安徽省黄山市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 | 安徽省黄山市2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 514.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-27 05:35:51 | ||
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文档简介
黄山市2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试题
（考试时间：90分钟 满分：100分）
注意事项：
1．答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2．请将选择题答案用2B铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答案卡上。
一、选择题（本大题共8小题，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，每小题4分；第6～8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。）
1．物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法
的是
A．合力与分力 平均速度 总电阻 B．质点 平均速度 点电荷
C．点电荷 总电阻 电场强度 D．合力与分力 质点 电场强度
2．码头上卸下一堆沙子，在卸料口下堆成了圆锥形，圆锥形半顶角为α，沙粒之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有沙粒均静止，则
A．质量为m的表层沙粒，所受弹力大小为
B．沙粒受到周围沙粒作用力的合力为零
C．动摩擦因数
D．沙堆重心距地面高度为圆锥高度的一半
3．如图所示电路电源电动势E＝9V，内阻未知，两定值电阻阻值R均为10Ω，电容器电容C＝1μF，先只闭合开关S1，待电路稳定后，电容器电量为q。再闭合开关S2，当再次达到稳定时电容器电量为。以下说法错误的是
A．先后两种情况下电容器板间电场强度之比为4 : 3
B．电源内阻为5Ω
C．两开关均闭合时，电源的输出功率达到最大值
D．
4．如图所示，正六边形导体环通以逆时针电流，G和F间距离忽略不计，已知正中心O点磁感应强度大小为B，以下判断正确的是
A．将小磁针放置在O点，稳定后N极指向纸面内
B．BC边的电流在O点的磁感应强度为
C．AB边与DE边相互吸引
D．若将电流增大为原来的两倍，AB边与DE边的相互作用力增大为原
来的两倍
5．如图所示，左右边界a、b内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O点到边界a的距离与a到b的距离相等，质量为m、电荷量为q的带电粒子从O点射出，速度大小为、方向与磁场边界a夹角为，从a边界射入后，垂直于b边界射出，粒子重力不计，以下判断正确的是
A．带电粒子带正电
B．带电粒子出磁场时速度大小为
C．a、b边界的距离等于
D．粒子从O运动到b边界的时间为
6．地球绕地轴自转周期为T，B为赤道上某处，A为地球上北纬60°的某处，地球球体半径为R，质量为M，万有引力常量为G，以下判断正确的是
A．B处重力加速度大于A处重力加速度
B．地球同步卫星的轨道半径为
C．经过A处和经过B处的两颗轨道半径相同的近地卫星线速度大小不同
D．A处相对地面静止的物体随地球自转的向心加速度大小为
7．如图所示，半径为15 cm的光滑半圆轨道与半径为1.5 m的1/4圆轨
道竖直放置，端点A、B、C和两轨道的圆心 O1、O2在一条竖直线上，
可视为质点的小物块，以一定的初速度从端点A内侧切入半圆轨道，
从B点飞出后落到1/4圆轨道上的D点时，速度方向恰好与半圆相切，
O1D与水平方向的夹角为，重力加速度g＝10m/s2。忽略空气阻力，
下列关于小物块的说法正确的是
A．在B点速度大小与在D点速度大小之比为3 : 5
B．在A点对半圆轨道的压力大小恰好等于其重力
C．小物块将在1/4圆轨道上运动一小段路程
D．从A点到落地过程中重力的瞬时功率一直增大
8．如图所示，在xoy平面内，x>0的空间区域存在场强大小为E＝25 N/C的匀强电场，在x≥0、y≤3m的区域内存在垂直于纸面的磁场。一带负电的粒子比荷为0.1C/kg，从坐标原点O以某一初速度射入电、磁场，经过P（4m，3m）点时的动能为O点动能的0.2倍，且速度方向沿y轴正方向，最后从M（0，5m）点射出电场，此时动能为O点动能的0.52倍，粒子重力不计。以下说法正确的是
A．粒子在O点所受洛伦兹力大小是P点洛伦兹力的倍
B．粒子所受电场力沿x轴负方向
C．从P点到M点运动时间为2 s
