河北省（新教材）高二上学期期末备考金卷物理（B卷）

河北省（新教材）2020-2021学年高二上学期期末备考金卷物理（B）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。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．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害。后来经过人们的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是()A．加大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．使机翼更加牢固D．改变机翼的固有频率2．如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一物块，物块沿竖直方向以O点为中心点，在C、D两点之间做周期为T的简谐运动。已知在t1时刻物块的速度大小为v，方向向下，动能为Ek。下列说法正确的是()A．如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2～t1的最小值小于0.5TB．如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2～t1的最小值为TC．物块通过O点时动能最小D．当物块通过O点时，其加速度最大3．如图所示，人在距公路约50m的M处，一辆汽车以25m/s的速度从公路上匀速驶过，人听到的汽车的频率()A．一直是稳定的B．变得越来越高C．变得越来越低D．先变低后变高4．如图所示，某人站在一辆平板车的右端，车静止在光滑的水平地面上，现人用铁锤连续敲击车的右端。下列对平板车的运动情况描述正确的是()A．锤子抡起的过程中，车向右运动B．锤子下落的过程中，车向左运动C．锤子抡至最高点时，车速度为0D．锤子敲击车瞬间，车向左运动5．彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。下列关于a光与b光的说法正确的是()A．水滴对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度D．a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长6．打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角θ切磨在θ1＜θ＜θ2的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射(仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ边后射向MN边的情况)，则下列判断正确的是()A．若θ＞θ2，光线一定在OP边发生全反射B．若θ＞θ2，光线会从OQ边射出C．若θ＞θ1，光线会从OP边射出D．若θ＜θ1，光线会在OP边发生全反射7．质量m＝1kg的物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动。物体所受的合外力F随时间t变化图像如图所示。下列说法正确的是()A．物体先做匀加速直线运动，再做加速度减小的减速运动B．4s末物体的速度为零C．6s内合外力的冲量为8N?sD．6s内合外力做功为8J8．如图所示，一列横波在x轴上沿x轴方向传播，实线表示t＝0时刻的波形图，虚线是t＝2s时刻的波形图，下列说法正确的是()A．质点的振动周期一定是8sB．该波的波速可能是1m/sC．t＝0时刻，x＝4m处的质点振动方向一定向上D．t＝4s时刻，x＝6m处的质点可能位于平衡位置二、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，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．激光的诞生是一件大事，它使得人类获得了极其理想的、自然界中不存在的光源。下列激光的特性及其应用，正确的是()A．医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性B．实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高C．激光能够比较精确的测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好D．激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高10．如图为某鱼漂的示意图，当鱼漂静止时，水位恰好在O点。用手将鱼漂往下按，使水位到达M点。松手后，鱼漂会上下运动，水位在MN之间来回移动。不考虑阻力的影响，下列说法正确的是()A．鱼漂的运动是简谐运动B．水位在O点时，鱼漂的速度最大C．水位到达M点时，鱼漂具有向下的加速度D．鱼漂由上往下运动时，速度越来越大11．