海南省2021-2022学年高二上学期期末学业水平诊断物理试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 海南省2021-2022学年高二上学期期末学业水平诊断物理试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 838.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-13 09:19:26 | ||
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文档简介
绝密★启用前
海南省2021-2022学年高二上学期期末学业水平诊断
物 理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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．麦克斯韦最早通过实验捕捉到电磁波
B．电流的磁效应是法拉第发现的
C．奥斯特在前人的实验基础上总结出电磁感应规律
D．元电荷e的数值是由物理学家密立根测定的
2．行驶中质量为m的汽车发生剧烈碰撞，在很短的时间t内，速度由v减小到零，取汽车行驶方向为正方向，则汽车动量的变化量和汽车所受的平均撞击力F为
A．， B．，
C．， D．，
3．如图所示的图形是用来表示带电体空间分布的电场线或等势面的剖面图，a、b是不同实线上的两个点，两点的电场强度分别为、，电势分别为、。则
A．实线是电场线 B．
C． D．将电子从a点移到b点，电势能增大
4．如图，带电的平行板电容器两金属板间形成匀强电场，一带电粒子在两板间恰好能沿水平线AB运动，若将下极板平移到图中虚线位置，该粒子
A．仍沿直线AB运动 B．偏离直线AB向上运动
C．偏离直线AB向下运动 D．所受的合力减小
5．如图，绝缘的水平面，上，两固定的相互平行的长直导线中通以相同的电流I，O点与两导线在同一平面内且到两导线的距离相等，关于O点磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是
A．大小为0 B．大小不为0 C．方向垂直纸面向里 D．方向垂直纸面向外
6．如图所示的电路中，、、和为阻值相同的定值电阻，若电压表的最大量程为3V，则AB端输入电压的最大值为
A．30V B．25V C．20V D．15V
7．在某一密度均匀的球形星体上，做摆长为l的单摆实验。若星体的半径为R，质量为M，引力常量为C，则
该单摆的周期为
A． B． C． D．
8．通电长直导线在其周围空间某点处产生磁场的磁感应强度大小（k为常量，I为导线中的电流，r为该点到长直导线的距离）。如图，两根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于的直角三角形的顶点a、b处，导线中电流方向如图所示。若a处导线电流大小为1时，c处磁感应强度方向平行于ab向右，，则b处导线中电流的大小为
A．I B．2I C．3I D．4I
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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．如图是按电磁波的波长顺序排列起来的电磁波谱。某电磁波的能量值为J，可见光的能量范围是．普朗克常量为．则该电磁波
A．波长为m B．频率为Hz C．是可见光 D．是紫外线
10．质量kg的物体静止在水平面上。时刻开始，用水平力F推物体，作用一段时间后撤去力F，物体将继续运动一段时间后停下。物体的v-t图像如图所示．重力加速度g取10，则
A．0～2s内，合外力的冲量大小为0.5kg·m/s B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
C．水平力F的大小为2N D．摩擦力在0～3s内的冲量大小为2N·s
11．图1中弹簧振子的平衡位置为O，在A、B两点间做简谐振动，图2是它的振动图像，下列说法正确的是
A．小球的振动频率为0.8Hz B．s时，小球加速度正向最大
C．s时，小球的位移为4cm D．s时和s时，小球的位移、速度相同
12．如图，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻，滑动变阻器R的总电阻大于4r。调节R，当的功率最大时，电源的总功率为，输出功率为；当R上的功率最大时，电源的总功率为，输出功率为，则
A． B． C． D．
