精品解析：湖北省荆州市八县市2021-2022学年高二（上）期末质量检测物理试题

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2021-2022学年度上学期期末质量检测高二物理试题本试卷共6页，16小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、考试科目、准考证号填写在答题卡和试题卷规定的位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答案不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共11小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11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. 关于机械振动和机械波的描述，下列说法错误的是（　　）A. 波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时，波长越小衍射越明显B. 当机械波发生反射时，其频率、波长、波速均不发生变化C. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力频率D. 测速雷达向行进中的车辆发射频率已知的超声波，同时测量反射波的频率，根据反射波的频率变化的多少就能得到车辆的速度，这利用的是多普勒效应【答案】A【解析】【详解】A．当障碍物和波长的尺寸差不多或比波长小得多的情况下，能发生明显的衍射现象，因此波长不同的机械波通过宽度一定的狭缝时，波长越长衍射越明显，A错误；B．当机械波发生反射时，其频率、波长、波速均不发生变化，B正确；C．受迫振动时，振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，C正确；D．利用多普勒效应可以通过测速雷达，根据反射波频率的变化测量车速，D正确；故错误的选A。2. 新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播。研究发现打一次喷嚏人受到的平均反冲力约为，时间大约，喷出的物质约为。据此知喷出物质的速度约为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】设打一次喷嚏喷出空气受到的作用力为F，令喷出的速度方向为正方向，根据动量定理得FΔt=mv解得故选C。3. 如图所示，矩形闭合线圈竖直放置，是它的对称轴，通电直导线与平行。下列做法不能使线圈中产生感应电流的是（　　）A. 中电流I逐渐增大B. 中电流I先增大后减小C. 线圈与共面，并以为轴，线圈绕顺时针转（俯视）D. 线圈绕轴逆时针转动（俯视）【答案】C【解析】【详解】产生感应电流条件：穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。A．当中电流I逐渐增大时，穿过线圈的磁通量增加，线圈能产生感应电流，A错误；B．当中电流I先增大后减小时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，线圈能产生感应电流，B错误；C．线圈以为轴，绕顺时针转的过程中，穿过线圈的磁通量保持不变，因此线圈不能产生感应电流，C正确；D．线圈绕轴逆时针转动的过程中，穿过线圈的磁通量减小到零，线圈能产生感应电流，D错误。故选C。4. 一个打磨得很光滑的凹镜，其曲面半径远大于曲面长度，将镜面水平放置，如图所示。现让一个小球（小球可视为质点）从镜边缘静止释放，小球在镜面上将作往复运动，以下说法中正确的是（　　）A. 小球质量越大，往复运动的周期越长B. 释放点离最低点距离越大，周期越短C. 凹镜曲面半径越大，周期越长D. 周期应由小球质量、释放点离平衡位置的距离，以及曲面半径共同决定【答案】C【解析】【详解】小球在镜面上做简谐运动，周期公式与单摆的周期相同，根据，因而周期决定于凹镜曲率半径及当地的重力加速度，半径越大，周期越长。故选C。5. 双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到屏的距离为l，用红色激光照射双缝，调整实验装置使得屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹，下列说法正确的是（　　）A. 若只将屏向右移动一小段距离，屏上条纹会变得模糊不清B. 若只将屏向右移动一小段距离，屏上相邻两亮纹间的距离变小C. 若只将双缝间的距离减小，屏上相邻两亮纹间的距离变大D. 若只将红色激光变为绿色激光，屏上相邻两亮纹间的距离变大【答案】C【解析】【详解】双缝干涉相邻条纹间距公式为AB．若只将屏向右移动一小段距离，即l增大，屏上依然可以看到清晰的干涉条纹，且相邻两亮纹间的距离变大，故AB错误；C．若只将双缝间的距离减小，则d减小，则屏上相邻两亮纹间的距离变大，故C正确；D．若只将红色激光变为绿色激光，则λ减小，屏上相邻两亮纹间的距离变小，故D错误。故选C。6. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为10，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量为6，则（　　）A. 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为B. 左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为C. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为D. 