浙江省绍兴市诸暨市2021-2022学年高二物理上学期期末试卷（Word版附解析）

诸暨市2021-2022学年第一学期期末考试试题高二物理一、选择题Ⅰ（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次突破。“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”，作出这一大胆假设的科学家是（　　）A.库仑B.普朗克C.密立根D.爱因斯坦【答案】B【解析】【详解】能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次突破。“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”，作出这一大胆假设的科学家是普朗克。故选B。2.在温度℃时，波长nm的单色光在几种介质中的折射率如下表所示，根据表中数据结合所学知识，下列判断正确的是（　　）介质折射率介质折射率空气1.00028水1.33玻璃1.65水晶1.55A.该单色光在玻璃中的速度大于在水中的速度B.该单色光在水中比在空气中更容易发生衍射C.该单色光从玻璃射入水中可能会发生全反射D.水晶对其他波长的单色光的折射率也都是1.55【答案】C【解析】【详解】A．根据该单色光在玻璃中的折射率大于在水中的折射率，则该单色光在玻璃中的速度小于在水中的 速度，故A错误；B．单色光的频率不变，由上分析，同理可知在水中的速度小于在空气中的速度，根据则在水中的波长较小，则该单色光在水中比在空气中更不容易发生衍射，故B错误；C．玻璃的折射率大于水的折射率，根据在水中的临界角较大，从玻璃射入水中，可能发生全反射，故C正确；D．水晶对不同波长的光折射率不同，故D错误。故选C。3.如图所示，a、b、c三点位于通电螺线管中央轴线上，d点位于通电螺线管的外侧，关于这四个点的磁感应强度，下列说法正确的是（　　）A.a点的磁感应强度最强B.b点的磁感应强度最弱C.c点的磁感应强度方向水平向左D.d点的磁感应强度方向水平向右【答案】A【解析】【详解】A．a点的磁感应强度最强，A正确；B．d的磁感应强度最弱，B错误；C．根据安培定则，c点的磁感应强度方向水平向右，d点的磁感应强度方向水平向左，CD错误。故选A。4.我国已初步建成了全球最大规模的5G移动网络。5G网络使用的通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用的通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段，5G 网络比4G网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是（　　）A.5G信号比4G信号的波长更长B.5G信号是纵波，4G信号是横波C.5G信号传播不需要介质，4G信号传播需要介质D.相同时间内5G信号比4G信号传递的信息量更大【答案】D【解析】【详解】A．5G信号比4G信号的频率更大，则波长更短，选项A错误；B．电磁波是横波，即5G信号和4G信号都是横波，选项B错误；C．电磁波传播不需要介质，即5G信号和4G信号传播都不需要介质，选项C错误；D．相同时间内5G信号比4G信号传递的信息量更大，选项D正确。故选D。5.如图所示，矩形线框abcd位于通电长直导线附近，线框与导线在同一平面内，线框的两条边与导线平行，下列过程中线框无感应电流产生的是（　　）A.线框向上平移一小段距离B.线框向右平移一小段距离C.线框以dc边为轴转过一小角度D.导线中电流I逐渐增大或逐渐减小【答案】A【解析】【详解】A．线框向上平移一小段距离时，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中不会有感应电流产生，选项A符合题意；B．线框向右平移一小段距离时，穿过线圈的磁通量减小，则线圈中会有感应电流产生，选项B不符合题意； C．线框以dc边为轴转过一小角度，则穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会有感应电流产生，选项C不符合题意；D．导线中电流I逐渐增大或逐渐减小时，则穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中会有感应电流产生，选项D不符合题意；故选A。6.如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动触片由a向b缓慢移动的过程中，下列说法正确的是（　　）A.R1的电功率增大B.电压表的示数增大C.电流表的示数增大D.电容器C所带的电荷量减小【答案】B【解析】【详解】ABC．滑动变阻器R2的滑动触片由a向b缓慢移动的过程中，R2增大，根据串反并同规律，电流表示数减小，R1的电流减小，R1的功率减小，电压表示数增大，B正确，AC错误；D．