江苏省南京市鼓楼区2021-2022学年高二下学期期末统考物理试题（Word版含答案）

南京市鼓楼区2021-2022学年高二下学期期末统考
物理
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列四幅插图中主要原理涉及到光的全反射的是（　　）
A. 光导纤维 B. 彩色的肥皂膜
C. 光经过大头针尖时的照片 D. 电影院中的3D电影
2. 下列说法中正确是（ ）
A. 的冰和的铁，它们的分子平均速率相同
B. 已知氧气的摩尔质量、密度及阿伏加德罗常数，可以算出一个氧气分子的体积
C. 当分子间斥力与引力大小相等时，分子势能为极小值
D. 花粉微粒在液体中的布朗运动，是由花粉微粒内部分子无规则运动引起的
3. 2021年5月15日，“天问一号”探测器成功着陆火星，迈出了中国火星探测征程的重要一步。若探测器在着陆前，绕火星表面运行的轨道是圆形，已知火星的质量约为地球质量的，火星的半径约为地球半径的，火星表面重力加速度与地球表面重力加速度的比值是（　　）
A. B. C. D.
4. 如图所示，一束带电离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是（ ）
A. 组成A束和B束的离子都带负电
B. A束离子的比荷大于B束离子的比荷
C. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外
D. 组成A束和B束的离子质量一定不同
5. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，电源电压有效值不变，调节滑动触头Q可以改变副线圈接入电路的匝数。开关S闭合，则（　　）
A. 仅将P向下滑动，电流表示数增大
B. 仅将Q向下滑动，灯泡变亮
C. 仅将开关S断开，灯泡变亮
D. 仅将开关S断开，变压器的输入功率增加
6. 如图所示，一带正电的导体周围的等差等势面分布情况，A、B、C、D为空间中的四点，下列说法正确的是（　　）
A. D点的电势大于B点的电势 B. A点的场强小于D点的场强
C. 同一电荷分别从B到D和从C到D电场力做功相同 D. B、C两点场强相同
7. 设计了如图所示的探究实验：将透明塑料圆盒装一半水，形成半圆形水柱，水中加少量色素，利用丁达尔效应，让学生可观察到液体中的光路。用激光沿半径方向射到半圆水柱的圆心，并从水面射到空气中。增大入射角θ，当折射光刚好在水面上方消失时，可读出此时的入射角θ即为全反射临界角。若在操作时，水略微超过了圆盒容积的一半，激光仍对准圆心入射，则临界角的测量值会（　　）
A. 偏大 B. 不变 C. 偏小 D. 无法确定
8. 如图所示，为一定质量的理想气体所经历的由两个绝热过程和两个等容过程组成奥托循环，则该气体（　　）
A. 在状态a与状态c内能可能相等
B. 从d→a吸收的热量小于从b→c放出的热量
C. 从c→d过程中，气体对外界做功
D. 经历一个循环，气体对外做功
9. 如图所示，质量可以忽略的弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的物体，物体沿斜面方向做振一幅较小的简谐振动。取平衡位置处为坐标原点，位移x向下为正，则下列分别是物体的回复力F、加速度a、弹簧弹性势能Ep、速度v与位移x变化关系。其中正确的是（　　）