右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为【答案】B【解析】【分析】【详解】光滑水平面上大小相同A、B两球在发生碰撞，规定向右为正方向，由题知A球动量的增量为△pA=6kg•m/s-10kg•m/s=-4kg•m/s由于碰后A球的动量增量为负值，所以右边不可能是A球的；由动量守恒定律可得△pA=-△pB则B球的动量变化量为△pB =4kg•m/s根据△pB=pB -10kg•m/s解得碰后B球的动量为pB=14kg•m/s两球质量关系为mB=2mA根据p=mv可得碰撞后A、B两球速度大小之比6：7。故选B。7. 如图所示，扇形为透明玻璃砖截面示意图，圆心角，为的角平分线，平行于的单色光在空气中边射入玻璃砖，经面折射后的光线恰平行于面。则下列说法正确的是（　　）A. 该玻璃砖的折射率为B. 经面折射后的光线射到面都将发生全反射C. 该入射光在空气中的波速与在玻璃砖中的波速相等D. 面没有光线射出【答案】A【解析】【详解】A．如图由入射光线与OM平行可知入射角折射角与OB平行可知，折射角因此该玻璃砖的折射率A正确；BD．经面折射后的光线射到面时，不同位置的入射角不同，越靠近点B处的入射角越小，当接近B点处，入射角接近0o，一定能从面上射出，BD错误；C．根据可知该入射光在空气中传播速度大于在玻璃砖中的波速，C错误。故选A。8. 两列频率相同、振幅分别为和的横波发生干涉时，某一时刻的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，关于K、M、N三点的下列说法中正确的是（　　）A. 质点K为振动减弱的点B. 经过一段时间，质点M、N的位移大小可能相等C. 质点N的振幅为D. 由图中时刻再经过周期时，质点M的位移为零【答案】BCD【解析】【详解】A．质点K为波谷与波谷相遇，是振动加强的点，A错误；BC．M为振动加强点，现在是波峰与波峰相遇，经过一段时间，会出现波谷与波谷相遇，因此M点在上下振动，振幅为12cm，而N点为振动减弱点，总是波峰与波谷相遇，振幅为2cm，某时刻也能出现质点M、N的位移大小相等，B、C正确；D．由图中时刻再经过周期时，两列波的平衡位置恰好都到达M点，因此质点M的合位移为零，D正确。故选BCD。9. 如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻、滑动变阻器R串联，已知，滑动变阻器的最大阻值是。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　）A. 电路中的电流变大 B. 电源的输出功率先变大后变小C. 滑动变阻器消耗的功率变大 D. 定值电阻上消耗的最大功率为【答案】AD【解析】【详解】A．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流变大，A正确；B．当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，因此滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电阻（包括定值电阻和滑动变阻器）阻值逐渐接近内电阻，因此电源的输出功率逐渐变大，B错误；C．将定值电阻和电源做为等效电源，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值逐渐远离等效电源内电阻，因此滑动变阻器消耗的功率逐渐减小，C错误；D．由于电路中电流变大，定值电阻上消耗逐渐变大，当滑动变阻器的滑片P滑到b端时，定值电阻上消耗的功率最大，且最大功率D正确。故选AD。10. 一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图线为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是(　 　)A. 在t从0到2 s时间内，弹簧振子做减速运动B. 在t1＝3 s和t2＝5 s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反C. 在t1＝5 s和t2＝7 s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同D. 在t从0到4 s时间内，t＝2 s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小【答案】ACD【解析】【详解】A．在t从0到2s时间内，回复力逐渐变大，说明振子逐渐远离平衡位置，做减速运动，故A正确；B．在到过程，回复力先减小为零后反向增加，说明先靠近平衡位置后远离平衡位置，故3s和5s速度方向相同；由于3s和5s回复力大小相等，故位移大小也相等，速度大小也相等，故B错误；C．在5s和7s时，回复力相等，根据公式，位移相同，故C正确；D．在t从0到4s时间内，t=2s时刻弹簧振子速度为零，根据P=Fv，功率为零，故D正确。故选ACD。11. 2021年7月30日，在东京奥运会蹦床项目女子决赛中，中国选手朱雪莹夺得冠军。若朱雪莹比赛中上升的最高点距地面高为H，朱雪莹质量为m，蹦床平面距地面高为h。朱雪莹下落过程，弹性网最大下陷量为x，空气阻力恒为f，下落过程中的总时间为t（从最高点落到弹性网的最低点），则朱雪莹（看作质点）从最高点下落至最低点的过程，下列说法正确的是（　　）A. 弹性网的弹力对朱雪莹的冲量大小为B. 朱雪莹从与蹦床接触到落至最低点过程中所受合外力的冲量大小为C. 弹性网弹性势能的增量为D. 朱雪莹的机械能减少【答案】BC【解析】【详解】A．从最高点下落至最低点的过程中，设弹性网的弹力对朱雪莹的冲量为I，根据动量定理得变形得冲量的大小为故A错误。B．设朱雪莹与蹦床接触前瞬间的速度为v，根据动能定理得解得朱雪莹从与蹦床接触到落至最低点过程中，根据动量定理得故合外力冲量大小为故B正确。C．设弹力做功为W，根据动能定理得故弹性势能增加量为故C正确。D．从最高点下落至最低点的过程中，朱雪莹的动能变化量为零，机械能的减小量等于重力势能的减少量即mg(H−h+x)故D错误。故选BC。二、非选择题：本题共5小题，共56分。12. 如图甲所示为验证动量守恒的实验装置，气垫导轨置于水平桌面上，G1和G2为两个光电门，A、B均为弹性滑块，质量分别为mA、mB，且选择mA大于mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，实验过程如下：