如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m/s，波长为8cm，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法中正确的是()A．A、C两处两质点是振动减弱的点B．B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是4cmC．E处质点是振动减弱的点D．经0.02s，B处质点通过的路程是8cm12．如图所示，竖直面内有一个固定圆环，MN是它在竖直方向上的直径。两根光滑滑轨MP、QN的端点都在圆周上，MP＞QN。将两个完全相同的小滑块a、b分别从M、Q点无初速度释放，在它们各自沿MP、QN运动到圆周上的过程中，下列说法中正确的是()A．合力对两滑块的做功相同B．弹力对b滑块的冲量较大C．重力对a、b两滑块的冲量相同D．两滑块的动量变化大小不同三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(8分)在“验证动量守恒定律”的实验中：(1)某同学先采用如图甲所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。=1\*GB3①实验中必须测量的物理有___________（填选项前的字母）。A．细线的长度LB．A球质量mA和B球质量mBC．释放时A球被拉起的角度θ1D．碰后摆起的最大角度θ2E．当地的重力加速度g=2\*GB3②利用上述测量的物理量，验证动量守恒定律的表达式为___________。(2)某同学又用如图乙所示的装置做验证动量守恒定律的实验，下列说法中符合本实验要求的是___________（填选项前的字母）。A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置由静止释放D．入射小球与被碰小球满足m1＜m2，r1＝r2(3)若该同学在用如图乙所示的装置的实验中，正确操作，认真测量，得出的落点情况如图丙所示，则入射小球质量和被碰小球质量之比为___________。14．(8分)单摆测定重力加速度的实验中：(1)实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d＝________mm。(2)接着测量了摆线的长度为l0，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，写出重力加速度g与l0、d、t0的关系式：g＝________。(3)某小组改变摆线长度l0，测量了多组数据。在进行数据处理时，甲同学把摆线长l0作为摆长，直接利用公式求出各组重力加速度值再求出平均值；乙同学作出T2－l0图像后求出斜率，然后算出重力加速度。两同学处理数据的方法对结果的影响是：甲________，乙________。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）15．(9分)如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA＝100g，mB＝500g，系统静止时弹簧伸长x＝15cm，未超出弹性限度。若剪断A、B间绳，则A在竖直方向做简谐运动，求：（g取10m/s2）(1)A的振幅；(2)A的最大加速度。16．(10分)如图所示，△ABC为折射率n＝eq\r(3)，顶角θ＝30°的直角三棱镜的截面，P为垂直于直线BCD的光屏。一束宽度d＝AB的单色平行光束垂直射向AB面，经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带。求：(1)图中编号为b的光线经棱镜后传播方向改变的角度；(2)在屏P上形成的光带宽度。17．(10分)水面上水波的速度跟水深度有关，其关系式为v＝，式中h为水的深度，g为重力加速度。如图甲所示是某水域的剖面图，A、B两部分深度不同，图乙是从上往下俯视，O点处于两部分水面分界线上，M和N分别处在A和B两区域水面上的两点。t＝0时刻O点从平衡位置向上振动，形成以O点为波源向左和向右传播的水波（可看作是简谐横波）。t＝2.5s时O点第二次到达波峰，此时M点第一次到达波峰。已知B区域水波振幅为A＝5cm，水深hB＝0.90m，OM间距离为4.0m，ON间距离为3.0m，g＝10m/s2。求：(1)A区域的水深hA；(2)N点在t＝3s时的振动方向及它在t＝0至t＝3s时间内的位移；18．(15分)如图所示，倾斜轨道AB和光滑圆弧轨道BC固定在同一竖直平面内，两者间通过一小段长度不计的光滑弧形轨道相连，已知AB长L＝7.80m，倾角为37°，BC弧的半径R＝0.8m，O为圆心，∠BOC＝143°。整个装置处于水平向左的匀强电场中（图中未画出），电场强度大小E＝1×103N/C。两个相同的绝缘小球P和Q，质量均为m＝0.4kg，带正电的小球Q静止在A点，其带电荷量q＝3×10－3C，不带电的小球P从某一位置以v0＝8m/s的初速度水平抛出，运动到A点时恰好沿斜面向下与小球Q发生弹性正碰，且碰撞过程无电荷转移。若Q、P与轨道AB间的动摩擦因数分别为μ1＝0.2和μ2＝0.8，sin37°＝0.6，cos37＝0.8，g取10m/s2，小球Q运动过程中电荷量保持不变。求：(1)小球P的抛出点距A点的高度；(2)小球Q运动到圆弧轨道最低点B点时对轨道的压力；(3)小球Q能否沿圆弧轨道通过C点。