滑动变阻器R2的滑动触片由a向b缓慢移动的过程中，R2增大，根据串反并同规律，电容器两端电压增大，电容器C所带的电荷量增大，D错误。故选B。7.如图所示，图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为质点P从该时刻开始的振动图像。下列判断正确的是（　　） A.该波沿x轴正方向传播B.该波的传播速度为10cm/sC.质点Q的振动频率为2HzD.一个周期内P和Q有两个时刻加速度相同【答案】D【解析】【详解】A．由乙图知时刻质点P向下振动，根据上下坡法可得该波沿x轴的负方向传播，故A错误；BC．由两图像可得该波的波长为周期为所以波速为频率为故BC错误；D．根据题意可画出质点Q的振动图像如图 可以看出P和Q两质点一个周期内有两次处于同一位置，此时它们的加速度相同，故D正确。故选D。8.一个质量为10kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，合力F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　）A.s时物体速度的大小为4m/sB.s时物体动量的大小为60kg·m/sC.前4s内物体所受合力冲量的大小为10N·sD.物体在后4s的运动方向与前4s运动方向相反【答案】A【解析】【详解】A．s时物体速度的大小为A正确；B．s时物体动量的大小为B错误；C．前4s内物体所受合力冲量的大小为C错误；D．物体在后4s的运动方向与前4s运动方向相同，都向正方向，D错误。故选A。9.如图所示，电流表A的量程为0.6A，内阻为0.2Ω，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A。的阻值为0.1Ω，的阻值为0.4Ω。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（　　） A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06AC.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.08AD.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.12A【答案】B【解析】【详解】AB．当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为1.2A，故量程为1.2A+0.6A=1.8A，故每一小格表示0.06A；故A错误B正确；CD．当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为1.8A，故每一小格表示0.06A，故CD错误。故选B。10.法拉第采用了一个简洁的方法描述电场，即用电场线来描述电场中各点电场强度的大小和方向。下列四幅图的电场中，a、b两点的电场强度相同的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】 【详解】A．a、b两点电场强度方向不相同，A错误；B．a、b两点电场强度大小不相同，B错误；C．a、b两点电场强度方向不相同，C错误；D．a、b两点电场强度的大小和方向都相同，D正确。故选D。11.如图所示的“雅各布天梯”实验装置展示了电弧的产生和消失过程。二根呈羊角形的管状电极，一极接高压电，另一极接地。当电压升高到一定值时，管状电极底部P处先产生电弧放电，然后电弧如圣火似地向上爬升，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。下列说法中正确的是（　　）A.在P处最先产生弧光是因为该处电压最大B.在P处最先产生弧光是因为该处电场最强C.当弧光消失瞬间，两电极间的电压立即减小D.将该装置放入真空中，实验效果会更加明显【答案】B【解析】【详解】AB．根据，电压相等，距离越小，电场强度越大，在P处最先产生弧光是因为该处电场最强，A错误，B正确。C．弧光消失前，回路有电流，两极间电压小于电源电动势，当弧光消失瞬间，电流减小到零，内压减小到零，两电极间的电压等于电源电动势，所以两极间电压立即增大，C错误；D．将该装置放入真空中，不能发生弧光发电，实验无效果，D错误。故选B。12.如图所示，摆长为L的单摆上端固定在天花板上的O点，在O点正下方相距l处的P点有一固定的细铁钉。将小球向右拉开一个约2 °的小角度后由静止释放，使小球来回摆动。设小球相对于其平衡位置的水平位移为x，规定向右为正方向，则小球在开始的一个周期内的x-t关系图线如图所示。以下关于l与L的关系正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】由图像可知，单摆在钉子右边振动的周期为T1=8s；在钉子左边振动的周期为T2=4s；根据可得解得故选D。