云南省昆明市2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2022-07-18 浏览次数：75 类型：期末考试

一、单选题

1. 利用射电望远镜，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，还可以用耳朵“听”宇宙。关于电磁场与电磁波，以下说法正确的是（）

A . 射电望远镜能够接收电磁波，电磁波具有能量 B . 电磁波一定需要在介质中传播 C . 变化的磁场一定产生变化的电场 D . LC振荡电路完成一次充电和放电过程的时间是 $\text{[math]}$

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2. 龟兔赛跑的故事中，乌龟和兔子的位移x随时间t变化的图像如图所示。关于乌龟和兔子的运动，下列说法正确的是（）

A . 乌龟做匀加速直线运动 B . 乌龟和兔子从同一地点出发 C . $\text{[math]}$ 时刻，乌龟从后方追上兔子 D . $\text{[math]}$ 时间内，兔子的速度始终大于乌龟的速度

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3. 如图所示，竖直墙壁上固定一排挂钉，挂钉均与墙面垂直且在同一水平线上，将质量为m的挎包挂在挂钉上静止时，挎包背带与竖直方向夹角均为 $\text{[math]}$ ，不计钉的大小及一切摩擦，挎包与墙面不接触，重力加速度为g，此时两侧背带对挎包的拉力大小均为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. 如图所示，相距为L的平行金属导轨AC、DE左端与边长为L的正方形N匝线圈连接，导体棒ab跨在两金属导轨上与它们组成闭合回路。正方形线圈内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直线框平面向里，两导轨之间有磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场，方向垂直导轨平面向里。除导体棒ab之外，其余电阻均不计。现使ab棒沿两金属导轨以恒定的速度 $\text{[math]}$ 向右运动，运动过程中始终与两导轨垂直且接触良好，t时间内导体棒上产生的热量为Q。若固定ab棒，使正方形线框中的磁场均匀变化，t时间内导体棒上产生的热量为4Q，则正方形线框内磁感应强度的变化率 $\text{[math]}$ 为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. 如图所示，在方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场中，长为L的绝缘轻杆可绕中点O处的固定轴在竖直面内无摩擦转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B球的质量分别为m和2m，带电量均为+q。已知重力加速度为g，不考虑带电小球间的相互作用，杆从静止开始由水平位置转到竖直位置的过程中（）

A . 小球A，B与轻杆组成的系统电势能增加 B . 小球A，B与轻杆组成的系统电势能减少 C . 转到竖直位置时，小球B的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 转到竖直位置时，小球B受轻杆的拉力大小为 $\text{[math]}$

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6. 某次军事演练中，一辆装甲车和一架直升机的位置关系及运动情况可用如图所示的长方体描述，该长方体底面水平，AB和AH的边长均为2000m。装甲车沿AD方向运动，直升机以100m/s的速度沿EF方向运动，当装甲车位于A点时，直升机位于E点，此时装甲车发射一枚炮弹，炮弹在其飞行轨迹的最高点恰好击中直升机，忽略空气阻力，炮弹和直升机均可视为质点，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。则炮弹的发射速度大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 太阳能灭虫器通过太阳能电池板在白天充电吸收能量，晚上用LED灯照明吸引蚊虫，再电网将其消灭。内部电网的电路示意图如图所示，将交流电源接入理想变压器的AB端，通过滑片P调节原、副线圈的匝数比，内置电网电极之间的电压可达 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 该变压器为降压变压器 B . 该变压器为升压变压器 C . 滑片P上移时，内置电网两电极间电压升高 D . 滑片P上移时，内置电网两电极间电压降低

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二、多选题

8. 一简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，A、B是x轴上的两质点，波源的平衡位置在坐标原点。 $\text{[math]}$ 时刻波源开始振动， $\text{[math]}$ 时波刚好传到质点A，波形如图所示。下列说法正确的是（）

A . 这列波的波速大小为2m/s B . 波源开始振动的方向沿y轴正方向 C . $\text{[math]}$ 时，质点B第一次位于波谷 D . $\text{[math]}$ 时，A，B两质点速度方向相同

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9. 2021年4月29日，长征五号B遥二运载火箭搭载中国载人航天工程中第一个空间站核心舱“天和核心舱”，在海南文昌航天发射场发射升空。最终“天和核心舱”顺利进入离地约400km高的预定圆轨道，运行速率约为7.7km/s，宇航员24h内可以看到16次日出日落。已知万有引力常量G，根据以上信息能估算出（）

A . 地球的半径 B . 地球的质量 C . “天和核心舱”的质量 D . “天和核心舱”受到的地球引力

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10. 如图所示，两根电阻不计、足够长的光滑金属导轨MN、PQ竖直放置，ab是一根始终与导轨垂直且与导轨接触良好的金属杆，ab杆具有一定质量和电阻。开关S断开，ab杆由静止释放时开始计时，一段时间后，将开关S闭合，下列关于ab杆运动的速度 $\text{[math]}$ 随时间t变化的图像可能正确的是（）

A . B . C . D .