物理（B）答案一、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．【答案】D【解析】飞机振动的原因是气流使机翼的振动周期与机翼的固有周期相互接近发生了共振现像，通过装置一个配重杆的方法改变固有周期，从而避免共振的发生，D对。2．【答案】A【解析】物块做简谐运动，物块同向经过关于平衡位置对称的两点时动量相等，所以如果在t2时刻物块的速度大小也为v，方向向下，则t2～t1的最小值小于0.5T，故A正确；物块经过同一位置或关于平衡位置对称的位置时动能相等，如果在t2时刻物块的动能也为Ek，则t2～t1的最小值可以小于T，故B错误；图中O点是平衡位置，物块经过O点时速度最大，动能最大，加速度最小，故CD错误。3．【答案】C【解析】如图所示，车相对人的速度v1＝vcosθ，车匀速靠近时，θ变大，则v1变小，设汽车本身的频率为f，声音的传播速速为v，根据多普勒效应可知，人听到的汽车的频率，判断可知，人听到的汽车的频率为在变低；当车与人的连线与车速方向垂直时v1＝0，再向前运动则汽车背离人运动，车匀速远离时，此过程车相对人的速度v1＝vsinθ，θ变大，则v1变大，由于汽车远离人，人听到的汽车的频率，判断可知，人听到的汽车的频率为在变低。4．【答案】C【解析】铁锤、人和车组成的系统水平方向动量守恒，锤子向右抡起的过程中，车向左运动，故A错误；锤子下落的过程中，有水平向左的速度，根据动量守恒定律，车向右运动，故B错误；锤子抡至最高点时，速度为零，根据动量守恒定律，车速度为0，故C正确；锤子向左敲击车瞬间，根据动量守恒定律，车向右运动，故D错误。5．【答案】B【解析】a、b光第一次进入水滴发生折射时，a光的折射角较小，即ra＜rb，再根据折射率公式n＝eq\f(sini,sinr)，可得na＞nb，A错误；根据折射率与光在介质中传播速度的关系v＝eq\f(c,n)，可得va＜vb，B正确；双缝干涉相邻亮条纹间距公式Δx＝eq\f(l,d)λ，因为na＞nb，则可得（把a光看成紫光，b光看成红光），λa＜λb，Δxa＜Δxb，即a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，C错误；a、b光在水滴中传播的速度减小，光的频率不变，由v＝λf，则波长都比各自在真空中传播的波长要短，D错误。6．【答案】D【解析】光线发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质时，入射角i大于临界角。光从图示位置入射，到达OP边时入射角i1＝eq\f(π,2)－θ，θ越小，i1越大，发生全反射的可能性越大，根据题意，要在OP边上发生全反射，应满足θ＜θ2，A、B错误。若光线在OP上发生全反射后到达OQ边，入射角i2＝3θ－eq\f(π,2)，θ越大，i2越大，发生全反射的可能性越大，据题意，要在OQ边上发生全反射，应满足θ＞θ1，C错误，D正确。7．【答案】D【解析】由图像可知物体前2s做匀加速直线运动，2～4s做加速度减小的加速运动，4～6s做加速度增大的减速运动，故A错误；由动量定理可知，合外力冲量等于物体动量的变化，物体从静止开始运动，有Ft＝Δmv，在F－t图像中，合外力的冲量即为所围成图形的面积，有2×2＋eq\f(1,2)×2×2＝1×v4，解得v4＝6m/s，故B错误；在F－t图像中，合外力的冲量即为图线所围成图形的面积，6s内合外力的冲量为4N?s，故C错误；6s内合外力的冲量为4N?s，则6s末的瞬时速度为4m/s，6s内合外力做功W＝ΔEk＝eq\f(1,2)mv62＝8J，故D正确。8．【答案】B【解析】由图可知，波长λ＝8m，若波沿x轴正方向传播，根据周期性可知2s＝(n＋eq\f(1,4))T，(n＝0,1,2…)，得s，(n＝0,1,2…)，当n＝0时T＝8s，则波速v＝eq\f(λ,T)＝1m/s，在0～2s时间内，即为eq\f(1,4)T，这段时间内x＝4m处的质点运动的路程为5cm；若波沿x轴负方向传播，根据周期性可知2s＝(n＋eq\f(3,4))T，(n＝0，1，2…)，得s，(n＝0，1，2…)，当n＝0时s，则波速v＝eq\f(λ,T)＝3m/s，在0～2s时间内，即为eq\f(3,4)T，这段时间内x＝4m处的质点运动的路程为15cm，故A错误，B正确；根据“上下坡法”可知，若波沿x轴正方向传播，t＝0时x＝4m处的质点振动方向向上；若波沿x轴负方向传播，t＝0时x＝4m处的质点振动方向向下，故C错误；分析图像可知，若波沿x轴正方向传播，t＝2s时x＝6m处的质点通过平衡位置向上，根据对称性和周期性可知，t＝4s时x＝6m处的质点恰好位于波峰；若波沿x轴负方向传播时t＝2s时x＝6m处的质点通过平衡位置向下，根据对称性和周期性可知，t＝4s时x＝6m处的质点恰好位于波谷，故D错误。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，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．