河南省信阳市高中2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版无答案）

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信阳市高中2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题一、选择题：本题共10小题40分，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求．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．下列有关物理学史的说法正确的是（）A．玻尔原子理论的成功之处是保留了经典粒子的概念B．普朗克把能量子引入物理学，破除了能量连续变化的观念C．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，并证明了电磁波的存在D．伽俐略将实验和逻辑推理相结合，利用理想斜面实验说明了物体的运动需要力来维持2．如图所示，摩天轮载着轿厢在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，轿厢中的乘客与轿厢相对静止，a、c分别为轿厢运动过程中经过与转轴等高的两个位置，b、d分别为轿厢经过的最低点和最高点，对于图中恰处于a位置轿厢内的乘客，下列说法正确的是（）A．在a位置时，轿厢内乘客处于失重状态B．轿厢刚转到b位置时，轿厢内乘客所受合力恰好为零C．轿厢分别转到a、c两位置时，轿厢内乘客受到座椅的作用力大小相等D．轿厢分别转到b、d两位置时，轿厢内乘客在d位置所受到的合力较小3．运动员在水平地面上进行拉轮胎的负荷训练，若在起动后的一小段时间内，运动员用两根轻绳拉着轮胎做匀加速直线运动，加速度大小为a．如图所示运动过程中保持两绳的端点A、B等高，两绳间的夹角为、所在平面与水平面夹角恒为．已知轮胎质量为m，运动过程受地面摩擦力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为（）

1A．B．C．D．4．如图（a），边长为d的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为R．虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线M左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图（b）．虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场、磁感应强度大小恒为．下列说法正确的是（）A．时刻，线框中产生的感应电动势大小为B．时刻，线框所受安培力的合力为0C．时刻，线框受到的安培力大小为D．在内通过线框导线横截面的电荷量为5．如图所示，将a、b两小球以大小为的初速度分别从A、B两点相差1s先后水平相向抛出，a小球从A点抛出后，经过时间t，a、b两小球恰好在空中相遇，且速度方向相互垂直，不计空气阻力，g取，则抛出点A、B间的水平距离是（）

2A．B．100mC．200mD．6．如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成．若速度选择器中电场强度大小为，磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为圆弧，圆弧的半径（OP）为R，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器中有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带电粒子以速度v沿直线经过速度选择器后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力．下列说法正确的是（）A．速度选择器的极板的电势比极板的低B．粒子的速度C．粒子的比荷为D．P、Q两点间的距离为7．半径为R的某均匀球形天体，两“极点”处的重力加速度大小为g，“赤道处”的重力加速度大小为“极点”处的．已知引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．该天体的质量为B．该天体的平均密度为

3C．该天体的第一宇宙速度为D．该天体的自转周期为8．图为街头变压器给用户供电的示意图．输出电压通过输电线输送的用户，两条输电线的总电阻为，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用户用电器增加时，相当于滑动变阻器接入电路中的阻值减小．输入电压可以认为保持不变，不计电表的内阻及变压器上的能量损失，当用户用电器增加时，则（）A．电流表的示数增大B．电压表的示数不变C．电流表的示数减小D．电压表的示数减小9．如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P和圆心O的连线与水平面的夹角为．现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态，重力加速度为g．在此过程中，下列说法正确的是（）A．框架对小球的支持力先减小后增大B．拉力F的最小值为C．地面对框架的摩擦力始终在减小D．框架对地面的压力先增大后减小10．如图甲所示，质量为的长木板静止在光滑的水平面上，其上静止一质量为的小滑块，现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F，满足（k为常量，t代表时间），长木板的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示．已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是（）

4A．在0~2s时间内，小滑块与长木板间的摩擦力增大B．小滑块与长木板间的动摩擦因数C．与之比为1：3D．当小滑块从长木板上脱离时，其速度比长木板小0.5m/s二、实验题：共15分．11（6分）．某同学利用“验证牛顿第二定律”的实验器材，测量滑块与长木板之间的动摩擦因数．如图甲所示，带滑轮的长木板水平放置，轻绳跨过固定在长木板末端的滑轮，端连接砂桶，另一端连接固定在滑块上的拉力传感器，穿过打点计时器的纸带与滑块尾部相连接，砂桶离地面足够高．调节滑轮的位置使轻绳与长木板平行，不计轻绳与滑轮间的摩擦．（1）为了完成实验________（选填“需要“或“不需要“）将长木板右端垫高以平衡摩擦力，________（选填“需要”或“不需要”）使砂桶的质量远小于滑块和拉力传感器的总质量．（2）经正确、规范的操作后，打出一条如图乙所示的纸带、每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为50Hz．由此可求得滑块的加速度________

