高二期末物理试题参考答案
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! !河南省豫南名校2021-2022学年高二下学期期末联考物理试题
考生注意：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2．请将各题答案填写在答题卡上。
3．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10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．月球绕地球沿椭圆轨道运动的示意图如图所示。有关月球的运动，下列说法正确的是（ ）
A．月球从近地点向远地点运动的过程中做离心运动，速度逐渐增大
B．月球从近地点向远地点运动的过程中加速度逐渐增大
C．月球在近地点时受到的万有引力大于其做圆周运动所需要的向心力
D．月球从近地点向远地点运动的过程中机械能不变
2．道路拥堵已成为现代都市的一大通病，发展“空中轨道列车”（简称空轨）是缓解交通压力的重要举措之一。如图所示，某空轨从甲站沿直线运动到乙站，为了使旅客舒适，其加速度大小不能超过，已知甲、乙两站之间的距离为10 km，空轨行驶的最大速度为20 m/s，该过程中空轨做加速运动的最短时间为（ ）
A．4 s B．8 s C．25 s D．50 s
3．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能。当一群氢原子从能级跃迁到能级时，下列说法正确的是（ ）
A．跃迁过程中氢原子的电势能减小，动能增大，电势能与动能之和保持不变
B．跃迁过程中氢原子的电势能增大，动能减小，电势能与动能之和保持不变
C．氢原子可辐射6种不同频率的光
D．氢原子可辐射3种不同频率的光
4．匀强磁场垂直纸面向内，纸面内有一通电导体棒，电流方向如图所示。保持电流大小不变，以导体棒的中点为转轴，在纸面内逆时针转过180°的过程中，导体棒所受的安培力大小（ ）
A．不变 B．一直变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大
5．乒乓球发球机可发出各种性质的球，既可用于娱乐健身，又适用于专业训练。发球机将一乒乓球以某一速度水平抛出，乒乓球在最初0.2 s内的位移大小为0.25 m。不计空气阻力，取重力加速度大小。则乒乓球被抛出时的速度大小为（ ）
A．0.5 m/s B．0.75 m/s C．1 m/s D．1.25 m/s
6．如图所示，一物块在沿固定、粗糙的斜面向上的恒力F的作用下，由静止从斜面底端向上做匀加速直线运动，斜面足够长，经一段时间后撤去恒力F，物块又经相同时间回到出发点。则（ ）
A．物块在沿斜面向上运动的过程中，机械能一直增大
B．物块在沿斜面向下运动的过程中，机械能先减小后增大
C．撤去恒力后，物块受到的摩擦力先做负功，后做正功
D．撤去恒力后，物块向上运动时的加速度比向下运动时的加速度大
7．端午节期间，一同学在家研究物体受力的方向与大小的关系。如图所示，该同学用两轻质细线拴住一物体，一根细线系在墙壁上，保持系在墙壁上的细线与竖直方向的夹角为30°，将另一细线由水平缓慢拉至竖直方向的过程中，若系在墙壁上的细线上的拉力大小为，另一细线上的拉力大小为，物体所受的重力大小为G，则下列说法正确的是（ ）
A．先增大后减小 B．先减小后增大
C．的最大值为G D．的最小值为
8．如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接三个阻值均为的定值电阻，变压器原、副线圈的匝数比为3：2，所有电流表和电压表均为理想电表。下列分析正确的是（ ）
A．电流表的示数为2.4 A B．电流表的示数为0.8 A
C．电压表的示数为36 V D．电压表的示数为8 V
9．如图所示，在匀强电场中，有一边长为的正六边形ABCDEF，它的六个顶点均位于同一个圆上，正六边形所在的平面与匀强电场的电场线平行，O点为该正六边形的中心。A、B、F三点的电势分别为10 V、15 V、5 V，下列说法正确的是（ ）
A．O点的电势为10 V
B．将一质子由B点移到A点，电场力对质子做了5 eV的负功
C．电子在A点的电势能大于在F点的电势能
D．匀强电场的电场强度大小为
10．如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合金属线框abcd，bc边与磁场的左边界平行。时刻，线框在水平向右的拉力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为，ad边刚进入磁场的时刻为，设线框中产生的感应电流为i，ad边两端的电压为U，水平拉力做功的功率为P，则下列图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、非选择题：共60分。包括必考题和选考题两部分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答。第15～16题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共45分。
11．（6分）某同学为了测量自己的反应时间，先用如图甲所示装置测量当地的重力加速度大小。
（1）把挡板A和光电门B安装在铁架台上，调整光电门的位置，使光电门B恰好位于挡板A的正下方。
