陕西省榆林市第十中学2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 陕西省榆林市第十中学2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-10 08:40:45 | ||
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文档简介
试卷类型：C
榆林市第十中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试题
注意事项：
1.本试卷共6页，全卷满分100分；
2.答题前，考生务必先认真核对条形码上的姓名、考生号和座位号.无误后将本人姓名、考生号和座位号填写在相应位置；
3.选择题填涂时，须用涂卡（2B）铅笔按■图示规范填涂；非选择题须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写；
4.必须在题目所指示的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效；
5.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题卷不回收.
第Ⅰ卷（选择题 共48分
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，计48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1.下列四个图像中能大致反映自由落体运动规律的是（ ）
A. B. C. D.
2.如图所示，用一根不可伸长的轻质绝缘细线将一通有恒定电流的金属棒挂在图示位置，电流方向垂直纸面向外，现在空间中加一匀强磁场，要使金属棒保持在图示位置静止且磁感应强度最小，则所加磁场方向应为（ ）
A.沿细线向上 B.竖直向上 C.水平向右 D.水平向左
3.如图所示，车载玩具—弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置.现用手竖直向下压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手.公仔的头部经过时间t，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零此过程弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量.在公仔头部上升的过程中（ ）
A.公仔头部的机械能守恒 B.公仔头部的加速度先增大后减小
C.弹簧弹力冲量的大小为 D.弹簧弹力对公仔头部所做的功为零
4.一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A.衰变后钍核的动能等于粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间
D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
5.某空间区域的竖直平面内存在电场，其中一条竖直的电场线如图甲中虚线所示.一带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线向下运动.以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示，不计空气阻力.从O到的过程中（ ）
A.电场力变小 B.电场强度方向向下
C.电势降低 D.电势能变小
6.如图所示，一半圆弧形细杆竖直固定在水平地面上，为其水平直径，圆弧半径.质量为的小圆环（可视为质点，小环直径略大于杆的粗细）套在田杆上，在大小为50N、沿圆的切线方向的拉力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时对细杆的压力恰好为0.已知取3.14，重力加速度g取10，在这一过程中摩擦力做功为（ ）
A.66.6J B.-66.6J C.210.6J D.-210.6J
7.在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和2v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时与乙球落至斜面时相比较（ ）
A.速度方向不同 B.下落高度为1∶2
C.速率之比为1∶2 D.水平距离之比为1∶2
8.如图所示，在直线上方空间有垂直于线框平面的匀强磁场，磁感应强度为B.顶角为60°、电阻为R、半径为L的扇形线框绕O点以角速度逆时针匀速转动，在连续转动过程中，线框中感应电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.
9.在万有引力定律建立的过程中，“月—地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力.完成“月一地检验”需要知道的物理量有（ ）
A.月球和地球的质量 B.引力常量G和月球公转周期
C.地球半径和“月一地”中心距离 D.月球公转周期和地球表面重力加速度g
10.如图，两根足够长的光滑平行金属导轨、倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好.现在同时由静止释放带电微粒和金属棒，则（ ）
A.金属棒一直加速下滑
B.金属棒最终可能匀速下滑
C.金属棒下滑过程中M板电势高于N板电势
D.带电微粒可能静止不动
11.如图所示，理想自耦变压器是在铁芯上只绕一个线圈，移动开关S，可以改变原线圈的匝数.a和b两个接线柱将线圈三等分，开关接a时，电压表的读数为，电流表的读数为，电阻R消耗的电功率为；开关接b时，电压表的读数为，电流表的读数为，电阻R消耗的电功率为，则（ ）
A. B. C. D.
12.如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块能恰好静止在粗糙的斜面上.在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，两幅图中，滑块、斜面都静止，则以下说法中正确的是（ ）
A.甲图滑块受到斜面的摩擦力大小为
B.甲图斜面受到地面的摩擦力为
C.乙图中时，滑块恰好不受摩擦力
D.小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大
第Ⅱ卷（非选择题 共52分
（一）必考题：共40分.每道试题考生都必须做答.
二、实验题（本大题共2小题，计15分）
13.（6分）某同学利用图甲所示装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数.
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则__________；
（2）将物块从A点由静止释放，用数字毫秒计测得遮光条通过B点光电门的时间，A、B两点间的距离，则物块运动的加速度大小__________；（结果保留两位有效数字）
（3）若物块和遮光条的总质量为M，重物的质量为m，物块的加速度大小为a，重力加速度大小为g，则物块与水平桌面间的动摩擦因数___________.
