广东省佛山市顺德市2021-2022学年高二下学期期末考试模拟物理试题（Word版含答案）

顺德市2021-2022学年高二下学期期末考试模拟
物理试卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。
1.一个做简谐运动的物体，频率为25Hz，那么它从一侧最大位移的中点，第一次振动到另一侧最大位移的中点所用的时间（ ）
A.等于0.01s B.一定小于0.01s C.可能大于0.01s D.无法确定
2.处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。下列说法不正确的是（ ）
A.两个振源S1和S2的振动频率一定相同
B.M点为振动加强点，其振幅为A
C.N点始终处在平衡位置
D.从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为0
3.如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A.在冰晶中，b光的传播速度较大
B.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大
C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
D.用同一装置做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更宽
4.磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图（从后面朝前看），过山车的两侧装有铜片，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是（ ）
A.磁力刹车利用了电流的磁效应
B.磁力刹车属于电磁驱动现象
C.磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能
D.过山车的质量越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
5.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方：Q正等于（ ）
A.1: B.：1 C.1:2 D.2:1
6.如图表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（ ）
A.电容器正在充电 B.电感线圈中的磁场能正在增加
C.电感线圈中的电流正在减小 D.该时刻自感电动势正在阻碍电流减小
7.目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中正确的是（ ）
A.自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器
B.走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器
C.发光二极管是一种常用的光传感器，其作用是将光信号转换为电信号
D.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全选对得6分，漏选得3分，错选、不选得0分。
8.竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度大小为B=0.5T，导体ab及cd长均为0.2m，电阻均为0.1Ω，重均为0.1N，现用力向上推动导体ab，使之匀速上升（与导轨接触良好），此时cd恰好静止不动，那么ab上升时，下列说法正确的是（ ）
A.ab受到的推力大小为4N B.ab向上的速度为2m/s
C.在2s内，推力做功转化的电能是0.4J D.在2s内，推力做功为0.6J
9.图甲表示一列简谐横波在t=17s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图像，由甲、乙两图中所提供的信息可知，下列说法正确的是（ ）
A.该波的波长为1.5m
B.该波的振幅为0.1cm
C.该波的传播速度为0.5m/s，方向沿x轴正方向
D.质点P在t=4.25s时沿y轴负方向运动
10.下列说法中符合实际的是（ ）
A.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象
B.根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度
C.利用激光的相干性好可以进行精准的测距
D.光波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象
三、实验题：本大题共2小题，共16分
11.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，量角器，圆规，笔，图钉，白纸。
（1）某同学用图钉将白纸按在绘图板上，如图甲所示，先在白纸上画出一条直线aa′作为界面，过aa′上的一点O画出界面的法线NN′，并画一条线段AO作为入射光线。把平行玻璃砖平放在白纸上，使它的长边与aa′对齐，画出玻璃砖的另一条长边bb′。下列实验操作步骤的正确顺序是__________。
①在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2，透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向，直到P1的像被P2挡住。
②移去玻璃砖，连接P3、P4并延长交bb′于O′，连接OO′即为折射光线，入射角θ1=∠AON，折射角θ2=∠O′ON′。
③在观察的这一侧依次插两枚大头针P3、P4使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像及P3，记下P3、P4的位置。
④改变入射角θ1，重复实验，记录相关测量数据
⑤用量角器测出入射角和折射角。
（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是____________。
A. B.
C. D.
（3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点0为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN′的垂线，垂足分别为C、D点，如图乙所示，则玻璃的折射率n=___________。（用图中线段的字母表示）
（4）如图丙所示，一同学在纸上画玻璃砖的两个界面aa′和bb′时，不小心将两界面aa′、bb′间距画得比玻璃砖宽度大些，则测得的折射率____________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12.某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
（1）如图甲所示，用游标卡尺测量摆球直径，摆球直径为__________cm。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量据线长，通过计算得到摆长L。
（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0，单摆每经过最低点记
一次数，当数到n=80时秒表的示数如图乙所示，该单摆的周期T=_________s。（结果保留三位有效数字）
（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2-L图像如图丙所示，图线斜率的物理意义是__________。
A.g B. C. D.
