2021-2022年廣東省汕頭市金山中學高二（下）期中物理試題（解析版）

1、 汕頭市金山中學2020級高二第二學期期中考試物理試卷一、單選題（8小題，每小題3分，共24分）1. 做簡諧運動的單擺，其擺長不變，若擺球的質(zhì)量增加為原來的 倍，擺球經(jīng)過平衡位置的速度減為原來的，則單擺振動的（ ）A 周期不變，振幅不變B. 周期不變，振幅變小C. 周期改變，振幅不變D. 周期改變，振幅變大【答案】B【解析】【詳解】由單擺的周期公式可知，單擺擺長不變，則周期不變；擺球經(jīng)過平衡位置的速度減為原來的2/3，由于振動過程中機械能守恒，故：mgh=mv2，據(jù)此式可知，速度變小，高度減小，所以偏離平衡位置的最大距離變小，即振幅減小；故選B【點睛】單擺的擺長和重力加速度的大小決定單擺的周期

2、的大小，單擺的能量決定單擺的振幅的大小2. 下列關于傳感器的說法中正確的是（）A. 金屬熱電阻是一種可以將熱學量轉(zhuǎn)換為電學量的傳感器B. 電飯鍋是通過壓力傳感器實現(xiàn)溫度的自動控制C. 干簧管是一種能夠感知電場的傳感器D. 火災報警器能夠在發(fā)生火災時報警是利用了壓力傳感器【答案】A【解析】【詳解】A金屬熱電阻傳感器是利用導體或半導體的電阻隨溫度變化來測量溫度的一種溫度敏感元件，是可以將熱學量轉(zhuǎn)換為電學量的傳感器，故A正確；B電飯鍋是通過溫度傳感器實現(xiàn)溫度的自動控制，故B錯誤；C干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器，故C錯誤；D火災報警器能夠在發(fā)生火災時報警是利用了光傳感器，在發(fā)生火災時有煙霧擋住了光

3、傳感器接收光源，故D錯誤。故選A。3. 介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播，對于其中某個振動質(zhì)點A. 它的振動速度等于波的傳播速度B. 它的振動方向一定垂直于波的傳播方向C. 它在一個周期內(nèi)走過的路程等于一個波長D. 它的振動頻率等于波源振動頻率【答案】D【解析】【詳解】A、在同種均勻介質(zhì)中波的傳播過程中傳播速度為定值，而質(zhì)點的在平衡兩側(cè)做簡諧運動，其速度大小是變化的，和波速無關，故A錯誤；B、在縱波中質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向相同或相反，并不垂直，故B錯誤；C、質(zhì)點在一個周期內(nèi)走過的路程等于4個振幅的長度，并非一個波長，故C錯誤；D、每個質(zhì)點都在重復波源的振動因此質(zhì)點的振動頻率和波源的振動頻率是相

4、同的，故D正確點睛：波動過程是傳播波源的振動形式和能量的過程，振動質(zhì)點并不隨波一起傳播，二是在自己平衡位置振動，因此明確波的形成是解本題關鍵4. 在遠距離輸電時，在輸送的電功率和輸電線電阻都保持不變的條件下，輸電的電壓為U1時，輸電線上損失的功率為P1；輸電的電壓為U2時，輸電線上損失的功率為P2 則U1 ：U2為：A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】輸送的功率一定，由P=UI知，則P損=I2R=知輸電線上損失的電功率與電壓的平方成反比，則，故選A。5. 如圖所示，單刀雙擲開關S先打到a端讓電容器充滿電。時開關S打到b端，時回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值。則（

5、 ）A. 回路的周期為0.02sB. 回路的電流最大時電容器中電場能最大C 時線圈中磁場能最大D. 時回路中電流沿順時針方向【答案】C【解析】【詳解】A以順時針電流為正方向，LC電路中電流和電荷量變化的圖像如下：時電容器下極板帶正電荷且最大，根據(jù)圖像可知周期為，故A錯誤；B根據(jù)圖像可知電流最大時，電容器中電荷量為0，電場能最小為0，故B錯誤；CD時，經(jīng)過，根據(jù)圖像可知此時電流最大，電流沿逆時針方向，說明電容器放電完畢，電能全部轉(zhuǎn)化為磁場能，此時磁場能最大，故C正確，D錯誤。故選C6. 如圖，長方體玻璃磚的橫截面為矩形，其折射率為。一束單色光在紙面內(nèi)以的入射角從空氣射向邊的中點O，則該束單色光（