D．从P点到M点速度变化量的大小为，方向与PO平行
二、非选择题，包括必考题和选考题两部分。（第9～13题为必考题，每个试题考生都必须做答。第14～15题为选考题，考生根据要求做答。共68分。）
（一）必考题
9．（6分）为了探究加速度与力、质量的关系，某同学用如下图甲所示的实验装置进行实验。
（1）以下说法正确的是（ ）
A．验证F与a两者关系时，钩码质量不变，改变小车质量（含车内砝码），不需
要满足小车质量远大于钩码质量
B．右端垫高是为了平衡摩擦力
C．定滑轮和小车间的细绳要保持水平
D．测量相邻两点间的距离，应该用毫米刻度尺零刻度对准起始计数点0，读出各计
数点对应刻度值，然后逐一相减，得出相邻计数点间距离的数值
（2）图乙是实验中的一条纸带，已知交流电频率为50HZ，两相邻计数点间还有四个计时点未画出，根据纸带可求出物块加速度为 。（结果保留三位有效数字）
（3）以砝码重力大小为横坐标F，加速度a为纵坐标，画出的a－F图像
如图图丙所示，图像未过坐标原点的原因是 ，图
像斜率为 。（可能需要的物理量符号：悬挂钩码
质量m、小车含车内砝码质量M、重力加速度g）
10.（8分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
（1）游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为L=___________mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为D=___________mm；
（3）选用多用电表的电阻“×1”档粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为___________Ω。
（4）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A1量程300mA，内阻约为2Ω；
电流表A2量程150mA ，内阻约为10Ω；
电压表V1量程1V，内阻为1000Ω；
电压表V2量程15V，内阻约为3000Ω；
定值电阻阻值R0=2000Ω
滑动变阻器R1最大阻值为5Ω
滑动变阻器R2最大阻值为1000Ω
电源E（电动势约为4V，内阻r约为1Ω）
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选______，
电流表应选__________，滑动变阻器应选___________（填器材代号），并根据你选择的器材，请在线框内补全实验电路图。
（5）连接电路，测得电压表读数为U，电流表读数为I，则电阻率的表达式为ρ=
（用题中所给物理量符号U、I、L、D表示，忽略电压表内阻造成的误差）。
11.（9分）如图所示，两物块A、B用轻绳跨过光滑定滑轮连接，滑轮与A之间的绳子平行于倾角α=30°的固定光滑斜面，两物块在外力作用下保持静止，轻绳拉直。已知A、B的质量分别为m和2m，重力加速度为g，求由静止释放两物块瞬间：
（1）A的加速度大小；
（2）轻绳对滑轮作用力的大小和方向。
12.（14分）如图所示，匝数n=100、横截面积、电阻r=1Ω的线圈中有方向水平向右的均匀减少的匀强磁场；两根足够长的平行金属导轨间距L=1m，固定在倾角为37°的斜面上；导轨通过开关K与线圈相连。一光滑金属杆cd质量m=0.5 kg，阻值，垂直放置在导轨上且保持良好接触；导轨上端连接一阻值为的电阻；导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场。闭合开关K，金属杆恰能静止；导轨的电阻忽略不计。（，，）求：
（1）变化率的大小；
（2）断开开关K，金属杆从静止开始运动，经一段时间速度达到稳定，求这一稳定速度
的大小；
（3）在（2）问基础上，若已知从开始下滑到速度达到稳定的过程中，电阻上产生的
焦耳热Q＝5.5 J，求这一过程金属棒沿导轨下滑的距离及所用的时间。
13.（16分）如图所示，ABC为固定在竖直平面内的轨道，AB段为倾角的粗糙倾斜轨道，BC段水平光滑，在BC间固定有一半径为r的光滑圆形轨道，各段轨道均平滑连接，在C点右侧固定了一个圆弧挡板MN，圆弧半径为r，圆弧的圆心在C点。一个质量为m物块1（视为质点）在倾斜轨道上的A点由静止释放，当它运动至水平轨道上时与静止在B点右侧同样大小的物块2（视为质点）发生一维弹性正碰。已知A、B之间的距离为20r，倾斜轨道与物块1间的动摩擦因数，（忽略空气阻力，重力加速度为g，，）
（1）求物块1运动至B点时的速度大小；
（2）若要使碰撞后物块2能通过圆轨道的最高点，求物块2的质量范围；
（3）若取走BC间的圆形轨道，仍然让物块1从A点静止释放，要使碰撞后物块2从C点平抛击中圆弧挡板MN时速度最小，求物块2的质量。
（二）选考题（共15分。请考生从给出的第14、15两题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。每题各15分。）
