山东省威海市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题.doc

山东省威海市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题

山东省威海市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题

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山东省威海市2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置.
2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚.
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效.保持卡面清洁，不折叠、不破损.
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.
1.下列现象属于波的衍射的是（ ）
A.“闻其声而不见其人”
B.闪电过后雷声轰鸣不绝
C.围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音
D.鸣笛的火车向着我们急驶而来时,我们听到汽笛声的音调变高
2.下列关于仪器原理说法正确的是（ ）

A.甲图中，雷达测速利用了多普勒效应
B.乙图中，光导纤维传递信息利用了光的折射现象
C.丙图中，激光切割金属利用了激光相干性好的特点
D.丁图中，观看立体电影时，需配戴的特制眼镜利用了光的干涉现象
3.如图为一单摆的共振曲线，下列说法正确的是（ ）

A.该单摆的固有周期约
B.该单摆的摆长约为
C.将该单摆从北京移至广州，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小
D.若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大
4.关于楞次定律，下列说法正确的是（ ）
A.法拉第通过实验探究得到了楞次定律
B.楞次定律体现了电磁感应现象中的能量守恒
C.楞次定律不适用于判断导体棒在磁场中切割磁感线时产生的感应电流的方向
D.由楞次定律可知，闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比
5.传感器与计算机相结合能在屏幕上显示电流随时间变化的图像.如图所示的电路中，L为电感线圈，为电流传感器,在开关闭合后电路中电流随时间变化的图像正确的是（ ）

A. B. C. D.
6.上下开口、内壁光滑的钢管P和塑料管Q竖直放置，两管的长度、内径均相同，一小磁铁先后从两管口由静止释放，最终落至底部，下列说法正确的是（ ）
A.小磁铁在P和Q中都做自由落体运动
B.小磁铁在下落过程中的机械能都守恒
C.小磁铁在P中下落过程中，重力的冲量比在Q中的大
D.小磁铁落至底部时，在P中的动量比在Q中的大
7.某种质谱仪的工作原理如图所示，氖的同位素和粒子，以几乎为0的初速度从容器A下方的小孔飘入加速电场，经过小孔、之间的真空区域后，以不同的速率经过沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场，最后分别打在照相底片D的、处.下列说法正确的是（ ）

A.粒子离开加速电场的速度比粒子小
B.粒子打在处
C.粒子在磁场中的运动时间比粒子长
D.两种粒子在磁场中的运动时间相同
8.质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线挂于等高的P、Q点，处于匀强磁场中，并建立坐标系如图所示，其中x轴沿方向，z轴竖直向上.当导线中通以沿x负方向的电流I时，导线保持静止，细线与竖直方向夹角为，重力加速度为g.下列说法正确的是（ ）

A.磁感应强度的方向可能沿x轴正方向
B.磁感应强度的方向可能沿y轴正方向
C.磁感应强度的最小值为
D.磁感应强度的最大值为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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，有选错的得0分.
9.火箭飞行时，在极短时间内喷射燃气的质量是，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m，下列说法正确的是（ ）
A.火箭的发射利用了反冲原理
B.喷出燃气时，火箭受到的推力为
C.喷出燃气后，火箭的动量改变量大小为
D.火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比越小，火箭增加的速度就越大
10.如图甲所示，匝的线圈（图中只画了1匝），电阻，其两端a、b与一个的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化.下列判断正确的是（ ）

A.线圈中的感应电动势大小为
B.线圈中的感应电流大小为
C.线圈中感应电流的方向由a到b
D.a端电势比b端高
11.一物体在光滑水平面上，受到水平拉力F的作用从静止开始运动，已知拉力F随时间t的变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）

A.物体在水平面上做简谐运动 B.末物体的动量变化率为0
C.前内拉力F的冲量为0 D.末物体的速度为0
12.一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知x轴上处质点的振动方程为，处质点的振动图像如图所示，、间的距离小于一个波长.下列判断正确的是（ ）

A.处质点振动的周期
B.处质点振动的初相位
C.处质点在时刻向y轴正方向运动
D.波的传播速度
三、非选择题：本题共6小题，共60分.
13.（6分）某同学利用图示装置测量某单色光的波长.请回答以下问题：

（1）装置b为______，作用是______.
（2）为使实验现象明显，下列操作有必要的是______.
A.保证单缝与双缝的间距为波长的整数倍 B.使a、b间的距离适当大些
C.使单缝与双缝相互平行 D.把光源置于透镜的焦点上
（3）已知双缝的间距为，实验中测得双缝到屏的距离为，第1条亮纹与第5条亮纹间的距离为，则该单色光的波长为______m.
14.（8分）如图所示，某同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律，请完成以下问题.