6、）A. 在邊的折射角為B. 在邊的入射角為C. 不能從邊射出D. 不能從邊射出【答案】C【解析】【詳解】A光線從O點入射，設折射角為，由折射定律有解得即該束單色光在邊的折射角為，故A錯誤；B設邊長，則，作出光路圖如圖所示。由幾何關系可知光在邊的入射角為，故B錯誤；C設光在玻璃磚與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角設為C，有即，而光在MN邊的入射角大于，所以光在MN邊發(fā)生全反射，不能從邊射出，故C正確；D根據(jù)幾何關系可知光在A點發(fā)生全反射后到達NP邊的B點時的入射角為30，小于全反射臨界角，所以光在B點折射出玻璃磚，故D錯誤。故選C。7. 電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理如圖所示

7、，圖中直流電源電動勢為，內(nèi)阻為；兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導軌間距為，電阻不計；導軌間存在磁感應強度大小為、方向與導軌平面垂直的勻強磁場（圖中未畫出）。炮彈可視為一質(zhì)量為、電阻為的金屬棒（圖中未畫出），垂直放在兩導軌間處于靜止狀態(tài)。并與導軌接觸良好。閉合開關，開始向右加速運動，獲得最大速度后，離開導軌。下列說法正確的是（）。A. 在導軌上速度最大時，通過中的電流最大B. 在導軌上速度最大時，棒所受安培力最大C. 獲得的最大加速度D. 獲得的最大速度為【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB在軌道上速度最大時，加速度為零，安培力也為零，故通過的電流也為零，AB錯誤；C最大加速度在初始時刻取得

8、，故C錯誤；D當切割磁感線產(chǎn)生的動生電動勢在回路當中與電源電動勢等大反向時，即時，回路中產(chǎn)生的電流為零，安培力為零，加速度為零，速度取最大值，為D正確。故選D。8. 兩木塊A、B質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，如圖所示，用外力將木塊A壓下一段距離靜止，釋放后A上下做簡諧振動在振動過程中，木塊B剛好始終不離開地面即它對地面最小壓力為零以下說法正確的是A. 在振動過程中木塊A的機械能守恒B. A做簡諧振動的振幅為C. A做簡諧振動的振幅為D. 木塊B對地面的最大壓力是【答案】D【解析】【詳解】A、振動過程中木塊A與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，木塊A機械能不守恒，故A

9、錯誤；BCD、：當彈簧處于伸長至最長狀態(tài)時，M剛好對地面壓力為零，故彈簧中彈力，此時m有最大加速度，由，得：，由對稱性，當m運動至最低點時，彈簧中彈力大小為F，但此時彈簧是處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律得：，即，所以木塊B對地面的最大壓力是； 振幅為最大位移與平衡位置的距離：，故D正確，B、C錯誤；故選D【點睛】關鍵是要注意撤去外力后，A以未加壓力時的位置為平衡位置做簡諧振動，當B剛好要離開地面時，A處于最高點時，A的加速度最大，A處于最低點時，彈簧對B的壓力最大二、多選題（6小題，每小題6分，共36分，漏選得3分，錯選不得分。）9. 關于物理學的研究方法，下列說法中不正確的是（）A. 伽利略

10、開創(chuàng)了運用邏輯推理和實驗相結(jié)合進行科學研究的方法B. 牛頓在利用扭秤實驗裝置測量引力常量時，應用了放大法C. 由牛頓運動定律可知加速度，該公式體現(xiàn)了比值定義法D. “平均速度”“交流電的有效值”等用的是等效替代的方法【答案】BC【解析】【詳解】A伽利略開創(chuàng)了運用邏輯推理和實驗相結(jié)合進行科學研究的方法，選項A正確，不符合題意；B卡文迪許利用扭秤實驗裝置測量引力常量時，應用了放大法，選項B錯誤，符合題意；C由牛頓運動定律的表達式，不是比值定義法，加速度的大小和受力以及本身的質(zhì)量有關，選項C錯誤，符合題意；D“平均速度”“交流電的有效值”等用的是等效替代的方法，選項D正確，不符合題意。故選BC。10

11、. 在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是（）A. 改用紅色激光B. 改用藍色激光C. 減小雙縫間距D. 將光源向遠離雙縫的位置移動【答案】AC【解析】【詳解】根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式知，增大入射光的波長、減小雙縫間距，以及增大屏幕與雙縫的距離，可以增大條紋的間距；由于紅光的波長大于綠光的波長，可知換用紅色激光可以增大條紋間距，而換用藍色光干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距減小。故AC正確，BD錯誤。故選AC。11. 一列向右傳播的簡諧橫波，當波傳到處的P點時開始計時，該時刻波形如圖所示，時，觀察到質(zhì)點P第三次到達