5（结果保留三位有效数字）（3）改变砂桶的质量、进行多次实验、测出多组滑块的加速度a与相应的拉力传感器示数F，作出a-F图线如图（丙）所示．已知重力加速度为，滑块与长木板间的动摩擦因数为________．12（9分）．某同学用伏安法测定待测电阻R的阻值（约为12kΩ），除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0~3V，内阻约为10kΩ）B．电压表（量程0~10V，内阻约为100kΩ）C．电流表（0~1mA，内阻约为30Ω）D．电流表（0~0.6A，内阻约为0.05Ω）E．电源（电动势36V，额定电流2A，内阻约为3Ω）F．滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流2A）G．定值电阻（阻值约为50Ω）H．定值电阻（阻值约为100Ω）（1）为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，由于电源电动势较大，为便于操作，还需选用定值电阻________；（均填器材的字母代号）（2）在如图所示的虚线框中画出测量Rx阻值的实验电路图________．三、解答题（共30分）13（14分）．如图所示，一质量的小物块B在足够长的光滑水平台面上静止不动，其右侧固定有一轻质水平弹簧（处于原长）．台面的右边平滑对接有一等高的水平传送带，传送带始终以

6的速率逆时针转动，另一质量的小物块A以速度水平滑上传送带的右端．已知物块A与传送带之间的动摩擦因数，传送带左有两端的距离．滑块A、B均视为质点，忽略空气阻力，取．（1）求物块A第一次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能Epm；（2）物块A第二次离开传送带时的速度大小．14（16分）．如图所示，在xoy平面内的AB、CD之间的区域有水平向右的匀强电场，AB、CD之间的电势差，在CD的右侧有一与CD和x轴相切的圆形有界匀强磁场，切点分别为P点和M点，磁感应强度，方向垂直xoy平面向外；在x轴下方足够大的空间内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为；在x轴下方距离为a处平行x轴放置存在垂直一长为L的一探测板，为板的中点，且在M点的正下方，在y轴上过原点放置一能均匀发射粒子的直线粒子发射源，其长度恰好等于圆形磁场的直径，发射源产生的粒子质量和电荷量均相同，初速度可视为零，经过电场加速后进入圆形磁场，偏转后全部从M点进入下方磁场区域，已知粒子质量，电荷量，不计粒子重力和粒子间的相互作用．（1）求圆形磁场区域的半径R；（2）若，，，求粒子打到探测板区域的长度；

7（3）若，，大小可以调节，调节的大小，可以使粒子恰好打满整块探测板，求此时的大小及打中探测板的粒子数占发射总粒子数的比例．四、选考题（共15分，请考生从15题和16题任选一题作答．如果多做，则按第一题计分．）15[选修3-3]．（1）（5分）下列说法正确的是________．A．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点B．温度升高时分子的热运动加剧，分子的平均动能增加C．用气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数就可以估算出气体分子的体积D．浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距大，分子间作用力表现为引力的缘故E．第二类永动机不可能制成，因为内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化（2）（10分）．如图，A、B两个内壁光滑、导热良好的气缸用细管连接，A气缸中活塞M截面积为，装有一个大气压强的理想气体50L．B气缸中活塞N截面积为，装有两个大气压强的理想气体25L．现给活塞M施加一水平推力，使其缓慢向右移动，此过程中气缸均不动，周围环境温度不变，大气压强为．求：（i）当推力时，活塞M向右移动的距离；（ii）气缸B中能达到的最大压强．16[选修3-4]（1）（5分）．如图所示，有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉，两列波的传播方向如图中箭头所示．图中实线表示波峰，虚线表示波谷，a为波谷与波谷相遇点，b、c为波峰与波谷相遇点，d为波峰与波峰相遇点，e、g是a、d连线上的两点，其中e为连线的中点，则下列描述正确的是（）

8A．a、d处的质点位移始终为2A，b、c处的质点位移始终为0B．图示时刻，e正处于波峰位置C．从图示时刻经过个周期，e处质点将处于波谷位置D．e处的质点振幅为2AE．图示时刻，g处质点正向下振动（2）（10分）．如图所示，有一截面为圆心角90°的扇形玻璃棱镜，球心为O，半径为R，轴线垂直于水平面．O点正上方高度处的点光源S发出一束与夹角为的单色光，射到扇形体上的A点，结果光线以60°的折射角离开扇形体且垂直射到水平面上的B点．不考虑扇形体内光的反射，已知光在真空中的传播速度为c，求：（1）此玻璃棱镜对该单色光的折射率；（2）光在玻璃棱镜中传播的时间．

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