14.【物理·选择性必修一】（15分）
（1）（5分）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）如图所示，图甲为一列简谐横波在时的波形图，平衡位置在处的质点P的振动图象如图乙所示，下列说法正确的有
A．该简谐横波沿x轴正方向传播
B．平衡位置在处的质点在t=5s时位移为0m
C．时，质点P的振动速度为
D．1~2s内，质点P的加速度逐渐增大
E．0~3s内，质点P运动的路程为24cm
（2）（10分）如图所示圆心为O、半径为R的半圆玻璃砖竖直放置，直径AB与水平地面垂直并接触于A点，OC水平。一束激光从玻璃砖圆弧面BC射向圆心O，逐渐增大激光的入射角i，发现水平地面上的两个光斑逐渐靠近，当水平地面上刚好只有一个光斑时，光斑距A点的距离为。
（1）求玻璃砖的折射率n；
（2）若该束激光以入射角入射，不考虑激光在ACB弧面上的反射，求此时
地面上两个光斑之间的距离x。
15.【物理·选择性必修三】（15分）
（1）（5分）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）下列说法正确的是（ ）
A．一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的
B．理想气体等压压缩过程一定放热
C．当分子间的引力与斥力大小相等时分子势能最小
D．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，只增大入射光的强度，
光电子的最大初动能将增大
E．根据玻尔理论，激发态的氢原子辐射出一个光子后，电子的轨道半径变小，电
子动能变大。
（2）（10分）一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞重力不计，横截面积为S，可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时外界的温度为，大气压强为，活塞下表面距气缸底部的高度为h。现将一小物块轻放在活塞上表面，活塞缓慢向下移动，平衡时，活塞下表面距气缸底部的高度为，如图所示，整个过程外界大气压强保持不变，重力加速度大小为g。
（1）求小物块的质量m；
（2）若此后外界温度缓慢升高，当活塞恢复到原位置时，缸内气体吸收的热量Q，
求此时外界的温度T和此过程中缸内气体内能变化量。
黄山市2021-2022学年高二下学期期末考试
物理参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共8小题，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，每小题4分；第6～8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。）
1 2 3 4 5 6 7 8
A C D B D BD AB ACD
二、非选择题，包括必考题和选考题两部分。（第9～13题为必考题，每个试题考生都必须做答。第14～15题为选考题，考生根据要求做答。共68分。）
9.（6分）（1）BD（2分）； （2）2.00（2分）； （3）平衡摩擦力过度（1分） （1分）
10.（8分）（1）50.15 （1分）； （2）4.700 （1分）； （3）22 （1分）；
（4） （1分） （1分） （1分） （1分）
（5） （1分）
11.（9分）
解：（1）对B 2mg－T=2maB ……………………………………………………2分
对A T－mgsinα=maA ………………………………………………………2分
且 aA=aB aA=aB=g/2 ……………………………………………………………………1分
（2）由（1）可得 T=mg …………………………………………………………………1分
绳对滑轮的作用力即两侧拉力的合力F=2Tcos30°= ………………………………………………………………2分
方向与竖直方向成30°向左下 ………………………………………………………1分
12.（14分）
解：（1）线圈中的感应电动势 ………………………………………………………………………1分
金属杠中的电流 ………………………………………………………………1分
金属杆受力平衡 ……………………………………………………………………1分
解得 ………………………………………………………………1分
（2）匀速时 ………………………………………………2分
解得vm=2m/s ……………………………………………………………………2分
（3）金属杠下滑至稳定状态过程中，由能量守恒定律得：
……………………………………………………………2分
代入数据解得：x=4m …………………………………………………………1分
研究这一过程，由动量定理得
……………………………2分 ………………………………………………………………………………1分