二、选择题Ⅱ（本题共5小题，每小题2分，共10分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）13.关于动量，下列说法正确的是（　　） A.台球在粗糙的台面上碰撞时不遵从动量守恒定律B.章鱼通过身体前面的孔喷水，利用反冲可以使身体很快运动C.在船舷和码头悬挂旧轮胎是为了延长作用时间，以减小船与码头的作用力D.体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化量，使运动员避免受伤【答案】BC【解析】【详解】A．台球在粗糙的台面上碰撞时，由于碰撞时间很短，可认为内力远大于外力，则遵从动量守恒定律，选项A错误；B．章鱼通过身体前面的孔喷水，利用反冲可以使身体很快运动，选项B正确；C．在船舷和码头悬挂旧轮胎是为了防止在碰撞时在动量变化相同的情况下延长作用时间，以减小船与码头的作用力，选项C正确；D．体操运动员在落地时总要屈腿是为了在动量的变化量相同的情况下增加作用时间，减小作用力，使运动员避免受伤，选项D错误。故选BC。14.关于电磁波，下列说法正确的是（　　）A.激光具有高度的相干性、非常好的平行度和很高的亮度B.从太阳、白炽灯等光源直接发出的光都是不同程度的偏振光C.生活中常用微波炉来加热食物，食物增加的能量是微波给它的D.电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，因而能在真空中传播【答案】ACD【解析】【详解】A.激光具有高度的相干性、非常好的平行度和很高的亮度，A正确；B.从太阳、白炽灯等光源直接发出的光都是自然光，不是偏振光，B错误；C.生活中常用微波炉来加热食物，食物增加的能量是微波给它的，C正确；D.电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，因而能在真空中传播，D正确。故选ACD。15.如图所示，图甲为在电场中的x坐标轴，、如分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力的作用下由静止开始沿x轴运动，该电子的动能随其坐标x变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A.A点的电势高于B点的电势B.A点的电场强度等于B点的电场强度C.电子在A点的电势能大于B点的电势能D.电子在A点的加速度小于B点的加速度【答案】BC【解析】【详解】BD．根据动能定理得知：电场力做功等于电子动能的变化，则有根据数学知识可知，图线的斜率斜率不变，q保持不变，说明电场强度不变，所以该电场一定是匀强电场，则A点的电场强度等于B点的电场强度；电子在A点的加速度等于B点的加速度，故D错误，B正确；C．由图知，电子从A到B动能增大，电场力做正功，电势能减小，则电子在A点的电势能大于B点的电势能，选项C正确；A．电子受电场力方向从A→B，电场线方向从B→A，根据顺着电场线方向电势降低，则有A点的电势低于B点的电势，故A错误；故选BC。16.如图所示是绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下做简谐运动，带动其余质点依次上下振动。在时，质点1到达最上方，质点5刚开始振动。下列说法正确的是（　　） A.质点5和质点1的振动频率相同B.在时，质点4加速度方向向上C.从开始的一小段时间内，质点11的速度正在减小D.从开始的一小段时间内，质点16的加速度正在增大【答案】ABD【解析】【详解】A．质点5和质点1的振动频率相同，都等于振源的振动频率，A正确；B．在时，质点4运动到平衡位置下方，加速度的方向指向平衡位置向上，B正确；C．从开始的一小段时间内，质点11在平衡位置下方向上振动，速度正在增大，C错误；D．从开始的一小段时间内，质点16在平衡位置的上方向上振动，加速度正在增大，D正确。故选ABD。17.如图所示，半圆形进明介质的折射率，半径为R，O为圆心，AB为直径，P为AO的中点。点光源可以紧贴直径自左向在移动，只考虑从光源直接发出射到半圆弧上的光线，下列说法正确的是（　　）A.当光源位于A的位置，半圆弧的部分有光线射出B.当光源位于A的位置，半圆弧的部分有光线射出C.当光源位于P的位置，半圆弧的部分有光线射出D.当光源位于P与O之间的位置，整个半圆弧均有光线射出【答案】BD【解析】 【详解】AB．当光源位于A位置时，如图在圆弧位置D发生了全反射则有解得故圆弧BD上有光线射出，且故半圆弧的部分有光线射出，故A错误，B正确；CD．设任一入射光线的入射角为，如图在中有解得因为的取值范围为：，故即 故整个半圆弧均有光线射出，故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题（本题共6小题，共54分）18.