期末复习综合练习卷（四）-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（四）
一、单项选择题
1．光学现象在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．用透明的标准平面样板去检查光学平面的平整程度，是利用了光的偏振现象
B．透过三棱镜观察一束白光，可以看到彩色条纹，这是光的干涉现象
C．在阳光的照射下，肥皂泡上可以看到彩色条纹，这是光的色散现象
D．光照到一个不透光的小圆盘上，在小圆盘背后的阴影区出现亮斑，这是光的衍射现象
2．一条细线下面挂一个小球，让它自由摆动，它的振动图象如图所示。则下列说法正确的是（　　）
A．该单摆的频率为2Hz
B．该单摆的摆长大约为2m
C．若将此单摆从山脚移到山顶，单摆的周期将会变大
D．根据图中的数据不能估算出它摆动的最大摆角
3．如图是质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是，B球的速度是，经过一段时间后A、B两球发生了对心正碰。对于该碰撞之后的A、B两球的速度可能值，某实验小组的同学们做了很多种猜测，下面的哪一种猜测结果一定无法实现的是（　　）
A．，
B．，
C．，
D．，
4．一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=3m处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（　　）
A．m/s B．m/s C．m/s D．m/s
5．一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（ ）
A．B．C．．
6．如图甲所示，电阻不计且间距L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R=2Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场。现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放，金属杆ab在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平，已知金属杆ab进入磁场时的速度v0=1m/s，下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示，已知：当下落高度h=0.3m时，a恰好减小为0，g取10m/s2，则（　　）
A．匀强磁场的磁感应强度为2T
B．金属杆ab下落0.3m时的速度为1m/s
C．金属杆ab下落0.3m的过程中R上产生的热量为0.2J
D．金属杆ab下落0.3m的过程中通过R的电荷量为0.30C
二、多项选择题
7．如图所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的虚线轴匀速转动，线圈的电阻不计，电流表、电压表均为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．图示时刻电压表的示数为零
B．只将R的滑片上移，R2的电功率变小
C．只将R的滑片上移，电流表的示数变小
D．只将R的滑片上移，电压表的示数变小
8．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O点为圆心，OO 为直径MN的垂线，足够大的光屛PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO 夹角θ较小时，光屛NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当θ=α时，光屛NQ区域A光的光斑消失，继续增大角，当θ=β时，光屛NQ区域B光的光斑消失，则（　　）
A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C．α＜θ＜β时，光屛上只有1个光斑
D．β＜θ＜时，光屛上只有1个光斑
9．如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为感应电流i的正方向，水平向右为边所受安培力F的正方向。下图正确的是（　　）
A．B．C．D．
10．如图所示，将一质量为M半径为R内壁光滑的半圆槽置于光滑的水平面上，现从半圆槽右端入口处静止释放一质量为m（）的小球，则小球释放后，以下说法中正确的是（　　）
A．小球能滑至半圆槽左端槽口处
B．小球滑至半圆槽最低点时半圆槽的位移大小为
C．若开始时小球在半圆槽最低点且小球有方向向左大小为v0的初速度，则小球再次回到半圆槽最低点时的速度大小为
D．若开始时小球在半圆槽最低点且小球有方向向左大小为v0的初速度，如果小球能从左侧槽口飞出，则离开槽口后还能上升的最大高度为
三、实验题
11．在“用单摆测定重力加速度”实验中：
（1）除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要_______；（填正确答案的标号）
A．秒表　　B．米尺　　C．天平　　D．．弹簧秤
（2）用游标卡尺测小球的直径，如图所示，则小球的直径是_______cm；
（3）下列做法正确的是_______；（填正确答案的标号）
A．从摆球达到最高位置时开始计时
B．记录摆球完成一次全振动的时间
C．要让摆球在竖直平面内摆动的角度不大于5°
D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长