13．如图，半径m的圆处在竖直平面内的匀强电场中，AB是竖直直径。一质量kg、带电量为C的小球（可视为质点）自A点由静止释放，恰沿与AB成的弦AC运动，到达C点时的动能为3J。重力加速度g取10，不计空气阻力，则
A．自A到C，小球的电势能减小 B．电场线沿CB方向斜向下
C．电场强度大小N/C D．B、C两点间的电势差V
三、实验题：本题共2小题，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
14．（10分）
某实验小组利用图1所示装置验证动量守恒定律。所用器材有：气垫导轨、滑块a和b（上方安装有宽度分别为、的遮光条）．与计算机相连接的光电门1和2、轻质弹簧、细线、砝码等。
（1）实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光条的宽度和，示数如图2所示， cm，cm；
②用天平测得滑块（含遮光条和插槽中砝码）a和b的质量分别m和M；
③接通气泵，将两滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨水平；
④用滑块a和b压缩轻质弹簧并用细线锁定，静止在光电门1、2之间；
⑤烧断细线，弹簧弹开后落下，滑块向相反方向运动，与计算机相连接的光电门1和2测量出a和b通过它们时遮光条的遮光时间和；
⑥计算两滑块的动量大小并比较；
⑦改变滑块a、b插槽中的砝码个数，改变滑块质量重复实验。
（2）回答下列问题：
①判断气垫导轨水平，下列措施可行的是 （填选项前的字母）。
A．在气垫导轨上放一滑块，通气后滑块能静止在导轨任意位置
B．导轨两端的支架一样高
C．轻推一滑块，滑块通过两光电门的时间相等
②某次测量得到的一组数据：kg，kg，s，s。计算可得滑块a的动量大小 kg·m/s（结果保留3位有效数字），滑块b的动量大小。
③通过上述计算发现、略有差异．除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因： 。
④改变滑块质量，多次重复实验。在误差允许的范围内，若有等式 成立（用m、M、、、、表示）．说明动最守恒定律得以验证。
15．（10分）
小红在实验室做测定干电池的电动势和内阻的实验。除待测电池．理想电流表A（量程0-0.6A）、滑动变阻器（0～20Ω）、开关和导线外，还有如下器材供选用：量程为1mA的毫安表，定值电阻若干及多用电表。
（1）为完成实验，小红将毫安表改装成电压表。用多用电表测量某一定值电阻的阻值，经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针的位置如图1、2所示，则该电阻的阻值 Ω；
（2）将毫安表与该电阻串联组成新电压表，发现其量程恰好为3V，则毫安表的内阻 Ω；
（3）电表改装成功后，小红设计了如图3所示的测量电路，请将图4中实物连接好；
（4）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处于位置 （填“g”或“h”）；
（5）团合开关S，调节滑动变阻器，记录多组、I值并作出-I图线如图5所示，由图像得到电池的电动势为 V，内阻 Ω（结果均保留2位小数）。
四、计算题：本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16．（9分）
如图，一绝缘斜面固定在水平地面上，斜面与水平面的夹角，处在竖直向下的匀强电场中。一比荷为k的带正电粒子自斜面顶点A以速度水平射出，经时间t恰好落在斜面的底端B，不计粒子的重力，，，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）A、B两点间的电势差U。
17．（12分）
如图，间距m的光滑平行金属导轨固定在水平面内，并处于竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有电动势V、内阻Ω的电源，一质量kg、有效电阻Ω的金属杆垂直固定在导轨上，距离导轨左端m。闭合开关S，金属杆受到的安培力N，导轨电阻不计。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）求穿过回路的磁通量；
（3）撤去电源，用导线连接导轨左端。解除金属杆的固定，对杆施加水平向右N·s的瞬时冲量，从此时开始计时（），要使杆中不产生感应电流，求磁感应强度随时间t的变化规律。
18．（15分）
