山东省威海市2021-2022学年高二上学期期末考试 物理 Word版含答案

高二物理1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列说法正确的是A.只有缝或孔的宽度比波长长才容易观察到波的衍射现象B.横波中质点的振动方向与波的传播方向共线C.发生多普勒效应时，观察者接收到的频率与波源的频率不同D.物体做受迫振动时，受迫振动的频率等于物体的固有频率2.如图所示，球A和球B之间连接一轻质弹簧，用轻绳悬挂起来，稳定后，剪断轻绳。若忽略空气阻力，两球与弹簧组成的系统在下落过程中A.动量守恒，机械能守恒B.动量守恒，机械能不守恒C.动量不守恒，机械能守恒D.动量不守恒，机械能不守恒3.主动降噪耳机能够起到降低噪声的作用。耳机内设有麦克风，用来收集周围环境中的噪声信号，在此基础上，耳机的处理器能够预测下一时刻噪声的情况，并产生相应的抵消声波。为达到良好的降噪效果，抵消声波与噪声相比A.振幅相同、频率相同、相位相同B.振幅相同、频率相同、相位相反C.振幅较大、频率较大、相位相同D.振幅较大、频率较小、相位相反4.如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形区域存在着垂直纸面方向的匀强磁场，一带电粒子以速度v从O点垂直于直径PQ射入磁场，并从M点离开，∠POM=60°，不计带电粒子的重力。粒子在磁场中的运动时间为10,A.B.C.D.5.在反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的碰撞为弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的，若碰撞前中子的速率为v0，则碰后中子的速率为A.v0B.v0C.v0D.v06.一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。该过程运动员与网接触的时间为0.8s，重力加速度g=10m/s2，则网面对运动员的平均作用力大小为A.720NB.750NC.1350ND.1950N7.如图所示，一列简谐横波沿x轴方向传播，实线为t=0时刻的波形图，虚线为t=0.6s时刻的波形图，P、Q为传播方向上的两个质点。已知波的周期T>0.6s，下列判断正确的是A.波的传播速度有可能为20m/sB.波的传播周期有可能为1.6sC.t=1.2s时，质点P一定位于平衡位置D.t=2.4s时，质点Q一定位于平衡位置8.如图所示，光滑平行导轨与水平面成α角，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。金属杆水平放置在导轨上，恰好处于静止状态。仅改变磁场，能使金属杆保持静止的最小磁感应强度的大小和方向为A.Bsinα垂直导轨平面向上B.Bsinα垂直导轨平面向下10,C.Bcosα垂直导轨平面向上D.Bcosα垂直导轨平面向下二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。9.关于做简谐运动的弹簧振子，下列说法正确的是A.振子的速度减小，位移一定增大B.振子的位移最大时，加速度一定最小C.振子的位移方向与加速度方向一定相反D.振子的速度方向与加速度方向一定相反10.质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，两物体碰撞前后位移-时间图像如图所示。下列判断正确的是A.m2=2m1B.m2=6m1C.两物体的碰撞为弹性碰撞D.两物体的碰撞为非弹性碰撞11.三根长直通电导线a、b、c互相平行，电流大小分别为I、I、2I，方向如图所示，它们的横截面处于等边△ABC的三个顶点。已知导线a在C处产生的磁场磁感应强度大小为B0，通电长直导线周围磁感应强度大小满足B=(k为常量，r为点到长直导线的距离)，下列说法正确的是A.导线a、b在C处产生的合磁场的方向平行AB连线B.导线a、b在C处产生的合磁场的方向垂直AB连线C.导线b、c在A处产生的磁场合磁感应强度大小为B0D.导线b、c在A处产生的磁场合磁感应强度大小为3B010,12.回旋加速器两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接，两盒放在匀强磁场中，带电粒子经过回旋加速器加速后可以获得很大的动能。利用同一回旋加速器，仅改变高频交流电源的频率就可以实现对不同种类的粒子加速。用同一加速器先后加速质子和α粒子(α粒子的电荷数为2，质量数为4)，不考虑粒子在D型盒狭缝中电场里的运动时间，下列说法正确的是A.