13.（16分）
解：（1）研究物块1从A……B运动过程，由动能定理得
………………………………………2分
………………………………………………………………………2分
（2）研究两物块碰撞过程，由动量守恒和机械能守恒定律得…
……………………………………………………2分
研究物块2从碰撞后到圆周轨道最高点运动过程，由动能定理得
………………………………………………2分
联立以上各式得 …………………………………………………1分
（3）研究物块2离开C点后做平抛运动，水平方向：
竖直方向： ………………………………………………………………1分
而：
物块2击中挡板MN时速度 ……………………………1分
由以上式子得： ……………………………………………1分
由数学中均值不等式可知：当时， 有最小值， ………………1分
即 ………………………………………………1分
……………………………………………………………1分
可得 ………………………………………………………1分
14.【物理·选择性必修一】（15分）
（1）（5分）ABE（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
（2）（10分）
解：（1）激光从玻璃砖的左侧弧面BC射向圆心O，当地面只有一个光斑时，说明激光在AB面发生了全反射，当以临界角C入射时，只有反射光线在水平地面形成光斑，光路如图，光斑距A点的距离为，则
…………………………………………………2分
……………………………………………………1分
解得 ……………………………………………………2分
（2）该束该束激光以入射角入射时，光路如图，由折射定律得
……………………………………………………1分
…………………………………………………………1分
由几何 得 ……………………………1分
………………………………………1分
水平面上两个光斑之间的距离 ……………………………………1分
15.【物理·选择性必修三】（15分）
（1）（5分）BCE（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
（2）（10分）
解：（1）设平衡时气缸内气体增加的压强为，小物块的质量为m，由玻意耳定律得
……………………………………………………………2分
…………………………………………………………………………1分
（2）外界温度变为T后，由查理定律，得
………………………………………………………………………2分
联立解得 …………………………………………………………………………1分
ΔU＝W＋Q
其中 ……………………………………………2分
代入数据解得 …………………………2分
物理试题
（考试时间：90分钟 满分：100分）
注意事项：
1．答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2．请将选择题答案用2B铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答案卡上。
一、选择题（本大题共8小题，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，每小题4分；第6～8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。）
1．物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法
的是
A．合力与分力 平均速度 总电阻 B．质点 平均速度 点电荷
C．点电荷 总电阻 电场强度 D．合力与分力 质点 电场强度
2．码头上卸下一堆沙子，在卸料口下堆成了圆锥形，圆锥形半顶角为α，沙粒之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有沙粒均静止，则
A．质量为m的表层沙粒，所受弹力大小为
B．沙粒受到周围沙粒作用力的合力为零
C．动摩擦因数
D．沙堆重心距地面高度为圆锥高度的一半
3．如图所示电路电源电动势E＝9V，内阻未知，两定值电阻阻值R均为10Ω，电容器电容C＝1μF，先只闭合开关S1，待电路稳定后，电容器电量为q。再闭合开关S2，当再次达到稳定时电容器电量为。以下说法错误的是
A．先后两种情况下电容器板间电场强度之比为4 : 3
B．电源内阻为5Ω
C．两开关均闭合时，电源的输出功率达到最大值
D．
4．如图所示，正六边形导体环通以逆时针电流，G和F间距离忽略不计，已知正中心O点磁感应强度大小为B，以下判断正确的是
A．将小磁针放置在O点，稳定后N极指向纸面内
B．BC边的电流在O点的磁感应强度为
C．AB边与DE边相互吸引
D．若将电流增大为原来的两倍，AB边与DE边的相互作用力增大为原
来的两倍