14.（9分）为探究电源的输出功率P与外电路的电阻R之间的关系，某同学设计了如图甲所示的实验电路.实验中以蓄电池作为电源，为了便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻，把它们看作一个新电源（图中虚线框内部分）.实验中，多次调节外电阻R，读出电压表和电流表的示数U和I，由测得的数据描绘出如图乙所示的图像.
（1）根据题述及图上信息可以得到，新电源输出功率的最大值为__________W，对应的外电阻的阻值为__________Ω；
（2）若与电源串联的定值电阻的阻值，则可以求得蓄电池的电动势__________V，内电阻__________Ω；
（3）该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差.在下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的图像；虚线是该电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的图像，则可能正确的是______.
三、计算题（本大题共2小题，计25分，解答应写出文字说明、计算过程或演算步骤，只写出结果的不得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（10分）如图所示为某小组设计的节能运输的实验装置.小车携带货物从斜面顶端无初速度滑下.小车压缩轻弹簧，速度减为零时货物被卸下，空车恰好可以回到斜面顶端.已知斜面顶端到弹簧的距离，倾角，空车质量，小车在斜面上运动时受到的阻力等于重力的0.1倍.因弹簧的劲度系数较大，小车与弹簧的接触过程极短，g取10.
（1）求小车沿斜面下滑的时间t.
（2）求弹簧的最大弹性势能.
（3）若运送货物的质量M较大，小车返回到斜面顶端时会腾空.为保证安全，小车腾空的高度不超过0.1m，求M的最大值.
16.（15分）如图所示，在坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域，半径为，圆心坐标为，磁场方向垂直平面.在x轴上有坐标的P点，两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向同时射入磁场，电子a的入射方向为y轴正方向，b的入射方向与y轴正方向夹角为.电子a经过磁场偏转后从y轴上的点进入第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为，匀强电场宽度为.已知电子质量为m，电荷量为e，不计重力及电子间的相互作用.求：
（1）磁场的磁感应强度B的大小；
（2）a、b两个电子经过电场后到达x轴的坐标差.
（二）选考题：共12分.请考生从给出的2道题目中任选一题做答.如果多做，则按第一题即【选修3-3】计分.
17.【选修3-3】（12分）
（1）（4分）下列说法中正确的是___________.（填正确答案标号.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大
B.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
C.第二类永动机和第一类永动机都不能制成，原因也是相同的
D.某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为
（2）（8分）如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途.图（b）为某一“系留气球”的简化模型图：主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊与大气连通.轻弹簧右端固定、左端与活塞连接.当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态.在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩.当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的.已知地面大气压强、温度，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计.
（ⅰ）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p；
（ⅱ）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变.气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的.求气球驻留处的大气温度T.
18.【选修3-4】（12分）
（1）（4分）下列说法正确的是____________.（填正确答案标号.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
A.若宇航员把摆钟由地球搬到月球表面，摆钟会变慢
B.做简谐运动的弹簧振子，当它每次经过同一位置时，加速度与速度一定相同
C.机械波在介质中的传播速度仅由介质本身的性质决定，而与机械波的频率无关
D.交通警察向远离警车的车辆发送频率为f的超声波，测得返回警车的超声波频率将大于f
（2）（8分）如图所示，水平地面上放有一长方形玻璃砖，光源发出与水平方向夹角为的一细束光，光线进入玻璃砖后经过一次反射从右侧面折射而出，恰好照到玻璃砖右侧地面上与关于玻璃砖对称的点.已知光线射入玻璃砖的位置到玻璃砖上表面的距离为a，玻璃砖左右两表面间的距离为b，真空中光速为c.求：
（ⅰ）玻璃砖的折射率；
（ⅱ）该束光在玻璃砖中传播的时间t.
试卷类型：C
榆林市第十中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，计48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1.D 2.A 3.C 4.B 5.A 6.B 7.C 8.D 9.CD 10.AC 11.AC 12.ACD
（一）必考题：共40分.每道试题考生都必须做答.
