福建省漳州市两校2021-2022学年高二下学期期末联考物理试题（Word版含答案）

漳州市两校2021-2022学年高二下学期期末联考
物理试题
（时间：90分钟 满分：100分）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．
1．下列说法正确的是（ ）
A．平均结合能越大表示原子核越不稳定
B．衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
2．关于如图所示的各种光现象，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
B．图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的干涉现象
C．图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象
D．图丁中观看立体电影时佩戴特殊眼镜是利用了光的偏振现象
3．图甲是氢原子的能级图，图乙是光电效应演示装置，装置中金属锌的逸出功为．用大量处于能级的氢原子跃迁时发出的光去照射锌板，下列说法正确的是（ ）
A．若发生光电效应，则验电器内的金属片带负电
B．此光电效应现象表明光具有粒子性
C．有6种不同频率的光可使锌板发生光电效应
D．从锌板打出来的光电子获得的最大初动能为
4．天宫课堂中，航天员王亚平先做了一个水球，然后她将女儿用纸做的小花轻轻放在水球表面，纸花迅速绽放．纸花绽放的原因是（ ）
A．水球表面分子力表现为引力 B．水球表面分子力表现为斥力
C．纸花分子间分子力表现为引力 D．纸花分子间分子力表现为斥力
5．如图，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空 匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上．P、M、N分别为轨道的最低点．a、b、c三个相同的带正电绝缘小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，则（ ）
A．b球先于a球到达轨道的最低点
B．a b两球第一次经过轨道最低点时，b球对轨道的压力更小
C．三小球向下运动过程中，c球到达轨道最低点的速度最小
D．c球运动过程中，其重力势能最小时，电势能一定最大
6．张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每秒z转，通过转速比为的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后．输出电压为U．忽略线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电压为
B．发电机输出交变电流的频率为
C．变压器原、副线圈的匝数比为
D．发电机产生的瞬时电动势
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．每小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，有选错的得0分．
7．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步．下列说法正确的是（ ）
A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花
C．丙图中，在真空冶炼炉中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金
D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小
8．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机，经常出现手机砸伤脸的情况．若手机质量为，从离人脸约的高度处无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为，，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ）
A．手机对人脸的冲量方向竖直向下
B．手机对人脸的平均冲力大小约为
C．手机对人脸的冲量大小约为
D．手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为
9．在同一竖直平面内，两个完全相同的小钢球1号、2号，悬挂于同一高度，静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示．在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰．将1号小角度拉至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2号摆至高度h．则关于下列实验中的第一次碰撞，判断正确的是（ ）
A．将1、2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后，两球静止
B．若1号换成质量较大的小钢球拉开至高度h释放，碰撞后，2号能摆至高度大于h
C．将1号和左侧涂胶（忽略胶的质量）的2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后两球粘在一起，则两球静止
D．将1号换成质量较大的小钢球和左侧涂胶（忽略胶的质量）的2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后两球粘在一起，则两球静止
10．位于的波源p从时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在时波源停止振动，时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置，质点b的平衡位置．下列说法正确的是（ ）
A．沿x轴正负方向传播的波发生干涉 B．时，波源的位移为正
C．时，质点a沿y轴负方向振动 D．在0到内，质点b运动总路程是
三、非选择题：共60分，考生根据要求作答．
11．（4分）如图所示，振荡电路中振荡电流的周期为，自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当时，电容器正处于_________状态（选填“充电”或“放电”），这时电容器的上极板________（选填“带正电”或“带负电”）．
