湖南省長沙市寧鄉(xiāng)市2021-2022學(xué)年高二（下）期末物理試題（原卷版）

2022年上學(xué)期高二期末考試物理試題卷考試時量：75分鐘滿分：100分注意事項：1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2.請將答案正確填寫在答題卡上一、單選題（本大題共8小題，共32分）1.如圖所示是游客體驗“風(fēng)洞”的情境。圖中風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將游客向上加速“托起”，此過程中（）A.游客處于失重狀態(tài)B.氣流對游客的作用力大于游客受到的重力C.游客受到的重力與氣流對游客的作用力是一對平衡力D.游客受到重力和游客對氣流的作用力是一對作用力與反作用力2.如圖是某電力機(jī)車雨刷器的示意圖．雨刮器由刮水片和雨刮臂鏈接而成，M、N為刮水片的兩個端點，P為刮水片與雨利臂的鏈接點，雨刮臂繞O軸轉(zhuǎn)動的過程中，刮水片始終保持豎直，下列說法正確的是（）A.P點的線速度始終不變B.P點的向心加速度不變C.M、N兩點的線速度相同D.M、N兩點的運(yùn)動周期不同3.2021年12月9日，中國空間站“天宮課堂”第一課開講?？臻g站軌道可簡化為高度約400km的圓軌道，認(rèn)為空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動。在400km的高空也有非常稀薄的空氣，為了維持空間站長期在軌道上做圓周運(yùn)動，需要連續(xù)補(bǔ)充能量。下列說法中正確的是（）A.假設(shè)不補(bǔ)充能量，空間站將做離心運(yùn)動B.假設(shè)不補(bǔ)充能量，系統(tǒng)的機(jī)械能將減小C.實際空間站的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D.實際空間站運(yùn)行速度大于第二宇宙速度4.宇宙中“破壞力”最強(qiáng)的天體“磁星”，磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于地磁場的1000萬億倍，磁感線分布類似于地磁場，下列有關(guān)“磁星”的磁場說法正確的是（）A.“磁星”內(nèi)部不存在磁場B.“磁星”表面可以找到磁通量為零的閉合區(qū)域C.“磁星”表面任意位置磁場方向都與星體表面平行D.“磁星”附近磁感線非常密集，導(dǎo)致部分磁感線可能相交5.如圖a，理想變壓器的原線圈接入如圖b的正弦交變電壓。副線圈接10個并聯(lián)的彩色燈泡，每個燈泡的額定電壓為、額定電流為。若燈泡都正常工作，則（）A.圖b中電壓的有效值為B.圖b中交流電的頻率為C.圖a中副線圈上的電流為D.圖a中原副線圈的匝數(shù)比為6.下列說法正確的是（）A.溫度越高的物體，其內(nèi)能也越大B.理想氣體在絕熱膨脹過程中，其內(nèi)能可以不變C.恒溫池中，將玻璃杯倒扣著緩慢從空氣中壓入池底，將玻璃杯中的空氣視為理想氣體，則玻璃杯中的氣體分子平均速率不變，并且將吸收熱量D.兩個分子從相距最近開始相互遠(yuǎn)離的過程中（在分子間作用范圍內(nèi)）分子間的引力在不斷減小，分子間的勢能也不斷減小7.如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖，勵磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場方向垂直。電子速度大小可通過電子槍的加速電壓來控制，磁感應(yīng)強(qiáng)度可通過勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）A.僅增大電子槍的加速電壓，電子束徑跡的半徑變小B.僅增大電子槍的加速電壓，電子做圓周運(yùn)動的周期變大C.僅增大勵磁線圈的電流，電子束徑跡的半徑變小D.同時增大電子槍的加速電壓和勵磁線圈的電流，電子做圓周運(yùn)動的周期可能不變8.大小相同、帶異種電荷的小球A、B靜止在光滑的水平地面上，帶電荷量，質(zhì)量，開始時兩球相距?，F(xiàn)將兩球由靜止釋放，兩球相向運(yùn)動，一段時間后發(fā)生彈性碰撞，假設(shè)碰撞瞬間電荷量立即發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是（）A.碰前瞬間A球的速度是B球速度的2倍B.碰撞點到A球的出發(fā)點的距離為C.碰后瞬間，兩球的速度方向可能相同D.碰后A球和B球能同時回到出發(fā)點二、多選題（本大題共4小題，共20分）9.如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為小球，從離彈簧上端高處由靜止釋放。某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動到最低點的過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸，作出小球所受彈力大小隨小球下落的位置坐標(biāo)的變化關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力，重力加速度為，以下判斷正確的是（）A.小球動能的最大值為B.最低點的坐標(biāo)為C.小球受到的彈力最大值大于D.當(dāng)，重力勢能與彈性勢能之和最小10.下列四幅圖為光相關(guān)現(xiàn)象，關(guān)于它們說法正確的是（）A.圖甲為、兩束單色光分別通過同一雙縫干涉實驗器材形成的圖樣，在同種均勻介質(zhì)中，光的傳播速度比光的大B.