四、简答题（12分）
13.如图甲所示是宽度均为L=0.25m的匀强磁场区域，磁感应强度大小B=1T，方向相反。一边长L=0.25m、质量m=0.1kg、电阻R=0.25Ω的正方形金属线框，在外力作用下，以初速度v=5m/s匀速穿过磁场区域。
（1）取顺时针方向为正，在图乙中作出i-t图像，并写出分析过程；
（2）求线框穿过磁场区域的过程中外力做的功。
四、计算题（共26分）
14.如图所示，线圈abcd的面积是0.1m2，共100匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻R=8Ω，匀强磁场的磁感
应强度为，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：
（1）转动中感应电动势的最大值和有效值；
（2）电路中交流电压表和电流表的示数；
（3）线圈由图示位置转过的过程中，交变电动势的平均值。
15.如图所示为半径为R的半球玻璃体的横截面，圆心为O，MN为过圆心的一条竖直线，现有一单色光沿截面射向半球面，方向与底面垂直，入射点为B，且∠A0B=60°，已知该玻璃的折射率为。求：
（1）光线PB经半球玻璃体折射后的光线与MN直线的交点D（图中未画出）到顶点A的距离并作出光路图；
（2）光线PB以B点为轴，从图示位置沿顺时针方向逐渐旋转60°的过程，请问光线射到半球玻璃体底面时，是否会发生全反射？请说明理由。
顺德市2021-2022学年高二下学期期末考试模拟
物理
参考答案
1．C
物体振动的频率，则周期
简谐运动中，越衡位置，物体运动速度越大，物体从一侧最大位移的中点运动到平衡位置的时间小于，第一次从平衡位置运动到另一侧最大位移的中点所用的时间也小于，则总时间小于，即小于0.01s
2．B
A．因为振源和发出的两列波形成稳定的干涉图样，故两列波为相干波，两个振源和的振动频率一定相同，故A正确，不符合题意；
B．M点为振动加强点，其振幅为2A，故B错误，符合题意；
C．两列简谐横波的振幅均为A，且N点为振动减弱点，故N点始终处在平衡位置，故C正确，不符合题意；
D．从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点均处在平衡位置，故竖直高度差为0，故D正确，不符合题意。
3．B
A．由题图乙可知，太阳光射入冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律可知，冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由知，在冰晶中a光的传播速度较大，故A错误；
B．由于冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，可知a光的波长大于b光的波长，根据可知通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大，故B正确；
C．同种玻璃对a光的折射率较小，由临界角公式可知，a光发生全反射的临界角较大，故C错误；
D．用同一装置做单缝衍射实验，由于a光的波长较长，故a光的中央亮条纹更宽，故D错误。
4．C
AB．磁力刹车过程会产生涡流，属于电磁感应现象，并非是电流的磁效应，也不属于电磁驱动现象，选项A、B错误；
C．磁力刹车的过程中，铜片穿过磁铁时产生涡流，在磁场中受到安培力作用，阻碍过山车的运动，故磁力刹车的过程中动能转化为电能，最终转化成内能，选项C正确；
D．过山车的速度越大，进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大，和质量无关，选项D错误。
5．D
由有效值概念知，一个周期内产生的热量
可得
6．B
由题图线圈内部磁感应强度的方向和安培定则可知，从上向下看，此时线圈中的电流沿逆时针方向流动，电容器正在放电，则电感线圈中的电流正在增大，电感线圈中的磁场能正在增加；由楞次定律可知，该时刻线圈中感应电动势正在阻碍电流增大，ACD错误，B正确。
7．A
A．自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器，故A正确；
B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中既有声音传感器，又有光传感器；但红外报警装置是应用了红外线传感器、故B错误；
C．发光二极管不是光传感器，故C错误；
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，故D错误。
8．BC
A．对两导体棒组成的整体，合力为零，根据平衡条件，ab棒受到的推力为
故A错误；
B．对ab棒，根据平衡条件，有
联立可得
故B正确；
C．在2s内，推力做功转化的电能全部转化为内能，有
代入数据得
故C正确；
D．在2s内，推力做功为
故D错误。
9．BC
AB．由题图甲可知，波长，振幅，A错误B正确；
C．由题图乙可知，周期，故波速
时，质点P在平衡位置向下振动，故波向右传播，C正确；
D．根据题图乙可知，质点P在时位移为正，在向上振动，D错误。
10．ABD
A．用标准单面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉现象，A正确；
B．根据多普勒效应，由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，B正确；
C．利用激光平行度好，可以用在雷达上进行精确的测距，C错误；
D．干涉、衍射、反射和折射是波所特有的现象，光波和声波均能产生干涉、衍射、反射和折射现象，D正确。
11．①③②⑤④　D　　偏小
（1）［1］实验操作步骤的正确顺序是①③②⑤④；
（2）［2］入射光线与出射光线平行，并且光线在玻璃中与法线的夹角要小于光线在空气中与法线的夹角。故选D。
（3）［3］由图可知，
根据折射定律得
（4）［4］该同学测定折射率时，作出的折射光线如图中虚线所示
实线表示实际光线，可见将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些折射角增大，则由折射定律
可知，折射率n将偏小。
12．2.26　1.68或者1.69　D
（1）［1］图甲为10分度游标卡尺，精确值为0.1mm，根据其示数可得摆球直径为
（2）［2］由图示秒表可知，秒表示数为
单摆的周期为
（3）［3］由单摆周期公式
可得
则图像的斜率为
13．（1）
一、线框进入Ⅰ区域过程，电流
由楞次定律及安培定则可知，此过程中电流为正值，时间间隔；
二、当线框由Ⅰ区域进入Ⅱ区域时，线框两条边都切割磁感线产生电动势，
由右手定则可知右边电流向上，左边电流向下，因此叠加
电流为负值，时间间隔；
三、当线框出Ⅱ区域时，有，电流为正值，时间间隔
（2）因为线框匀速运动，所以外力做的功等于电流做的功
14．（1）100V，；（2），；（3）
（1）由题意交流电的频率
角速度为
最大值
感应电动势的有效值
（2）线圈电阻为2Ω，外接电阻，根据闭合电路欧姆定律，则交流电压表的电压
而电流表的示数
（3）线圈由图示位置转过的过程中
这段时间内的平均值
15．（1）作出光路图如图所示
由图知，在半球面光的入射角，根据
由
解得
由几何知识得，光线射到底面时的入射角等于30°，根据折射定律得，由几何关系可得
则
（2）光线PB以B点为轴，从图示位置沿顺时针方向逐渐旋转60°后，光线沿直线射到O点，在底面的入射角为60°，由
可得全反射临界角
由于光线由底面射向空气是光由光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角，会发生全反射现象。