（2）使直径为d的小球贴着挡板A由静止释放，小球通过光电门B的时间为t，小球通过光电门B的速度大小为______，测出挡板A与光电门B间的距离为h，调整h（），多次重复上述操作，以h为横轴、为纵轴，作出随h变化的关系图像，若图像是过原点的一条直线，且该直线的斜率为k，根据图像可知，当地的重力加速度大小______（用题中所涉及的物理量的符号表示）。
（3）若测得重力加速度大小，让另一位同学用手捏住直尺，该同学用一只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺，如图乙所示。在看到另一同学松开手让直尺下落时，该同学迅速捏住直尺，经过多次实验，该同学捏住处刻度的平均值为4.90 cm，则该同学的反应时间约为______s。（计算结果保留两位有效数字）
12．（9分）某同学在实验室做“测定电源的电动势和内阻”的实验，实验器材如下：
A．待测电源（电动势约为3 V，内阻约为2 Ω）；
B．电压表（量程为0～3 V，内阻为几千欧）；
C．电压表（量程为0～3 V，内阻为几千欧）；
D．电流表（量程为0～1 A，内阻很小）；
E．保护电阻（阻值小于5 Ω）；
F．滑动变阻器R（最大阻值为20 Ω，最大电流为2 A）；
G．开关、导线。
实验步骤如下：
①按如图甲所示的电路连接好实验器材，将滑动变阻器的滑片滑至右端；
②闭合开关S，读出电压表、和电流表的示数，、I；
③多次改变滑动变阻器滑片的位置，重复步骤②，得到多组，、I数据；
④在同一坐标系中描绘、图像，如图乙所示。
（1）由图乙可知保护电阻的阻值______Ω。（结果保留三位有效数字）
（2）待测电源的电动势______V、内阻______Ω。（结果均保留三位有效数字）
（3）若考虑电流表和电压表对测量的影响，则保护电阻阻值的真实值______（填“大于”、“等于”或“小于”）测量值。
13．（12分）如图所示，平行正对极板MN，PQ中MN板上各处都连续不断地释放初速度为零、电荷量为q、质量为m的带正电粒子，PQ为粒子可以自由通过的网状极板，PQ右侧有一截面为直角三角形、磁场方向垂直纸面向里的匀强磁场区域abc（ac边界上无磁场），bc长为L，。在极板MN，PQ上加上电压，使粒子加速后进入磁场区域，已知能从ac边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，不考虑粒子间的相互作用，不计粒子受到的重力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）为使所有粒子都不能返回电场，在平行正对极板间所加的最小电压。
14．（18分）如图所示，长度的轻绳上端固定在O点，下端拴接一个质量的小球，轻绳伸直时小球与水平台面AB右端接触且恰好无压力，质量的长木板紧靠水平台面AB放在水平地面上，其上表面水平且与水平台面AB等高，长木板上表面足够长。质量的小物块在水平台面AB上以大小的初速度向右运动，经过距离后与小球发生碰撞，随后小球恰好可以在竖直平面内做完整的圆周运动且不再与小物块发生碰撞，小物块滑上长木板。已知小物块与小球均可看作质点，小物块与水平台面AB间的动摩擦因数，小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度大小。求：
（1）碰撞后瞬间轻绳对小球拉力的大小；
（2）小物块刚滑上长木板时的速度大小；
（3）小物块在长木板上相对于长木板滑行的时间。
（二）选考：共15分。请考生从给出的15，16两道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的计分。
15．[选修3—3]（15分）
（1）（5分）一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B、C、D又回到状态A，其图像如图所示，其中AD、BC与横轴平行，CD与纵轴平行，AB的反向延长线经过坐标原点O，已知气体在状态B的热力学温度为；气体在状态A的热力学温度为______，体积为______；从状态B到状态C，外界对气体做______（填“正”或“负”）功。
（2）（10分）如图所示，两端封闭且粗细均匀的竖直玻璃管内有一段长10 cm的水银柱将管内理想气体分隔成上、下两部分，上部分气柱的长度为15 cm，压强为70 cmHg，下部分气柱的长度为5 cm。将玻璃管下部分插入待测温度的液体中，水银柱向上移动1 cm后稳定不动。已知环境的热力学温度为300 K，上部分气柱的温度始终与外部环境温度保持一致，水银柱的长度保持不变。求：
（ⅰ）玻璃管插入液体中，稳定后下部分气柱的压强；
（ⅱ）待测液体的热力学温度。
16．[选修3—4]（15分）
（1）（5分）一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，0～10 s内，平衡位置在处的质点P经过的路程为1 m，且时质点P沿y轴负方向运动。由此可判断该波沿x轴______（填“正”或“负”）方向传播，周期为______s，传播速度为______。
（2）（10分）一同学设计的检测液面高度变化的装置示意图如图所示，在液面上方处固定一水平放置的刻度尺，在液面底部铺有一水平放置的平面镜，在刻度尺上的A点固定一激光笔，激光笔与刻度尺成45°角向液面发射一束激光，经液面折射和平面镜反射后再折射到刻度尺上的B点，液体的深度，A、B两点的距离为。求：
（ⅰ）激光从空气射入液体的折射角的正切值；
（ⅱ）该液体对激光的折射率。