5．如图所示，左右边界a、b内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O点到边界a的距离与a到b的距离相等，质量为m、电荷量为q的带电粒子从O点射出，速度大小为、方向与磁场边界a夹角为，从a边界射入后，垂直于b边界射出，粒子重力不计，以下判断正确的是
A．带电粒子带正电
B．带电粒子出磁场时速度大小为
C．a、b边界的距离等于
D．粒子从O运动到b边界的时间为
6．地球绕地轴自转周期为T，B为赤道上某处，A为地球上北纬60°的某处，地球球体半径为R，质量为M，万有引力常量为G，以下判断正确的是
A．B处重力加速度大于A处重力加速度
B．地球同步卫星的轨道半径为
C．经过A处和经过B处的两颗轨道半径相同的近地卫星线速度大小不同
D．A处相对地面静止的物体随地球自转的向心加速度大小为
7．如图所示，半径为15 cm的光滑半圆轨道与半径为1.5 m的1/4圆轨
道竖直放置，端点A、B、C和两轨道的圆心 O1、O2在一条竖直线上，
可视为质点的小物块，以一定的初速度从端点A内侧切入半圆轨道，
从B点飞出后落到1/4圆轨道上的D点时，速度方向恰好与半圆相切，
O1D与水平方向的夹角为，重力加速度g＝10m/s2。忽略空气阻力，
下列关于小物块的说法正确的是
A．在B点速度大小与在D点速度大小之比为3 : 5
B．在A点对半圆轨道的压力大小恰好等于其重力
C．小物块将在1/4圆轨道上运动一小段路程
D．从A点到落地过程中重力的瞬时功率一直增大
8．如图所示，在xoy平面内，x>0的空间区域存在场强大小为E＝25 N/C的匀强电场，在x≥0、y≤3m的区域内存在垂直于纸面的磁场。一带负电的粒子比荷为0.1C/kg，从坐标原点O以某一初速度射入电、磁场，经过P（4m，3m）点时的动能为O点动能的0.2倍，且速度方向沿y轴正方向，最后从M（0，5m）点射出电场，此时动能为O点动能的0.52倍，粒子重力不计。以下说法正确的是
A．粒子在O点所受洛伦兹力大小是P点洛伦兹力的倍
B．粒子所受电场力沿x轴负方向
C．从P点到M点运动时间为2 s
D．从P点到M点速度变化量的大小为，方向与PO平行
二、非选择题，包括必考题和选考题两部分。（第9～13题为必考题，每个试题考生都必须做答。第14～15题为选考题，考生根据要求做答。共68分。）
（一）必考题
9．（6分）为了探究加速度与力、质量的关系，某同学用如下图甲所示的实验装置进行实验。
（1）以下说法正确的是（ ）
A．验证F与a两者关系时，钩码质量不变，改变小车质量（含车内砝码），不需
要满足小车质量远大于钩码质量
B．右端垫高是为了平衡摩擦力
C．定滑轮和小车间的细绳要保持水平
D．测量相邻两点间的距离，应该用毫米刻度尺零刻度对准起始计数点0，读出各计
数点对应刻度值，然后逐一相减，得出相邻计数点间距离的数值
（2）图乙是实验中的一条纸带，已知交流电频率为50HZ，两相邻计数点间还有四个计时点未画出，根据纸带可求出物块加速度为 。（结果保留三位有效数字）
（3）以砝码重力大小为横坐标F，加速度a为纵坐标，画出的a－F图像
如图图丙所示，图像未过坐标原点的原因是 ，图
像斜率为 。（可能需要的物理量符号：悬挂钩码
质量m、小车含车内砝码质量M、重力加速度g）
10.（8分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
（1）游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为L=___________mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为D=___________mm；
（3）选用多用电表的电阻“×1”档粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为___________Ω。
（4）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A1量程300mA，内阻约为2Ω；
电流表A2量程150mA ，内阻约为10Ω；
电压表V1量程1V，内阻为1000Ω；
电压表V2量程15V，内阻约为3000Ω；
定值电阻阻值R0=2000Ω
滑动变阻器R1最大阻值为5Ω
滑动变阻器R2最大阻值为1000Ω
电源E（电动势约为4V，内阻r约为1Ω）
开关，导线若干。
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选______，
电流表应选__________，滑动变阻器应选___________（填器材代号），并根据你选择的器材，请在线框内补全实验电路图。
（5）连接电路，测得电压表读数为U，电流表读数为I，则电阻率的表达式为ρ=
（用题中所给物理量符号U、I、L、D表示，忽略电压表内阻造成的误差）。
11.（9分）如图所示，两物块A、B用轻绳跨过光滑定滑轮连接，滑轮与A之间的绳子平行于倾角α=30°的固定光滑斜面，两物块在外力作用下保持静止，轻绳拉直。已知A、B的质量分别为m和2m，重力加速度为g，求由静止释放两物块瞬间：