在“测量玻璃的折射率”实验中，实验用的长方体玻璃砖如图所示，用手可以接触的部位应是玻璃砖的________（填“磨砂面”或“光学面”）。某同学用插针法进行实验，绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置如图所示，而且插在c位置的大头针恰好挡住插在a、b位置的大头针的像，但第四个大头针的针孔位置发现有两处，分别为、两点，请你判断正确位置应是________（填“”或“”）处。若用不正确的另一处来计算玻璃的折射率，实验结果将________（填“偏大”或“偏小”。）【答案】①.磨砂面②.③.偏小【解析】【详解】[1]用手可以接触的部位应是玻璃砖的磨砂面。[2]因射入玻璃砖光线与射出光线是平行的，则ab连线与cd连线平行，则d1位置是正确的；[3]若用d2位置来计算玻璃的折射率，由图可知，光线在玻璃砖的上表面的折射角偏大，根据 可知，实验求得的折射率结果将偏小。19.如图所示的双缝干涉实验装置中，用拨杆调节单缝与双缝平行时应_______（填“左右”或“上下”移动。当分别用红色和紫色的滤光片装在单缝前时，在光屏上相邻干涉条纹间距分别为和，则________（填“＞”“＝”或“＜”）。若双缝之间的距离为0.300mm，双缝与屏幕的距离为1.00m，当装上红色滤光片时，测得第2条到第6条亮条纹中心间的距离为8.40mm，计算红光的波长为________nm。【答案】①.左右②.＞③.630【解析】【详解】[1]左右移动拨杆可以调节单缝与双缝平行；[2]红光的波长大于紫光的波长，由公式可知红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距，即[3]测得第2条到第6条亮条纹中心间的距离为8.40mm，则由公式得20.在“导体电阻率的测量”的实验中：(1)如图所示的游标卡尺中，P的作用是________（填“微调”或“紧固”）；读数是________mm。如图所示的螺旋测微器，微调旋钮是________（填“A”“B”或“C”）；读数是________mm。 (2)现要测量电阻约为100Ω的圆形金属杆Rx的电阻率，所用器材如下：直流电源E，电动势为8.0V，内阻可忽略不计；电流表A1，量程为0～25mA，内阻；电流表A2，量程为0～150mA，内阻；定值电阻；滑动变阻器R的最大阻值为10Ω；开关S、导线若干。①为了在测量中尽量减小误差，并测多组数据，现将上述实验器材连接如图所示，请在答案纸的虚线方框中画出它的电路图________。 ②若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，已知金属杆的长为L，直径为d，则电阻率的表达式为ρ=________。（用字母表示）【答案】①.紧固②.54.14③.C④.10.000⑤.⑥.【解析】【详解】(1)[1]游标卡尺中，P的作用是紧固；[2]游标卡尺读数是[3]如图所示的螺旋测微器，微调旋钮是C；[4]螺旋测微器的读数是(2)[5]它的电路图为 [6]金属杆的电阻为金属杆的电压为根据电阻定律金属杆的横截面积为解得21.在测量“干电池的电动势和内阻”的实验中：（1）某同学选用电阻箱和电流表进行测量，实验电路图如图所示。根据闭合电路欧姆定律，干电池电动势E、内阻r，与电阻R、电流I的关系式可能写成________。实验测得多组数据描绘在坐标纸中，得到如图所示的直线，由图线可计算出干电池的电动势为________V，内阻为________Ω。 （2）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱阻值，当电压表的示数为68mV时，电流表（0-0.6A）的指针位置如图所示，则电流表的示数为________A；该干电池的内阻应为________Ω。【答案】①.或②.1.36③.1.20④.0.34⑤.1.00【解析】【详解】（1）[1]由闭合电路欧姆定律可得整理可得[2]结合图像可得电动势[3]电源内阻为 （2）[4]本实验相当于采用的是相对电源的电流表内接法，故测量结果中电动势是准确的，电源内阻的测量值为电源内阻和电流表内阻之和。图中电流表读数为：0.34A；[5]故电流表内阻为电源的内阻22.如图所示为某汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路。已知电源的电动势，内阻，电动机的内阻。当闭合S1、断开S2时，电流表的示数为；当S1、S2均闭合时，电动机正常工作，电流表的示数为。不计电流表的内阻和导线电阻，车灯的电阻R1为定值。（1）求车灯电阻R1的值：（2）S1、S2均闭合时，求车灯的功率和电动机的机械功率；（3）S1、S2均闭合时，若电动机突然被卡住不转动，求此时电流表的示数。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】【详解】（1）闭合S1、断开S2时，根据闭合电路欧姆定律解得（2）S1、S2均闭合时，路端电压为 车灯的电流为车灯的功率为电动机的电流为电动机的机械功率为（3）S1、S2均闭合时，若电动机突然被卡住不转动，外电阻电流表的示数为23.