12、波峰位置，下列說法正確的是A. 波速為B. 經(jīng)1.4s質(zhì)點P運動的路程為70cmC. 時，處的質(zhì)點Q第三次到達波谷D. 與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率一定為2.5HZ【答案】BCD【解析】【詳解】首先從圖中我們可以得出這列波的波長為2m.同時每一個質(zhì)點開始振動的方向是+y方向從0時刻開始到0.9s，P點恰好第三次到達波峰，表示經(jīng)過了9/4個周期，得出周期T=0.4s,所以波速v=/T=5m/s，故A錯誤，經(jīng)過1.4s則P點恰好完成3個完整周期加1/2周期，所以路程為70cm，故B正確，經(jīng)過0.5s波傳到Q點，剩下的1.1sQ點恰好完成2個完整周期加3/4周期，處于波谷，所以故C正確，本列

13、波的頻率為2.5Hz，頻率相等是發(fā)生干涉的條件，故D對；綜上所述本題答案是：BCD12. 如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A. 電流表示數(shù)減小B 電流表示數(shù)增大C. 原線圈輸入功率先增大后減小D. 定值電阻R消耗的功率逐漸減小【答案】AD【解析】【詳解】AB分析右端電路可知，R與滑動變阻器右半部分并聯(lián)后，再與左半部分串聯(lián)接入電路。設滑動變阻器右邊的電阻為x，則副線圈中的總電阻為當滑片從a往b滑動時，x減小，則副線圈中總電阻一直增大。變壓器原線圈輸入電壓不變，副線圈輸出電壓不

14、變，總電阻增大，則副線圈總電流減小，A2示數(shù)減小，再由變壓器原副線圈電流關系知，A2示數(shù)減小，A1示數(shù)減小，故A正確，B錯誤；C副線圈輸出電壓不變，電流減小，故輸出功率減小，故C錯誤；D滑片從a往b滑動時，副線圈干路電流減小，滑動變阻器右半部分和R并聯(lián)總電阻減小，則并聯(lián)部分分壓減小，定值電阻R消耗電功率逐漸減小，故D正確。故選AD。13. 如圖甲所示，條形碼掃描筆的原理是掃描筆頭在條形碼上勻速移動時，遇到黑色線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色間隔，光線被反射到光敏三極管，三極管呈低阻抗。光敏三極管將條形碼變成一個個電脈沖信號，信號經(jīng)信號處理系統(tǒng)處理

15、，即完成對條形碼信息的識別，等效電路圖如圖乙所示，其中R為光敏三極管的等效電阻，為定值電阻，下列判斷正確的是（）A. 當掃描筆頭在黑色線條上移動時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B. 當掃描筆頭在白色間隔上移動時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓C. 掃描速度對信號處理系統(tǒng)接收到的電壓信號無影響D. 掃描筆頭外殼出現(xiàn)破損時仍然能正常工作【答案】B【解析】【詳解】AB信號處理系統(tǒng)獲得的電壓是R0兩端的電壓，當掃描筆頭在黑色線條上移動時，R相當于大電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路電流很小，R0兩端的電壓很低，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓；當掃描筆頭在白色間隔上移動時，R相當于小電阻，回路電流較大，R0兩端的電壓較高，信號

16、處理系統(tǒng)獲得高電壓，A錯誤，B正確；C如果掃描速度發(fā)生變化，在信號處理系統(tǒng)中高低電壓的時間間隔就會發(fā)生變化，從而無法正確判斷黑、白條紋寬度，可能出現(xiàn)錯誤識別信息，C錯誤；D掃描筆頭外殼出現(xiàn)破損時，外面的光就會進入光敏三級管，從而出現(xiàn)錯誤信息，導致不能正常工作，D錯誤。故選B。14. 如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。長為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導電轉(zhuǎn)軸上，隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。在圓環(huán)的A點和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止狀態(tài)。已知重力加速度為g，