（1）A的加速度大小；
（2）轻绳对滑轮作用力的大小和方向。
12.（14分）如图所示，匝数n=100、横截面积、电阻r=1Ω的线圈中有方向水平向右的均匀减少的匀强磁场；两根足够长的平行金属导轨间距L=1m，固定在倾角为37°的斜面上；导轨通过开关K与线圈相连。一光滑金属杆cd质量m=0.5 kg，阻值，垂直放置在导轨上且保持良好接触；导轨上端连接一阻值为的电阻；导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场。闭合开关K，金属杆恰能静止；导轨的电阻忽略不计。（，，）求：
（1）变化率的大小；
（2）断开开关K，金属杆从静止开始运动，经一段时间速度达到稳定，求这一稳定速度
的大小；
（3）在（2）问基础上，若已知从开始下滑到速度达到稳定的过程中，电阻上产生的
焦耳热Q＝5.5 J，求这一过程金属棒沿导轨下滑的距离及所用的时间。
13.（16分）如图所示，ABC为固定在竖直平面内的轨道，AB段为倾角的粗糙倾斜轨道，BC段水平光滑，在BC间固定有一半径为r的光滑圆形轨道，各段轨道均平滑连接，在C点右侧固定了一个圆弧挡板MN，圆弧半径为r，圆弧的圆心在C点。一个质量为m物块1（视为质点）在倾斜轨道上的A点由静止释放，当它运动至水平轨道上时与静止在B点右侧同样大小的物块2（视为质点）发生一维弹性正碰。已知A、B之间的距离为20r，倾斜轨道与物块1间的动摩擦因数，（忽略空气阻力，重力加速度为g，，）
（1）求物块1运动至B点时的速度大小；
（2）若要使碰撞后物块2能通过圆轨道的最高点，求物块2的质量范围；
（3）若取走BC间的圆形轨道，仍然让物块1从A点静止释放，要使碰撞后物块2从C点平抛击中圆弧挡板MN时速度最小，求物块2的质量。
（二）选考题（共15分。请考生从给出的第14、15两题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分。每题各15分。）
14.【物理·选择性必修一】（15分）
（1）（5分）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）如图所示，图甲为一列简谐横波在时的波形图，平衡位置在处的质点P的振动图象如图乙所示，下列说法正确的有
A．该简谐横波沿x轴正方向传播
B．平衡位置在处的质点在t=5s时位移为0m
C．时，质点P的振动速度为
D．1~2s内，质点P的加速度逐渐增大
E．0~3s内，质点P运动的路程为24cm
（2）（10分）如图所示圆心为O、半径为R的半圆玻璃砖竖直放置，直径AB与水平地面垂直并接触于A点，OC水平。一束激光从玻璃砖圆弧面BC射向圆心O，逐渐增大激光的入射角i，发现水平地面上的两个光斑逐渐靠近，当水平地面上刚好只有一个光斑时，光斑距A点的距离为。
（1）求玻璃砖的折射率n；
（2）若该束激光以入射角入射，不考虑激光在ACB弧面上的反射，求此时
地面上两个光斑之间的距离x。
15.【物理·选择性必修三】（15分）
（1）（5分）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）下列说法正确的是（ ）
A．一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的
B．理想气体等压压缩过程一定放热
C．当分子间的引力与斥力大小相等时分子势能最小
D．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，只增大入射光的强度，
光电子的最大初动能将增大
E．根据玻尔理论，激发态的氢原子辐射出一个光子后，电子的轨道半径变小，电
子动能变大。
（2）（10分）一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞重力不计，横截面积为S，可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时外界的温度为，大气压强为，活塞下表面距气缸底部的高度为h。现将一小物块轻放在活塞上表面，活塞缓慢向下移动，平衡时，活塞下表面距气缸底部的高度为，如图所示，整个过程外界大气压强保持不变，重力加速度大小为g。
（1）求小物块的质量m；
（2）若此后外界温度缓慢升高，当活塞恢复到原位置时，缸内气体吸收的热量Q，
求此时外界的温度T和此过程中缸内气体内能变化量。
黄山市2021-2022学年高二下学期期末考试
物理参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共8小题，共32分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，每小题4分；第6～8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。）