如图所示，水平桌面上放置一端有挡板的长平板A，平板上放置的物块B和C，B和C之间有一被压缩的劲度系数足够大的轻弹簧，B与挡板间的距离m，C位于桌面边缘，离地面高m。由静止释放压缩弹簧，B和C瞬间分离，C向右水平抛出后的落地点与抛出点的水平距离m，B向左运动与A的挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知平板A的质量kg，物块B的质量kg，物块C的质量kg，A与B、A与桌面间的动摩擦因数均为，重力加速度．（1）求释放前压缩弹簧的弹性势能；（2）求B与A碰撞后瞬间平板A的动能；（3）求平板A在桌面上滑行的距离。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】详解】（1）设B、C分离瞬间B、C的速度大小分别为和，B、C组成的系统动量守恒，则有由能量守恒定律得分离后，C物体做平抛运动，则有，联立解得，，（2）B、C分离后B向左做匀减速直线运动，A静止不动，设A、B碰撞前瞬间B的速度为，对B物体，由动能定理得A、B发生弹性碰撞，碰撞过程中系统动量守恒、机械能守恒，则有，其中联立解得，，，（3）A、B碰撞后，A向左做匀减速直线运动，B向左做匀加速直线运动，则对B有 对A有解得，设经过时间，两者共速，则有解得，此过程中A向左运动距离此后，A、B相对静止一起减速到零，有解得整个过程中A滑动的距离为24.如图所示，真空室中电子枪连续均匀发出的电子（初速不计）经过V的加速电场后，由小孔S沿两个互相垂直的偏转电极和的中心线射入。偏转电极的板长为m，极板相距m，偏转电极的板长也为m，极板相距m，且高度足够高。偏转电极的右侧与偏转电极的左侧相距为L，荧光屏与中心线垂直，且与偏转电极的右侧相距为L/2。两个偏转电极都不加电压时，电子束沿中心线打到荧光屏中心产生亮斑。现在电极间加电压，在电极间加电压，和的电压随时间t 变化的图线分别如图所示。设极板间电场可看作是均匀的，且极板外无电场，在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场均可视作恒定，能通过两偏转电极的电子均能打到荧光屏上。已知电子的电量，不计电子重力和电子间的相互作用。（1）求电子从小孔S射出时的动能；（2）求能通过偏转电极的电子数占总数的比例；（3）求打到荧光屏上电子动能的范围；（4）请通过计算定量画出电子打到荧光屏上的点形成的图线。【答案】（1）或；（2）40%；（3）1100eV~1250eV（或1.76×10-16J~2.0×10-16J）和1000eV~1050eV（或1.6×10-16J~1.68×10-16J）；（4）计算见详解，图线如下【解析】【详解】（1）设电子从小孔S射出时的速度为v0，动能为Ek0，由动能定理得（或）（2）设电子通过YY′极板的时间为t0，恰好能通过时极板间的电压为U1，则 得当YY′极板电压高于20V时，电子将不能通过，根据可知，在0~0.1s一个周期内，只有0~0.04s时间内射入的电子能通过，所以能通过偏转电极YY′的电子占总数的比例40%（3）设电子通过XX′极板时间为t0，恰好能通过时极板间的电压为U2，则得所以，到达偏转电极XX′的电子均能通过。由图像可知在0~0.2s内，20V电压对应的时刻是0.04s、0.14s。电子打到荧光屏上的动能有前面分析知，分析0~0.2s时间内打到荧光屏的电子，0~0.04s内，电子动能逐渐减小，0s时=0，y=0，=500V，x=，动能为1000eV+0+250ev=1250eV，0.04s时=20V，y=，=300V，x=则动能为1000eV+10eV+90eV=1100eV；在0.1s~0.14s时间内，电子动能逐渐增大：0.1s时，y=0，x=0，电子最终动能为1000eV；0.14s时，=20V，y=，=200V，x=，电子最终动能为1000eV+10eV+40eV=1050eV。所以打到荧光屏的电子的动能范围是1100eV~1250eV（或1.76×10-16J~2.0×10-16J）和1000eV~1050eV（或1.6×10-16J~1.68×10-16J） （4）电子从偏转电场中射出达到荧光屏上，以通过YY’电极为例，设通过偏转电场时偏转量为y1，在电极与荧光屏之间的匀速运动偏转量为y2，则设沿Y方向的最大偏移量为ym，设沿X方向的最大偏移量为xm，将=20V和其它条件带入可得同理可知打到荧光屏上的电子沿XX’方向的总偏移量将V和其它条件带入可得由，可知，不同时刻进入的电子最终在荧光屏上的坐标： 0s时，，y=0；0.04s时，，y=6cm，0~0.04s内图线是一条倾斜直线，同理绘出0.1s~0.14s图线是一条经过显示屏中心的一条倾斜直线，绘出图线如下图所示。