圖乙為光導(dǎo)纖維示意圖，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率小C.圖丙為薄膜干涉示意圖，兩玻璃板的中間一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在空氣薄膜的上下兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果D.圖丁中，用自然光照射透振方向（箭頭所示）互相垂直的前后兩個豎直放置的偏振片，光屏依然發(fā)亮11.下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法正確的是（）A.圖(甲)：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一B.圖(乙)：玻爾理論指出氫原子能級是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的C.圖(丙)：盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D.圖(丁)：根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性12.如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中（）A.PQ中電流先減小后增大B.PQ兩端電壓先減小后增大C.PQ上拉力的功率先減小后增大D.線框消耗的電功率先減小后增大三、實驗題（本大題共2小題，共15分）13.用伏安法測量金屬絲的電阻Rx（阻值約為5?），實驗中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1?）；電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約0.01?）；電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約3k?）；電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約20k?）；滑動變阻器R（0~20?）；電源E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計）。（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中電流表應(yīng)選___________，電壓表應(yīng)選___________；（2）根據(jù)所選用的實驗器材，應(yīng)選用以下哪個電路圖進(jìn)行實驗？___________14.實驗小組的同學(xué)做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗。量角器中心O點和細(xì)線的一個端點重合，并且固定好；細(xì)線另一端系一個小球，當(dāng)小球靜止不動時，量角器的零刻度線與細(xì)線重合，在小球所在位置安裝一個光電門。實驗裝置如圖所示。本實驗需要測的物理量有：小球的直徑d，細(xì)線長度L，小球通過光電門的時間Δt，小球由靜止釋放時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ。（1）用螺旋測微器測量小球的直徑為d，其中一次測量的示數(shù)如圖所示，則該次金屬絲直徑的測量值d=___________mm；（2）小球通過光電門的時間為Δt，若在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，滿足___________，即可驗證機(jī)械能守恒定律（用題給字母表示，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）；（3）通過改變小球由靜止釋放時細(xì)線與豎直方向的夾角θ，測出對應(yīng)情況下，小球通過光電門的速度v，為了直觀地判斷機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作___________圖像。四、計算題（本大題共3小題，共33分）15.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場。該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一帶電粒子在P點以與x軸正方向成60的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場。已知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，OP=a。不計重力。求：（1）帶電粒子在磁場中運(yùn)動的速率；（2）帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間。16.豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為E。在該勻強(qiáng)電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡，此時小球到右板的距離為b，如圖所示。已知重力加速度為g，請問：（1）小球所帶電荷量是多少？（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？17.首鋼滑雪大跳臺（如圖甲所示）又稱“雪飛天”，是北京2022年冬奧會自由式滑雪和單板滑雪比賽場地，谷愛凌和蘇翊鳴在此圓夢冠軍。為研究滑雪運(yùn)動員的運(yùn)動情況，建立如圖乙所示的模型。跳