2021-2022学年辽宁省锦州市高二（上）期末物理试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年辽宁省锦州市高二（上）期末物理试卷（含答案解析），共15页。试卷主要包含了1s，足球的质量为0，0s时乙的速率大于甲的速率，4m，0×108m/s)，求，【答案】B，【答案】D，【答案】C，【答案】A等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年辽宁省锦州市高二（上）期末物理试卷     地震会造成大量建筑物倒塌，为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的伤员，这种仪器主要是接收人体发出的(    )A. 可见光 B. 红外线 C. 紫外线 D. 声音    如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况可能发生的是(    )A.  B.
C.  D.     扫地机器人是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。若机器人电动机线圈电阻为r，当它正常工作时，电动机两端所加的电压为U，通过的电流为I，下列说法正确的是(    )
 A.
B. 经过时间t，电动机消耗的电能
C. 经过时间t，电动机产生的热量
D. 电动机输出的机械功率为    2015年1月4日，人民教育出版社向教育部相关部门领导上报了校园足球纳入到学校体育课程的建议，校园足球得到了很好的普及。如图学生正在练习用头颠球。某一次足球从静止开始下落20cm，被竖直顶起，离开头部后上升的最大高度仍为20cm。已知足球与头部的作用时间为，足球的质量为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是(    )A. 下落到与头部刚接触时，足球动量大小为0
B. 与头部作用过程中，足球动量变化量的方向竖直向上
C. 与头部作用过程中，足球动量变化量的方向竖直向下
D. 与头部作用过程中，足球动量变化量大小为    如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球向右拉开一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计一切摩擦，下列说法正确的是(    )
 A. 小球的机械能守恒
B. 小球不能向左摆到原高度
C. 小车和小球组成的系统动量守恒
D. 任意时刻小车和小球水平方向的动量都等大反向    在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为，滑动变阻器的最大阻值为，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中，下列选项正确的是(    )
 A. 电压表的示数变大 B. 电流表的示数变小
C. 电源输出功率一直变大 D. 定值电阻的功率变小    如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法不正确的是(    )
 A. 甲摆的振幅比乙摆大，甲的摆长大于乙的摆长
B. 甲摆的周期等于乙摆的周期
C. 在时甲摆正经过平衡位置向x轴负方向运动
D. 在时乙的速率大于甲的速率    下列说法正确的是(    )
 A. 甲图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面里转动
B. 如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为
C. 如图丙所示，绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时，穿过线圈平面的磁通量为0
D. 如图丁所示，闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，由于在做切割磁感线运动，会在线圈中产生感应电流    圆形平底薄壁玻璃碗中盛有水。玻璃碗的俯视图如图甲所示，其前视图如图乙所示，图中AC与BD为圆弧，半径为R，对应的圆心角，CD为直线。现用一支激光笔发出一束红色激光垂直水面照射，入射点可沿着直径AB移动。已知水和玻璃的折射率同为，若激光进入水中后，只考虑首次反射和折射，已知光在真空中的传播速度为c，则以下说法中正确的是(    )
 A. 激光在水中的速度为
B. 激光不可能从圆弧面射出水
C. 若激光从O点射入，从CD边射出，所需时间为
D. 激光能从圆弧面射出的圆弧长度为圆弧总长度的四分之一第24届冬奥会于2022年在北京举行，冰壶是比赛项目之一。如图甲所示，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞碰撞时间极短，碰撞前后两壶运动的图线如图乙中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，已知两壶质量相等且均视为质点，由图象可得(    )
 A. 红蓝两壶碰撞过程是弹性碰撞
B. 碰撞前瞬间，红壶瞬时速度为
C. 碰后蓝球移动的距离为
D. 红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比为如图1所示，利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距，双缝到光屏间的距离，实验时，接通电源使光源正常发光，调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。