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11. 如图甲所示，一可视为质点的滑块以一定初速度从倾角为37°的固定斜面底端冲上斜面，斜面足够长。取水平地面为零势能面，滑块从斜面底端向上运动过程中机械能和重力势能随位移x变化的关系如图乙中的直线I、Ⅱ所示。取重力加速度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。关于滑块，下列说法正确的是（）

A . 质量为2kg B . 与斜面间的动摩擦因数为0.5 C . 回到斜面底端的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 向上运动和向下运动的时间之比为1：5

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12. 如图所示，边长为60cm的正方形ABCD处在匀强电场中，电场方向与ABCD平面平行。大量电子从A点以100eV的初动能朝不同方向飞出，运动过程中仅受电场力作用。经过B、D点的电子动能分别为64eV和52eV，不计电子间的相互作用，下列说法正确的是（）

A . B，D两点间电势差 $\text{[math]}$ B . 正方形ABCD上C点电势最高 C . 匀强电场的场强大小为 $\text{[math]}$ D . 经过C点的电子动能为16eV

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三、实验题

13. 某实验小组要测定一节干电池的电动势和内阻，可利用的器材有：干电池（内阻约为1Ω），电流表（量程0.6A，内阻约为2Ω），电压表（量程3.0V，内阻约为3kΩ），滑动变阻器R（最大阻值20Ω），开关S、导线若干。
1. （1）将甲图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；
2. （2）实验测得的电压U与电流I的关系图线如图乙所示，由此得到电源电动势E=V，内阻r＝Ω。（计算结果均保留3位有效数字）
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14. 某实验小组利用图甲所示装置测量当地重力加速度。轻绳一端系住直径为d的小球，另一端固定在铁架台上O点，已知O点到小球球心的距离为l，在O点正下方固定一个光电门，小球运动至最低点时光电门能够记录下小球的遮光时间。实验时，将小球拉起至轻绳和竖直方向夹角为 $\text{[math]}$ ，由静止释放小球，小球摆至最低点时光电门光线正好射向小球球心，小球的遮光宽度可近似为d，光电门记录小球的遮光时间为 $\text{[math]}$ ，试回答以下问题：
1. （1）用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=cm；
2. （2）小球从释放位置运动至最低点时的速度为v=；（用题中相关物理量的字母表示）
3. （3）多次改变 $\text{[math]}$ 的数值，重复以上实验过程并测量对应的 $\text{[math]}$ ，得到 $\text{[math]}$ 随 $\text{[math]}$ 变化的关系如图丙所示，该图线斜率的绝对值为k，可计算得重力加速度g=；（用k、l和d表示）
4. （4）若考虑到实际实验过程中存在阻力，重力加速度g的测量值。（选填“偏大”或“偏小”）
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四、解答题

15. 如图所示的直角坐标系xOy平面内，y轴右侧有方向沿y轴负方向的匀强电场。质量为m、电量为q（q>0））的带电粒子从O点沿x轴正方向以速度 $\text{[math]}$ 进入匀强电场，经时间t到达P点，OP连线与x轴正向成45°角。若撤去电场，加一个垂直xOy平面的匀强磁场，其他条件不变，粒子仍能通过P点。不计粒子的重力，求：
1. （1）电场强度E的大小：
2. （2）磁感应强度B的大小和方向。
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16. “道威棱镜”是一种常见的光学仪器，其横截面是底角为45°的等腰梯形，如图所示。现有一与CD边平行的单色细光束从A点射入棱镜AD面，经棱镜折射后恰好到达C点。已知上底AB边长为a，棱镜的折射率 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，求该细光束从A点传播到C点的时间。

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17. 如图所示，一粗细均匀的导热直角细玻璃管，AB段竖直且A端封闭，BC段水平且C端开口，一段长为 $\text{[math]}$ 的水银柱将一定质量的理想气体封闭于管AB段中，此时水银柱左端恰好位于管的B端，已知环境温度为285K，大气压强 $\text{[math]}$ 。若将玻璃管缓慢逆时针旋转90°至AB段水平、BC段竖直，观察到4cm长的水银柱进入AB段中。
1. （1）求玻璃管AB段的长度；
2. （2）现缓慢加热气体使水银柱恰好全部回到BC段，求此时气体的温度。
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18. 如图所示，板A左端固定有力传感器，A的质量（包括传感器） $\text{[math]}$ ，轻质弹簧一端固定在传感器上，另一端与物块B相连，B的质量 $\text{[math]}$ ， A、B之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ， A、B一起以 $\text{[math]}$ 的速度在光滑水平地面上向右匀速运动，此过程中传感器显示弹簧弹力为零，运动一段距离后A与静止的物块C发生弹性碰撞，C的质量 $\text{[math]}$ ，碰撞时间极短可忽略。A、C碰后一段时间内，传感器显示弹簧弹力F随弹簧伸长量x变化的图像如图乙所示，弹簧弹力增大到80N时，使弹簧与物块B瞬间脱离。若最终B未滑离A，取重力加速度为 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）板A与物块C碰撞结束瞬间A、C的速度大小；
2. （2）弹簧与物块B脱离瞬间A、B的速度大小；
3. （3）从板A与物块C碰撞结束到板A与物块B最终相对静止的过程中，板A相对地面滑动的距离。
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