期末复习综合练习卷（三）2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word版含答案）

高二第二学期期末复习物理综合练习卷（三）
一、单项选择题
1．如图所示，半圆柱形玻璃砖的圆心为O。一束复色光束以入射角i＝30°由玻璃砖内射向O点，折射后分为两束单色光束a、b。其中单色光束a的折射角恰为r＝45°，则下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对单色光b的折射率应略小于
B．若光束从水中射向空气，则光束a的临界角比光束b的临界角小
C．光束b比光束a更容易发生明显衍射现象
D．在光的双缝干涉实验中，仅将入射光束由a改为b，则条纹间距变小
2．一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感线的转轴匀速转动，形成如图所示的交变电动势图象，根据图象提供的信息，以下说法正确的是（　　）
A．线圈转动的角速度为 rad/s
B．电动势的有效值为20 V
C．t=1.0×10-2 s时，线圈平面和磁场方向的夹角为45°
D．t=1.5×10-2 s时，穿过线圈平面的磁通量最大
3．图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，M是平衡位置为处的质点，N是平衡位置为处的质点图乙为质点N的振动图像，则下列说法中正确的是（　　）
A．波速为40m/s，且沿x轴正方向传播
B．t=0.05s时，质点M的运动方向与加速度方向相反
C．从t=0.05s到t=0.20s，质点M通过的路程大于30cm
D．从t=0.05s到t=0.20s，质点N沿传播方向前进6m
4．2021年5月15日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。携带火星车的着陆器与环绕器分离后，最后阶段利用反推火箭在火星表面实现软着陆，设着陆器总质量为，极短时间内瞬间喷射的燃气质量是，为使着陆器经一次瞬间喷射燃气后，其下落的速率从减为，需要瞬间喷出的燃气速率约为（　　）
A． B． C． D．
5．在研究原子物理时，科学家们经常借用宏观的力学模型模拟原子间的相互作用，如图所示，将一个半径为R的内壁光滑的圆管轨道（R远大于圆管直径）平放在水平地面上并固定，A、B、C、D四个点将圆轨道等分为四等份，在轨道的A点静止放着一个甲球，某一时刻另一个乙球从D点以某一速度沿顺时针方向运动，与甲球发生弹性碰撞，小球（可视为质点）直径略小于轨道内径，已知乙球质量远大于甲球的质量，则下列说法正确的是（　　）
A．第一次碰撞后瞬间乙球被反向弹回
B．第一次碰撞后到第二次碰撞前，乙球做非匀速圆周运动
C．第一次碰撞后到第二次碰撞前，甲、乙两球向心加速度大小之比为2：1
D．第二次碰撞在A点
6．如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好，金属杆MN始终与导轨垂直，初始时MN静止在平行导轨上。若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（　　）
A．杆OP产生的感应电动势为
B．杆OP转动产生的感应电流方向由
C．杆MN向左运动
D．杆MN中的电流逐渐增大
二、多项选择题
7．电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用，下面说法中正确的是（　　）
A．手机通话使用的无线电波，波长比可见光长
B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
D．夜视仪器能在较冷的背景下探测出较热物体的红外辐射
8．在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为，它在介质上形成的简谐横波沿x轴正方向传播，从波源起振开始计时，某时刻波0至8m之间第一次形成如图的波形图，则（　　）
A．在此后的周期内回复力对M做功为零
B．在此后的周期内回复力对M冲量为零
C．此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是
D．此后再经过6s该波传播到x=20m处
9．如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的x－t图像，已知m1=0.1kg，由此可以判断（　　）
A．碰前m2静止，m1向右运动
B．碰后m1和m2都向右运动
C．由动量守恒可以算出m2=0.3kg
D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
10．如图所示，倾角为的斜面固定在地面上，区域内有垂直于斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，、（与斜面底边平行）是磁场的边界，它们之间的距离为D。质量为m、边长为、总电阻为R的单匝正方形金属线框与斜面间的动摩擦因数，线框始终紧贴斜面运动，边和边保持与平行且不翻转。让线框沿斜面滑下，边到达时的速度为v，已知边滑出磁场边界时线框速度大于0。下列说法中正确的是（ ）
A．线框通过所用的时间比通过的时间短
B．自边进入磁场到边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是
C．边刚滑出时，线框速度
D．自边进入磁场到边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为
三、实验题
11．在“测玻璃的折射率”实验中∶
（1）小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为除了量角器外还缺少一种器材，请你写出所缺器材的名称：_____________。老师将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住___________。
（2）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是_____________。
A．必须选用上下表面平行的玻璃砖
B．选择的入射角应尽量小些
C．大头针应垂直地插在纸面上
D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些