若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______。
A.使用间距更大的双缝
B.将单缝向双缝靠近
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.将屏向靠近双缝的方向移动
某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，则
①分划板在图中A位置时游标卡尺的读数为，在B位置时游标卡尺读数为，相邻两条纹间距______mm；
②该单色光的波长______保留两位有效数字。在“测电源的电动势和内阻”的实验中，现备有下列器材：
A.被测干电池一节
B.电流表：量程为，内阻
C.电压表：量程为，内阻未知
D.电压表：量程为，内阻未知
E.滑动变阻器：，允许通过的最大电流为3A
F.滑动变阻器：，允许通过的最大电流为1A
G.开关、导线若干
根据所选器材设计的电路图如图甲所示

其中电压表应选______，滑动变阻器应选______填字母代号。
根据实验数据作出图像如图乙所示，由图可知，电动势______V，内阻______。保留2位有效数字
该电源的电动势测量值______真实值选填“大于”、“等于”或“小于”。光线以的入射角从空气射入玻璃中，折射光线与反射光线恰好垂直．真空中的光速，求：
玻璃的折射率；
光在玻璃中的传播速度；
当入射角增大或减小时，玻璃的折射率是否变化？说明理由。如图甲所示，一简谐横波沿x轴传播，其波源位于坐标原点，波源振动图像如图乙所示。当时，该波传播到的质点Q处，质点P位于处。求：
该简谐横波的传播速度大小和波长；
从0时刻到P第一次到达波谷，需要多少时间；
从0时刻到P第一次到达波谷的时间内，质点Q通过的路程。
 如图，一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成，滑板静止于光滑的水平地面上，物体可视为质点置于滑板上面的A点，物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为已知，但具体大小未知一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系一质量为m的小球小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触.现将小球Q拉至与同一高度细线处于水平拉直状态，然后由静止释放，小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞碰撞时间极短已知物体P的质量为2m，滑板的质量为2m，，重力加速度为g，

求：
小球Q与物体P碰撞前瞬间，细线对小球拉力的大小；
小球Q与物体P碰撞后瞬间，物体P速度的大小；
若要保证物体P既能到达圆弧BC，同时不会从C点滑出，求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数的取值范围.
答案和解析 1.【答案】B 【解析】【分析】
生命探测仪主要是收集活人所发出的各种生命信息，废墟中的活人能够向外传递微弱的声音信息和辐射红外线等。
本题以重大事件为载体考查了红外线、紫外线等电磁波的相关知识，要掌握红外线的产生机理：一切物体都能不停地辐射红外线。

【解答】
一切物体都能不停地辐射红外线，不同温度的物体发出的红外线的频率与强度不同，所以可知生命探测仪主要是接收人体发出的红外线，便于用生命探测仪收集，故ACD错误，B正确。
故选：B。  2.【答案】D 【解析】【分析】
光线由空气射入玻璃时，入射角大于折射角；由玻璃射向空气时，入射角小于折射角；在界面会同时发生反射和折射现象，但是如果光从玻璃射向空气，可能发生全反射。
考查反射、折射的现象，结合折射定律便可判断入射角与折射角的关系，知道发生全反射的条件。

【解答】
AC、由，可知光线由空气射入玻璃时，入射角大于折射角，由玻璃射向空气时，入射角小于折射角，故AC错误。
B、光线射入玻璃时，既发生反射也会发生折射，故B错误。
D、由，可知当光线从玻璃射入空气时可能发生全反射，所以D选项符合题意，故D正确。
故选D。  3.【答案】D 【解析】【分析】
电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，线圈产生的热量根据焦耳定律求解。电功是消耗电能的量度，求出电功，得到电动机消耗的电能，由能量转化和守恒定律求解电动机输出的机械功率。
对于电动机，正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，电功大于电热；当电动机通电不转动时，其电路是纯电阻电路，欧姆定律成立。

【解答】
A、根据能量守恒有，即，即，得，故A错误；
B、经过时间t，电动机消耗的电能，故B错误；
C、经过时间t，电动机产生的热量，故C错误；
D、经过时间t，电动机输出的机械功率为，故D正确；
故选：D。  4.【答案】B 【解析】【分析】
由速度-位移公式及竖直上抛运动的对称性求得足球到达头部的速度大小和反弹后的速度大小，再根据动量及动量变化量的概念求解。
本题以学生练习用头颠球为情景载体，考查动量、运动学公式相结合的问题，解决此题的关键是要注意运动的对称性。