12．（4分）如图甲所示，在平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源和．两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，两列波的波速均为．两列波从波源传播到点的路程差为_______m，两列波引起的点处质点的振动相互________（填“加强”或“减弱”）．
13．（6分）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①往浅盘里倒入一定深度的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．
完成下列问题：
（1）上述步骤中，正确的顺序是_________．（填写步骤前面的数字）
（2）已知实验室中使用的酒精油酸溶液每溶液中含有油酸，又用滴管测得每50滴这种酒精油酸溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上（如图）．
①油膜占有的面积约为_________；
②油酸分子的大小__________m．（结果保留一位有效数字）
14．（6分）某同学在实验室利用单摆测量当地的重力加速度．
（1）他在组装单摆时，应选择________．
（2）在摆球自然悬垂的状态下，用毫米刻度尺量取从悬点到摆球最顶端的长度l；用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图，则________．
（3）有一同学由单摆周期公式直接求得g值偏小，则可能是_________．
A．测量悬线长度作为摆长，没有加上摆球的半径
B．把N次全振动误计为次全振动
C．摆线上端未固定牢，摆动过程中出现松动，使摆线变长
15．（8分）设教室的体积为，温度为时空气密度．现在开空调，使室内空气温度从降到从，保持气体的压强不变，设在降温过程把从室外进入室内的空气与原来室内的空气看成一个整体，求：
（1）这个整体原来的体积；
（2）从室外进入室内的空气的质量。
16．（8分）如图，木块质量，它以速度水平地滑上一辆静止的平板小车，已知小车质量，木块与小车间的动摩擦因数为，木块没有滑离小车，地面光滑，，求：
（1）木块相对小车静止时小车的速度的大小；
（2）平板小车至少应该有多长。
17．（10分）随着电磁技术的日趋成熟，新一代航母已准备采用全新的电磁阻拦技术，它的原理是，飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题的方便，我们将其简化为如图所示的模型。在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，两根平行金属轨道固定在水平面内，相距为L，电阻不计。轨道端点间接有阻值为R的电阻。一个长为L、质量为m、阻值为r的金属导体棒垂直于放在轨道上，与轨道接触良好。飞机着舰时质量为M的飞机迅速钩住导体棒，钩住之后关闭动力系统并立即获得共同的速度v，忽略摩擦等次要因素，飞机和金属棒系统仅在安培力作用下很快停下来。求：
（1）飞机在阻拦减速过程中获得的加速度a的最大值；
（2）从飞机与金属棒共速到它们停下来的整个过程中R上产生的焦耳热。
18．（14分）如图为实验室筛选带电粒子的装置示意图，左端为加速器，中间为速度选择器，其中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度，两极板间电压，两极板间的距离，速度选择器右端是一个底面半径的圆筒，可以围绕竖直中心轴顺时针转动，筒壁的一个水平圆周上均匀分布着8个小孔（至），圆筒内部有竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场．一带电荷量大小为、质量为的带电粒子，从静止开始经过加速电场后匀速穿过速度选择器，圆筒不转时，粒子恰好从小孔射入，从小孔射出．若粒子碰到圆筒就被圆筒吸收，求：
（1）粒子在穿过速度选择器时的速度大小；
（2）圆筒内匀强磁场的磁感应强度的大小，并判断粒子带正电还是负电；
（3）要使粒子从一个小孔射入圆筒后能从正对面的小孔射出（如从进入，从射出），则圆筒匀速转动的角速度为多大？
漳州市两校2021-2022学年高二下学期期末联考
物理参考答案
1．C 【解析】A．比结合能越大，原子核中核子结合才能越稳定，A错误；
B．衰变现象不能说明电子是原子核的组成部分，B错误；
C．电磁波在真空中的传播速度是固定的，与电磁波的频率无关，C正确；
D．德布罗意指出，即，则微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，D错误．故选A．
2．D 【解析】
A．白光通过三棱镜后形成彩色光带，因各色光的折射率不同，出现偏折程度不同，是光的折射现象，A错误；
B．白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象造成的，B错误；
C．阳光下肥皂膜呈现出彩色条纹是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，C错误；
D．3D电影在放映时，两台放映机发出的光是相互垂直的偏振光，在观看电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果，这种眼镜是利用了光的偏振原理，D正确．故选D．
3．B 【解析】A．若锌板发生光电效应，则有电子从表面逸出，锌板带正电，验电器与锌板连接，因此也带正电，A错误；
B．光电效应现象表明光具有粒子性，B正确；
C．大量处于能级的氢原子跃迁时发出6种不同频率的光，其中能级向能级跃迁时发出的3种光能使锌板发生光电效应．C错误；
D．跃迁过程发出的光子能量最大值为
所以最大初动能为，D错误．故选B．
4．A 【解析】
AB．液体表面层由于蒸发等原因导致分子数较少，则表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离大，故水球表面上水分子间的作用力表现为引力，收缩导致纸花绽放，A正确，B错误；
CD．纸花绽放与纸花分子间的作用力无关，CD错误．故选A．
5．C 【解析】A．沿着轨道建立自然坐标系，将速度和加速度分解为沿轨道方向和垂直于轨道方向，由于图二洛伦兹力始终在垂直于轨道方向，不影响沿轨道方向的受力，所以b球和a球同时到达轨道的最低点；A错误；
BC．第一个小球从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动到P点过程中只有重力做功，根据动能定理有
