贵州省纳雍县一中2022-2022学年下学期期末考试高二物理本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)1.如图所示，无限长导线，均通以恒定电流I.直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则选项图中O处磁感应强度和题图中O处磁感应强度相同的是( )A． B．C． D．2.如图所示，长直导线中有从A到B的电流，C为导线正下方的一点，则该电流在C处产生的磁场方向是( )A．向右B．向左C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里3.如图所示，两个闭合正方形线框A、B的中心重合，放在同一水平面内．当小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B，下列说法中正确的是( )A．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势14/14\nB．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势4.如图所示，甲中有两条不平行轨道而乙中的两条轨道是平行的，其余物理条件都相同．金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动，在棒运动的过程中，将观察到( )A．L1，L2都不发光B．L1发光且亮度不变，L2不发光C．L2发光且亮度不变，L1不发光D．L1、L2小电珠都发光，且L1逐渐变亮L2亮度不变5.穿着溜冰鞋的人，站在光滑的冰面上，沿水平方向举枪射击，设第一次射出子弹后，人后退的速度为v，则( )A．无论射出多少颗子弹，人后退的速度v保持不变B．射出n颗子弹后，人后退的速度为nvC．射出n颗子弹后，人后退的速度大于nvD．射出n颗子弹后，人后退的速度小于nv6.下列说法正确的是( )A．声波是概率波B．地震波是概率波C．水波是概率波D．光波是概率波7.对一定质量的气体，下列叙述中正确的是( )A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多14/14\nB．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多8.利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数．若已知n滴油的总体积为V，一滴油形成的油膜面积为S，这种油的摩尔质量为μ，密度为ρ，则每个油分子的直径d和阿伏加德罗常数NA分别为(球的体积公式V＝πR3)( )A．d＝，NA＝B．d＝，NA＝C．d＝，NA＝D．d＝，NA＝9.如图所示，弹簧振子在BC间做简谐运动，O为平衡位置，BC间距离为10cm，B→C运动时间为1s，则( )A．从O→C→O振子做了一次全振动B．振动周期为1s，振幅为10cmC．经过两次全振动，通过的路程为20cmD．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm10.如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a和b.下列说法正确的是( )A．a光的波长大于b光的波长B．a光的频率大于b光的频率14/14\nC．玻璃三棱镜对a光的折射率大D．在全反射现象中，a光更容易发生全反射二、多选题(共5小题,每小题4.0分,共20分)11.(多选)如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点(图中未画出)时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则( )A．该粒子带正电B．A点与x轴的距离为C．粒子由O到A经历时间t＝D．运动过程中粒子的速度不变12.(多选)如图所示，一定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直．开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好．(忽略摩擦阻力，重力加速度为g)则( )A．电阻R中的感应电流方向Q→FB．重物匀速下降的速度v＝14/14\nC．重物从释放到下降h的过程中，重物机械能的减少量大于回路中产生的焦耳热D．若将重物下降h时的时刻记作t＝0，速度记为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，使金属杆中恰好不再产生感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的关系式B＝13.(多选)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是( )A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子的波长小于可见光光子的波长C．铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数14.(多选)以下哪些实验或事实基础上表明了分子做永不停息的运动？( )A．扩散现象B．布朗运动C．液体或气体的对流D．酒精和水混合后的体积小于原体积之和15.(多选)一列简谐横波沿x轴传播，某时刻t＝0的图象如图所示，经过Δt＝1.2s的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形．根据以上信息，可以确定的是( )A．该列波的传播速度B．Δt＝1.2s时间内质点P经过的路程C．t＝0.6s时刻质点P的速度方向D．t＝0.6s时刻的波形分卷II三、实验题(共2小题,共16分)14/14\n16.气垫导轨工作时，可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响，现借助其验证动量守恒定律，如图2所示，在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B(图中未标出)两滑块，左侧滑块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器电源的频率为f.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．如图3所示的甲和乙为某次实验打出的、分别与两个滑块相连的两条纸带，在纸带上以同间距的6个连续打点为一段划分纸带，用刻度尺分别测出其长度为s1、s2和s3.图2图3(1)若碰前滑块A的速度大于滑块B的速度，则滑块________(选填“A”或“B”)是与纸带甲的________(选填“左”或“右”)端相连．(2)碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为________、____________，实验需要验证是否成立的表达式为__________(用题目所给的已知量表示)．17.霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这种现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线相连．(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示.14/14\n根据表中数据在图乙中画出UH－I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字)．