四川省宜宾市2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版无答案）

宜宾市2021-2022学年高二下学期期末考试
物理
（考试时间：90分钟；全卷满分：100分）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～13题有多项符合题目要求，其中第10题为选考题，考生只能选其中一题作答。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.一乘客乘坐竖直观光电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图，其中t1～t2时间内的图像为直线。该乘客处于超重状态的时间是
A.0～t1
B.t1～t2
C.t2～t3
D.t1～t3
2.消防员从较高位置跳下时，在双脚触地后，通常都会采用双腿弯曲的方法，使身体重心又下降一段距离，这种做法可以减小
A.触地过程中消防员动能的变化量
B.触地过程中消防员动量的变化量
C.触地过程中地面对消防员双脚的冲量
D.触地过程中地面对消防员双脚的平均作用力
3.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图.则c点的导线所受安培力的方向
A.与ab边平行，竖直向上
B.与ab边平行，竖直向下
C.与ab边垂直，指向左边
D.与ab边垂直，指向右边
4.如图，是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5），该金属的截止频率为
A.4.27×1014 Hz
B.4.5×1014 Hz
C.5.5×1014 Hz
D.6.5×1014 Hz
5.石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作的“太空电梯”缆线，使人类进入太空成为可能。假设从赤道上空与地球同步的太空站竖直放下由石墨烯材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图。关于太空电梯仓停在太空电梯中点P时，下列对于太空电梯仓说法正确的是
A.处于平衡状态
B.上面的乘客处于失重状态
C.线速度比第一宇宙速度大
D.向心加速度比同高度卫星的大
6.由于高度限制，车库出入口采用如图的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是
A.Q点在水平方向做匀速运动
B.Q点在竖直方向做匀速运动
C.Q点做匀速直线运动
D.Q点的加速度大小始终不变
7.某区域的电场线分布如图，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O点由静止开始仅在电场力作用下运动到A点，取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，粒子的重力忽略不计。粒子在由O点到A点运动过程中，加速度大小a随时间t的变化图线可能正确的是
A B
C D
8.手摇式发电机的简化如图，发电机线圈内阻为1Ω，产生的电动势随时间变化的规律为。现将发电机与阻值为9Ω的灯泡组成闭合电路，图示位置为线框平面与磁感线平行，若灯丝电阻不随温度变化，下列说法正确的是
A.电压表的示数为10V
B.线框转动到图示位置时，灯泡中电流瞬时值为零
C.线框由图示位置转圈，回路中灯泡消耗的电能为0.45J
D.线框由图示位置转圈，通过灯泡的电荷量为
9.两个中间有孔的质量为m的小球A、B用一轻弹簧相连，套在一水平光滑杆上。两个小球下面分别连一轻绳。两轻绳下端系在同一质量为m的小球C上，如图。整个系统处于静止状态，轻弹簧和轻绳刚好构成一等边三角形。已知轻弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。下列说法正确的是
A.弹簧处于压缩状态，压缩量为
B.小球C对绳的拉力大小为
C.剪断左侧轻绳的瞬间，小球A的加速度大小为
D.横杆对A的支持力大小为
10.【选修3-3】一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，最后回到状态A，其压强p随体积V变化的图像如图，下说法中正确的是
A.从A→B过程中，气体的内能增加
B.从B→C过程中，气体从外界吸收热量
C.从C→A过程中，气体从外界吸收热量
D.状态B的温度高于状态C的温度
10.【选修3-4】图（甲）为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P、Q分别为波上的两个质点，图（乙）为Q点的振动图象，下列说法正确的是
A.波沿＋x方向传播
B.波的传播速度大小为0.4m/s
C.t＝0.15s时，质点P点的加速度方向沿y轴负半轴
D.t＝0.10s到0.25s的过程中，质点Q点通过的路程为30cm
11.轻质细线吊着一边长L＝1m、匝数n＝10匝的正方形线圈，其总电阻R＝1Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙。下列说法正确的是
A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B.线圈中的感应电流为1.0A
C.0～6s内线圈产生的焦耳热为1.5J
D.在t＝6s时，磁场对线圈的作用力大小为4N
12.如图，a、b、c三个相同的小球，a从固定在水平地面上的光滑竖直的四分之一圆弧轨道顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.三个小球运动过程中重力做的功相等
B.三个小球运动过程中重力做功的平均功率相等
C.a、b落地时的动量相同
D.b、c落地时重力的瞬时功率相等
13.如图，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上。有一个可以看作质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道左端滑离小车。不计空气阻力，关于这个过程，下列说法正确的是
A.小球滑离小车时，小车回到原来位置
B.小球滑离小车时相对小车的速度大小为v
C.车上管道中心线最高点的竖直高度为
D.小球从滑进管道到滑到最高点的过程中，小车所受合外力冲量大小为
二、实验探究题：本题共2小题，共16分。
14.（6分）某物理小组为测量滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图。一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，其一端与电火花打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点.
