2021-2022學(xué)年福建省莆田市莆田二中高二（上）期末物理試題（解析版）

莆田二中2021—2022學(xué)年上學(xué)期高二期末檢測試卷物理考試時間：75分鐘滿分：100分一、單選題：本大題共7題，每題4分，共28分。1.如圖，兩根平行通電長直導(dǎo)線固定，左邊導(dǎo)線中通有垂直紙面向外、大小為I1的恒定電流，兩導(dǎo)線連線（水平）的中點(diǎn)處，一可自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時N極方向平行于紙面向下。忽略地磁場的影響。關(guān)于右邊導(dǎo)線中的電流I2，下列判斷正確的是（）A.I2<I1，方向垂直紙面向外 B.I2>I1，方向垂直紙面向外C.I2<I1，方向垂直紙面向里 D.I2>I1，方向垂直紙面向里【答案】B【解析】【詳解】小磁針靜止時N極方向平行于紙面向下，說明該處的磁場方向向下，因I1在該處形成的磁場方向向上，則I2在該處形成的磁場方向向下，且大于I1在該處形成的磁場，由安培定則可知I2方向垂直紙面向外且I2>I1。故選B。2.一般來說現(xiàn)在的手機(jī)上都會有2個麥克風(fēng)，一個比較大的位于手機(jī)下方，另一個一般位于手機(jī)頂部。查閱手機(jī)說明后知道手機(jī)內(nèi)部上麥克風(fēng)為降噪麥克風(fēng)。進(jìn)一步翻閱技術(shù)資料得知：降噪麥克風(fēng)通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生與外界噪音相位相反的聲波，與噪音疊加從而實(shí)現(xiàn)降噪的效果。如圖是理想情況下的降噪過程，實(shí)線對應(yīng)環(huán)境噪聲，虛線對應(yīng)降噪系統(tǒng)產(chǎn)生的等幅反相聲波。下列說法正確的是（）A.降噪過程實(shí)際上是聲波發(fā)生了衍射B.降噪過程實(shí)際上是聲波發(fā)生了干涉C.降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度不相等D.P點(diǎn)經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向傳播的距離為一個波長【答案】B【解析】【詳解】AB．由圖看出，降噪聲波與環(huán)境聲波波長相等，波速相等，則頻率相同，疊加時產(chǎn)生干涉，由于兩列聲波等幅反相，所以振動減弱，起到降噪作用，故B正確，A錯誤；C．機(jī)械波傳播的速度由介質(zhì)決定，則知降噪聲波與環(huán)境噪聲的傳播速度相等，故C錯誤；D．P點(diǎn)并不隨波移動，故D錯誤。故選B。3.一質(zhì)量為的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則以下結(jié)果錯誤的是（）

A.時物塊的速率為 B.時物塊的動量大小為C.時物塊的動量大小為 D.時物塊的速度為【答案】B【解析】【詳解】A．前兩秒，根據(jù)牛頓第二定律則時物塊的速率為故A正確，與題意不符；B．時，速率為物塊的動量大小為故B錯誤，與題意相符；C．2~4s，力開始反向，物體減速，根據(jù)牛頓第二定律，有所以3s時，物體已經(jīng)減速，速度動量為故C正確，與題意不符；D．時，物塊已經(jīng)減速，速度為故D正確，與題意不符。故選B。4.如圖所示，一矩形線圈abcd有一半處在磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場中，虛線MN為磁場邊界且與cd邊平行，穿過線圈的磁通量為。當(dāng)線圈以cd為軸從圖中位置轉(zhuǎn)過45°的瞬間，穿過線圈的磁通量為，則（）