(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丙所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____和____(填器件代号)之间．四、计算题18.如图12所示，半径为R＝0.4m，内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量m＝0.96kg的滑块停放在距轨道最低点A为L＝8.0m的O点处，质量为m0＝0.04kg的子弹以速度v0＝250m/s从右边水平射入滑块，并留在其中．已知滑块与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.4，子弹与滑块的作用时间很短．g取10m/s2，不计空气阻力．求：14/14\n图12(1)子弹相对滑块静止时二者的共同速度大小v；(2)滑块从O点滑到A点的时间t；(3)滑块从A点滑上半圆形轨道后通过最高点B落到水平地面上C点，A与C间的水平距离．19.如图所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，导轨间距L＝0.50m，一根质量为m＝0.50kg的匀质金属棒ab横跨在导轨上且接触良好，abMP恰好围成一个正方形．该导轨平面处在磁感应强度方向竖直向上、大小可以随时间变化的匀强磁场中，ab棒与导轨间的滑动摩擦力为Ff＝1.0N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，棒的电阻为R＝0.10Ω，其它电阻均不计．开始时，磁感应强度B0＝0.50T.(1)若从t＝0时开始，调节磁感应强度的大小，使其以＝0.40T/s的变化率均匀增加，求经过多长时间ab棒开始滑动；(2)若保持磁感应强度B0的大小不变，从t＝0时刻开始，给ab棒施加一个与之垂直且水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，其大小随时间变化的函数表达式为F＝(3＋2.5t)N，求此棒的加速度大小．14/14\n20.如图所示，均匀薄壁U形管竖直放置，左管上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银的左右液面高度相差ΔL＝10cm，右管上方的水银柱高h＝14cm，初状态环境温度为27℃，A部分气体长度l1＝30cm，外界大气压强p0＝76cmHg.现保持温度不变，在右管中缓慢注入水银，使下方水银左右液面等高，然后给A部分气体缓慢升温，使A部分气体长度回到30cm.求：(1)右管中注入的水银高度是多少？(2)升温后的温度是多少？21.如图所示，为玻璃材料制成的一棱镜的截面图，AB为四分之一圆弧．一细光束从圆弧AB的中点E点沿半径射入棱镜后，恰好在圆心O点发生全反射，经CD面反射，再从圆弧的F点射出，已知，OA＝a，OD＝a.求：(1)出射光线与法线夹角的正弦值；(2)光在棱镜中传播的时间t.14/14\n答案1.A2.D3.D4.B5.C6.D7.B8.B9.D10.A11.BC12.ACD13.BD14.AB15.ABD16.(1)A 左(2)0.2mfs1 0.2mfs3 0.2mf(s1－s3)＝0.4mfs2【解析】(1)因碰前A的速度大于B的速度，A、B的速度相反，且碰后速度相同，故根据动量守恒定律可知，甲中s1和s3是两滑块相碰前打出的纸带，s2是相碰后打出的纸带，所以滑块A应与甲纸带的左侧相连．(2)碰撞前两滑块的速度分别为：v1＝s1t＝s15T＝0.2s1fv2＝s3t＝0.2s3f碰撞后两滑块的共同速度：v＝s2t＝0.2s2f所以碰前两滑块动量分别为：p1＝mv1＝0.2mfs1，p2＝mv2＝0.2mfs3，总动量为：p＝p1－p2＝0.2mf(s1－s3)；碰后总动量为：p′＝2mv＝0.4mfs2.要验证动量守恒定律，则一定有：0．2mf(s1－s3)＝0.4mfs2.14/14\n17.(1)M (2)如图所示 1.5(1.4或1.6)(3)b c S1 E(或S2 E)【解析】(1)根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与M端通过导线相连．(2)UH—I图线如图所示．根据UH＝k知，图线的斜率为k＝k＝0.375，解得霍尔系数k＝1.5×10－3V·m·A－1·T－1.(3)为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，S2掷向c，为了保护电路，定值电阻应串联在S1和E(或S2和E)之间．18.(1)10m/s (2)1s (3)455m【解析】(1)子弹射入滑块的过程动量守恒，规定水平向左为正方向，则m0v0＝(m＋m0)v，代入数据解得v＝10m/s.(2)子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左做匀减速运动，设其加速度大小为a，则μ(m＋m0)g＝(m＋m0)a，由匀变速直线运动的规律得vt－12at2＝L，联立解得t＝1s(t＝4s舍去)．(3)滑块从O点滑到A点时的速度vA＝v－at，代入数据解得vA＝6m/s.设滑块从A点滑上半圆形轨道后通过最高点B点时的速度为vB，由机械能守恒定律得12(m＋m0)vA2＝(m＋m0)g·2R＋12(m＋m0)vB2，代入数据解得vB＝25m/s.滑块离开B点后做平抛运动，运动的时间t′＝2?2Rg，又xAC＝vBt′，代入数据得xAC＝455m.14/14\n19.(1)3.75s (2)4.0m/s2【解析】(1)以ab棒为研究对象，当磁感强度均匀增大时，闭合电路中产生恒定的感应电流I，棒ab受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应强度增大到ab棒所受安培力FA与最大静摩擦力Ffm相等时开始滑动．设磁感应强度对时间的变化率为k，得磁感应强度对时间的变化率k＝＝0.40T/s感应电动势E＝＝L2＝kL2＝0.4×0.52V＝0.10V①感应电流I＝＝A＝1A②磁感应强度B1＝B0＋t＝B0＋kt③安培力FA＝ILB1＝Ffm④由以上①②③④得t＝3.75s.(2)可证明棒向右作匀速直线运动，设棒ab的加速度为a，t时刻运动的速度为vt根据牛顿第二定律得F－F安－Ffm＝ma⑥安培力F安＝ILB0⑦感应电流I＝＝⑧速度v＝at⑨又因为F＝(3＋2.5t)N⑩由⑥⑦⑧⑨⑩得a＝4.0m/s2.14/14\n20.(1)30cm(2)117℃【解析】(1)设右管中注入的水银高度是Δh，对A部分气体分析，其做等温变化，根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2p1＝p0＋14cmHg＋10cmHg，p2＝p0＋14cmHg＋ΔhV1＝l1S，V2＝(l1－ΔL)S代入数据解得再加入的水银高Δh＝30cm.(2)设升温前温度为T0，升温后温度为T，缓慢升温过程中，对A部分气体分析，升温前V2＝(l1－ΔL)S，p2＝p0＋14cmHg＋Δh升温结束后V3＝l1S，p3＝p0＋14cmHg＋Δh＋ΔL由理想气体状态方程得＝T0＝300K解得T＝390K则升温后的温度为t＝117℃.21.见解析【解析】(1)作出光路图如图根据几何关系可知，临界角为C＝45°，根据全反射规律得，n＝＝，OG＝OD＝a，sinα＝＝，14/14\n根据折射定律得n＝，解得sinβ＝，(2)光在棱镜中的传播速度v＝＝c由几何知识得，光线传播的长度为l＝a＋a＋a，光在棱镜中传播的时间t＝＝.14/14
