1、2021-2022学年湖南省长沙市雨花区雅礼中学高二（上）期末物理试卷一、单选题（本题共6小题，每小题4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（4分）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是（）A电动机是利用电磁感应原理，将机械能转化为电能B电磁感应现象是奥斯特最先发现的C楞次最先发现了电流的磁效应D感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果2（4分）雅礼中学99级校友阳萌发现不同系统的智能手机都有其各自的充电器，且不能通用。阳萌和他的团队花了一年多时间研发出一种带
2、有万能芯片可以自动识别不同系统智能手机的充电器Anker,其中有一款产品支持无线充电技术，该技术使用的是以下哪一种物理原理（）A电流热效应B电磁感应C静电感应D霍尔效应3（4分）2022年冬奥会将在张家口举行，其中短道速滑接力是很具观赏性的项目。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上，“交棒”运动员用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上。对两运动员交接棒的过程，下列说法正确的是（）A两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零B两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零C两运动员的动量变化一定相同D两运动员组成
3、的系统动量和机械能均守恒4（4分）下列光现象中，光学原理与其他各项不同的是（）A光照射肥皂膜得到的图样B泊松亮斑C光照射针尖得到的图样D光通过圆孔得到的图样5（4分）如图所示是两个理想单摆的振动图像，纵轴表示摆球偏离平衡位置的位移。下列说法中正确的是（）A同一摆球在第1s和第3s时加速度都相同B乙摆球在第1s和第3s时速度相同C甲、乙两个摆的摆长之比为1：2D甲摆球位移随时间变化的关系式为x2sin(2t)cm6（4分）如图所示，圆形区域的圆心为O，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，MN为圆的直径从圆上的A点沿AO方向，以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子，甲粒子从M点离开磁场，乙粒子从N点离开
4、磁场已知AON=60，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（）A乙粒子带正电荷B乙粒子与甲粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3：1C乙粒子与甲粒子的比荷之比为3：1D乙粒子与甲粒子在磁场中运动的时间之比为3：1二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）7（5分）一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A该横波沿x轴正方向传播B质点N该时刻向y轴负方向运动C质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D该时刻质点K与M的速度、加速度都相
5、同8（5分）如图所示，质量为m的物块放在质量为M的平板车上，轻弹簧将物块与平板车右端的固定挡板相连，平板车上表面光滑，物块与车一起沿光滑水平面向右以大小为v0的速度匀速运动，车与地面上的固定挡板相碰后以原速率返回，Mm,则下列说法正确的是（）A碰撞瞬间，物块动量不变B碰撞后，物块、车与弹簧组成的系统动量方向与v0方向相同C碰撞后，物块、车与弹簧组成的系统机械能守恒D碰撞后，弹簧具有的最大弹性势能为9（5分）质谱仪是可以用来分析同位素的装置，如图所示。电容器两极板相距为d,两板间电压为U，极板间匀强磁场的磁感应强度为B1，一束含有（氢核）、（氘核）、氦核）的粒子束沿电容器的中线平行于极板射入电容
6、器，沿直线穿过电容器后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，不计重力。则以下分析正确的是（）A速度选择器中的磁场B1方向垂直纸面向外B粒子进入匀强磁场B2时的速度C打在a点的粒子中有粒子D粒子打在a、b两点间的距离等于Ob间距离的一半10（5分）如图所示，AB、CD组成一个平行轨道，导轨间距为L，轨道平面的倾角=30，轨道与导轨EF、GH由两小段光滑的圆弧BE、DG相连（小圆弧绝缘且长度可忽略），倾斜导轨部分处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B；水平导轨部分（足够长）处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为2B；质量为m、电阻为R的导体棒
7、Q静止于水平导轨上，倾斜导轨A、C间接一个电容器，电容器的电容为C，质量为m、电阻忽略不计的导体棒P与导轨垂直放置，从靠近A、C端的位置由静止释放，导体棒P的长度为L，且初始时离水平轨道的高度为h,已知重力加速度为g,不考虑导体棒P与导轨间的摩擦力，不计导轨的电阻，整个过程中Q始终静止不动且P、Q没有发生碰撞。则下列说法中正确的是（）三、实验题（共两题，第11题7分，第12题8分）11（7分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个大小相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下
8、：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度L1、L2、L3。（1）入射小球1的质量应 （选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球2的质量；入射小球1的半径应 （选填“大于”“等于”或“小于”）被碰小球2的半径；（2）除了图中器材外，实验室还备有下列
9、器材，完成本实验还必须使用的两种器材是 ；A秒表B天平C刻度尺D打点计时器（3）当所测物理量满足表达式 （用所测物理量的m1、m2、L1、L2、L3表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式 （用所测物理量m1、m2、L1、L2、L3表示）时，即说明两球是弹性碰撞。12（8分）某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。（1）若想减小从目镜中观察到的条纹间距，该同学可 。（单选）A将单缝向双缝靠近B将屏向靠近双缝的方向移动C将屏向远离双缝的方向移动D使用间距更小的双缝（2）若双缝的间距为d,屏与双缝间的
10、距离为L，测得第1条亮条纹中心到第n条亮条纹中心之间的距离为x,则单色光的波长的表达式= 。（3）在测量某单色光的波长时，所得图样如图乙所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头游标卡尺的示数如图丙所示，读数为 mm。移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心，测量头游标卡尺的示数为16.2mm。已知双缝挡板与光屏间距为0.4m,双缝相距0.2mm,则所测单色光的波长为 nm。四、解答题（共3题，第13题12分，第14题13分，第15题16分）13（12分）如图所示，某透明介质的横截面由四分之一圆和一直角三角形BOD构成，半径OB=R，D=30，P点在半径OA上且OP
11、22R。一细束激光从P点垂直OA射入透明介质，激光射到圆弧AB上时恰好发生全反射。（1）求透明介质对激光的折射率n；（2）请通过计算判断激光经圆弧AB反射后是否会直接从BD边射出介质。14（13分）如图所示，直角坐标系中y轴右侧存在一垂直纸面向外、宽为a的有界匀强磁场，磁感应强度为B，右边界PQ平行于y轴，一带正电荷的粒子（重力不计）以速率v垂直射入磁场，当粒子从原点O以与x轴正方向成角度=30斜向上射入时，粒子恰好垂直PQ射出磁场，当粒子从原点O以与x轴正方向成角度=30斜向下射入时，粒子恰好不从右边界射出。求：（1）粒子的比荷；（2）粒子恰好不从右边界射出时在磁场中运动的总时间。15（16
12、分）如图所示，平行金属导轨MN、MN和平行金属导轨PQR、PQR固定在高度差为h（数值未知）的两水平台面上。导轨MN、MN左端接有电源，MN与MN的间距为L=0.10m,线框空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度B1=0.20T；平行导轨PQR与PQR的间距也为L=0.10m,其中PQ与PQ是圆心角为60、半径为r=0.50m的圆弧形导轨，QR与QR是水平长直导轨，QQ右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B2=0.40T。导体棒a质量m1=0.02kg,接在电路中的电阻R1=2.0，放置在导轨MN、MN右侧NN边缘处；导体棒b质量m2=0.04kg,接在电路中的电阻R2=4.0，放置在水平导轨某处。闭合开关K后，导体棒a从NN水平抛出，恰能无碰撞地从PP处以速度v1=2m/s滑入平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度g=10m/s2，不计一切摩擦及空气阻力。求：（1）导体棒a刚滑到水平导轨上QQ处的速度大小；（2）导体棒b的最大加速度的大小；（3）导体棒a在QQ右侧磁场中产生的焦耳热；（4）闭合开关K后，通过电源的电荷量q。
