河南省驻马店市2022学年高二下学期期末考试物理试题及答案

驻马店市2022—2022学年度第二学期期终考试题高二物理注意:（1)本场考试时间90分钟，卷面满分110分。(2)本试卷共四大题，其中前三个大题为必做题，第四大题中2个小题，只需选做1个。第I卷（选择题48分）一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1〜8小题只有一项符合题目要求，第9〜12小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，有选错或不选的得0分。）1.一带电粒子所受重力忽略不计，在下列情况下，对其运动的描述正确的是A.只在匀强磁场中，带电粒子可以做匀变速曲线运动B.只在匀强磁场中，带电粒子可能做匀变速直线运动C.只在电场中，带电粒子可以静止D.只在电场中，带电粒子可以做匀速圆周运动2.如图所示，a、b为两根平行放置的长直导线，所通电流大小相同、方向相反。关于a、b连线的中垂线上的磁场方向，画法正确的是3.如图所示，电源内阻不可忽略。已知定值电阻R1=10,R2=8。当开关S接位置1时，电流表示数为0.20A。当开关S接位置2时，电流表示数可能是A.0.28AB.0.25AC.0.22AD.0.16A4.从地面以速度竖直上抛一质量为m的小球，由于受到空气阻力，小球落回地面的速度减为/2。若空气阻力的大小与小球的速率成正比，则由此可以计算A.上升阶段小球所受重力的冲量B.下落阶段小球所受空气阻力的冲量C.小球加速度为0时的动量D.下落阶段小球所受合力的冲量5.如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点A、B和C、A和C围绕B做匀速圆周运动，恰能保持静止，其中A、C和B的距离分别是L1和L2。不计三质点相互之间的万有引力，则下列分析正确的是-11-/11\nA.A、C带异种电荷，A和C的比荷之比为B.A、C带同种电荷，A和C的比荷之比为C.A、C带异种电荷，A和C的比荷之比为D.A、C带同种电荷，A和C的比荷之比为6.如图所示，导线环（实线圆）半径为r，有界匀强磁场区域（虚线圆）半径也为r，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环沿两圆连心线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域。在此过程中，关于导线环中感应电流(以逆时针方向的电流为正)随时间的变化关系，下列图象中最符合实际情况的是7.上世纪30年代以来，人们研究宇宙射线时，陆续发现了一些新粒子，K介子和介子就是在1947年发现的。介子的衰变方程为,其中K-介子和介子带负电，电荷量等于元电荷，介子不带电。如图所示，一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圈中的一段圆弧，衰变后产生的介子和介子的轨迹图可能是8.某离子速度选择器的原理示意图如图所示，在一半径为10cm的圆柱形桶内，有磁感应强度为1×lO-4的匀强磁场，方向平行于桶的轴线，在桶内某一直径两端幵有P、Q两个小孔，其中P孔为入射孔，离子束从P孔以不同角度入射，最后有不同速度的离子从Q孔射出，现有一离子源发射比荷为2×lO11C/kg的阳离子，离子束中离子的速率分布连续，当入射角和45°时，出射离子速度的大小是A.2.2×106m/sB.×l06m/sC.×108m/sD.×lO8m/s-11-/11\n9.下列说法中正确的有A.结合能越大的原子核越稳定B.太阳辐射的能景主要来自太阳内部的热核反应C.放射性元素的半袞期与原子所处的物理、化学状态无关D.粒子散射实验掲示了原子核有复杂结构10.如图所示是某金属在光的照射K，放出的光电子最大初动能与入射光频率的关系图象，由图象可知A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于C.入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为D.入射光的频率为2时，产生的光电子的最大初动能为2E11.根据玻尔理论，氢原子的能级公式为（n为能级，A为基态能量），一个氢原子从n=4的能级向低能级跃迁，则下列分析正确的是A.该氢原子最多可以辐射3种不同频率的光子B.该氮原子一定可以辐射6种不同频率的光子C.该氢原子可能辐射的光子中频率最大的光子能量为D.该氢原子可能辐射的光子中频率最大的光子能量为12.—课外活动小组在一次活动中，用到的用电器及上标有“36V，72W”字样，用电器工作时需使用变压器将220V的交变电压进行降压。由于手边只有一个匝数比为5:1的理想变压器，不能直接使用，经过讨论后，大家认为可以在该变压器原线厢上串接一个可变电阻进行调节，设计好的电路示意图如图甲所示。当在ab两端加上如图乙所示的正弦交变电压后，用电器恰好能正常工作，己知交流电压表V是理想电表，则下列说法中正确的是A.某时刻，电压表V的示数可能为0B.电源的输出功率为72W-11-/11\nC.通过原线圈屮的电流为0.4AD.可变电阻办上消耗的电功率为16W第Ⅱ卷（非选择题47分）二、实验填空题(本题共2小题，共15分）13.