（4）某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示。由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度g=_______（用、、、表示）。
12．气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔，空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫 层。滑行器就浮在气垫层上，与导轨平面脱离接触，因而能在轨面上做近似无阻力的直线 运动，极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。某实验小组现在利用气垫 导轨装置结合频闪照相的方法进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。
(1)实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞动能损失最小 则应选图中的_________。（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别 装有撞针和橡皮泥）
(2) 利用闪光照相的方法连续 4 次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时 间间隔为 T，在这 4 次闪光的过程中，A、B两滑块均在 0~80cm 的范围内，且第1次闪 光时，滑块 A恰好位于x=55cm 处，B 恰好过 x=70cm 处。若 A、B两滑块的碰撞时间 及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第 1 次闪光后的_______________时刻（用字母 T表示），A、B两滑块质量比 mA：mB= ________________。
四、解答题
13．如图，某同学在练习用头颠球。若足球被顶起，每次上升和下降高度都为，球与头的作用时间为。足球质量为，不计空气阻力，g取，求：
（1）每次颠球，球在空中运动的时间；
（2）足球对该同学头部的平均作用力大小。
14．如图所示，静止在光滑水平面上的平板车，质量为，右端固定一自然伸长状态的轻弹簧，弹簧所在位置的车表面光滑，车左端和弹簧左端之间距离为，这部分车表面粗糙。质量为的小物块Q静止在平板车的左端。一不可伸长的轻质细绳长为，一端固定于Q正上方距Q为R处，另一端系一质量为的小球，将小球拉至悬线与竖直方向成角位置，由静止释放，小球到达最低点时与Q碰撞，时间极短，碰撞后小球反弹速度，一段时间后Q恰好返回平板车左端静止。取。求：
（1）小球在最低点与Q碰撞后瞬间，小物块Q的速度是多大？
（2）小物块Q受到的滑动摩擦力f是多大？
（3）小物块Q压缩弹簧的过程中，弹簧弹性势能的最大值是多大？
15．相距为的足够长的金属直角导轨如图甲所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量相同的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，细杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，细杆、电阻分别为，。整个装置处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中。当在平行于水平导轨的拉力作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，杆也同时从静止开始沿导轨向下运动。测得拉力与时间的关系如图乙所示。（）
（1）求杆的加速度大小和质量；
（2）当杆达到最大速度时，求杆的速度大小；
（3）若从开始到杆达到最大速度的过程中拉力做了的功，求该过程中杆所产生的焦耳热。
参考答案
1．D 2．C 3．B 4．A 5．D 6．A 7．BC 8．AD 9．AD 10．ACD
11． AB 1.25 CD##DC
12． 甲 0.5T 2∶3
13．【解析】
（1）颠球时，球在空中做竖直上抛运动，每次下降的时间为，则
由对称性可知，上升时间等于下落时间
解得
（2）足球与头部接触瞬间的速度大小
对球受力分析，以竖直向上为正方向，由动量定理可得
解得
根据牛顿第三定律，足球对该同学头部的平均作用力
14．【解析】
（1）设小球到达最低点与Q碰撞前速度大小为，根据机械能守恒定律有
根据动量守恒定律有
联立解得
即碰撞后瞬间小物块Q的速度是3m/s。
（2）设Q恰好返回平板车左端时，Q与平板车的共同速度为时，根据动量守恒定律，有
解得
根据能量守恒定率有
解得
即小物块Q受到的滑动摩擦力f是2N。
（3）小物块Q压缩弹簧的过程中，Q与平板车的速度相等时，弹簧弹性势能最大，设速度为，根据动量守恒定律有
根据能量守恒定率有
解得
即弹簧弹性势能的最大值是1.5J。
15．【解析】
（1）ab杆在t时刻所受安培力大小为 ①
对ab杆根据牛顿第二定律有 ②
由①②可得 ③
结合F-t图像解得
a=10m/s2 ④
m=0.1kg ⑤
（2）当cd杆速度最大时，根据平衡条件有 ⑥
解得v1=2m/s ⑦
从开始到cd杆达到最大速度所经历的时间为 ⑧
此过程中ab杆运动的位移大小为 ⑨
设此过程中回路中的平均感应电流为，对cd杆根据动量定理有 ⑩
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律综合得
联立⑧⑨⑩ 解得

（3）对ab杆根据功能关系可得从开始到 cd 杆达到最大速度的过程中回路中产生的总焦耳热为

根据焦耳定律可得