A. B.
C. D.
10. 如图所示，a、b两个小球穿在一根与水平而成角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止，Oa绳与杆的夹角也为，Ob绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动b球，至Ob与杆垂直后静止释放，则（　　）
A. a球质量是b球的2倍
B. 从释放至b球返回到初始位置，b球重力势能减小量小于b球返回初位置时的动能
C. 从释放至b球返回到初始位，两球重力势能变化量
D. b球返回到初始位图时，其动能是a球动能的倍
二、非选择题：共5题、共60分、其中第12题～第15题解答时请写出必要的女字说明。方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，将光电门固定在A点且正对着球心。将钢球拉至不同位置由静止释放，小球经过光电门的挡光时间t可由计时器测出。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的重力势能变化大小△Ep，与动能变化大小△Ek、就能验证机械能是否守恒。
（1）用游标卡尺测出小球直径D，示数如图乙，小球直径D＝___________cm。
（2）用△Ep＝mgh计算钢球重力势能变化大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到钢球在A点时___________（选填：“顶端”、“球心”或“底端”）之间的竖直距离。
（3）为了直观判定小球运动过程中机械能守恒，应作下列哪个图像___________。
A．h-t B．h- C．h-t2 D．h-
（4）若考虑小球直径对速度测量的影响，动能的测量值___________动能的实际值（选填：“大于”、“小于”或“等于”）。
（5）若在悬点O固定一力传感器，某次小球释放的位置到最低点A的高度差h，力传感器示数为F。在实验误差允许范围内，F与h的关系满足F＝___________时，可验证小球摆动过程中机械能守恒，已知小球质量为m，直径为D，轻绳长为l。重力加速度为g。
12. 端窗式光电倍增管（PMT）是光电探测特置，其主要结构为光阴极和倍增极组成；当波长为的入射光照射到光阴极上时，从光阴极上有电子逸出，光电子的最大速率为，光阴极和第一倍增极间的加速电压为U。已知电子电荷量为e，质为m，普朗克常量为h，光速为c。求：
（1）光阴极材料的逸出功；
（2）光电子到达第一倍增极的最大动能。
13. 如图所示，绝缘轻杆悬挂着用电阻率为、横截面积为的硬金属导线制成的边长为的单匝正方形线框，线框质量为，线框下半部分处于方向垂直于水平面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间的关系式为，为常量且，重力加速度为。
（1）求线框中感应电流的大小；
（2）当轻杆中拉力恰好为零时，求的表达式。
14. 如图所示是某车间传送装示意图，为使传送中的零件能缓慢停下，工程师在水平传送带上设置了由质量m=1kg的缓冲块和轻质弹簧组成的缓冲装置，处于原长的弹簧一端固定于A点，另一端拴接缓冲块，此时缓冲块静止于B位置，弹簧劲度系数为k=10N/m，现启动传送带、传送带运行稳定后、在C位置将质量为M=9kg的零件无初速度的放到传送带上，BC间的距离为x=2.05m。按照设计要求，零件刚好与传送带速度相同时与缓冲块碰撞，碰后与缓冲块一起压缩弹簧，当整体到达D位置时，其速度恰好减为0，随即机械手抓取，它们与传送带间的动摩擦因数均为0.2、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧弹性势能与形变量的关系满足：，g=10m/s2。求：
（1）传送带稳定运行后弹簧的形变量；
（2）传送带的运行速度v；
（3）弹簧的最大压缩量。
15. 如图甲，真空中平行放的两金板M、N相距d1=15cm，当两板间加上电压后，可视为匀强电场．现在M、N两板之间加上如图乙所示的交变电压，交变电压的周期T=1.0×10-6s，U0=540V，t=0时，一个质子在电场力作用下，从M板由静止开始向N板运动，最终该质子从N板上A处的小孔进入右边的有界匀强磁场，磁场的宽度d2=5cm，方向垂直纸面向里。已知质子的比荷为，不计质子重力。求：
（1）质子在两板间运动过程中的最大速度；
（2）质子进入磁场时的速度大小；
（3）若使粒子能够从右侧边界射出磁场，磁感应强度B的取值范围。
南京市鼓楼区2021-2022学年高二下学期期末统考
物理答案
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。
【1题答案】
【答案】A
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】A
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】A
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】D
【9题答案】
【答案】D
【10题答案】
【答案】D
二、非选择题：共5题、共60分、其中第12题～第15题解答时请写出必要的女字说明。方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
【11题答案】
【答案】 ① 1.38 ②. 球心 ③. D ④. 小于 ⑤.
【12题答案】
【答案】（1）；（2）
【13题答案】
【答案】（1）；（2）
【14题答案】
【答案】（1）0.2m；（2）；（3）
【15题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）