二、实验题（本大题共2小题，计15分）
13.（6分）（1）0.375（2分）
（2）0.20（2分）
（3）（2分）
14.（9分）（1）1.125 8（每空2分）
（2）6（2分） 1（1分）
（3）C（2分）
三、计算题（本大题共2小题，计25分，解答应写出文字说明、计算过程或演算步骤，只写出结果的不得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（10分）解：（1）对小车和货物整体受力分析，根据牛顿第二定律
解得 （2分）
由运动学公式，解得 （2分）
（2）根据空车恰好可以反弹到斜面顶端，由能量守恒可得 （2分）
（3）设小车允许离开斜面的最大速度为v，则有 （1分）
根据能量守恒有 （2分）
解得 （1分）
16.（15分）解：（1）由题意可知a电子做圆周运动的半径 （1分）
（1分）
可得 （1分）
（2）两电子轨迹如图.根据几何分析，为菱形，所以与平行.又因为轴，轴，所以粒子出磁场速度方向平行于x轴，即b电子经过磁场偏转后，也恰好沿x轴正方向进入电场 .（1分）
a电子在电场中，， （3分）
当，解得，即a电子恰好击中x轴上坐标为的位置 （1分）
b电子进入电场时在y轴上的位置为 （1分）
当b沿y方向运动后离开电场，此后与x轴方向成做匀速直线运动. （1分）
此时有， （2分）
解得 （1分）
由几何关系有 （1分）
解得 （1分）
（二）选考题：共12分.请考生从给出的2道题目中任选一题做答.如果多做，则按第一题即【选修3-3】计分.
17.【选修3-3】（12分）
（1）（4分）AB
（2）（8分）解：（ⅰ）对于封闭的氦气，其初态的压强，体积为
末态的压强，体积
发生等温变化过程，则有
解得 （2分）
（ⅱ）设左、右挡板间距离为L，活塞面积为S，弹簧劲度系数为k，温度达到平衡后，氦气压强为，体积为 （1分）
活塞与右挡板刚好接触时，对活塞由平衡条件得，又有 （1分）
温度达到平衡后，对活塞由平衡条件得 （1分）
解得 （1分）
由理想气体状态方程得
解得 （2分）
18.【选修3-4】（12分）
（1）（4分）AC
（2）（8分）解：（ⅰ）光线从空气以入射角射入玻璃时，设折射角为，由折射定律有 （2分）
光线经玻璃砖反射后，射到玻璃砖右侧面时的入射角等于，折射角为，和到玻璃砖距离相等，由对称性可知光线进入与射出玻璃砖的位置等高，则有 （1分）
解得 （1分）
（ⅱ）该束光在玻璃砖中传播的距离为 （1分）
传播的速度为 （2分）
光在玻璃砖中传播的时间为 （1分）
榆林市第十中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试题
注意事项：
1.本试卷共6页，全卷满分100分；
2.答题前，考生务必先认真核对条形码上的姓名、考生号和座位号.无误后将本人姓名、考生号和座位号填写在相应位置；
3.选择题填涂时，须用涂卡（2B）铅笔按■图示规范填涂；非选择题须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔书写；
4.必须在题目所指示的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效；
5.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题卷不回收.
第Ⅰ卷（选择题 共48分
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，计48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1.下列四个图像中能大致反映自由落体运动规律的是（ ）
A. B. C. D.
2.如图所示，用一根不可伸长的轻质绝缘细线将一通有恒定电流的金属棒挂在图示位置，电流方向垂直纸面向外，现在空间中加一匀强磁场，要使金属棒保持在图示位置静止且磁感应强度最小，则所加磁场方向应为（ ）
A.沿细线向上 B.竖直向上 C.水平向右 D.水平向左
3.如图所示，车载玩具—弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置.现用手竖直向下压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手.公仔的头部经过时间t，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零此过程弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量.在公仔头部上升的过程中（ ）
A.公仔头部的机械能守恒 B.公仔头部的加速度先增大后减小
C.弹簧弹力冲量的大小为 D.弹簧弹力对公仔头部所做的功为零
4.一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A.衰变后钍核的动能等于粒子的动能
B.衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小
C.铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间
D.衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量
5.某空间区域的竖直平面内存在电场，其中一条竖直的电场线如图甲中虚线所示.一带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线向下运动.以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示，不计空气阻力.从O到的过程中（ ）
A.电场力变小 B.电场强度方向向下
C.电势降低 D.电势能变小
6.如图所示，一半圆弧形细杆竖直固定在水平地面上，为其水平直径，圆弧半径.质量为的小圆环（可视为质点，小环直径略大于杆的粗细）套在田杆上，在大小为50N、沿圆的切线方向的拉力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时对细杆的压力恰好为0.已知取3.14，重力加速度g取10，在这一过程中摩擦力做功为（ ）
A.66.6J B.-66.6J C.210.6J D.-210.6J
7.在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和2v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上.甲球落至斜面时与乙球落至斜面时相比较（ ）
A.速度方向不同 B.下落高度为1∶2
C.速率之比为1∶2 D.水平距离之比为1∶2
8.如图所示，在直线上方空间有垂直于线框平面的匀强磁场，磁感应强度为B.顶角为60°、电阻为R、半径为L的扇形线框绕O点以角速度逆时针匀速转动，在连续转动过程中，线框中感应电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.