（3）小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图丙所示，若他测得AB=7.5cm，CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n=_____________。
（4）某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图所示，他的其他操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则该同学测得的折射率测量值_____________真实值（填“大于、小于、等于”）
12．学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成，固定在两滑块上的挡光片的宽度相等。主要的实验步骤如下：
A．安装好气整导轨，转动气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平
B．向气垫导轨通入压缩空气
C．接通光电计时器（光电门）
D．把滑块2京紫放在气垫导轨的中间；
E.滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳
F.释放滑块1通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动
G.读出滑块1通过光电门1与光电门2的挡光时间分别为△t1=10.01ms、△t2=49.90ms，滑块2通过光电门2的挡光时间为△t4=8.35ms
H.测得挡光片的宽度为d=5.0mm，滑块1与滑块2（包括弹簧）的质量分别为m1=300g、m2=200g。
（1）下列检验导轨是否水平的两种做法中，较好的是________。（选填“A”或“B”）
A．将气垫导轨平放在桌上，不打开气源充气，将滑块放到导轨上，若滑块不动，则导轨水平
B．将气垫导轨平放在桌上，先打开气源充气，再将滑块放到导轨上，轻推滑块，若滑块先后通过两个光电门时的挡光时间相等，则导轨水平
（2）碰撞前滑块1的动量大小为_______kg·m/s，碰撞后滑块1与滑块2的动量大小分别_______kg·m/s、_______kg·m/s（结果均保留两位有效数字）
（3）两滑块的碰撞过程_______（选填“是”或“不是”）弹性碰撞。
四、解答题
13．如图所示，在光滑水平桌面EAB上有质量为M＝0.2 kg的小球P和质量为m＝0.1 kg的小球Q，P、Q之间压缩一轻弹簧（轻弹簧与两小球不拴接），桌面边缘E处放置一质量也为m＝0.1 kg的橡皮泥球S，在B处固定一与水平桌面相切的光滑竖直半圆形轨道。释放被压缩的轻弹簧，P、Q两小球被轻弹簧弹出，小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道，恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的D点。已知水平桌面高为h＝0.2 m，D点到桌面边缘的水平距离为x＝0.2 m，重力加速度为g＝10 m/s2，求：
（1）小球P经过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力大小NB′；
（2）小球Q与橡皮泥球S碰撞前瞬间的速度大小vQ；
（3）被压缩的轻弹簧的弹性势能Ep。
14．如图所示，半径为0.2m的光滑圆弧槽B静置在光滑水平面上，左侧有一长木板A，A和B接触但不粘连，B左端与A相切，A、B的质量均为1kg。现有一质量为2.0kg的小滑块C以5m/s的水平初速度从左端滑上A，C离开A时，C的速度大小为4.0m/s。重力加速度g取10m/s2。忽略C通过AB接触处的能量损失。A、C间的动摩擦因数为0.5。求：
（1）C刚离开木板A时，木板A的速度；
（2）木板A的长度；
（3）C滑上B后，上升的最大高度。
15．如图所示，间距为、倾角为的两根平行倾斜光滑导轨与间距相同的两根平行水平光滑导轨在、处平滑连接，导轨全部固定，其中、两段用绝缘材料制成，其余部分用电阻不计的金属材料制成。两点间有一个电容为的电容器，整个导轨区域存在竖直方向的磁感应强度为的匀强磁场（图中未标注）将长度比导轨间距略大、质量均为、电阻均为的导体棒和B静止置于导轨上，锁定导体棒B，给导体棒施加一个在倾斜导轨平面内且垂直于导体棒的外力，使其沿倾斜导轨向下做初速度为0的匀加速直线运动。外力作用时间，导体棒恰好以的速度运动至处并进入水平导轨，此时撤去外力，同时释放导体棒。两根导体棒在到达前发生弹性相碰，碰撞刚结束，马上移去导体棒。整个过程中两根导体棒始终与导轨垂直，水平导轨右侧部分足够长。导体棒初始所在位置离倾斜导轨末端的距离，试求：
（1）外力作用期间，其大小随时间的变化关系式；
（2）从释放导体棒至发生弹性碰撞前，导体棒上产生的焦耳热；
（3）最终稳定时，电容器所带电量。
参考答案
1．D 2．A 3．C 4．C 5．D 6．C 7．AD 8．AC 9．AC 10．AD
11． 刻度尺 P3和P1P2的像 CD 1.5 小于
12． B 0.15 0.030 0.12 是
13．【解析】
（1）小球P恰好能通过半圆形轨道的最高点C，则有
解得
对于小球P，从B→C，由动能定理有
解得
在B点，受力分析有
解得
由牛顿第三定律有NB′＝NB＝12N
（2）设Q与S做平抛运动的初速度大小为v，所用时间为t，
根据公式
得t＝0.2s
根据公式x＝vt
代入数据，得v＝1 m/s
碰撞前后Q和S组成的系统动量守恒，则有mvQ＝2mv
解得vQ＝2m/s
（3）P、Q和弹簧组成的系统动量守恒，则有MvP＝mvQ
解得vP＝1m/s
P、Q和弹簧组成的系统，由能量守恒定律有
解得Ep＝0.3J
14．【解析】
（1）C刚离开A时，A与B速度相等，设为vAB，由动量守恒定律
得vAB=1m/s
（2）设板长为l，由功能关系可得
得木板A的长度l=0.8m
（3）设C达到轨迹最大高度h，此时无论C是否离开B，只有水平速度且与B相等，设为vx，C刚滑上B时，B的速度
对BC系统，水平方向动量守恒
系统机械能守恒定律可得
得h=0.15m故C不会从B的上方脱离，上升的最大高度为h=0.15m。
15．【解析】
（1）由加速度的定义可得
故外力的大小为，其中
（2）对棒有
对棒有
根据能量守恒可得
又
（3）弹性碰撞，两棒质量等，故速度互换，即有
最终稳定时，导体棒B向右匀速滑行，则有
得到；