湖南省名校联考联合体2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题（Word版含答案）

湖南省名校联考联合体2021-2022学年高二上学期期末考试
物理
时量：75分钟 满分：100分
得分
第I卷 选择题（共44分）
一、单项选择题（1~6小题，每小题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共24分）
1.如图所示，将塑料梳快速梳头发丝多次，观察到头发散开了，产生这种现象的主要原因是
A塑料梳与头发丝之间相互感应起电
B.头发丝所受重力小，自然松散
C头发丝受到空气浮力作用而散开
D.由于摩擦起电，头发丝带同种电荷而相互排斥
2.两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，带电小球q从C点静止释放，在电场力作用下运动的v—t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的是
甲 乙
A.小球q一定带正电
B.B点为中垂线上电场强度最大的点
C由C点到A点电势逐渐升高
D.由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大
3.下图所示的条件下，闭合矩形线圈中能产生感应电流的是
A. B. C. D.
4.某次常规武器测试，将同一型号子弹以相同的初速度射入固定的，两种不同防弹材料时完整的运动径迹如图所示。两次试验比较
A.第一次试验子弹克服阻力做功更少
B第一次试验子弹与材料产生的总热量更多
C两次试验防弹材料所受冲量相等
D.第二次试验子弹的动量变化量更大
5.如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，O为平衡位置，下列说法正确的是
A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用
B.振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置
C振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大
D.小球在往复运动过程中机械能守恒
6.某玻璃砖的横截面是底角为45的等腰梯形，如图，一束由红绿两色组成的复色光从AB边中点P平行于BC边射入后，两种色光在BC边均发生全反射后再从CD边E和F两点射出玻璃砖。忽略光在玻璃砖内的多次反射，则下列说法不正确的是
A.在F点射出玻璃砖的一定是红光
B在CD边射出玻璃砖的红绿两束光线一定是平行的
C.绿光在CD边出射的方向与BC平行
D.增大AB边入射光线的入射角，最先从BC边射出的是红光
二、多项选择题（7~10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。全部速对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7.一个士兵站在皮划艇右端练习打靶，靶装在艇上的左端，如图所示。若每发子弹打入靶中，就留在靶里，且待前发打入靶中后，再打下一发。不考虑一切阻力，以下说法正确的是
A.打靶结束后，皮划艇将以一定的速度向右匀速运动
B.打靶结束后，皮划艇应停止在射击之前位置的右方
C.在每一发子弹的射击过程中，皮划艇所发生的位移相同
D.在每一发子弹的射击过程中，皮划艇所发生的位移不相同
8.关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是
甲 乙 丙 丁
A.甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的
B.乙图中，研究单摆简谐运动的图像，匀速拉动木板的速度大小不会影响单摆运动周期
C.丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度
D.丁图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大，振幅越大
9.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（照射光强度越大，电阻越小），C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若增大照射光强度，则
A.电压表的示数减小 B.电源的效率变小
C.电容器上的电荷量不变 D.小灯泡变亮
10.在冰壶测试训练中，利用红壶去正碰静止的蓝壶，两冰壶质量相等，利用传感器测量技术绘出碰撞前后两壶运动的v-t图线如图中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，则
A.碰后蓝壶速度为0.8m/s
B.碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受摩擦力
C.碰后蓝壶移动的距离为2.4m
D.两壶发生了弹性碰撞
第II卷 非选择题（共56分）
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
（一）实验题（11~12小题，15分）
11.（6分）如图所示，用“碰撞实验器”研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
（2）图中O点是小球拋出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是 。（填选项前的符号）
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E测量平抛射程OM、ON
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 [用（2）中测量的量表示]。
12.（9分）某同学按图甲的电路测定电池组的电动势和内阻，已将图乙所示实验器材进行了部分连接。
（1）请根据实验原理，将图乙中的实物电路补充完整。
甲 乙
（2）实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接电路，实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6
0.1 0.4 1.0 2.0 2.5 5.0
0.36 0.44 0.60 0.87 1.00 1.58
根据实验数据，请在图丙所给的坐标系中绘出关系图像。
由图像可知，该干电池的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果保留两位有效数字）。
（二）计算题（13~15小题，41分）
13.（12分）如下图甲是我国首艘“海上飞船”一翔州1号。该飞艇在平静的水面由静止开始在水平面上沿直线运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向的动力F随运动时间t的变化关系如下图乙所示。t=50s后，“翔州1号”以20m/s的速度做匀速直线运动。求：
甲 乙
（1）飞艇所受阻力的大小；
（2）0~50s内，飞艇所受合外力冲量的大小和飞艇的质量。
14.（12分）有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2V电压的电路中，正常工作时的电流是1A，求：
（1）电动机正常工作时的输出功率P出；
（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机的发热功率。
15.（17分）如图所示，半径为R的光滑绝缘圆弧轨道竖直固定放置，它所在空间存在一整直向下的匀强电场，且与电容器间的电场互不影响。一质量为m，电量为q的带电小球以一定的初速度从圆弧轨道顶端开始沿轨道运动，其速率不断减小，最终以水平速度v0=1m/s离开圆弧轨道，此时对圆轨道恰好无压力作用，并立刻沿水平方向飞入两板间距为d=8cm水平放置的平行板电容器正中央，在电容器中做匀速直线运动（g取10m/s2）.
