2021-2022学年四川省凉山州高二下学期期末考试物理试题（Word版）

这是一份2021-2022学年四川省凉山州高二下学期期末考试物理试题（Word版），共12页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡收回，2eV的金属发生光电效应等内容，欢迎下载使用。
全卷共4页，满分100分，考试时间90分钟。
注意事项；
1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写在答题卡上，并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔涂在答题卡对应题目标号的位置上；非选择题用0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
3.考试结束后，将答题卡收回。
第I卷 选择题（共48分）
一、选择题（本题12小题，每题4分，共48分，1—8小题单选，9—12小题多选，多选选对4分，选对但不全2分，有错选0分）
1. 下列说法中错误是（ ）
A. 若系统不受外力作用，则该系统的机械能守恒
B. 若系统不受外力作用，则该系统的动量守恒
C. 若系统内发生原子弹爆炸，则该系统的能量守恒
D. 若系统内发生氢弹爆炸，则该系统存在质量亏损
2. 自然界中的四种相互作用分别是万有引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 万有引力相互作用在天体运动中起重要作用，但在研究微观粒子的相互作用时可略去
B. 电磁相互作用是指带电粒子或磁体之间的作用力
C. 原子核内核子间的核力为强相互作用，它将核内质子及中子紧紧束缚在一起
D. 弱相互作用是发生在微观粒子和光子之间的一种作用
3. 如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（ ）
A. 用光子能量为11eV的光照射处于基态的氢原子，可使其跃迁
B. 一个氢原子从能级跃迁发出任何频率的光，都可以使逸出功为10.2eV的金属发生光电效应。
C. 大量氢原子从能级跃迁，最多能够发出6种不同频率光
D. 大量氢原子从能级跃迁发出的光，其中能级跃迁到能级发出的光波长最长
4. 如图所示，老李在商场超市购物，提一袋质量为大米从二楼乘自动扶梯到一楼。自动扶梯以的速率匀速运行，与水平面之间的夹角为，楼层高度差为，取，则（ ）
A. 下楼过程中，这袋大米的重力做功为200J
B. 下楼过程中，老李对这袋大米做功为400J
C. 下楼过程中，老李对这袋大米做功的平均功率为50W
D. 下楼过程中，这袋大米重力做功的功率为25W
5. 甲、乙两汽车在水平高速公路上同一条直道上行驶，乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的笛声提示并同时开始刹车。两辆车刹车时的v-t图像如图，则（ ）
A. 若两车刚好发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距为150m
B. 若两车刚好发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距为200m
C. 若两车发生碰撞，碰撞时
D. 若两车发生碰撞，碰撞时
6. 2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星，至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。北斗导航卫星工作在三种不同的圆形轨道当中，包括地球静止轨道（GEO）、倾斜地球同步轨道（IGSO）还有中圆轨道（MEO），如图所示。以下相关说法中正确的是（ ）
A. 图中轨道半径大小相同的的卫星运行速度大小相同
B. 中圆轨道卫星（MEO）加速度小于地球静止轨道卫星（GEO）加速度
C. 倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）总是位于地球地面某地的正上方
D. 三种不同轨道的卫星的运行速度均大于第一宇宙速度
7. 某电场等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中5个点，则：（ ）
A. 一电子从b点运动到e点，电场力做正功
B. 一电子从d点运动到a点，电场力做功为4eV
C. b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向左
D. a、b、c、d、e五个点中，e点的电场强度大小最小
8. 如图为某水电站远距离输电的原理图。升压变压器的原副线圈匝数比为，输电线总电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂输出的电压恒为U，若由于用户端负载变化，使发电厂输出功率增加了。下述错误的是（ ）
A. 电压表的示数不变，电压表的示数减小
B. 电流表、的示数均增大
C. 输电线上损失的电压增加了
D. 输电线上损失的功率增加了
9. 如图所示，四幅有关电场说法正确的是：( )
A. 图甲为等量异种点电荷形成的电场线
B. 图乙离点电荷距离相等的 a、b 两点场强相同
C. 图丙中在 c 点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到 d 点
D. 图丁中某一电荷放在 e 点与放到 f 点，它们的电势能相同
10. 波源位于O点的简谐横波沿着x轴正方向传播，时刻波源开始振动，时刻的波形图如图所示，接收器P放于处。下列说法正确的是：（ ）
A. 质点P开始振动时沿y轴正方向B. 简谐横波的波速为0.6m/s
C. 波源的振动方程为D. 波传到P点时，接收器收到频率大于2.5Hz
11. 自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙所示，外接电源使通过霍尔元件电流I向左，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差U（前表面的电势低于后表面的电势）。下述正确的有（ ）
A. 根据车轮半径，脉冲周期，可算车速大小B. 图乙中霍尔元件中的自由电荷带正电