9.在万有引力定律建立的过程中，“月—地检验”证明了维持月球绕地球运动的力与地球对苹果的力是同一种力.完成“月一地检验”需要知道的物理量有（ ）
A.月球和地球的质量 B.引力常量G和月球公转周期
C.地球半径和“月一地”中心距离 D.月球公转周期和地球表面重力加速度g
10.如图，两根足够长的光滑平行金属导轨、倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好.现在同时由静止释放带电微粒和金属棒，则（ ）
A.金属棒一直加速下滑
B.金属棒最终可能匀速下滑
C.金属棒下滑过程中M板电势高于N板电势
D.带电微粒可能静止不动
11.如图所示，理想自耦变压器是在铁芯上只绕一个线圈，移动开关S，可以改变原线圈的匝数.a和b两个接线柱将线圈三等分，开关接a时，电压表的读数为，电流表的读数为，电阻R消耗的电功率为；开关接b时，电压表的读数为，电流表的读数为，电阻R消耗的电功率为，则（ ）
A. B. C. D.
12.如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量为2m，滑块能恰好静止在粗糙的斜面上.在图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，两幅图中，滑块、斜面都静止，则以下说法中正确的是（ ）
A.甲图滑块受到斜面的摩擦力大小为
B.甲图斜面受到地面的摩擦力为
C.乙图中时，滑块恰好不受摩擦力
D.小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大
第Ⅱ卷（非选择题 共52分
（一）必考题：共40分.每道试题考生都必须做答.
二、实验题（本大题共2小题，计15分）
13.（6分）某同学利用图甲所示装置测量物块与水平桌面间的动摩擦因数.
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则__________；
（2）将物块从A点由静止释放，用数字毫秒计测得遮光条通过B点光电门的时间，A、B两点间的距离，则物块运动的加速度大小__________；（结果保留两位有效数字）
（3）若物块和遮光条的总质量为M，重物的质量为m，物块的加速度大小为a，重力加速度大小为g，则物块与水平桌面间的动摩擦因数___________.
14.（9分）为探究电源的输出功率P与外电路的电阻R之间的关系，某同学设计了如图甲所示的实验电路.实验中以蓄电池作为电源，为了便于进行实验和保护蓄电池，该同学给蓄电池串联了一个定值电阻，把它们看作一个新电源（图中虚线框内部分）.实验中，多次调节外电阻R，读出电压表和电流表的示数U和I，由测得的数据描绘出如图乙所示的图像.
（1）根据题述及图上信息可以得到，新电源输出功率的最大值为__________W，对应的外电阻的阻值为__________Ω；
（2）若与电源串联的定值电阻的阻值，则可以求得蓄电池的电动势__________V，内电阻__________Ω；
（3）该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差.在下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的图像；虚线是该电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的图像，则可能正确的是______.
三、计算题（本大题共2小题，计25分，解答应写出文字说明、计算过程或演算步骤，只写出结果的不得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（10分）如图所示为某小组设计的节能运输的实验装置.小车携带货物从斜面顶端无初速度滑下.小车压缩轻弹簧，速度减为零时货物被卸下，空车恰好可以回到斜面顶端.已知斜面顶端到弹簧的距离，倾角，空车质量，小车在斜面上运动时受到的阻力等于重力的0.1倍.因弹簧的劲度系数较大，小车与弹簧的接触过程极短，g取10.
（1）求小车沿斜面下滑的时间t.
（2）求弹簧的最大弹性势能.
（3）若运送货物的质量M较大，小车返回到斜面顶端时会腾空.为保证安全，小车腾空的高度不超过0.1m，求M的最大值.
16.（15分）如图所示，在坐标系第二象限内有一圆形匀强磁场区域，半径为，圆心坐标为，磁场方向垂直平面.在x轴上有坐标的P点，两个电子a、b以相同的速率v沿不同方向同时射入磁场，电子a的入射方向为y轴正方向，b的入射方向与y轴正方向夹角为.电子a经过磁场偏转后从y轴上的点进入第一象限，在第一象限内紧邻y轴有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为，匀强电场宽度为.已知电子质量为m，电荷量为e，不计重力及电子间的相互作用.求：
（1）磁场的磁感应强度B的大小；
（2）a、b两个电子经过电场后到达x轴的坐标差.
（二）选考题：共12分.请考生从给出的2道题目中任选一题做答.如果多做，则按第一题即【选修3-3】计分.