A.∶=∶1B.∶=1∶C.∶=∶1D.∶=∶1【答案】C【解析】【詳解】設(shè)ab=l1，bd=2l2，則所以∶=∶1故選C。5.甲、乙兩球在水平光滑軌道上同向運(yùn)動，已知它們的動量分別是p1＝5kg·m/s，p2＝7kg·m/s，甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動量變?yōu)?0kg·m/s，則二球質(zhì)量m1與m2間的關(guān)系可能是下面的哪幾種()A.m1＝m2 B.2m1＝m2C.4m1＝m2 D.6m1＝m2【答案】C【解析】【詳解】甲、乙兩球在碰撞過程中動量守恒，所以有p1＋p2＝p1′＋p2′即p1′＝2kg·m/s。由于在碰撞過程中，不可能有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，只能是系統(tǒng)內(nèi)物體間機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化或一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此系統(tǒng)的機(jī)械能不會增加，所以有所以有因?yàn)轭}目給出物理情景是“甲從后面追上乙”，要符合這一物理情景，就必須有即同時還要符合碰撞后乙球的速度必須大于或等于甲球的速度這一物理情景，即所以因此C選項(xiàng)正確。故選C。6.如圖所示，質(zhì)量為m滑塊A套在一水平固定的光滑細(xì)桿上，可自由滑動。在水平桿上固定一擋板P，滑塊靠在擋板P左側(cè)且處于靜止?fàn)顟B(tài)，其下端用長為L的不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線懸掛一個質(zhì)量為3m的小球B，已知重力加速度大小為g?，F(xiàn)將小球B拉至右端水平位置，使細(xì)線處于自然長度，由靜止釋放，忽略空氣阻力，則（）

A.滑塊與小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒B.滑塊與小球組成的系統(tǒng)動量守恒C.小球第一次運(yùn)動至最低點(diǎn)時，細(xì)線拉力大小為3mgD.滑塊運(yùn)動過程中，所能獲得的最大速度為【答案】D【解析】【詳解】A．滑塊與小球運(yùn)動過程中，系統(tǒng)內(nèi)沒有除重力之外的力對系統(tǒng)做功，所以系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A錯誤；B．小球向下擺動過程中，滑塊受到擋板的作用力，滑塊與小球組成的系統(tǒng)合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，故B錯誤；C．設(shè)小球第一次運(yùn)動至最低點(diǎn)時的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有①在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有②聯(lián)立①②解得小球第一次運(yùn)動至最低點(diǎn)時細(xì)線拉力大小為③故C錯誤；D．當(dāng)小球通過最低點(diǎn)后，P不再受擋板的作用力，此時小球與滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，設(shè)某時刻小球和滑塊的速度分別為v1和v2，規(guī)定水平向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律有④由上式可知，當(dāng)v1與v反向且達(dá)到最大值時，v2也將達(dá)到最大值，即小球第二次通過最低點(diǎn)時，滑塊速度達(dá)到最大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有⑤聯(lián)立①④⑤解得⑥故D正確。故選D。7.圖為測量某電源電動勢和內(nèi)阻時得到的U－I圖線。用此電源與三個阻值均為3Ω的電阻連接成電路，測得干路電流2.4A．則該電路可能為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由上圖可知電源電動勢為6V，電源內(nèi)阻為A．由串并聯(lián)關(guān)系可得則干路電流為A錯誤；B．由串并聯(lián)關(guān)系可得則干路電流為B正確；C．由串并聯(lián)關(guān)系可得則干路電流為C錯誤；D．由串并聯(lián)關(guān)系可得則干路電流為D錯誤.故選B。二、多選題：本大題共3題，每題4分，共12分。8.物理學(xué)是一門注重實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的科學(xué)，隨著科技的發(fā)展，物理知識已滲入到人類生產(chǎn)與生活的各個領(lǐng)域，下列說法正確的是（）A.部隊(duì)要便步通過橋梁，是為了防止橋梁發(fā)生共振而坍塌B.蝙蝠在黑暗中飛行時不會碰到障礙物，是利用了聲波的衍射C.做受迫振動的物體穩(wěn)定后，其振動周期與物體的固有周期無關(guān)D.交警根據(jù)發(fā)射的超聲波與其反射波的頻率變化測車速，是利用了多普勒效應(yīng)【答案】ACD【解析】【詳解】A．部隊(duì)要便步而不能齊步通過橋梁，是為了防止橋梁發(fā)生共振而坍塌，故A正確；B．蝙蝠在黑暗中飛行時不會碰到障礙物，是利用了聲波的反射，故B錯誤；C．做受迫振動的物體穩(wěn)定后，其振動周期與驅(qū)動力周期相同，與物體的固有周期無關(guān)，故C正確；D．交警根據(jù)發(fā)射的超聲波與其反射波的頻率變化測車速，是利用了多普勒效應(yīng)，故D正確。故選ACD。9.如圖甲所示，兩個點(diǎn)電荷Q1、Q2固定在x軸上，其中Q1位于原點(diǎn)O，a、b是它們連線延長線上的兩點(diǎn)?，F(xiàn)有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點(diǎn)開始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動（粒子只受電場力作用），設(shè)粒子經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時的速度分別為va、vb，其速度隨坐標(biāo)x變化的圖像如圖乙所示，則以下判斷正確的是（）A.b點(diǎn)的場強(qiáng)一定為零 B.Q2電荷量大于Q1C.a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高 D.粒子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能小【答案】AC【解析】【詳解】AB．在b點(diǎn)前做加速運(yùn)動，b點(diǎn)后做減速運(yùn)動，可見b點(diǎn)的加速度為0，則在b點(diǎn)受到兩點(diǎn)電荷的電場力平衡，受力為零，因此b點(diǎn)的場強(qiáng)一定為零，而可知Q2帶負(fù)電，且有Q2＜Q1故A正確，B錯誤；