加速α粒子时所用的交流电源的频率是加速质子的2倍B.质子和α粒子最终获得的最大动能相等C.质子和α粒子在回旋加速器中加速的次数相等D.质子和α粒子在回旋加速器中运动的时间相等三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.(6分)某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，为测量入射光线AO的入射角θ1和折射光线的折射角θ2，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，在白纸上画一条直线a作为界面，再过a上的一点O画出界面的法线，并画一条线段AO作为入射光线。把长方形玻璃砖平放在白纸上，使它的一条长边跟a对齐，画出玻璃砖的另一条长边a'，在线段AO上竖直地插上P1、P2两枚大头针。(1)该同学接下来要完成的必要步骤有；A.竖直插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B.竖直插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C.竖直插上大头针P4，使P4仅挡住P3D.竖直插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)在答题纸上画出入射光线AO的折射光线，并写出该玻璃的折射率n=；(3)在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面a'画到图中虚线位置，而在作光路图时界面a仍为开始所画的，则所测得的折射率将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。10,14.(8分)某同学用单摆测量学校所在地的重力加速度。实验步骤如下：a.在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，并把细线上端固定在铁架台的上端；b.先用游标卡尺测得小球的直径，算出半径，再用刻度尺测量悬挂点与小球下端之间的距离，以两者之差作为摆长L；c.用停表测量单摆做多次全振动的时间，计算出周期T；d.改变摆长多次重复实验，测量多组摆长L与对应的周期T的数据，并在坐标纸上做出L-T2的图像；e.根据图像得出重力加速度的测量值；f.查询所在地的重力加速度值，与测得的结果进行比较，并进行误差分析。(1)某次测量摆长时，刻度尺上的“0”刻度与悬点对齐，下端刻度如图1所示，用游标卡尺测量小球的直径，读数如图2所示，则摆长为m；(2)为减小误差，步骤c中的计时起点为小球运动到；(3)实验中做出L-T2的图像如图3所示，则重力加速度g=m/s2；(结果保留3位有效数字)10,(4)若查询所在地的重力加速度g=9.797m/s2，请写出一条产生误差的原因。15.(7分)某透明介质的横截面如图所示，MPN是半径为r的四分之一圆弧，OABN为正方形，P到MA面的距离为半径的一半。当一单色光沿PO方向射入该介质时，恰好在MA面发生全反射。已知光在真空中的速度为c，不考虑光在AB面上的反射，求：(1)光从AB面射出时折射角的正弦值；(2)光在介质中的传播时间。16.(9分)一列简谐横波沿x轴正方向传播，介质中P、Q两点平衡位置的坐标分别为xP=1cm，xQ=7cm，两点的振动图像如图所示，若t=0时刻P、Q之间只有一个波谷。(1)写出质点P做简谐运动的位移随时间变化的关系式；(2)求波速；(3)在答题卡中画出t=1s时P、Q之间的波形。17.(14分)质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一条不可拉伸的长为l的细线，细线另一端系一个可以看作质点的球C，质量也为m。现将C球拉起使细线水平自然伸直，并由静止释放C球。求：10,(1)C球第一次摆到最低点时的速度大小；(2)从C球释放到第一次摆到最低点的过程中，B移动的距离；(3)C球向左摆动的最高点距O点的竖直高度。18.(16分)如图所示，边长为6×10－3m的正方形abcd中存在着水平向左的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场。t=0时刻，一带负电的小球从a点进入场区并沿纸面做匀速直线运动，速率为0.1m/s。在t1时刻，仅将电场方向变为竖直向下，小球恰好做匀速圆周运动，最终从场区的某一边界射出。已知小球的电荷量为2×10－2C，质量为0.1g，重力加速度取10m/s2。求：(1)电场强度的大小；(2)磁感应强度的大小和方向；(3)t1的取值范围。10,10,10,10