17、不計其他電阻和摩擦，下列說法正確的是（）A. 電阻R兩端的電勢差為B. 微粒的電荷量與質(zhì)量之比為C. 電阻消耗的電功率為D. 若增大角速度和電阻R的阻值，微粒有可能仍保持靜止狀態(tài)【答案】AB【解析】【詳解】A如圖所示，金屬棒繞軸切割磁感線轉(zhuǎn)動，棒產(chǎn)生的電動勢即為電阻R兩端的電勢差故A正確；B電容器兩極板間電壓等于電源電動勢，帶電微粒在兩極板間處于靜止狀態(tài)，則即故B正確；C電阻消耗的功率故C錯誤；D若增大角速度，則電動勢增大，即電容器的電壓增大。根據(jù)U=Ed可知E增大，則微粒向上運動。故D錯誤。故選AB。三、實驗題（本題共2個小題，共14分。）15. 在“驗證動量守恒定律”的實驗中，某同學用如圖

18、所示的裝置進行了如下的操作：先調(diào)整斜槽軌道，使末端的切線水平，在一塊平木板表面先后釘上白紙和復寫紙，并將該木板豎直立于靠近槽口處，使小球從斜槽軌道上某固定點處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡；將木板向右平移適當?shù)木嚯x，再使小球從原固定點由靜止釋放，撞在木板上并在白紙上留下痕跡；把半徑相同的小球靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球仍從原固定點由靜止釋放，和小球相碰后，兩球撞在木板上并在白紙上留下痕跡和；用天平測量、兩小球的質(zhì)量分別為，用刻度尺測量白紙上點到、三點的距離分別為、和。（1）小球下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對實驗結(jié)果_（填“會”或“不會”）產(chǎn)生誤差。（2）兩小球的質(zhì)量關

19、系：_（填“”“”或“”）。（3）用本實驗中所測得的量來驗證兩小球碰撞過程動量守恒，其表達式為_?！敬鸢浮?. 不會 . . 【解析】【詳解】（1）1小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，不會對實驗結(jié)果產(chǎn)生誤差，因為只要保證小球從靜止釋放到達最低點的速度相等即可，斜槽不一定需要光滑；（2）2為使小球碰撞小球后不反彈，因使；（3）3設木板向右移動距離為L，小球單獨平拋時小球與小球碰撞后，小球做平拋運動，則有小球做平拋運動驗證兩小球碰撞過程中動量守恒，即驗證聯(lián)立解得16. 學習小組的同學在實驗室用如圖所示的裝置研究單擺。將單擺掛在力傳感器的下端，通過計算機來記錄力傳感器測定單擺擺動過程中擺線受到

20、拉力大小的變化情況，以及單擺擺動的時間。（1）實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示，該擺球的直徑_；（2）實驗測得擺長為L，傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則重力加速度的表達式為：_（用題目中物理量的字母表示）（3）小組成員在實驗過程中有如下說法，其中正確的是_（填選項前的字母）。A把單擺從平衡位置拉開30的擺角，并在釋放擺球的同時開始計時B測量擺球通過最低點100次的時間t，則單擺周期為C用懸線的長度加擺球直徑作為擺長，代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大D選擇密度較小的擺球，測得的重力加速度值誤差較小【答案】 . . . C【解析】【詳解】（1）

21、1 擺球的直徑（2）2 擺球經(jīng)過最低點時，繩子的拉力最大，一個周期內(nèi)，兩次經(jīng)過最低點，可知根據(jù)得（3）3A單擺在小擺角情況下的運動是簡諧運動，用單擺的最大擺角應小于5，A錯誤；B一個周期的時間內(nèi)，擺球通過最低點2次，所以測量擺球通過最低點100次的時間t，則單擺周期為B錯誤；C由單擺的周期公式可得擺長偏大則代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大，C正確；D為減小實驗誤差，應選擇密度較大的擺球，D錯誤。故選C。四、計算題（本題共2個小題，共26分。請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案不能得分）17. 如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁場寬度為L且足夠長，M、N為涂有熒光物質(zhì)的豎直板。現(xiàn)有一質(zhì)子束（質(zhì)子束由兩部分組成，一部分為速度大小為v的低速質(zhì)子，另一部分為速度大小為3v的高速質(zhì)子）從M板上的A點垂直磁場方向連續(xù)不斷地射入條形區(qū)域，入射方向與M板的夾角=60，當條形區(qū)域中磁場的磁感應強度較大時，M板出現(xiàn)兩個亮斑，緩慢減小條形區(qū)域中磁場的磁感應強度，直至M板上的亮斑相繼消失，N板上恰好出現(xiàn)兩個亮斑。已知質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計質(zhì)子所受重力以及質(zhì)子間的相互作用，求：（1）在N板上恰好出現(xiàn)兩個亮斑的情況下，條形區(qū)域中磁場的磁感應強度大小B；（2）在N板上恰好出現(xiàn)兩個亮斑的情況下，高速質(zhì)子