广西柳州市2021-2022学年高二物理下学期期末考试试题（Word版带答案）

柳州市2023届新高三摸底考试物理注意：1.请把答案填写在答题卡上，否则答题无效。2.答卷前，考生务必将密封线内的项目填写清楚，密封线内不要答题。3.选择题，请用2B铅笔，把答题卡上对应题目选项的信息点涂累。非选择题，请用0.5mm黑色字迹签字笔在答题卡指定位置作答。一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个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7~10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，有选错或不选的得0分）1.将闭合线圈垂直放置在磁场中，若磁感强度随时间变化规律如下图所示，其中能在线圈中产生恒定感应电流的是（　　）A.B.C.D.【答案】A2.以下有关近代物理内容叙述正确的是（　　）A.放射性元素能够不断发射出β射线，说明原子核内有电子B.使用化学药剂可以将放射性元素转变成没有放射性的化合物C.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，氢原子能量减小D.某种颜色的光照射到锌板时有光电子逸出，保持光的颜色不变，光越强，逸出光电子的最大初动能也越大【答案】C3.A、B两车在同一条平直公路上行驶，它们的图像a、b如图所示，可知（　　）\nA.A车做匀加速直线运动B.在时刻B车追上A车C.时间内B车的速率不断增大D.时间内B车的平均速度大于A车的平均速度【答案】B4.2022年4月16日，在“太空出差”六个月后，王亚平等三名宇航员乘坐神舟十三号飞船撤离空间站返回地球。飞船开始时在圆轨道1上运行，接到指令后在P点启动发动机，进入椭圆轨道2运行。最后在Q点再次点火进入大气层，并在东风着陆场成功着陆。则飞船（　　）A.在P点启动发动机是为了增大飞船的速率B.在轨道1运行的周期大于在轨道2运行的周期C.在轨道2上运行时，经过P点时的速率大于经过Q点时的速率轨道D.在轨道2上运行时，经过P点时的加速度大于经过Q点时的加速度【答案】B5.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图像如图，则（　　）\nA.0~2s内合外力F的冲量为4NB.t=2s时物块的动量大小为2kg·m/sC.0~4s内合外力F的冲量为0D.t=4s时物块的速度为零【答案】A6.如图，一理想变压器的原、副线圈匝数之比，原线圈接电压的交流电源，电表均为理想电表。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从最上端往下滑的过程中（　　）A.副线圈交变电流的频率是25HzB.电压表的示数为4VC.滑动变阻器两端的电压一直变大D.电流表的示数一直变小【答案】B7.等间距虚线a、b、c、d表示匀强电场中的四个等势面。两带电粒子M、N沿着a、d等势面射入电场，运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M带正电，不计粒子重力，则（　　）A.N带负电B.等势面a的电势低于等势面b的电势C.运动过程中，带电粒子M的电势能逐渐减小D.运动过程中，带电粒子N的动能逐渐减小【答案】AC8.\n某跳伞运动员从悬停在空中的直升飞机上由静止自由下落（空气阻力不计），下落一段距离后打开降落伞，降落伞所受阻力与速度v成正比，即，k为阻力系数。从打开降落伞开始计时运动员的速度随时间变化的图像如图所示。已知人和降落伞总质量为100kg，g取10m/s2下列说法中正确的是（　　）A.运动员自由下落的距离为10mB.打开降落伞瞬间运动员的加速度大小C.从打开降落伞到速度为5m/s过程中运动员处于失重状态D.阻力系数【答案】BD9.如图，带有光滑竖直杆的斜面固定在水平地面上，放置于斜面上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜而平行，现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，小球始终未脱高斜面，在此过程中（　　）A.轻绳对小球的拉力逐渐增大B.斜面对小球的支持力先增大后减小C.竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小D.对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大【答案】AD10.如图，水平轻质弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m=0.5kg的小物块相连，弹簧处于自然长度时，物块位于O点。将小物块向右拉到P点后由静止释放。已知弹性势能\n，式中x为弹簧的形变量，若弹簧的劲度系数k=80N/m，OP=0.05m，小物块与水平面间的动摩擦因数为μ，取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若（　　）A.μ=0.9时，小物块将静止不动B.μ=0.6时，小物块将停在O点C.μ=0.4时，小物块将停在O点D.μ=0.2时，小物块将停在O点【答案】ACD二、实验题（本题共2小题，共15分）11.发光二极管具有耗能少、体积小、亮度高等优点，现已逐步取代传统光源。某同学研究某发光二极管的伏安特性。经正确实验操作后，绘制的U—I图像如图乙所示，下列为实验备选器材：A．电压表V1（量程0—3V，内阻约20kΩ）B．电压表V2（量程0—15V，内阻约100kΩ）C．电流表A1（量程0—50mA，内阻约40Ω）D．电流表A2（量程0—6A，内阻约2Ω）E．滑动变阻器R1（0—10Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器R2（0—1000Ω，额定电流0.1A）G．电源E（电动势6V，内阻不计）H．