CD．該電荷從a點(diǎn)到b點(diǎn)，做加速運(yùn)動，且該電荷為正電荷，電場力做正功，所以電勢能減小，電勢降低，a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高，即粒子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能大，故C正確，D錯誤；

故選AC。10.如圖所示，質(zhì)量均為m的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕彈簧拴在一起豎直放置在水平地面上，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為m的物塊C?，F(xiàn)將物塊C由靜止釋放，C與A發(fā)生碰撞后立刻粘在一起（碰撞時間極短），彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.C與A碰撞后，整體運(yùn)動到最低點(diǎn)的加速度一定大于B.C與A碰撞時產(chǎn)生的內(nèi)能為C.C與A碰撞后彈簧的最大彈性勢能為D.如果碰后物體B恰能被拉離地面，則此時的加速度大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．假設(shè)將C無初速地輕輕放在A上，AC整體向下運(yùn)動，根據(jù)對稱性可知AC整體達(dá)到最低點(diǎn)時彈簧的壓縮量為，此時AC整體的加速度大小為而實(shí)際情況是A從一定高度下落，與C碰撞后使AC整體具有初動能，所以AC整體運(yùn)動到最低點(diǎn)時彈簧的壓縮量一定大于，此時AC整體的加速度一定大于，故A正確；B．根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律可知C與A碰撞前瞬間的速度大小為設(shè)C與A碰撞后瞬間整體的速度大小為v1，根據(jù)動量守恒定律有解得C與A碰撞時產(chǎn)生的內(nèi)能為故B錯誤；C．設(shè)開始時彈簧的彈性勢能為Ep0，AC整體到達(dá)最低點(diǎn)時彈簧的彈性勢能最大，設(shè)為Ep1，AC整體下降的高度為h0，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得故C錯誤；D．如果碰后物體B恰能被拉離地面，此時彈簧處于拉伸狀態(tài)，且彈力大小為mg，對AC整體根據(jù)牛頓第二定律可得其加速度大小為故D正確。故選AD。三、填空題：本大題共2題，每空2分，共8分。11.一列簡諧橫波，某時刻的波形如圖甲所示，從該時刻開始計(jì)時，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖乙所示。

(1)該列波沿x軸________（選填“正向”或“負(fù)向”）傳播。(2)若此波遇到另一列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則所遇到的波的頻率為________Hz?！敬鸢浮竣?正向②.2.5【解析】【詳解】(1)該時刻質(zhì)點(diǎn)豎直向下運(yùn)動，根據(jù)同側(cè)法（或波形平移）可知該列波沿軸正向傳播。(2)發(fā)生穩(wěn)定干涉需要兩列波頻率相同，則所遇到的波的頻率為12.如圖，電源電動勢為12V，內(nèi)阻r為1Ω，電阻R為1Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V12W”，電動機(jī)線圈電阻RM為0.5Ω。開關(guān)閉合后，小燈泡和電動機(jī)均能正常工作，則電源的總功率為_________W；電動機(jī)的輸出功率為_________W?！敬鸢浮竣?36②.5.5【解析】【詳解】[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得電源的總功率為[2]通過小燈泡電流為通過電動機(jī)的電流為電動機(jī)的輸出功率為四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2題，每空2分，共14分。13.如圖（a），為用單擺測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置，擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，在擺球運(yùn)動最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置激光光源與光敏電阻。光敏電阻（光照增強(qiáng)時，其電阻變?。┡c自動記錄儀相連，記錄儀可以顯示光敏電阻的隨值R隨時間t的變化圖線。將擺球拉離平衡位置一個較小角度釋放，記錄儀顯示的R-t圖線如圖（b）所示。請回答下面問題：