第二个小球从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动到M点过程中只有重力做功，根据动能定理有
第三个小球从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动到N点过程中有重力做功、电场力做功，根据动能定理有
根据以上公式有可知，c球到达轨道最低点的速度最小．
由牛顿第二定律，对a球得
对b球得
所以a b两球第一次经过轨道最低点时，b球对轨道的压力更大；B错误，C正确；
D．c球运动过程中，小球运动到轨道右侧速度减小为0时，电势能最大，D错误．故选C．
6．C 【解析】
AB．发电机线圈的转速为，输出交变电流的频率为，B错误；
线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的为正弦交流电，最大值为
输出电压的有效值为，A错误；
C．变压器原、副线圈的匝数比为，C正确；
D．发电机产生的瞬时电动势为，D错误．故选C．
7．ACD 【解析】A．甲图中，将声音信号转变为磁信号，是录音机的原理．当录音机录音时，声音信号变成电信号，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场，使磁带的磁粉磁化．故A正确；
B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄灭，开关处电压等于电源的电动势加上自感电动势，开关处会产生电火花．故B错误；
C．丙图中，在真空冶炼炉中，高频交变电流产生的涡流，电能转化为内能，来冶炼出高质量的合金．故C正确；
D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，相当于变压器，不需要切断导线．故D正确．故选ACD．
8．AB 【解析】A．冲量方向与力的方向相同，可知手机对人脸的冲量方向竖直向下，选项A正确；
B．手机做自由落体运动，根据运动学公式
手机没有反弹，速度减为零，以竖直向下为正方向，对手机根据动量定理
带入数值得
负号表示方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，手机对人脸的冲量约为
根据冲量定义
，故B正确，C错误；
D．手机与人脸作用后速度变为零，取向下为正方向，手机动量变化为
故D错误．
故选AB．
9．BC 【解析】A．由题知，将1号小角度拉至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2号摆至高度h，说明两小球的碰撞是弹性碰撞，则将1、2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后，两球应交换速度，A错误；
B．由选项A知，两小球为弹性碰撞，若1号换成质量较大的小钢球拉开至高度h释放，碰撞后，2号获得的速度要比质量相同的小球碰撞后的速度要大，则2号能摆至高度大于h，B正确；
C．将1号和左侧涂胶（忽略胶的质量）的2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后两球粘在一起，根据动量守恒有（取1球的速度方向为正）
，两球静止，C正确；
D．将1号换成质量较大的小钢球和左侧涂胶（忽略胶的质量）的2号左右分别拉开至高度h同时释放，碰撞后两球粘在一起，根据动量守恒有（取1球的速度方向为正），两球未静止，D错误．故选BC．
10．BD 【解析】A．波从波源发出后，向x轴正负方向传播，向相反方向传播的波不会相遇，不会发生干涉，故A错误；
B．由图可知，波的波长
由题意可知内波传播四分之一波长，可得
解得
根据同侧法可知，波源的振动方向向上，即时，波源向上振动，位移为正，故B正确；
C．波的波速
波源停止振动，到质点a停止振动的时间
即质点a还在继续振动，到经过时间即，结合图象可知质点a位移为正且向y轴正方向运动，故C错误；
D．波传到b点所需的时间
在0到内，质点b振动的时间为
质点b运动总路程，故D正确．故选BD．
11．（4分）充电 带正电
【解析】[1][2]以逆时针方向为电流的正方向，根据题意画出回路振荡电流的变化图像如图所示，结合图像
时刻设为图像中的P点，则该时刻电路正处于反向电流减小的过程中，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电．
12．（4分）2 减弱
【解析】[1]由图可得；两列波从波源传播到点的路程差
[2]由图可知，波源起振方向相反，从波源传播到点路程差为0，引起该处质点的振动相互减弱．
13．（6分）（1）④①②⑤③ （2）① ②
【解析】（1）[1]由实验要求可知，实验的步骤是先配溶液，然后再将痱子粉放入水中，将液滴滴入水中，描绘轮廓，计算面积，因此是④①②⑤③；
（2）①通过数油膜在纸上的格数可知，共有60个格，则油膜占有的面积约为；
②一滴溶液含有的油酸分子的体积
故油酸分子直径的大小
（若为62格，）
14．（6分）D 18.8 A
【解析】（1）[1]摆线长选择长约的细绳，摆球选择体积小质量大的球．故选D．
（2）[2]摆球的直径．
（3）[3]根据
解得
A．测量悬线长度作为摆长，没有加上摆球的半径，摆长变短，则g值偏小，A正确；
B．据，N次全振动误计为次全振动，则测得的周期变小，则g值偏大，B错误；
C．摆线上端未固定牢，摆动过程中出现松动，使摆线变长，则g值偏大，C错误．故选AC。
15．（8分）【解析】
（1）由题意，设这个整体的体积为，整体经历等压变化，根据盖-吕萨克定律有
①
解得
（2）从室外进入室内的空气的体积为 ②
从室外进入室内的空气的质量为 ③
联立②③解得：
16．（8分）【解析】
（1）设木块相对小车静止时小车的速度为，根据动量守恒定律有
①
解得
（2）对系统，根据能量守恒有 ②
解得
17．（10分）【解析】
（1）飞机钩住金属棒后它们以速度开始在安培力的作用下做减速运动，所以当它们速度为时安培力最大，此时由安培力产生的加速度也最大，有
①
②
③
联立①②③解得：最大加速度为
（2）根据能量守恒可知，电路的总焦耳热为
④
⑤
联立④⑤解得：
18．（14分）【解析】
（1）根据力的平衡条件可得： ①
②
联立①②解得：
（2）粒子在圆筒内的运动轨迹如图所示：
根据左手定则可知粒子带负电
根据几何关系可得： ③
洛伦兹力提供向心力 ④
联立③④解得：
（3）粒子不管从哪个孔进入圆筒，其在圆筒中运动的时间与轨迹一样，
运动时间为 ⑤
根据几何关系可得： ⑥
在这段时间圆筒转过的可能角度 ⑦
侧圆筒转动的角速度 ⑧
联立⑤⑥⑦⑧解得：