四川省绵阳南山中学2021-2022学年高二物理下学期期末统考热身考试（PDF版附答案）

2022年6月绵阳南山中学2022年春季高二学年统考热身考试物理试题命题人：兰建审题人：叶德金一、必考选择题。本题共9小题，每小题4分，共36分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～9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．我国自主研发的氢原子钟现已运用于北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提高极为重要。氢原子能级如图所示，大量处于n4能级的氢原子，下列正确的是A．氢原子向低能级跃迁时最多发出3种不同频率的光B．氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级时发出光子的频率大于由n=3能级跃迁至n=2能级时发出光子的频率C．氢原子跃迁时发出的光子中能量最大的为0.85eVD．动能为10.4eV的电子射向大量处于基态的氢原子，氢原子会发生跃迁2．如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S，下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像正确的是3．如图，理想变压器原线圈接有效值保持不变的正弦交流电压，电压表和电流表均为理想交流电表，RT为负温度系数的热敏电阻，R0、R1为定值电阻，C为电容器，通电后随着RT温度升高，下列说法正确的是A．变压器的输入功率减小B．A1表的示数增大，A2表的示数减小C．V1表的示数和V2表的示数都不变D．通过R1的电流始终为零，交流电表示数有时为04．国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为250V，通过理想变压器向远处输电，如图，输电线的总电阻为8Ω，升压变压器T1原、副线圈匝数比为1:16，下列正确的是A．若用户消耗功率减少，则升压变压器T1输出电压U2减小B．若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压U4增大C．若该发电系统输送功率为1×105W，则输电线损失的功率为5×103WD．若该发电系统输送功率为1×105W，用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为200:11第1页共4页\n5．如图所示，半径为L的金属圆环固定，圆环内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，长为L、电阻为r的导体棒OA，一端固定在通过圆环中心的O点，另一端与圆环接触良好。在圆环和O点之间接有阻值为R的电阻，不计金属圆环的电阻。当导体棒以角速度ω绕O点逆时针匀速转动时，下列说法正确的是A．O点的电势低于A点的电势B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为BL2ω2BLC．OA两点间电势差大小为2D．增大导体棒转动的角速度，电路中的电流增大6．如图甲所示，固定的长直导线、闭合金属线框ABCD位于同一竖直平面内，长直导线中的电流I随时间t的变化关系如图乙所示。甲图中电流方向为正方向，下列正确的是A．0~1s内，金属线框BC边受到的安培力垂直BC边向右B．0~1s内，金属线框BC边受到的安培力减小C．1~2s内，金属线框受安培力的合力垂直BC边先向左后向右D．1~2s内，金属线框受安培力的合力减小7．一只质量为1.4kg的乌贼吸入0.1kg的水，静止在水中。遇到危险时，它在百分之一秒时间内把吸入的水向后全部喷出，以2m/s的速度向前逃窜。以下说法正确的是A．该乌贼与喷出的水的动量变化大小相等、方向相同B．该乌贼喷出的水的速度大小为28m/sC．该乌贼在这一次逃窜过程中消耗的能量为39.2JD．该乌贼喷出水的过程中对水的平均作用力大小为280N8．如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO'轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，下列判断正确的是NBSRA．电压表的读数为2(Rr)B．当线圈由图示位置转过60°时通过电阻R的电荷量为NBSq2(Rr)222NBSRC．一个周期内电阻R所产生的焦耳热为Q22(Rr)NBSD．当线圈由图示位置转过60°时的电流为2(Rr)9．如图甲所示，在MN、QP间存在一匀强磁场，t＝0时，一正方形光滑金属线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m＝1kg、电阻R＝2Ω，则A．磁场宽度为4mB．匀强磁场的磁感应强度为2TC．线框穿过磁场过程中，通过线框的电荷量为2CD．线框穿过磁场过程中，线框产生的热量为1J甲乙第2页共4页\n二、必考非选择题。本题共4小题，共44分。10．（4分）狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是的；真空中的光速在不同的惯性参考系中都是的。（填“相同”或“不同”）11．（10分）如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为m1、m2，半径分别是r1、r2。先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置。将小球m2放在斜槽末端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和m2在斜面上的落点位置。用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离，图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。(1)本实验必须满足的条件是________．A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D．