如图，固定在竖直平面内的轨道由半径m的光滑圆弧轨道AB和足够长的水平直轨道BC组成，OA为水平半径。质量为3m的滑块Q静止在直轨道上．距离B点m。质量为m的滑块P自A点由静止滑下，与Q发生第一次弹性碰撞，碰后P向左到达B点时，滑块Q速度恰好为零。随后，P将与Q发生第二次弹性碰撞。两滑块均可看作质点，P与水平轨道无摩擦，重力加速度g取10。求：
（1）第一次碰撞后瞬间P、Q的速度大小；
（2）滑块Q与水平轨道间的动摩擦因数；
（3）第二次碰撞后，滑块Q静止时到B点的距离。
海南省2021—2022学年第一学期高二学业水平诊断
物理·答案
1～8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。9～13小题每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，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．D 2．C 4．A 5．A 6．D 7．C 8．A 9．AD 10．AB 11．BC 12．AC
13．CD
14．（1）0.38
（2）①AC ② ③气垫导轨有摩擦或气垫导轨不水平（合理即可） ④（或）
15．（1）2000
（2）1000
（3）如图所示
（4）g
（5）1.49（1.47～1.51） 0.81（0.78～0.84）
16．（1）设粒子到达B时，速度与水平方向的夹角为，竖直方向的速度为。粒子做类平抛运动，有
而
加速度
而
综上解得
（2）设A点到水平面的距离为d
A、B两点间的电势差
在竖直方向，
综上解得
17．（1）设闭合开关S，回路中的电流为I
依据闭合电路欧姆定律有A
安培力
解得T
（2）由
而回路的面积
解得
（3）撤去电源，用导线连接导轨左端，解除金属杆的固定，对杆施加水平向右N·s的瞬时冲量，杆中无电流，金属杆匀速运动的速度为
由
要使金属杆无感应电流，穿过回路的磁通量应不变
有
综合以上式子解得
18．（1）设第一次碰撞后瞬间，P、Q的速度大小分别为、，取水平向右为正方向。
滑块P由A到B点时，速度为
由机械能守恒定律，有
解得m/s
P、Q第一次弹性碰撞
由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
由以上式子，解得，（负号表示方向向左）
（2）第一次碰撞后，滑块P向左做匀速运动，运动至B点时间为t，Q向右做匀减速运动，加速度为a
对P有
解得s
对滑块Q，有
加速度
由以上式子，解得
（3）设第二次弹性碰撞前滑块P的速度大小为，由于P与轨道无摩擦，故m/s
碰撞后瞬间P、Q的速度大小分别、，由动量守恒定律，有
由机械能守恒定律，有
解得m/s，m/s
第一次碰撞后，Q滑行的位移大小m
第二次碰撞后，Q滑行的位移大小m
两次碰撞后，滑块Q到B点的距离m
海南省2021-2022学年高二上学期期末学业水平诊断
物 理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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．麦克斯韦最早通过实验捕捉到电磁波
B．电流的磁效应是法拉第发现的
C．奥斯特在前人的实验基础上总结出电磁感应规律
D．元电荷e的数值是由物理学家密立根测定的
2．行驶中质量为m的汽车发生剧烈碰撞，在很短的时间t内，速度由v减小到零，取汽车行驶方向为正方向，则汽车动量的变化量和汽车所受的平均撞击力F为
A．， B．，
C．， D．，
3．如图所示的图形是用来表示带电体空间分布的电场线或等势面的剖面图，a、b是不同实线上的两个点，两点的电场强度分别为、，电势分别为、。则
A．实线是电场线 B．
C． D．将电子从a点移到b点，电势能增大
4．如图，带电的平行板电容器两金属板间形成匀强电场，一带电粒子在两板间恰好能沿水平线AB运动，若将下极板平移到图中虚线位置，该粒子
A．仍沿直线AB运动 B．偏离直线AB向上运动
C．偏离直线AB向下运动 D．所受的合力减小
5．如图，绝缘的水平面，上，两固定的相互平行的长直导线中通以相同的电流I，O点与两导线在同一平面内且到两导线的距离相等，关于O点磁感应强度的大小和方向，下列说法正确的是
A．大小为0 B．大小不为0 C．方向垂直纸面向里 D．方向垂直纸面向外
6．如图所示的电路中，、、和为阻值相同的定值电阻，若电压表的最大量程为3V，则AB端输入电压的最大值为
A．30V B．25V C．20V D．15V
7．在某一密度均匀的球形星体上，做摆长为l的单摆实验。若星体的半径为R，质量为M，引力常量为C，则
该单摆的周期为
A． B． C． D．