17.【选修3-3】（12分）
（1）（4分）下列说法中正确的是___________.（填正确答案标号.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
A.气体放出热量，其分子的平均动能可能增大
B.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
C.第二类永动机和第一类永动机都不能制成，原因也是相同的
D.某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为
（2）（8分）如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途.图（b）为某一“系留气球”的简化模型图：主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊与大气连通.轻弹簧右端固定、左端与活塞连接.当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态.在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩.当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的.已知地面大气压强、温度，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计.
（ⅰ）设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p；
（ⅱ）气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变.气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的.求气球驻留处的大气温度T.
18.【选修3-4】（12分）
（1）（4分）下列说法正确的是____________.（填正确答案标号.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
A.若宇航员把摆钟由地球搬到月球表面，摆钟会变慢
B.做简谐运动的弹簧振子，当它每次经过同一位置时，加速度与速度一定相同
C.机械波在介质中的传播速度仅由介质本身的性质决定，而与机械波的频率无关
D.交通警察向远离警车的车辆发送频率为f的超声波，测得返回警车的超声波频率将大于f
（2）（8分）如图所示，水平地面上放有一长方形玻璃砖，光源发出与水平方向夹角为的一细束光，光线进入玻璃砖后经过一次反射从右侧面折射而出，恰好照到玻璃砖右侧地面上与关于玻璃砖对称的点.已知光线射入玻璃砖的位置到玻璃砖上表面的距离为a，玻璃砖左右两表面间的距离为b，真空中光速为c.求：
（ⅰ）玻璃砖的折射率；
（ⅱ）该束光在玻璃砖中传播的时间t.
试卷类型：C
榆林市第十中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，计48分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分）
1.D 2.A 3.C 4.B 5.A 6.B 7.C 8.D 9.CD 10.AC 11.AC 12.ACD
（一）必考题：共40分.每道试题考生都必须做答.
二、实验题（本大题共2小题，计15分）
13.（6分）（1）0.375（2分）
（2）0.20（2分）
（3）（2分）
14.（9分）（1）1.125 8（每空2分）
（2）6（2分） 1（1分）
（3）C（2分）
三、计算题（本大题共2小题，计25分，解答应写出文字说明、计算过程或演算步骤，只写出结果的不得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（10分）解：（1）对小车和货物整体受力分析，根据牛顿第二定律
解得 （2分）
由运动学公式，解得 （2分）
（2）根据空车恰好可以反弹到斜面顶端，由能量守恒可得 （2分）
（3）设小车允许离开斜面的最大速度为v，则有 （1分）
根据能量守恒有 （2分）
解得 （1分）
16.（15分）解：（1）由题意可知a电子做圆周运动的半径 （1分）
（1分）
可得 （1分）
（2）两电子轨迹如图.根据几何分析，为菱形，所以与平行.又因为轴，轴，所以粒子出磁场速度方向平行于x轴，即b电子经过磁场偏转后，也恰好沿x轴正方向进入电场 .（1分）
a电子在电场中，， （3分）
当，解得，即a电子恰好击中x轴上坐标为的位置 （1分）
b电子进入电场时在y轴上的位置为 （1分）
当b沿y方向运动后离开电场，此后与x轴方向成做匀速直线运动. （1分）
此时有， （2分）
解得 （1分）
由几何关系有 （1分）
解得 （1分）
（二）选考题：共12分.请考生从给出的2道题目中任选一题做答.如果多做，则按第一题即【选修3-3】计分.
17.【选修3-3】（12分）
（1）（4分）AB
（2）（8分）解：（ⅰ）对于封闭的氦气，其初态的压强，体积为
末态的压强，体积
发生等温变化过程，则有
解得 （2分）
（ⅱ）设左、右挡板间距离为L，活塞面积为S，弹簧劲度系数为k，温度达到平衡后，氦气压强为，体积为 （1分）
活塞与右挡板刚好接触时，对活塞由平衡条件得，又有 （1分）
温度达到平衡后，对活塞由平衡条件得 （1分）
解得 （1分）
由理想气体状态方程得
解得 （2分）
18.【选修3-4】（12分）
（1）（4分）AC
（2）（8分）解：（ⅰ）光线从空气以入射角射入玻璃时，设折射角为，由折射定律有 （2分）
光线经玻璃砖反射后，射到玻璃砖右侧面时的入射角等于，折射角为，和到玻璃砖距离相等，由对称性可知光线进入与射出玻璃砖的位置等高，则有 （1分）
解得 （1分）
（ⅱ）该束光在玻璃砖中传播的距离为 （1分）
传播的速度为 （2分）
光在玻璃砖中传播的时间为 （1分）
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