入射球与被碰球满足ma＝mb，ra＝rb(2)小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_____点，m2的落点是图中的_____点。(3)用测得的物理量来表示，只要满足关系式______________________，则说明碰撞中动量守恒。(4)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式______________________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。12．（12分）质量均为m=2kg的三物块A、B、C，物块A、B用轻弹簧相连，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上向右运动，物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中：(1)从开始到弹簧的弹性势能第一次达到最大时，弹簧对物块A的冲量；(2)系统中弹性势能的最大值Ep是多少？13.（18分）如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=1.6Ω的电阻，质量m=0.5kg，电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置。现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆沿导轨向上的位移s=3.8m时达到稳定状态，对应过程的v－t图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长。（sin370.6，cos370.8）求：（1）恒力F的大小；（2）从金属杆ab开始运动到刚达到稳定状态的过程，金属杆上产生的焦耳热Qr；（3）0~1s内金属杆ab运动的位移x。第3页共4页\n三、选考题（3—4）。本题共4小题，共30分。第14、15、16题每小题4分，给出的四个选项中只有一项符合题目要求。用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。14．（4分）关于电磁场理论和电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波是纵波B．电磁波的传播不需要介质C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在15．（4分）小红利用图1所示的装置，观察红光的干涉、衍射现象，其中P是光学元件，且P到光屏的距离恒定，通过实验在光屏上得到了图2所示甲、乙、丙、丁四种图样。下列说法正确的是（）A．甲对应的P是双缝，双缝间距较大B．乙对应的P是双缝，双缝间距较大C．丙对应的P是单缝，缝的宽度较宽D．丁对应的P是单缝，缝的宽度较窄16．（4分）如图所示为理想LC振荡回路，此时刻电容器极板间的场强方向和线圈中的磁场方向如图。下列说法正确的是（）A．如图所示的时刻电容器正在放电B．如图所示的时刻电流正在减小C．电路中的电场能在向磁场能转化D．电路中电流沿顺时针方向17．（6分）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。(1)为了取得较好的实验效果，其中正确的是______A．必须选用上下表面平行的玻璃砖B．选择的入射角应尽量小些C．大头针应垂直地插在纸面上D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些（2）若测出图中角度θ1和θ2，则可以求出玻璃的折射率n_____（用测量出的物理量表示）（3）某同学在插P4这枚针的时候不小心插得偏右的了一点，此操作会导致折射率的测量值___________。（填“偏大”、“不变”或“偏小”）18.（12分）在天宫课堂第二课“光学水球”实验中，王亚平老师在水球中注入少量气体，在水球内会形成一个气泡。在另一侧，我们可以观察到王老师一正一反两个像，如图（甲）所示。这是因为有一部分光线会进入水球中的气泡，形成了正立的人像，而另一部分无法进入气泡的光线，形成了倒立的人像。为了方便研究，我们简化为如图（乙）所示。已知：水球半径为R1，气泡半径为R2，两球为同心球。有两束平行光射入水球，其中a光沿半径方向射入，b光恰好在气泡表面发生全反射，水的折射率为n。求：ab两束平行光之间的距离x为多少？第4页共4页\n绵阳南山中学2022年春季高二学年统考热身考试物理试题答案1．D2．B3．C4．C5．D6．C7．BD8．AB9．AB10．相同相同11．(1)BC(2)DF(3)mLmLmL(4)mLmLmL1E1D2F1E1D2F12．（12分）解：(1)三者共速时，弹性势能最大(mm)v(mmm)v（2分）ABABC1根据动量定理Imvmv（2分）A1A得I=-2N·s即弹簧对物块A的冲量大小为2N·s，方向向左。（2分）(2)设B、C碰后瞬间两者的速度为v2，则mv(mm)v（2分）BBC2121212设弹性势能最大为Ep，E(mm)vmv(mmm)v（2分）PBC2AABC1222解得Ep=1.5J（2分）13.（18分）（1）当金属棒匀速运动时v=1.0m/sEEBLv（1分）I（1分）Fmgsin37BIL（3分）Rr解得F=5N（1分）12（2）从金属棒开始运动到达稳定(Fmgsin37)sWmv（3分）安2rW安Q（1分）QrQ（1分）解得Qr=1.47J（1分）Rr（3）0~1s内t=1s，1s末速度v1＝0.6m/s由动量定理有(Fmgsin37)tBILtmv0（3分）1ExI（1分）EBL（1分）得x=0.85m（1分）Rrtsin114．（4分）B15．（4分）A16．（4分）B17．（6分）CD偏小sin218.（12分）画出b光部分光路，如图所示。sini在M点，根据折射定律有n（3分）sinr1因b光在N点发生全反射，有sinC（3分）n在三角形OMN中，sinrsin(C)根据正弦定理有（3分）RR21ab平行光之间的距离xR1sini（2分）联立以上四式解得xR（1分）2第1页共1页