开关S，导线若干（1）实验时，电压表应选用___________，电流表选用___________，滑动电阻器选用___________（填选项字母）；\n（2）图甲为实验时的部分电路实物图，请用连线代替导线将电路补充完整；___________（3）已知该发光二极管的最佳工作电流为15mA。现将它与电动势为3V、内阻不计的电池组相连，根据乙图，还需串联一个阻值R=___________Ω的电阻才能使它工作在最佳状态（结果保留两位有效数字）。【答案】①.A②.C③.E④.⑤.53Ω（50~53Ω均可）12.为测量滑块与长木板间的动摩擦因数μ，某同学将长木板左端P点放在水平桌面边缘，右端Q点搭在铁架台上，构成一个斜面，斜面底端P点处安放一个光电门。实验步骤如下：①用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d；用刻度尺量出P点到Q点的水平距离L，以及Q点到水平桌面的高度H；②让滑块从Q点静止开始沿长木板下滑，光电门计时器读出遮光条的挡光时间t；③保持水平距离L不变，重新调节Q点的位置，改变Q点到水平桌面的高度H，重复步骤②数次。回答下列问题：（1）用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则___________cm；\n（2）滑块通过光电门时的速度___________（用题中所给的字母表示）；（3）实验中___________（填“需要”或“不需要”）测量滑块质量；（4）根据多次实验记录的H和t数据作出图像如图丙所示，滑块与长木板间的动摩擦因数___________，重力加速度大小___________（用题中所给的字母及图丙上数据a、b、c表示）。【答案】①.0.275②.③.不需要④.⑤.三、计算题（本题共4小题，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.如图，一个竖直放置的光滑圆管由两个半径均为R=0.6m的四分之一圆弧拼接而成（圆管孔径远小于圆弧半径），O、O′分别为两个圆弧的圆心，管口A点恰好水平。将一个质量m=1kg的小球从A点静止释放，以地而为零势能面，g取10m/s2，求：（1）小球运动到OO′高度时具有的机械能；（2）小球运动到底部时的速度的大小；（3）小球运动到底部时对圆管压力的大小和方向。\n【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向下【详解】（1）小球从A到OO′高度过程，根据机械能守恒定律有解得（2）小球从A到B过程，由机械能守恒定律有解得（3）在B点根据牛顿第二定律得解得根据牛顿第三定律，小球对轨道压力为方向竖直向下。14.如图所示，在光滑的水平地面上，质量为的小球A以的初速度向右做匀速直线运动，在O点处与质量为的静止小球B发生碰撞，碰后小球A的速度大小为，方向向右。小球B与墙壁后等速率弹回，在P点与小球A发生第二次碰撞，\n碰后小球A的速度大小为，方向依旧向右。求：（1）第一次碰撞后小球B的速度大小；（2）第一次碰撞过程中系统损失的机械能E损；（3）第二次碰撞后小球B的速度大小。【答案】（1）6m/s；（2）12J；（3）3m/s【详解】（1）AB第一次碰撞解得（2）由能量守恒有解得（3）AB第二次碰撞解得15.如图，在竖直平面内固定有足够长的平行金属导轨PQ、EF，导轨间距L=20cm，在QF之间连接有阻值R=0.3Ω的电阻，其余电阻不计。轻质细线绕过导轨上方的定滑轮组，一端系有质量为=0.3kg的重物A，另一端系有质量为m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆ab、开始时金属杆置于导轨下方，整个装置处于磁感应强度B=2T、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。现将重物A由静止释放，下降h=4m后恰好能匀速运动。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，g取10m/s，求：\n（1）电阻R中的感应电流方向；（2）重物A匀速下降的速度大小v；（3）重物A下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR。【答案】（1）Q→R→F；（2）5m/s；（3）2.25J【详解】（1）释放重物A后，金属杆向上运动，由右手定则可知，电阻R中的感应电流方向为Q→R→F；（2）重物A匀速下降时，金属棒匀速上升，对金属棒，由平衡条件得：金属棒受到的安培力金属棒切割磁场产生的电动势电路中的电流对重物A由平衡条件得解得v=5m/s（3）设电路中产生总焦耳热为Q，由能量守恒定律得：电阻R中产生的焦耳热\n解得=2.25J16.如图，平面直角坐标系xOy第一象限内存在一个矩形有界磁场（未画出），磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向里；第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一质量为m、带电量为e的电子从x轴上A点（，0）以大小v0的速度，沿y轴正方向垂直射入电场，电子恰好从y轴上C点（0，2L）进入第一象限，经矩形磁场偏转之后，电子最终从x轴上D点，以与x轴正方向成60°角穿过x轴。不考虑电子的重力，求（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）电子在矩形磁场中运动的时间t2；（3）矩形磁场的最小面积Smin。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）电子从A运动到C的过程中做类平抛运动，设其运动时间为，在x方向上有在y方向上有联立解得（2）在x方向上有\n所以在C点根据几何关系可知因此，θ=60°电子在磁场中，根据题意作出电子的运动轨迹示意图如图所示，由图中几何关系可知，电子在磁场中偏转90°磁场中所以\n（3）图中矩形磁场面积最小，该矩形的宽为r-rcos45°，长为，即有联立解得