2021-2022学年四川省雅安市高二下学期期末考试物理试题含答案

四川省雅安市2021-2022学年高二下学期期末考试

物 理 试 题

第Ⅰ卷（选择题  共50分）

一、选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得3分，有选错或不答的得0分）

1. 下列关于物理学史的叙述不正确的是（　　）

A. 贝克勒尔发现了天然放射现象，表明原子核内部具有结构

B. 汤姆孙发现电子，提出原子核式结构模型

C. 玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律

D. 爱因斯坦的光电效应方程可以很好地解释光电效应现象

2. 下列说法中正确的是（　　）

A. 结合能越大的原子核越稳定

B. 经过6次α衰变和5次β衰变后成为

C. 根据玻尔理论，氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，会辐射出光子

D. 重核分裂成几个中等质量原子核的现象称为核裂变

3. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 时，金属线框平面与磁感线平行

B. 该交变电流的电动势的有效值为

C. 矩形金属线框平面与中性面夹角为时，电动势的瞬时值为22V

D. 该交变电流的电动势的瞬时值表达式为

4. 如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想交流电表。若闭合开关S，下列说法正确的是（　　）

A. 电流表A1的示数减小 B. 电流表A2的示数增大

C. 电压表V1示数减小 D. 电压表V2的示数增大

5. 华为出品了一款超级快速无线充电器CP62R，可提供最大50W的无线充电功率，如图甲所示。其原理与变压器工作原理相似，无线充电器内部置有基座线圈，支持无线充电的手机内部置有受电线圈，利用产生的磁场传递能量，工作原理图简化为如图乙所示，充电基座接上220V、50Hz家庭用交流电，受电线圈接上一个二极管给手机电池充电。已知手机电池采用9V电压快速充电，假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈且无能量损失，二极管可视为理想二极管，下列说法正确的是（　　）

A. 受电线圈能够给手机电池充电是利用了自感现象

B. 基座线圈和受电线圈的匝数比为220∶9

C. 受电线圈两端电压的峰值为18V

D. 每秒钟通过手机电池的电流方向改变100次

6. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。当振子位于A点时弹簧处于原长状态。取竖直向上的方向为正方向，振子的质量为m，重力加速度为g。振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A. 时，振子的速度方向竖直向上

B. 和时，振子的速度相同

C. 和时，振子的加速度相同

D. 时，振子位于O点下方处

7. 如图是氢原子能级图，现有一群处在激发态 n=5 能级的氢原子向低能级跃迁，a是从 n=4 能级跃迁到 n=2能级产生的光，b是从n=5能级跃迁到n=3能级产生的光。则（　　）

A. 在相同的双缝干涉实验装置中，a 光产生的干涉条纹比b光更宽

B. 在同样的玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度

C. 用a光和b光分别照射逸出功为1.36eV的某金属时，都能发生光电效应

D. 该群氢原子最多能辐射出10种不同频率的光

8. 振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（　　）

A. 若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电

B. 若电容器正在放电，则电容器上极板带负电

C. 若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大

D. 若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大

9. 一列简谐横波在轴上传播，某时刻波形图如图甲所示，图中是处的质点，是处的质点，从该时刻开始计时，质点的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 该波沿轴正方向传播

B. 该波的波速为25m/s

C. 经过，质点的速度小于质点Q的速度

D. 经过，质点通过的路程是

10. 如图所示是截面为直角三角形ABC的玻璃砖，其中，。现有一红色细光速a从AC面上的D点以60°角入射，从AB边上的F点射出。已知，真空中光速，下列判断正确的是（　　）

A. 该玻璃砖对红光的折射率为

B. 若仅将红光换成紫光，该光线直接到达AB边的位置在AF之间

C. 此红光从D传播到F所用传播时间为

D. 若减小入射角，则此红光有可能不从AB边射出

二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错或不答的得0分）

11. 下列说法正确的是（　　）

A. 水池底部装有不同颜色的彩灯，紫光灯看起来最深

B. 观看立体电影时，配戴的特制眼镜利用了光的偏振现象

C. 荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光线会聚而形成的

D. 向人体内发射一定频率的超声波，被血管中的血液反射后，测得反射波频率的变化，即可知道血液的流速和血管的情况，这是利用了波的多普勒效应

12. 对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　）

A. 甲图小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”

B. 乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度

C. 丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹

D. 丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹

13. 下列说法正确的是（　　）

A. 电磁波的传播不需要介质

B 紫外线常应用于电视机摇控

C. 红外体温计是依据人体辐射红外线来测体温的

D. X射线可用于杀死癌细胞

14. 如图所示，甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质内相向传播并发生相遇。沿传播方向上有两个质点P和M，其平衡位置的坐标分别为xP=0.2m，xM=0.4m，若两列波的周期分别为T甲和T乙，则（　　）

