方气体的体积为V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。缓慢将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热，求：

（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；

（2）当气体温度达到1.8T1时气体的压强。

选修3-4（15分）

18. 图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法正确的是（ ）

A. 该简谐横波的传播速度为4m/s

B. 从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程

C. 从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置

D. 乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图像

E. 此时刻M质点振动速度小于Q质点的振动速度

19. 如图，三角形ABC为一直角三棱镜的横截面，有一细光束从BC边的中点射入三棱镜，且入射方向垂直于BC，该光束从AB边射出时传播方向与AC边平行．已知BC边长度为d，光在真空中传播速度为c，若不考虑AB边的反射，求光在棱镜中传播的速率及此光束从AB边射出时与AC边的距离．

答案

1-5 BDDCD  6.AC  7.CD  8.BD  9.BC  10.BD

11. ①. 2.5    ②.     ③. 偏大

12. ①.     ②. 偏小    ③. 偏小    ④.     ⑤.

13. （1）电子以速度进入复合场，当电子在电场力和洛伦兹力共同作用下，做匀速直线运动时电子将打在P1点，则电子受力平衡

解得匀强磁场的磁感应强度

（2）撤去电场后，电子仅在磁场中偏转，则有洛伦兹力提供向心力

有几何关系知

如图所示

可得

14. （1）功率：P="Fv" ①

根据安培力公式：F安=BIL②

根据欧姆定律：I=③

又棒稳定时：F=F安+μmg ④

由①②③④联立解得：v=2m/s

（2）由能量守恒得：Pt=Q+μmgs+mv2①

因为q=It

I=

E=

△φ=BSL

所以S=②

由①②联立解得：t=1.5s

15. （1）从E点到C点，由动能定理

其中

解得

（2）小物块向右运动的过程中，合力为零时动能最大，即

从该位置到C点，由能量守恒

解得

（3）设释放点到B点的距离为时，小物块恰好到达C点，由能量守恒

解得

设释放点到B点的距离为时，小物块恰好到达半圆轨道上与圆心等高的位置，由能量守恒

解得

由题意可知，当释放点到B点的距离为2L时，小物块恰好到达D点，释放点到B点的距离x满足

或

16.CDE

17. （1）活塞上方压强为p0时，活塞下方压强为p0+0.5p0。活塞刚到管顶时，下方气体压强为0.5p0，设活塞刚到管顶时温度为T2，由理想气体状态方程

解得T2=1.2T1

（2）活塞碰到顶部后，再升温的过程是等容过程．由查理定律得

解得p2=0.75p0

18.ACD

19. 不考虑AB边的反射，细光束通过棱镜的光路如图所示．

光在AB边折射时，入射角

折射角

根据折射定律有

又光速与折射率的关系为

故光在棱镜中的传播速率为

图中  

在等腰三角形△O2AO1中，O2到AC的距离为