8．通电长直导线在其周围空间某点处产生磁场的磁感应强度大小（k为常量，I为导线中的电流，r为该点到长直导线的距离）。如图，两根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于的直角三角形的顶点a、b处，导线中电流方向如图所示。若a处导线电流大小为1时，c处磁感应强度方向平行于ab向右，，则b处导线中电流的大小为
A．I B．2I C．3I D．4I
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。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．如图是按电磁波的波长顺序排列起来的电磁波谱。某电磁波的能量值为J，可见光的能量范围是．普朗克常量为．则该电磁波
A．波长为m B．频率为Hz C．是可见光 D．是紫外线
10．质量kg的物体静止在水平面上。时刻开始，用水平力F推物体，作用一段时间后撤去力F，物体将继续运动一段时间后停下。物体的v-t图像如图所示．重力加速度g取10，则
A．0～2s内，合外力的冲量大小为0.5kg·m/s B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
C．水平力F的大小为2N D．摩擦力在0～3s内的冲量大小为2N·s
11．图1中弹簧振子的平衡位置为O，在A、B两点间做简谐振动，图2是它的振动图像，下列说法正确的是
A．小球的振动频率为0.8Hz B．s时，小球加速度正向最大
C．s时，小球的位移为4cm D．s时和s时，小球的位移、速度相同
12．如图，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻，滑动变阻器R的总电阻大于4r。调节R，当的功率最大时，电源的总功率为，输出功率为；当R上的功率最大时，电源的总功率为，输出功率为，则
A． B． C． D．
13．如图，半径m的圆处在竖直平面内的匀强电场中，AB是竖直直径。一质量kg、带电量为C的小球（可视为质点）自A点由静止释放，恰沿与AB成的弦AC运动，到达C点时的动能为3J。重力加速度g取10，不计空气阻力，则
A．自A到C，小球的电势能减小 B．电场线沿CB方向斜向下
C．电场强度大小N/C D．B、C两点间的电势差V
三、实验题：本题共2小题，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
14．（10分）
某实验小组利用图1所示装置验证动量守恒定律。所用器材有：气垫导轨、滑块a和b（上方安装有宽度分别为、的遮光条）．与计算机相连接的光电门1和2、轻质弹簧、细线、砝码等。
（1）实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光条的宽度和，示数如图2所示， cm，cm；
②用天平测得滑块（含遮光条和插槽中砝码）a和b的质量分别m和M；
③接通气泵，将两滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨水平；
④用滑块a和b压缩轻质弹簧并用细线锁定，静止在光电门1、2之间；
⑤烧断细线，弹簧弹开后落下，滑块向相反方向运动，与计算机相连接的光电门1和2测量出a和b通过它们时遮光条的遮光时间和；
⑥计算两滑块的动量大小并比较；
⑦改变滑块a、b插槽中的砝码个数，改变滑块质量重复实验。
（2）回答下列问题：
①判断气垫导轨水平，下列措施可行的是 （填选项前的字母）。
A．在气垫导轨上放一滑块，通气后滑块能静止在导轨任意位置
B．导轨两端的支架一样高
C．轻推一滑块，滑块通过两光电门的时间相等
②某次测量得到的一组数据：kg，kg，s，s。计算可得滑块a的动量大小 kg·m/s（结果保留3位有效数字），滑块b的动量大小。
③通过上述计算发现、略有差异．除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因： 。
④改变滑块质量，多次重复实验。在误差允许的范围内，若有等式 成立（用m、M、、、、表示）．说明动最守恒定律得以验证。
15．（10分）
小红在实验室做测定干电池的电动势和内阻的实验。除待测电池．理想电流表A（量程0-0.6A）、滑动变阻器（0～20Ω）、开关和导线外，还有如下器材供选用：量程为1mA的毫安表，定值电阻若干及多用电表。
（1）为完成实验，小红将毫安表改装成电压表。用多用电表测量某一定值电阻的阻值，经过规范操作后，所选欧姆挡倍率及指针的位置如图1、2所示，则该电阻的阻值 Ω；
（2）将毫安表与该电阻串联组成新电压表，发现其量程恰好为3V，则毫安表的内阻 Ω；