【解答】
A、下落到与头部刚接触时，由，可得，则足球动量大小为：，故A错误；
BCD、由题意可知，与头部碰撞后，速度反向，大小不变，取竖直向下为正方向，则动量变化量为，大小为，方向竖直向上，故CD错误，B正确。  5.【答案】D 【解析】【分析】
系统所受合外力为零系统动量守恒，只有重力或弹力做功系统机械能守恒，根据题意分析清楚小球与小车的受力情况与运动过程，应用动量守恒定律与机械能守恒定律分析答题。
知道动量守恒与机械能守恒的条件、分析清楚运动过程与受力情况是解题的前提，应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可解题。

【解答】
A、小球运动过程除重力做功外，绳的拉力对小球做功，小球的机械能不守恒，故A错误；
B、小球与小车组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，小球向左摆到最高点时两者速度相等，由于系统在水平方向初动量为零，由动量守恒定律可知，系统在水平方向末动量为零，则小球摆向左摆到最高的时速度为零，小球与小车组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，由于初状态系统动能为零，末状态系统动能为零，由机械能守恒定律可知，系统初末状态重力势能相等，则小球初状态高度与末状态高度相等，即小球能向左摆到原高度，故B错误；
C、小车与小球组成的系统在水平方向所受合外力为零，在竖直方向所受合外力不为零，系统所受合外力不为零，小球和小车组成的系统动量不守恒，故C错误；
D、小车和小球组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，初始状态系统的总动量为零，在水平方向，由动量守恒定律可知，在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等，方向相反，故D正确。
故选：D。  6.【答案】C 【解析】【分析】
分析电路的结构，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，分析其接入电路的电阻变化，即可分析电路中电流和路端电压的变化；结合电流的变化分析定值电阻消耗功率的变化，由内外阻关系分析输出功率变化。
对于功率问题，要分定值电阻还是可变电阻，定值电阻功率的变化只看电流或电压的变化，而可变电阻可采用等效法进行分析。

【解答】
AB、开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量干路电流。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，其接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，干路电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，故AB错误；
D、流过定值电阻的电流增大，则定值电阻功率变大，故D错误；
C、当外阻等于内阻时得到输出功率最大值，本题中外阻大于内阻，且向靠近内阻值方向变化，功率对应变大，故C正确。
故选：C。  7.【答案】A 【解析】【分析】
由位移的最大值读出振幅，由图读出两单摆的周期，由单摆的周期公式分析摆长关系；根据图像判断摆球的速率和运动方向。
本题只要掌握单摆的周期公式、运动的特点就能正确解答，由振动图像读出振幅、周期是基本功。

【解答】
AB、由图可知甲的振幅为10cm，乙的振幅为7cm，所以甲摆的振幅比乙摆大，再根据单摆周期公式，由振动图像知甲和乙的周期相等均为2s，所以甲的摆长等于乙的摆长，故A错误，B正确；
C、由振动图像知在时甲摆正经过平衡位置向x轴负方向运动，故C正确；
D、由振动图像知在时甲离平衡位置最远，振动速度为零，而乙在平衡位置，速度最大，所以乙的速率大于甲的速率，故D正确。
本题选错误的，故选：A。  8.【答案】AC 【解析】【分析】
由安培定则判断小磁针所在位置磁场的方向，然后再判断小磁针的N极的转动；中通电导线与磁场方向垂直；根据磁通量的概念判断即可；根据穿过闭合回路的磁通量是否变化判断线圈中是否产生感应电流。
本题考查了安培定则、磁感应强度、磁通量以及产生感应电流的条件等基础知识，要求学生对这部分知识要深刻理解，并能够熟练应用。