 ①调节气垫导轨成水平状态；②轻推滑块A，测得A通过光电门G1的遮光时间为；③A与B相碰后，B和A先后经过光电门G2遮光时间分别为和；回答下列问题：（1）用毫米刻度尺测得遮光片宽度如图乙所示，读数为______；（2）碰前A的速度为______（用字母表示）；（3）利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为______。【答案】    ①. 2.0    ②.     ③. 【解析】【分析】【详解】（1）[1]刻度尺最小分度为1mm，估读到下一位，故遮光片的宽度为2.0mm。（2）[2]碰前A速度为  （3）[3]碰后A、B的速度分别为
 碰撞前后动量守恒有则利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为13. 某同学准备测量一电池的电动势（不高于）和内阻。（1）为较精确测量电池的电动势和内阻，除被测电池、开关、导线若干外，还有下列器材供选用，请选择适当的器材____________（填写选项前的字母）A.电流表（，内阻）B.电流表（，内阻约为）C.电压表（，内阻未知）D.电压表（，内阻未知）E.滑动变阻器（，）F.滑动变阻器（，）（2）在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响测量结果存在系统误差实验电路图应选择__________（填“甲”或“乙”）（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则电池的电动势E=__________V。内电阻r=__________。（最后结果保留1位小数）【答案】    ①. ACE    ②. 甲    ③. 1.5    ④. 0.7【解析】【分析】【详解】（1）[1]在题述器材中选择适当的器材：电流表A的内阻是已知的，故选A，电压表选择量程的C。滑动变阻器选择阻值较小的E，被测电池，开关，导线若干，故选ACE。（2）[2]因电流表内阻已知。故实验电路图应选择图甲。（3）[3][4]由图可知电池的电动势内电阻
 14. 如图所示边长为l的正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，求：（1）穿过线框的磁通量；（2）线框从图示位置开始绕着边转动，则该过程穿过线框的磁通量的变化量，是否会产生感应电流。【答案】（1）；（2）0， 不会产生感应电流【解析】【详解】（1）根据磁通量公式，可得穿过线框的磁通量为（2）线框从图示位置开始绕着边转动时，根据边长为的正方形区域的匀强磁场，可知穿过磁场的有效面积未变，所以磁通量为该过程穿过线框的磁通量的变化量为因线框中磁通量没有发生变化，故在此过程中不会产生感应电流。15. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图，虚线是在t2=0.2s时刻的波形图。(1)若波速为55m/s，求x=5m处的质点M在t1时刻的振动方向：(2)在t1到t2时间内，x=5m处的质点M通过的路程为1.8m，求波的传播速度。
 【答案】(1)质点M沿y轴负方向振动；(2)45m/s【解析】【详解】（1）从波的图像可以看出，波长为λ=4m若波沿x轴正方向传播，波传播的距离为波传播的速度为无论n取值多少不能求出波速55m/s若波沿x轴负方向传播，波传播的距离为波传播的速度为当 ，解得则波沿x轴负方向传播，根据波速与质点的振动方向的关系，则质点M沿y轴负方向振动。（2）从波的图像可以看出振幅为 ，M通过的路程为1.8m，则经历的时间是两个周期再加四分之一周期，波传播的距离为波速大小为16. 如图所示，在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量为的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为的木块，现有一质量为的子弹以的水平速度射入木块并留在木块中（不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，g取），求：（1）圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能；（2）木块所能达到的最大高度；（3）铁环的最大速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）子弹射入木块过程，系统的动量守恒，取向右方向为正方向，根据动量守恒定律得机械能只在该过程有损失，损失的机械能为代入数据解得（2）木块（含子弹）在向上摆动过程中，以木块（含子弹）和圆环木块（含子弹）和圆环组成的系统为研究对象，根据系统水平方向的动量守恒得，则有根据机械能守恒定律有联立解得（3）当子弹、木块、圆环达到共同速度后，子弹和木块将向下摆动，在此过程中圆环一直受绳子水平向右的分力作用，圆环速度一直增大，当子弹和木块再次运动到圆环正下方时圆环速度最大。 设此时圆环速度为，子弹和木块的速度为解得，故圆环的最大速度为。