（3）电表改装成功后，小红设计了如图3所示的测量电路，请将图4中实物连接好；
（4）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应处于位置 （填“g”或“h”）；
（5）团合开关S，调节滑动变阻器，记录多组、I值并作出-I图线如图5所示，由图像得到电池的电动势为 V，内阻 Ω（结果均保留2位小数）。
四、计算题：本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16．（9分）
如图，一绝缘斜面固定在水平地面上，斜面与水平面的夹角，处在竖直向下的匀强电场中。一比荷为k的带正电粒子自斜面顶点A以速度水平射出，经时间t恰好落在斜面的底端B，不计粒子的重力，，，求：
（1）匀强电场的电场强度E的大小；
（2）A、B两点间的电势差U。
17．（12分）
如图，间距m的光滑平行金属导轨固定在水平面内，并处于竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接有电动势V、内阻Ω的电源，一质量kg、有效电阻Ω的金属杆垂直固定在导轨上，距离导轨左端m。闭合开关S，金属杆受到的安培力N，导轨电阻不计。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）求穿过回路的磁通量；
（3）撤去电源，用导线连接导轨左端。解除金属杆的固定，对杆施加水平向右N·s的瞬时冲量，从此时开始计时（），要使杆中不产生感应电流，求磁感应强度随时间t的变化规律。
18．（15分）
如图，固定在竖直平面内的轨道由半径m的光滑圆弧轨道AB和足够长的水平直轨道BC组成，OA为水平半径。质量为3m的滑块Q静止在直轨道上．距离B点m。质量为m的滑块P自A点由静止滑下，与Q发生第一次弹性碰撞，碰后P向左到达B点时，滑块Q速度恰好为零。随后，P将与Q发生第二次弹性碰撞。两滑块均可看作质点，P与水平轨道无摩擦，重力加速度g取10。求：
（1）第一次碰撞后瞬间P、Q的速度大小；
（2）滑块Q与水平轨道间的动摩擦因数；
（3）第二次碰撞后，滑块Q静止时到B点的距离。
海南省2021—2022学年第一学期高二学业水平诊断
物理·答案
1～8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。9～13小题每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，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．D 2．C 4．A 5．A 6．D 7．C 8．A 9．AD 10．AB 11．BC 12．AC
13．CD
14．（1）0.38
（2）①AC ② ③气垫导轨有摩擦或气垫导轨不水平（合理即可） ④（或）
15．（1）2000
（2）1000
（3）如图所示
（4）g
（5）1.49（1.47～1.51） 0.81（0.78～0.84）
16．（1）设粒子到达B时，速度与水平方向的夹角为，竖直方向的速度为。粒子做类平抛运动，有
而
加速度
而
综上解得
（2）设A点到水平面的距离为d
A、B两点间的电势差
在竖直方向，
综上解得
17．（1）设闭合开关S，回路中的电流为I
依据闭合电路欧姆定律有A
安培力
解得T
（2）由
而回路的面积
解得
（3）撤去电源，用导线连接导轨左端，解除金属杆的固定，对杆施加水平向右N·s的瞬时冲量，杆中无电流，金属杆匀速运动的速度为
由
要使金属杆无感应电流，穿过回路的磁通量应不变
有
综合以上式子解得
18．（1）设第一次碰撞后瞬间，P、Q的速度大小分别为、，取水平向右为正方向。
滑块P由A到B点时，速度为
由机械能守恒定律，有
解得m/s
P、Q第一次弹性碰撞
由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
由以上式子，解得，（负号表示方向向左）
（2）第一次碰撞后，滑块P向左做匀速运动，运动至B点时间为t，Q向右做匀减速运动，加速度为a
对P有
解得s
对滑块Q，有
加速度
由以上式子，解得
（3）设第二次弹性碰撞前滑块P的速度大小为，由于P与轨道无摩擦，故m/s
碰撞后瞬间P、Q的速度大小分别、，由动量守恒定律，有
由机械能守恒定律，有
解得m/s，m/s
第一次碰撞后，Q滑行的位移大小m
第二次碰撞后，Q滑行的位移大小m
两次碰撞后，滑块Q到B点的距离m
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