【解答】
A、根据安培定则可知，图中直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，所以其正下方小磁针的N极向纸面里转动，故A正确；
B、只有当通电导线与磁场方向垂直时，安培力，该处没有指明通电导线与磁场方向垂直，则该处磁感应强不一定为，故B错误；
C、绕虚线轴转动的线圈平面S转到图示位置时磁场与线圈平面平行，穿过此线圈平面的磁通量为0，故C正确；
D、闭合线圈在匀强磁场中两个图示位置间来回水平运动，穿过闭合回路的磁通量没有发生变化，虽然做切割磁感线运动，线圈中不会产生感应电流，故D错误。
故选：AC。  9.【答案】AD 【解析】【分析】
激光在水中的速度为；根据题意可知临界角为，从而判断是否发生全反射；根据几何关系可解得传播时间与射出圆弧面的长度。
本题是光的折射与反射的综合，关键要运用几何知识求解入射角和折射角，并要掌握折射定律和全反射。

【解答】
A.激光在水中的速度为，故A正确；
B.根据题意可知临界角为，解得，当光垂直照射到C点时，根据几何关系可知入射角为小于，所以光线会射出去，故B错误；
C.若激光从O点射入，从CD边射出，通过的路程为，所需时间为，故C错误；
D.设从E点射入的光线恰发生全反射，光路如图所示

则，由几何关系知，即圆弧EC会有光线射出，所以激光能从圆弧面射出的圆弧长度为圆弧总长度的，故D正确。
故选：AD。  10.【答案】BD 【解析】【分析】
根据图示图像求出，红壶碰撞前后壶的速度大小，碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出碰撞后瞬间蓝壶的速度大小，求出碰撞前后系统的总动能，然后判断碰撞的类型；应用动量定理求出碰撞后冰壶所受摩擦力的冲量，然后求出冲量之比。
解答本题时要掌握动量守恒定律，能够根据图象获得信息，来分析两个冰壶的运动情况。要知道动量定理是求冲量常用的方法。

【解答】
AB、由图示图像可知，碰撞前瞬间红壶的速度大小，碰撞后瞬间红壶的速度大小，设碰撞后瞬间蓝壶的速度大小为，
两冰壶碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前红壶的速度方向为正方向，设冰壶的质量为m，
由动量守恒定律得：，代入数据解得：，
碰撞前系统的总动能，
碰撞后系统的总动能，由此可知：，碰撞是非弹性碰撞，故A错误，B正确；
C.根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移可得碰后蓝壶移动的位移大小，故C错误；
D、碰撞后冰壶运动过程所受合力等于摩擦力，合力的冲量等于摩擦力的冲量，对冰壶，由动量定理得：，
红、蓝两壶碰后至停止运动过程中，所受摩擦力的冲量之比，故D正确。  11.【答案】；①；②。 【解析】【分析】
根据双缝干涉条纹间距公式分析答题。
根据图示与实验数据求出相邻两条条纹间的距离，然后根据双缝干涉条纹间距公式求出光的波长。
理解实验原理是解题的前提，掌握基础知识，应用双缝干涉条纹间距公式即可解题，解题时注意单位换算。

【解答】
若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应该减小相邻条纹间的距离
A、使用间距d更大的双缝，根据双缝干涉条纹间距公式可知，相邻条纹间的距离减小，可以增加从目镜中观察到的条纹个数，故A正确；
B、将单缝向双缝靠近，相邻条纹间距离不变，目镜中观察到条纹的个数不变，故B错误；
C、将屏向远离双缝的方向移动，l变大，根据双缝干涉条纹间距公式可知，相邻条纹间的距离增大，从目镜中观察到的条纹个数减少，故C错误；
D、将屏向靠近双缝的方向移动，l减小，根据双缝干涉条纹间距公式可知，相邻条纹间的距离减小，可以增加从目镜中观察到的条纹个数，故D正确。
故选：AD。
①由图2所示可知，相邻两条纹间距。
②根据双缝干涉条纹间距公式可知，该单色光的波长。
故答案为：；①；②。  12.【答案】，E；；；等于。 【解析】【分析】
根据题意与实验器材的选择原则分析答题。
根据图甲所示电路图应用闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电源的电动势与内阻。
根据图示电路图分析实验误差。
本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，掌握实验数据处理的基本方法以及误差处理的方法。

