咸阳市2021-2022学年高二下学期期末教学质量检测
物理试题
注意事项:
1.本试题共6页,满分100分,时间90分钟.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上.
3.回答选择题时,连出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
学校4.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收
第I卷(选择题 共40分)
一、选择题(本大题10小题,每小题4分,计40分,其中1~7题为单选题,每题有一项是正确的.第8~10为多选题,每题有几项是正确的,全部选对得4分,漏选得2分,错选、不选得0分)
1.以某一初速度从地面竖直向上抛出一个排球,并落回地面,排球受到的空气阻力大小恒定,以向上为正方向,以下描述此过程的速度v随时间t变化的图像中正确的是
A. B. C. D.
2.2022年5月10号,“天舟四号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱,已知空间站在距离地球表面约400km圆轨道上运行,地球同步卫星离地高度约为36000km.与地球同步卫星相比,空间站的
A.线速度大 B.角速度小 C.运行周期大 D.向心加速度小
3.如图所示是电子枪部分的原理图,阴极发射的电子在强电场的作用下从阴极飞向阳极,虚线是其中一个电子的运动路线,实线是电场线,A、B、C是电场中的三个点,下列说法正确的是
A. C点的电势比A点低
B. A点的电场强度比B点的电场强度大
C.电子从A运动到B的过程电势能增大
D.从A到B电子的加速度不断增大
4.2021年入冬后,由于入冬早、降温快,我国多地电网最大负荷屡创新高,电力供应形势紧张,多地通知错峰生产,拉闸限电,尽力保障各地电网平稳运行和电力可靠供应,远距离输电的简化电路如图所示.设发电机输出电压稳定,变压器都是理想的,当用户端拉闸限电时,下列说法正确的是
A.发电机输出的功率变大 B.输电线路中损失的功率变大
C.降压变压器原线圈两端的电压变大 D.通过升压变压器原线圈中的电流变大
5.在建造房屋的过程中,建筑工人用轻绳穿过与重物固定连接的光滑圆环.将重物从高台运送到地面的过程,可以简化为如图所示的情景:工人甲和乙站在同一水平高台上分别握住轻绳,甲在A点静止不动,乙站在B点缓慢释放轻绳,使重物下降.在乙释放一小段轻绳的过程中,下列分析正确的是
A.绳的拉力大小不变
B.工人甲受到高台的支持力不变
C.工人甲受到高台的摩擦力变大
D.工人甲受到高台和绳的作用力的合力变大
6.如图所示,两块水平放置的全属板距离为d.用导线、开关K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向下的变化磁场B中,两板间有一个质量为m、电荷量为的油滴恰好处于静止状态,重力加速度为g,则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是
A.正在增加, B.正在增加,
C.正在减弱, D.正在减弱,
7.在匀强磁场中有一个原来静止的氡原子核(),它发生衰变放射出的粒子X与反冲核钋核()分别在磁场中做匀速圆周运动,则
A.衰变过程中动量守恒,机械能守恒
B.粒子X与反冲核在磁场中运动的轨迹互为内切圆
C.粒子X与反冲核的轨迹半径之比为42:1
D.粒子X与反冲核的运动周期之比为42:1
8.下列四幅图分别对应着四种说法,其中正确的是
甲 乙 丙 丁
A.图甲说明发生光电效应时,频率大的光对应的饱和电流一定大
B.根据射线的特点可知,图乙中射线1、2、3分别是α射线、γ射线、β射线
C.图丙说明氧原子核衰变时的规律是:每过3.8天,原子核发生衰变的数量下降一半
D.图丁为氢原子的能级示意图,用光子能量为1.89eV的光直接照射大量处于n=2激发态的氢原子,可以产生3种不同频率的光子
9.如图所示,甲、乙两人静止在冰面上,甲沿水平方向推了乙一下(作用时间极短),结果两人向相反方向滑去,已知甲与乙的质量之比为3:4,他们与冰面间的动摩擦因数相同.则下列判断正确的是
A.甲对乙的推力大小与乙对甲的推力大小之比为4:3
B.甲、乙分离时甲的速率与乙的速率之比为4:3
C.甲、乙分离瞬间甲、乙的动能之比为1:1
D.从分离到两人停止,甲滑行的距离与乙滑行的距离之比为16:9
10.发电机输出交流电的电压图像如图甲所示,分别经图乙、丙的理想变压器给同一电热器供电,电热器上标有“220V,880W”字样,图中两变压器的原,副线圈匝数比相同,二极管为理想二极管,电流表为理想电表,已知图乙中电热器恰好正常工作,则下列说法正确的是
甲 乙 丙
A.变压器原、副线圈匝数比为
B.图丙中电热器的实际功率为440W
C.图丙中电流表的示数为2A
D.乙、丙两变压器副线圈中电流频率之比为
第II卷(非选择题 共60分)
(一)必考题:共48分,每道试题考生都必须做答.
二、实验题(本大题共2小题,计16分)
11.(8分)某同学先用图1所示装置测弹簧的劲度系数,再用该弹簧以图2所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2.
图1 图2 图3
(1)测劲度系数的实验步骤:
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上,将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁,将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐;
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码,记录每次钩码的总质量m及对应指针所指刻度值x;
c.在m-x坐标系上描点作图,作出的图像如图3所示.
由图像可知,弹簧的原长= cm,弹簧的劲度系数k= N/m.