(6分）验证“碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图如图所示，其中1是入射小球，2是被碰小球。(1)完成该实验，要求下列条件中必须满足的是A.轨道是光滑的B.轨道末端的切线是水平的C.碰撞瞬间两个小球的球心连线与轨道末端的切线平行D.每次小球1都要从同一高度由静止滚下(2)入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量m1和m2的大小应满足m1m2。(填>、<或=）(3)实验时，小球的落点分别如圈所示的M、N、P点，由此通过比较下列两组数值在误差范围内相等，从而验证动量守恒定律，这两组数据是。A.B.C.D.+E.+F.+14.(9分）某实验小组要精确测定额定电压为2V的一精密仪器(可视为纯电阻，画电路图时用电阻符号表示）正常工作时的电阻(阻值约为400)，实验室提供的器材有：A.电流表A1(量程30mA，内阻约2)B.电流表A2(量程20mA，内阻=20)C.定值定值D.定值定值E.滑动变阻器(0〜20)F.蓄电池E（电动势为4V，内阻很小）G.电压表V(量程60V，内阻约2k)H.开关S—只，导线若午(1)要完成该实验，除蓄电池、开关、导线、滑动变阻器外，还需选择的器材有(填器材前的字母序号）。(2)在虚线框中画出实验电路图，并标出相关器材的符号。(3)被测仪器正常工作时电阻的表达式为=(用相应的物理量符号表示，若用到电流表Al，其示数用I1表示，若用到电流表A2,其示数用I2表示，若用到电压表V，其示数用表示）。三、计算题(本题3小题，共32分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的要注明单位）15.(9分）如图所示，一水平轻弹簧一端与滑块B相连，另一端与滑块C接触但未连接，B、C均静止在光滑水平桌面上。现有一滑块儿从光滑曲面上距桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，以沿BC连线方向与滑块B-11-/11\n生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动。己知A、B、C的质量分别是mA=lkg、mB=2kg、mC=3kg,重力加速度g取10m/s2，求：(1)A、B两滑块碰撞结束瞬间速度的大小；(2)弹簧的最大弹性势能；(3)滑块C最后的速度。16.(10分）如图所示，质量M=2.0kg的小车a在光滑水平面上运动，速度为，某时刻将一个质量m=0.10kg、带正电荷q=5.0×lO-2C的小物体b轻轻放在小车右端。己知小车足够长且上表面粗糙，重力加速度g取lOm/s2,整个空间存在水平向里、磁感应强度B=2.0T(1)小物体b的最大速度；(2)在a与b相互作用过程中系统增加的内能。17.(13分）如图所示，足够长的平行金属导轨MV、PQ间距为L，与水平面成固定放置，导轨上下两端分别与固定电阻见和相连，且，整个导轨面均处于匀强磁场中，并与磁场方向垂直。有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导轨棒接入电路中的电阻也为R。现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的。已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。求:(1)在上述稳定状态时，ab中的电流I和磁场的磁感应强度B。(2)如果ab达到稳定状态时，沿导轨下滑的距离为x，在这一过程中回路产生的电热是多少？四、选做题（15分。请考生从给出的2道题中任选一题，在答题卡上选答区域指定位置答题。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，如果多做，按所做的第一题计分。）18.[物理——选修3-3](15分）(1)(6分）如图所示是一定质量理想气体状态变化的图，气体从A→B→C→D→A完成一次循环，其中A→B(图中实线)和C→D均为等温过程，温度分别为T1和T2，BC与DA两段图线分别与轴与F轴平行，则下列说法中正确的是。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.T1>T2B.从C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功-11-/11\nC.若气体沿直线由A→B,则气体的温度先降低后升高D.从微观角度讲B→C程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的E.若B→C过程放热200J，D→A过程吸热300J，则过程气体对外界做功100J(2)（9分)如图所示，一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面，汽缸由粗、细不同的两部分构成，粗筒的横截面积是细筒横截面积S(cm2)的2倍，且细筒足够长。粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内，活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用力，此时活塞与汽缸底部的距离A=12cm，大气压强=75cmHg。