（1）實(shí)驗(yàn)前先用游標(biāo)卡尺測出小球直徑d，如圖（c），則小球的直徑d=______mm；（2）該單擺的振動周期為______；（3）實(shí)驗(yàn)中用米尺測得擺線長為L，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=_______。（用測得物理量的符號表示）【答案】①.11.70②.2t0③.【解析】【詳解】（1）[1]由圖示可知，小球直徑為（2）[2]擺球完成一次全振動所需要的時間是一個周期，一個周期擺球兩次經(jīng)過平衡位置，由圖乙所示可知，單擺的振動周期為（3）[3]根據(jù)單擺周期公式，可得其中擺長為，周期為2t0，代入可得14.某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。（1）實(shí)驗(yàn)要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；（）（2）某次測量，電壓表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電壓表的示數(shù)為_________V；（3）該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將_______只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動勢為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為_______W（保留兩位小數(shù)）。【答案】①.②.2.60③.4④.2.28【解析】【詳解】（1）[1]電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，說明滑動變阻器應(yīng)該用分壓式接法，實(shí)物圖如下圖所示（2）[2]電壓表量程為3V，分度值為0.1V，則電壓表示數(shù)為2.60V。（3）[3][4]設(shè)有n個小電珠并聯(lián)，每個小電珠的電壓為U，電流為I，則當(dāng)小電珠的總功率（相當(dāng)于電源的輸出功率）最大時，外電阻和電源內(nèi)阻相等，所以即每個小電珠兩端的電壓為1.5V。從題目所給的圖可以看出，當(dāng)U=1.5V時所以小電珠個數(shù)小電珠的總功率五、解答題：本大題共3題，共38分。15.如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有一固定點(diǎn)，用一根長度為的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為、帶正電的金屬小球懸掛在點(diǎn)，小球靜止在點(diǎn)時，細(xì)線與豎直方向的夾角為?，F(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求：（1）電場強(qiáng)度E的大??；（2）小球運(yùn)動通過最低點(diǎn)時的速度大??；（3）小球通過最低點(diǎn)時細(xì)線對小球的拉力大小。（重力加速度為g，，）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）小球靜止在點(diǎn)時，根據(jù)平衡條件可得解得（2）小球從A到C過程，根據(jù)動能定理可得聯(lián)立解得小球通過C點(diǎn)的速度大小為（3）在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律可得解得小球通過最低點(diǎn)C時細(xì)線對小球的拉力大小為16.如圖所示，在x=0處的質(zhì)點(diǎn)O在垂直于x軸方向上做簡諧運(yùn)動，形成沿x軸正方向傳播的機(jī)械波。在t=0時刻，質(zhì)點(diǎn)O開始從平衡位置向上運(yùn)動，經(jīng)0.4s第一次形成圖示波形，P是平衡位置為x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)，B是位于x=5m處的質(zhì)點(diǎn)。（1）該機(jī)械波的波速是多少？（2）位于x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰位置時，求位于x=2m處的質(zhì)點(diǎn)A通過的總路程；（3）若從圖示狀態(tài)開始計(jì)時，至少要經(jīng)過多少時間，P、A兩質(zhì)點(diǎn)的偏離平衡位置的位移相同？【答案】（1）5m/s；（2）20cm；（3）0.05s【解析】【詳解】（1）結(jié)合題圖可分析出，該機(jī)械波的傳播周期為波長為振幅故該機(jī)械波的波速為（2）由圖可知，此時波峰在x=1m處，當(dāng)波峰傳播到x=5m處的B點(diǎn)時，波向前傳播的距離為所以質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰位置，所需要的時間由題意知，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)B第一次到達(dá)波峰位置時，質(zhì)點(diǎn)A恰好振動了一個周期，所以質(zhì)點(diǎn)A通過的總路程（3）因?yàn)榻穷l率為從圖示狀