（1）请写出加在平行板电容器两端的电压U和竖直向下的匀强电场的电场强度E的表达式；
（2）保持其他条件不变，将电容器的下板向下平移2cm（如图所示），小球刚好从金属板右端飞出，求平行板的长度。（）
湖南省名校联考联合体2021-2022学年高二上学期期末考试
物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A C B D BC BC BD AB
一、单项选择题（1~6小题，每小题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共24分）
1.D【解析】塑料梳与头发丝摩擦起电；头发丝上带的是同种电荷，同种电荷相互排斥，所以头发丝会向四周散开，捋的次数越多，头发丝带电越多，排斥力越大，散开的就越大；故D正确，ABC错误。
2.B【解析】因Q的电性未确定，故无法确定放在C点处小球q电性，故无法确定由C点到A点的过程中电势变化；据v-t图可知由C到A的过程中带电粒子的速度增大，电场力做正功，电势能减小；据v-t图可知：带电粒子在B点的加速度最大，所受的电场力最大，B点的场强最大；故B正确。
3.A【解析】产生感应电流的条件是闭合矩形线圈中磁通量变化，BCD均不满足。
4.C【解析】两次子弹克服阻力做功，可知子弹克服阻力做功相等；根据能量守恒，子弹的动能全部转化为子弹与材料的总热量，故试验中产生总热量相等；子弹的动量变化量为，可知试验中子弹的动量变化量相等；防弹材料动量始终为0，所受冲量相等，故C正确。
5.B【解析】回复力是根据效果命名的力，不是做简谐运动的物体受到的具体的力，它是由物体受到的具体的力所提供的，在题图情景中弹簧的弹力充当回复力，回复力总是指向平衡位置，故A错误，B正确；回复力与位移的大小成正比，由A向O运动过程中位移的大小在减小，故此过程中回复力逐渐减小，C错误；弹簧振子运动过程中机械能守恒，是弹簧与小球系统机械能守恒，故D错误。
6.D【解析】
画出光路图，光束从AB边进入棱镜后射到BC边发生全反射，平行于BC边射出，同一介质对绿光的折射率大于对红光的折射率，容易看出绿光从右边射出的出射点在F的上方E点，且两束折射光线平行。
二、多项选择题（7~10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.BC【解析】子弹、枪、人、皮划艇系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，子弹射击前系统的总动量为零，子弹射入靶后总动量也为零，故皮划艇仍然是静止的。在子弹射出枪口到打入靶中的过程中，皮划艇向右运动，所以打靶结束后，皮划艇应停在原来位置的右方。打靶结束后，皮划艇将静止不动，故A错误，B正确；对于每一发子弹的射击过程，设子弹出口速度为v，皮划艇后退速度大小为，以向左为正，根据动量守恒定律，有：，子弹匀速向左运动的同时。皮划艇匀速向右运动，故，联立解得，，故皮划艇向右运动的位移为：，每颗子弹从发射到击中靶过程，皮划艇均向右运动，均相同，故D错误，C正确。
8.BC【解析】沙漠中的“蜃景”现象是光的全反射现象；简谐运动的周期与单摆的固有周期有关；检查平整度是利用光的干涉原理；当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时，出现共振现象。
9.BD【解析】小灯泡L和R2串联后和C并联，再与R1串联，电容器在电路稳定时相当于断路。当增大照射光强度时，光敏电阻R2减小，电路的总电阻减小，总电流增加。即通过R1的电流增大，流过小灯泡的电流增大，则小灯泡变亮；由欧姆定律知，电压表的示数增大，电路外电阻减小，根据，故电源效率降低。电容器板间电压，I增大，则UC减小，根据可知，电容器上的电荷量减小。
10.AB【解析】由图知：碰前红壶的速度，碰后速度为，可知，碰后红壶沿原方向运动，设碰后蓝壶的速度为v，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：，代入数据解得：，，碰撞过程机械能有损失，碰撞为非弹性碰撞；根据图像的斜率表示加速度，知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，两者的质量相等，由牛顿第二定律知碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力；根据速度图像与坐标轴围成的面积表示位移，可得，碰后蓝壶移动的位移大小。
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
11.（6分）（1）C（2分）（2）ADE（2分，选对但不全的给1分）
（3）（2分）
12.（9分）（1）如图所示（3分，有错不给分）
（2）如图所示（2分，直线，不过原点）2.90.1（2分）0.710.03（2分）
【解析】（2）根据给定的各组值在坐标系中描出位置，然后依据这些位置作出图象，如图所示。
根据知。纵轴截距是电动势的倒数，斜率是，有，，得，。
13.（12分）【解析】（1）根据乙图得。t=50s后，匀速直线运动。F=f（2分）
t=50s后，动为，故所受阻为的大小为（2分）
（2）在0~50s内，飞艇所受合外为冲量，
解得
根据动量定理
解得飞艇的质量为
14.（12分）【解析】1）电动机不转，
正常工作时，
故
（2）转子突然被卡住，相当于纯电阻，此时
15.（17分）【解析】（1）小球在板间匀速直线运动，小球受重力和竖直向上的电场力平衡：
解得
小球沿着圆弧轨道运动时速率减小，恰好过最低点时，满足
解得：
（2）当下板向下平移，电场强度变小，故小球向下偏转，在电场中做类平抛运动：
解得
小球刚好从金属板右端飞出，则有
解得