现把体积为17S(cm3)的水银缓缓地从上端倒在活塞上方，在整个过程中气体温度保持不变，不计活塞与汽缸间向的摩擦，求最终活塞下降的距离。19.[物理——选修34](15分）(1)(6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，(t+0.6s)时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、0是介质中的质点，则以下说法正确的是。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.这列波的波速可能为50m/sB.这段时间内质点a通过的路程一定小于30cmC.质点c在这段时间内通过的路程可能为60cmD.若T=0.8s，则质点b在这段时间内通过的路程一定等于30cmE.若T=0.8s，当(t+0.4s)时刻开始计时，则质点c的振动方程为的m(2)(9分）如图所示，一直角三棱镜放置在真空中，其截面三角形的斜边BC的长度为d，—束单色光从AB侧面的中点垂直AB且平行AC入射。若三棱镜的折射率为，∠C=30°,单色光在真空中的传播速度为c，求：①该单色光第一次从棱镜射入真空时的折射角。②该单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间。-11-/11\n驻马店市2022—2022学年度第二学期期终考高二物理答案（注：答案供评分参考，改卷之前请务必将相应题目认真作答研判。）一、选择题（×12）题号123456789101112答案DBCDBCCABCABACCD二、实验题（）13．（6分）（1）BCD；（2）＞；（3）AD．14．（9分）（1）ABD．（B与D组成电压表，A测量总电流）（2）电路图如图所示．（3）电阻的电压为I2（RA2+R2），电流为（I1﹣I2），则电阻值为三、计算题（）15．（9分）解：（1）滑块A下滑过程满足机械能守恒定律，所以（1分）A、B碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，设碰后瞬间A、B的共同速度为v2，则有（1分）-11-/11\n由此可求出（1分）（2）A、B两滑块碰后一起压缩弹簧做减速运动，C滑块做加速运动，弹簧的弹性势能增加，当A、B、C速度相等（设为v）时，弹性势能达最大值Epm，由动量守恒定律有（1分）由机械能守恒定律有（1分）代入数据求得（1分）（3）弹簧恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设此时A、B的速度为v3，滑块C的速度为，则由动量守恒定律有（1分）由机械能守恒定律有（1分）联立求解可知，，C最后的速度为（1分）16．（10分）解：（1）由于a、b之间的摩擦作用，小车a向右做减速运动，小物体b向右做加速运动，b将受到向上的洛仑兹力．若在洛仑兹力作用下，b与a会分离，分离时b的速度为vb，则（2分）求出（1分）若a、b能达到相对静止，设共同速度为v，则由动量守恒定律有（1分）求得（2分）说明a、b在没有达到共同速度前就分离了，所以b的最大速度为（1分）-11-/11\n（2）设a、b分离时a的速度为va，由动量守恒定律有（1分）由能量转化与守恒定律可知，系统增加的内能为（1分）代入数据得（1分）17．（13分）解：（1）当导体棒以速度v匀速下滑时产生的感应电动势为E=BLv（1分）导体棒中的电流为（1分）其中（1分）电路消耗的总电功率为（2分）而重力的功率为（1分）由题意知（1分）联立以上各式可求出电流（1分）磁感应强度（1分）（2）设导体棒与导轨间的滑动摩擦力大小为f，根据能量转化与守恒定律有（2分）由题意知（1分）所以可求出（1分）四、选做题（）-11-/11\n18．（15分）（1）（6分）ABE．（2）（9分）解：以汽缸内封闭气体为研究对象：初态压强p1＝p0＝75cmHg（1分）初态体积V1＝2hS（1分）注入水银后，设细圆筒中水银的高度为L，则有17S＝LS+x·2S（1分）所以，末态压强为（1分）末态体积V2＝2(h－x)S（1分）由玻意耳定律可知p1V1＝p2V2（2分）整理、代入数据并化简得x2－104x＋204＝0（1分）解得活塞静止时下降的距离为x＝2cm（1分）或x＝102cm，无意义舍去19．（15分）（1）（6分）ACD．（2）（9分）解：①设临界角为C，则有（1分）求出C＝45°（1分）画出该单色光在三棱镜中传播的光路图如图所示．当入射光线到达三棱镜的BC边时，因∠C=30°，由几何关系可知，在BC面上的入射角为α=60°，所以该单色光在BC边发生全反射．当该单色光到达三棱镜的AC边时，由几何关系可知，在AC面上的入射角为β=30°，设其折射角为γ，则由折射定律有（1分）求出γ=45°（1分）②因为DE为△ABC的中位，由几何关系可知-11-/11\n（1分）在△EFC中，∠CEF＝∠C＝30°，所以EF＝CF，求得（1分）光在三棱镜中的传播速度为（1分）所以单色光从进入棱镜到第一次从棱镜射出所经历的时间为（1分）联立求得（1分）-11-/11