【解答】
电源电动势约为，故电压表应选择C；滑动变阻器F的最大阻值太大，不方便实验操作，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E。
由图甲所示电路图根据闭合电路的欧姆定律得：，由图可知，图象与纵轴的交点表示电动势，故，，解得；
由于电流表采用相对电源的内接法，而电流表内阻已知，则由中表达式可知，本实验中不存在测量误差，故电动势测量值等于真实值。
故答案为：，E；；；等于。  13.【答案】解：由题意知入射角，反射角，

根据题意可知折射角，
根据折射定律：，
代入数据解得：；
根据，代入数据解得：；
折射率不会变化，折射率由介质和入射光的频率决定，而跟入射角的大小无关。
答：玻璃的折射率为；
光在玻璃中的传播速度为；
当入射角增大或减小时，玻璃的折射率不会变化，折射率由介质和入射光的频率决定，而跟入射角的大小无关。 【解析】根据反射定律与折射定律结合可解得折射率；
根据可解得光在玻璃中的传播速度；
折射率由介质和入射光的频率决定，而跟入射角的大小无关。
本题考查光的折射定律，解题关键掌握光的反射与折射的特点，结合折射定律进行求解。
 14.【答案】解：由题意可知这列波的传播速度：，
由图乙知周期为，所以波长；
从0时刻到质点P第一次运动到波谷所经历的时间为，
可得：；
质点Q运动的时间，
由图乙可知振幅，则质点Q通过的路程。
答：简谐横波的传播速度为，波长为4m；
从0时刻到P第一次达到波谷，需要的时间为；
从0时刻到P第一次达到波谷的时间内，质点Q通过的路程为。 【解析】根据题意求出波速，接着利用得出波长；
根据OP的距离和波速的关系，结合题意得出时间；
在一个周期内，质点通过的路程为振幅的4倍，代入时间求解。
熟悉横波图像中的物理量的读法，包括振幅，波长等，结合相关公式完成解答。
 15.【答案】解：设小球Q在碰撞前瞬间速度大小为，此时细线对小球拉力的大小为T，
Q由静止释放到碰撞前瞬间的过程，由机械能守恒得：，解得：，
Q在碰撞前瞬间，由牛顿第二定律得：，解得：；
与P发生弹性碰撞，P、Q组成的系统动量守恒，机械能守恒，取水平向左为正方向，
则有：，，
解得：，方向水平向左；
对于物体P与滑板组成的系统，因水平地面光滑，故系统水平方向不受力，则P与滑板作用过程，系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，
①若要物体P能到达圆弧BC，临界条件为：P与滑板共速时恰好达到B点，对应的动摩擦因数为最大值，
则有：，
由能量守恒及功能关系得：，
解得：，
②若要P不会从C点滑出，临界条件为：P与滑板共速时恰好达到C点，对应的动摩擦因数为最小值，
则有：，
由能量守恒及功能关系得：，
其中：，解得：，
综上分析，满足要求的动摩擦因数的取值范围为：。 【解析】先由机械能守恒求出小球Q在碰撞前瞬间的速度大小，确定向心力的来源，由牛顿第二定律求得所求；
与P弹性碰撞过程，P、Q组成的系统动量守恒，机械能守恒，应用弹性碰撞模型，解得所求；
关键在于分析满足要求的临界条件，依据动摩擦因数较小，P与滑板相对位移较大来确定临界的相对运动情况，根据系统水平方向动量守恒，能量守恒及功能关系解得所求。
本题为力学综合题目，重点考查功与能的关系，能量及动量守恒定律，弹性碰撞模型要熟记公式，第三问的关键在于找到临界条件，亦可用牛顿第二定律配合运动学公式解答，但是没有能量和动量守恒的角度便捷。