(2)用图2所示装置测动摩擦因数,长木板B放在水平面上,物块A放在长木板上,并用(1)问中轻弹簧将物块A与竖直墙面连接,弹簧保持水平,用水平力F拉长木板B向左运动,A保持静止,测得这时弹簧的长度为l=10cm,已知物块A的质量为1kg,则物块A与长木板间的动摩擦因数μ= ;实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长,因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏 (选填“大”或“小”)
12.(8分)为较准确地测量一节干电池的电动势和内电阻(约2Ω),可使用的主要器材有:
A.电流表G:测量范围0~10mA,内电阻为100Ω;
B.电流表:测量范围0~0.4A,内电阻为1.5Ω;
C.电阻箱:电阻变化范围0~999.9Ω;
D.滑动变阻器:电阻变化范围0~20Ω;
E.开关一个、导线若干
(1)将电流表G改装成2V的电压表,则与G串联的电阻箱的阻值应调为 (选填正确选项前字母).
A.50.0Ω B.70.0Ω C.100Ω D.100.0Ω
(2)将改装后的电流表G和电流表A接入电路,为了让测量及结果更方便准确,应选择的电路是 (选填“a”或“b”).
图(a) 图(b) 图(c)
(3)若选择正确的与电路图进行实验,得到电流表G和A的几组数据,并根据数据绘出了Ig-I图线如图(e)所示(Ig、I分别对应电流表G和A的示数),分析Ig-I图线可知,干电池的电动势为 V,内电阻为 Ω.(保留三位有效数字)
三、计算题(本大题共3小题,计32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)
13.(9分)如图所示,DE为水平面,OC为平台,平台距水平面0.8m高,一弹射游戏装置由安装在水平台面上O点的固定弹射器(将弹性势能全部转化为动能的装置)和圆管轨道组成,圆管轨道由内壁光滑的水平管道和半径为0.2m的圆形管道构成,入口在O点与弹射器相连,出口在圆形管道最低点A与平台平滑相切,AC长0.4m.某次游戏时,弹射器将一质量为0.1kg、尺寸略小于管径的滑块(可视为质点)快速弹入圆管轨道,滑块经过圆形管道后由出管口A射出.经过C点飞离平台,滑块在水平面上的落点与平台边缘C点的水平距离为1.6m,已知重力加速度为10,滑块与AC之间的动摩擦因数,不计空气阻力,求:
(1)滑块经过圆形管道最高点时受到管道的作用力大小;
(2)弹射器弹射前的弹性势能.
14.(10分)为了提高城市摩天大楼中电梯的运行效率并缩短候梯时间,人们设计了一种电磁驱动的无绳电梯,如图甲,图乙所示为电磁驱动的简化模型:光滑的平行长直金属导轨置于竖直面内,间距.导轨下端接有阻值的电阻,质量的导体棒(相当于电梯车厢)垂直跨接在导轨上,导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好,在导轨平面上存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场,导体棒始终处于磁场区域内,g取10.时刻,磁场以速度的速度匀速向上移动的同时静止释放该导体棒.
甲 乙
(1)求时刻导体棒的加速度大小;
(2)若导体棒随之运动并很快达到一个恒定速度,求该恒定速度的大小.
15.(13分)在平面坐标系第II象限内有沿y轴负方向的匀强电场,在第III象限内有一矩形区域OPQM,OP、OM分别与x轴、y轴重合,在该区域内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场(图中未画出).C、D为两个竖直平行金属板,两板之间的电压为U.一质量为m,电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近D板的S点由静止开始做加速运动,从y轴上处的A点垂直于y轴射入电场,粒子进入磁场时速度方向与x轴负方向夹角为,不计粒子的重力.
(1)求粒子运动到A点的速度大小;
(2)求匀强电场的场强大小E;
(3)粒子恰好从M点垂直y轴射出磁场,求匀强磁场的磁感应强度B的大小.
(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,则按第一题即模块[选修3—3]计分.
16.[选修3—3](共12分)
(1)(4分)如图所示,密闭容器内封闭一定质量的理想气体,经历A→B的等压过程和B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换),则下列说法正确的是 .(填正确选项前的字母,全部选对得4分,漏选得2分,错选、不选得0分)
A.A→B过程中,气体温度降低
B.A→B过程中,气体从外界吸收热量
C.B→C过程中,气体分子的平均动能变大
D.B→C单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变少
(2)(8分)如图,一定质量的理想气体用活塞封闭在固定的圆柱形气缸内,不计活塞与缸壁间的摩擦.现缓慢降低气体的温度使其从状态a出发,经等压过程到状态b,即刻锁定活塞,再缓慢加热气体使其从理想气体状态b经等容过程到达状态c.已知气体在状态a的体积为4V、压强为p、温度为,在状态b的体积为V,在状态c的压强为4p,求:
(i)气体在状态b的温度;
(ii)从状态a经b再到c的过程中,气体总体是吸热还是放热,吸收或放出的热量为多少?
17.[选修3-4】(共12分)
(1)(4分)某次地震中,纵波波速为7km/s,横波波速为3.2km/s,地震波频率为10Hz.M点观察者在接收到纵波15.3s后才接收到横波,从横波传到M点的时刻开始计时,图甲为横波引起的M点的振动图像,图乙为时刻的横波波动图像,则以下判断正确的是 .(填正确选项前的字母,全部选对得4分,漏选得2分,错选、不选得0分)
甲 乙
A.震源距离M点约为90km
B.图甲中时刻,M点速度大小为0
C.该横波沿x轴负方向传播
D.沿横波传播方向距离M点16km处的N点在5.275s后将处于波谷
(2)(8分)小阳是一名游泳爱好者,周末去游泳馆游泳,深度为2m的游泳池充满水,泳池底部A点有一单色光源,A点距游泳池壁的距离为1.5m,小阳走向游泳池,距游泳液边缘B点为2m时恰好看到光源,已知小阳的眼睛到地面的高度为1.5m,光在直空中传播速度为,求:
(i)游泳池中水对该单色光的折射率;
(ii)光从光源A发出到射入小阳的眼睛所用的时间(保留两位有效数字).