（1）如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图.根据图中数据计算的加速度a＝ m/s2（保留三位有效数字）.
（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 （填入所选物理量前的字母）
A.木板的长度l
B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2
D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g），与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小”）.
15.（10分）一同学测量某干电池的电动势和内阻.
（1）如图，该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处 ， .
（2）改正后，实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：
根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R-关系图像.
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
/A-1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8
（3）由图像可计算出该干电池的电动势为 V（计算结果保留三位有效数字），内阻为 Ω.
（4）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的理想电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图，其示数为 mV，干电池的内阻应为 Ω.
三、计算题：本题共4小题，共45分。要求写出必要的文字说明、公式，只有答案的不给分。其中第16题为选考题，考生只能选其中一题作答，若两道题均解答了只以第一道题［选修3-3］为准。
16.［选修3-3］（10分）
如图，气缸长L＝1m（气缸厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积S＝100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体。已知当温度t＝27℃，大气压强p0＝1×105Pa时，气柱长度l0＝0.4m，现用水平拉力向右缓慢拉动活塞。
（1）若拉动活塞过程中温度保持27℃，求活塞到达缸口时缸内气体压强；
（2）若气缸、活塞绝热，拉动活塞到达缸口时拉力大小为400N，求此时缸内气体温度。
16.［选修3-4］（10分）
如图，半径为R的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于A点。一细束单色光经球心O从空气中射入玻璃体内，入射角为60°，出射光线射在桌面上B点处，AB之间的距离为
（1）求该玻璃体的折射率；
（2）若入射光束在纸面内向左平移，当射入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，求光束在上表面的入射点到O点的距离。（不考虑光线在玻璃体内的多次反射）
17.（10分）如图，虚线 ab上方存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场Ⅰ，下方存在方向相同的匀强磁场Ⅱ，虚线ab为两磁场的分界线。M、O、N位于分界线上，已知MN＝L，点O为MN的中点。一电子从O点射入磁场Ⅰ，速度方向与分界线ab的夹角为30°，电子离开0点后依次经N、M两点回到O点。已知电子的质量为m，电荷量为e，重力不计，求：
（1）电子从O点射入的速度大小；
（2）下方匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小；
（3）电子从射入磁场到第一次回到O点所用的时间。
18.（12分）如图，空间中有一匀强电场区域（电场线未画出），圆面平行于电场方向，圆心为O，AB为过圆心直径的两端点，C为圆弧上一点。已知匀强电场中的电场线方向垂直于OC连线，A点电势φA＝－5V，B点电势φв＝7V，半径R＝m，BC连线长度BC＝m。电子从A点垂直电场线方向以不同大小的初速度射入电场。已知电子的质量为m，电荷量为e，重力不计，求：
（1）电子从A点运动到B点的过程中，电场力所做的功；
（2）电场强度的大小；
（3）电子能打到B点的初速度大小。
19.（13分）如图，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道AB与水平直轨道BD相切于B点，轨道D端固定一竖直挡板。圆弧轨道的圆心为O、半径为R，轨道BC段光滑且长度大于R，CD段粗糙且长度为R。质量均为m的P、Q两个小球用刚性轻杆连接，从图示位置由静止释放，Q球与挡板碰撞后反向弹回，每次碰撞后瞬间P、Q两球的总动能均为碰撞前瞬间的0.75倍。Q球第一次反弹后，P球沿轨道AB上升的最大高度为，两个小球均视为质点，重力加速度为g，计空气阻力。求：
（1）P球第一次运动至B点时速度大小及此过程中轻杆对Q球所做的功；
（2）Q球与轨道CD间的动摩擦因数；
（3）Q球最终停止时与挡板间的距离。