1 2 3 4 5 6 7 8
A C D B D BD AB ACD
二、非选择题，包括必考题和选考题两部分。（第9～13题为必考题，每个试题考生都必须做答。第14～15题为选考题，考生根据要求做答。共68分。）
9.（6分）（1）BD（2分）； （2）2.00（2分）； （3）平衡摩擦力过度（1分） （1分）
10.（8分）（1）50.15 （1分）； （2）4.700 （1分）； （3）22 （1分）；
（4） （1分） （1分） （1分） （1分）
（5） （1分）
11.（9分）
解：（1）对B 2mg－T=2maB ……………………………………………………2分
对A T－mgsinα=maA ………………………………………………………2分
且 aA=aB aA=aB=g/2 ……………………………………………………………………1分
（2）由（1）可得 T=mg …………………………………………………………………1分
绳对滑轮的作用力即两侧拉力的合力F=2Tcos30°= ………………………………………………………………2分
方向与竖直方向成30°向左下 ………………………………………………………1分
12.（14分）
解：（1）线圈中的感应电动势 ………………………………………………………………………1分
金属杠中的电流 ………………………………………………………………1分
金属杆受力平衡 ……………………………………………………………………1分
解得 ………………………………………………………………1分
（2）匀速时 ………………………………………………2分
解得vm=2m/s ……………………………………………………………………2分
（3）金属杠下滑至稳定状态过程中，由能量守恒定律得：
……………………………………………………………2分
代入数据解得：x=4m …………………………………………………………1分
研究这一过程，由动量定理得
……………………………2分 ………………………………………………………………………………1分
13.（16分）
解：（1）研究物块1从A……B运动过程，由动能定理得
………………………………………2分
………………………………………………………………………2分
（2）研究两物块碰撞过程，由动量守恒和机械能守恒定律得…
……………………………………………………2分
研究物块2从碰撞后到圆周轨道最高点运动过程，由动能定理得
………………………………………………2分
联立以上各式得 …………………………………………………1分
（3）研究物块2离开C点后做平抛运动，水平方向：
竖直方向： ………………………………………………………………1分
而：
物块2击中挡板MN时速度 ……………………………1分
由以上式子得： ……………………………………………1分
由数学中均值不等式可知：当时， 有最小值， ………………1分
即 ………………………………………………1分
……………………………………………………………1分
可得 ………………………………………………………1分
14.【物理·选择性必修一】（15分）
（1）（5分）ABE（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
（2）（10分）
解：（1）激光从玻璃砖的左侧弧面BC射向圆心O，当地面只有一个光斑时，说明激光在AB面发生了全反射，当以临界角C入射时，只有反射光线在水平地面形成光斑，光路如图，光斑距A点的距离为，则
…………………………………………………2分
……………………………………………………1分
解得 ……………………………………………………2分
（2）该束该束激光以入射角入射时，光路如图，由折射定律得
……………………………………………………1分
…………………………………………………………1分
由几何 得 ……………………………1分
………………………………………1分
水平面上两个光斑之间的距离 ……………………………………1分
15.【物理·选择性必修三】（15分）
（1）（5分）BCE（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
（2）（10分）
解：（1）设平衡时气缸内气体增加的压强为，小物块的质量为m，由玻意耳定律得
……………………………………………………………2分
…………………………………………………………………………1分
（2）外界温度变为T后，由查理定律，得
………………………………………………………………………2分
联立解得 …………………………………………………………………………1分
ΔU＝W＋Q
其中 ……………………………………………2分
代入数据解得 …………………………2分
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