C. 若电流I变大，则霍尔电势差U变大D. 若自行车的车速越大，则霍尔电势差U越大
12. 如图所示，空间存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出）一放射源P位于足够大的绝缘板AB上方，放射性物质为U，发生α衰变时，在纸面内向各个方向发射速率均为v的α粒子，α粒子在磁场中做半径为d的匀速圆周运动。生成物Th留在放射源中，P到AB的距离为d，不考虑粒子间的相互作用和α粒子的重力。则（ ）
A. 板上能被α粒子打到的区域长度是2dB. 核反应方程为
C. α粒子到达板上的最短时间为D. α粒子到达板上的最长时间为
第II卷 非选择题（共52分）
二、实验题（本题共2小题，共15分，把答案填在答题卷上。
13. 某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：
①将电磁铁（小铁球）、光电门调节在同一竖直线上；
②切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间t，并用刻度尺测量出小铁球下落前和光电门间的距离h；
③改变光电门的位置，重复②的操作，测出多组h和t；
④计算出小铁球每次通过光电门的速度v，作出图像。
请结合以上操作，回答以下问题：
（1）用游标卡尺测小球的直径，如图乙所示，则d=______________mm；
（2）根据数据作出图像如图丙，求出当地重力加速度g=______________；
（3）该实验装置_______________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律。
14. 某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象称为“压阻效应”。已知某压敏电阻的阻值的变化范围为几十欧姆到几百欧姆，某实验小组在室温下用伏安法探究压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律，实验室有如下器材可供选择；
A．压敏电阻（无压力时，阻值）；
B．直流电源（电动势为6V，内阻不计）；
C．电流表A（量程为0~100mA，内阻不计）；
D．电压表V（量程为，内阻为4kΩ）；
E．定值电阻
F．滑动变阻器R（最大阻值约50Ω）
C． 开关S、导线若干。
（1）某同学设计了图甲实验电路原理图，请在图乙中将实物连线图补充完整。（ ）
（2）某次压力测试，在电阻Rx上施加力F，闭合开关S，电压表和电流表的示数分别为U和I，则压敏电阻的阻值为_______________。
（3）改变F的大小，测得不同的Rx值，绘成如图丙所示的图像，其斜率为k，和压力F的关系式为_______________（用F和k表示）。
（4）按图甲实验电路进行实验，调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻Rx上施加力F，当电流表满偏时，压力F为_________________N（结果保留到个位数）。
三、计算题（本题共3小题，共37分。解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15. 如图所示为一透明介质，横截面为直角三角形ABC，一细束单色光PD从AC边上中点D射入介质，经AC折射后的光线照到BC边的中点时恰好发生全反射。若，，光在真空中传播的速度大小为c，求：
（1）画出光线从AC边进入到AB边射出的光路图；
（2）介质对该单色光的折射率多大；
（3）单色光从D点开始到第一次离开介质时所用的时间多长。
16. 如图为磁悬浮实验车（底部固定金属框abcd）与磁场示意图。水平地面上是两根长直平行导轨PQ和MN，导轨间有竖直方向等间距的匀强磁场和，车底部金属框ad边宽度与磁场间隔相等。在时刻磁场和同时以沿导轨方向向右匀速运动，使得ab、de两边都向左切割磁场，实验车在安培力作用下从静止开始运动。已知ab边长、金属框总电阻，列车与线框的总质量，磁场，实验车运动时受到恒定的阻力。
（1）实验车开始运动瞬间回路电动势大小；
（2）实验车开始运动瞬间加速度的大小；
（3）实验车的最大速率。
17. 如图所示，粗糙绝缘水平地面AP与光滑绝缘半圆弧竖直轨道PQ相切于P点，PQ右侧有水平向右的匀强电场，场强大小，圆轨道半径为R，AP长度。A点左侧有一弹射装置，A点右侧B处静置一质量为m带电荷量为+q的滑块C，AB长度。现用此装置来弹射一质量为m的滑块D，滑块D在A点获得弹簧储存的全部弹性势能后向右运动，到达B点与C发生完全弹性碰撞（碰撞过程C电荷量不变），碰撞后滑块C继续向右运动到P点进入光滑圆轨道，通过最高点Q后水平抛出。若滑块C运动到Q点恰好不受轨道压力，滑块C、D与地面的动摩擦因数均为，不计空气阻力，滑块都可看作质点，弹簧始终在弹性限度内。试求：
（1）滑块C落地点到P点距离大小；
（2）滑块C对圆弧轨道的最大压力大小；
（3）弹簧的弹性势能大小。
答案
1-8 ABCDC ACD 9.AD 10.BC 11.AC 12.BD
13. ①. 10.0 ②. 9.72 ③. 能
14. ①. ②. ③. ④.
15. （1）作出光路如图所示
（2）因为D为AC边的中点，E为边的中点，则DE∥AB，由几何关系可知
光线在E点恰好发生全反射，可得
（3）由可得
由几何关系可知，该光线在介质中传播的路程为
该光线在介质中的传播速度大小为
单色光从点开始到第一次离开介质时所用的时间为
16. （1）已知
当实验车速度为零时，线框相对于磁场的速度大小为v0，线框中左右两边都切割磁感线，产生的感应电流方向相同，故整体感应电动势为
（2）回路感应电流为
整体受到的安培力为
由牛顿第二定律可得
联立解得
（3）实验车最大速率为时相对磁场的切割速率为，则此时线框所受的磁场力大小为
此时线框所受的磁场力与阻力平衡
解得
17. （1）滑块C运动到Q点恰好不受轨道压力，重力恰好提供向心力
解得
由Q平抛过程
解得
（2）电场力与重力的合力与竖直方向的夹角满足
合力大小
当滑块运动到等效最低点时，对轨道的压力最大，由等效最低点到Q点，根据动能定理
在等效最低点
解得
根据牛顿第三定律滑块C对圆弧轨道的最大压力大小为。
（3）由P到Q点，根据动能定理
解得
滑块C由B到P根据动能定理
解得
根据完全弹性碰撞过程，动量守恒和能量守恒可得
解得
滑块D由开始运动到B过程，根据能量守恒
解得