A. 这两列波不能产生干涉现象

B. 质点M在图示时刻振动速度为零

C. 从图示时刻开始，再经过的时间，质点M的位移为30cm

D. 从图示时刻开始，在的时间内，质点P运动的路程为50cm

15. 利用图甲所示的实验装置测量遏止电压Uc与入射光频率v的关系。若某次实验中得到如图乙所示的Uc-v图像。已知普朗克常量，则下列说法正确的是（　　）

A. 电源的右端为正极

B. 遏止电压Uc越大说明光电子最大初动能越大

C. 若保持入射光频率不变，增大入射光光强，遏止电压也会增大

D. 该金属的逸出功约为

第Ⅱ卷（非选择题  共50分）

三、实验题(本大题共2小题，共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程)

16. 在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L，接通电源使光源正常工作，发出白光。

（1）组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则_____。

A．可观察到水平方向的干涉条纹

B．可观察到竖直方向的干涉条纹

C．看不到干涉现象

（2）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中______。

A．观察不到干涉条纹

B．可观察到明暗相间的白多纹

C．可观察到彩色条纹

（3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_____；

A．将单缝向双缝靠近

B．将屏向靠近双缝的方向移动

C．将屏向远离双缝的方向移动

D．使用间距更小的双缝

（4）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为_____。分划板刻成在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为______。

17. 在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，

（1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为________；

A．20cm长结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台

B．100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台

C．100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台

D．100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台

（2）若摆球的直径为D，悬线长为L，则摆长为________；

（3）为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最________（填“高”或“低”）点时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1，当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为________秒；

（4）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是________；

A．测量摆长的时候，未加小球半径

B．停止计数时，未及时按下秒表

C．测出n次全振动时间为t，误作为（n + 1）次全振动时间进行计算

D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了

（5）有两位同学利用假期分别去参观北京大学和厦门大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并用计算机绘制了T2 - L图像，如图甲所示。去北大的同学所测实验结果对应的图线是________（填“A”或“B”）。另外，在厦大的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图像如图乙所示，由图可知，a、b两单摆的摆长之比为________。（北京的纬度比厦门高）

四、计算题（本题共3小题，共36分，18题10分，19题12分，20题14分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

18. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在和t2=s时刻的波形图。

（1）求该波可能的波速；

（2）若波沿x轴正方向传播，且，求该波的波速大小。

19. 2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为青少年带来了一场精彩纷呈的太空科普课。王亚平在水膜里注水，得到了一个晶莹剔透的水球，接着又在水球中央注入一个气泡，形成了两个同心的球，如图所示，MN是通过球心O的一条直线，一单色细光束AB平行于MN从B点射入球体，出射光线CP与MN的交点P到球心O的距离是球半径R的倍，且与MN所成的角=30°，求：

（1）水对此单色光的折射率；

（2）为不改变该光束的传播，气泡（球）的半径不得超过多少（不考虑R的变化）？

20. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数，面积，发电机线圈电阻r不可忽略，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度。输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用。输电导线的总电阻，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“，”的电动机恰能正常工作。求：

（1）输电线路上损耗的电功率；

（2）若升压变压器原、副线圈匝数比为，交流发电机线圈电阻r上产生的热功率。

答案

1-10 BDABC  BDCBD  11.BD  12.BC  13.ACD  14.CD  15.ABD

16. ①. B    ②. C    ③. B    ④.     ⑤. 31.10

17. ①. B    ②.     ③. 低    ④.     ⑤. C    ⑥. B    ⑦. 4：9

18. （1）由波形图可知，该波的波长为

若波沿x轴正方向传播，则

（n=0，1，2，…）

解得

（n=0，1，2，…）

则波速为

（n=0，1，2，…）

若波沿x轴负方向传播，则

（n=0，1，2，…）

解得

（n=0，1，2，…）

则波速为

（n=0，1，2，…）

（2）若波沿x轴正方向传播，则

（n=0，1，2，…）

解得

则此时的波速大小为

19. (1)如图

由几何关系得

解得

则

由于半径相等，则两次折射中

又由于折射率相同，则

，

因此折射率为

(2)如图

为不改变该光束的传播，则光束最多和气泡相切，其半径为

20. （1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有

解得

，

所以输电线路上损耗的电功率

（2）设降压变压器原线圈的输入电压为，则有

解得

设升压变压器副线圈的输出电压为，则有

设升压变压器原线圈的输入电压为，则有

解得

设原线圈电流为，则有

解得

交流发电机电动势最大值为

交流发电机电动势有效值为

交流发电机线圈内阻上消耗的热功率为