（1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时，先让入射小球A多次从斜面上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程.然后把被碰小球B静置于水平轨道末端，再将入射小球A从S位置由静止释放，与被碰小球B相碰，并多次重复，分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程、.已知A、B两小球的质量分别为、，若两球碰撞前后动量守恒，其表达式可表示为_______.（用题给字母表示）
（2）实验中，必须满足的条件有__________.
A.斜面必须是光滑的
B.A的质量必须大于B的质量
C.A和B的大小必须相同
（3）经测定，，，小球落地的平均位置距O点的距离如图所示.若实验允许的相对误差绝对值不超过5%可认为动量守恒，则本实验的相对误差绝对值为______，实验结论为______.

15.（8分）如图所示，为透明圆柱体的直径，光束a自M点沿直径射入圆柱体，光束b自P点平行于射入，从N点射出.已知圆柱体的半径为R，P点到的距离为.若两束光在圆柱体中的传播时间相等，求圆柱体对a、b的折射率.

16.（10分）如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距.导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小，方向竖直向下.导轨左端连接一阻值的电阻，质量、电阻的金属棒在水平外力F的作用下沿导轨匀速向右运动，已知两端电压，导轨电阻不计.

（1）求的速度大小；
（2）某时刻撤去外力F，求撤去外力F后，电阻R上产生的热量及通过的电量.
17.（12分）如图所示，在区域Ⅰ和区域Ⅱ内存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和，方向相反且均垂直于平面.一质量为m、电荷量为的粒子从O点沿x轴正方向进入磁场，粒子离开区域Ⅰ时的速度方向与x轴正方向的夹角为，不计重力.求：

（1）粒子进入区域Ⅰ时的速度大小；
（2）粒子在区域Ⅱ中的运动时间；
（3）若区域Ⅱ内磁感应强度大小可变，要保证粒子能够从区域Ⅱ右侧穿出，求磁感应强度大小应满足的条件.
18.（16分）如图所示，在足够长的光滑水平面上放置甲、乙两个完全相同的木箱，质量均为m，其中乙木箱的内部用长为l的细线悬挂一质量也为m的小球.现给甲木箱一向右的初速度，与乙木箱发生碰撞后粘在一起，已知碰撞时间极短，且在以后的运动过程中摆球不会与木箱发生碰撞，重力加速度为g，求：

（1）两木箱碰撞时，损失的机械能；
（2）乙木箱中的细线能够偏离竖直方向的最大摆角的余弦值；
（3）小球的最大速度.
高二物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（1-8题，每题3分，共24分；9-12题，每题4分，选不全得2分，共16分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A
A
C
B
B
C
B
C
AC
AD
BD
BD
二、非选择题
13.（6分）（1）双缝 形成两列频率、相位、振动方向都相同（相干）的光源 各1分
（2） 2分
（3） 2分
14.（8分）（1） 2分
（2） 2分
（3）4％ 2分
在实验误差允许的范围内，两小球碰撞前后动量守恒 2分
15.（8分）解：据折射率定义式得： ① 2分

由①得： ② 1分
据几何知识可得： ③ 1分
据运动学公式得： ④ 1分
根据公式得： ⑤ 2分
由②③④⑤得： 1分
16.（10分）解：（1）据闭合电路欧姆定律得： ① 1分
据欧姆定律得： ② 1分
据电动势公式得： ③ 1分
由①②③得： ④ 1分
（2）据能量守恒定律得： ⑤ 1分
据焦耳定律得： ⑥ 1分
由④⑤⑥得： 1分
对由动量定理得： ⑦ 1分
据安培力公式得： ⑧
据电流定义式得： ⑨ 1分
由⑦⑧⑨得： 1分
17.（12分）
解：（1）设粒子在区域Ⅰ内的半径为，据几何知识得：
① 1分

据牛顿第二定律得： ② 2分
由①②得： ③ 1分
（2）设粒子在区域Ⅱ内的半径为，周期为T，则：
据牛顿第二定律得： ④ 1分
据运动学公式得： ⑤ 1分
据几何知识得： ⑥ 1分
据公式得： 1分
（3）设粒子刚好从区域Ⅱ右侧射出的半径为，则：
据几何知识得： ⑦ 1分
据牛顿第二定律得： ⑧ 1分
由③⑦⑧得： 1分
所以，要保证粒子能从区域Ⅱ右侧射出，磁感应强度应满足的条件为. 1分

18.（16分）
解：（1）对甲、乙由动量守恒定律得： ① 2分
对甲、乙由能量守恒定律得： ② 2分
由①②得： 2分
（2）对甲、乙、小球由动量守恒定律得： ③ 2分
对甲、乙、小球由机械能守恒定律得：
④ 2分
由③④得： 1分
（3）对甲、乙、小球由动量守恒定律得： ⑤ 2分
对甲、乙、小球由机械能守恒定律得：
⑥ 2分
由⑤⑥得： 1分