【答案】BCD10．【答案】AB【解析】设鱼漂的横截面积为S，O点以下的长度为h，当鱼漂静止时，水位恰好在O点，说明在O点浮力等于重力，即mg＝ρgSh，可取O点所在位置为平衡位置，取竖直向下为正，当鱼漂被下按x时，水位在O点上方x处，此时合力F＝mg－ρgS(h＋x)＝－ρgSx，同理可得水位在O点下方时也满足此式，因为ρ、g、S都是确定量，所以上述关系式满足简谐运动的条件(F＝－kx)，鱼漂做的是简谐运动，A正确；O点是平衡位置，所以O点时鱼漂的速度最大，B正确；水位到达M点时，鱼漂具有向上的加速度，C错误；鱼漂由上往下运动时，可能加速也可能减速，D错误。11．【答案】AD【解析】由题图可知，A、C两处两质点是两列波波峰与波谷叠加的地方，是振动减弱的点，故A正确；B、D两点都是振动加强的点，振幅都是4cm，此时D点处于波峰，B点处于波谷，则B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm，故B错误；B、D两点都是振动加强的点，根据波的叠加原理，振动加强的与振动减弱的相互间隔，它们的连线上各点振动也加强，所以E处质点是振动加强的点，故C错误；由T＝eq\f(λ,v)＝0.04s，0.02s为半个周期，则经半个周期B处质点从波谷到达波峰，通过的路程s＝2A＝8cm，故D正确。12．【答案】BCD【解析】这是“等时圆”，即两滑块同时到达滑轨底端。设MP与竖直方向夹角为α，QN与竖直方向夹角为β，如图所示，可知MP＝2Rcosα，NQ＝2Rcosβ，由MP>QN，可得α<β。滑块a沿MP下滑的过程中，合力做的功W1＝mgcosα?MP＝2mgRcos2α，滑块b沿QN下滑的过程中，合力做的功W2＝mgcosβ?QN＝2mgRcos2β，可知W1>W2，A错误；滑块a沿MP下滑的过程中，弹力大小N1＝mgsinα，滑块b沿QN下滑的过程中，弹力大小N2＝mgsinβ，显然N2>N1，又由于两滑块在斜面上滑动时运动时间相同，因此弹力对b滑块的冲量较大，B正确；由于两滑块重力相等，运动时间相等，因此重力对两滑块的冲量相等，C正确；由于合外力对滑块a做的功多，根据动能定理，滑到底端的过程中，滑块a的速度大，动量变化较大，D正确。三、非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(8分)【答案】(1)BCD(2)BC(3)3∶2(每空2分)【解析】(1)A球静止释放到两球碰撞前，根据机械能守恒定律有mAgl(1－cosθ1)＝eq\f(1,2)mAvA2，两球碰撞后到一起运动到最高点，根据机械能守恒定律有(mA＋mB)gl(1－cosθ2)＝eq\f(1,2)(mA＋mB)v2，碰撞中的不变量满足mAvA＝(mA＋mB)v，验证动量守恒定律的表达式为，需测量的物理量为A球的质量mA和B球的质量mB以及释放时A球被拉起的角度θ1，和碰后摆起的最大角度θ2，故选BCD。(2)“验证动量守恒定律”的实验中是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度，只要小球离开轨道后做平抛运动对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；要保证每次小球都做平抛运动则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求m1＞m2，r1＝r2，故D错误。(3)设落地时间为t，则有，，，而动量守恒的表达式为m1v0＝m1v1＋m2v2，即m1OP＝m1OM＋m2ON，代入数据可得m1∶m2＝3∶2。14．(8分)【答案】(1)14.15(2)(3)偏小，无影响(每空2分)【解析】(1)由图甲所示游标卡尺可知，游标尺是20分度的，游标尺的精度是0.05mm，游标尺主尺示数是14mm，游标尺示数是3×0.05mm＝0.15mm，游标卡尺示数，即摆球的直径为14.15mm。(2)单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，则单摆摆长l＝l0＋eq\f(1,2)d，由图乙所示图像可知，单摆的周期T＝4t0，由单摆周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))可知，重力加速度。(3)由单摆周期公可得重力加速度，摆长l应该是摆线长度l0与摆球半径eq\f(1,2)d之和，甲同学把摆线长l0作为摆长，摆长小于实际摆长，则重力加速度的测量值小于真实值；对于乙同学，若摆长为摆线长l0，则，其中，由此可见，T2与l0成正比，k是比例常数，在T2－l0图像取两组坐标(x1，y1)和(x2，y2)，可以得到斜率，可知由于单摆摆长偏大还是偏小不影响图像的斜率k，因此摆长偏小不影响重力加速度的测量值。15．(9分)【解析】(1)挂两个物体时，有：(mA＋mB)g＝kx(1分)只挂A时，有：mAg＝kx1(1分)解得：k＝40N/cm，x1＝2.5cm(1分)则振幅A＝x－x1＝12.5cm。(2分)(2)剪断细绳瞬间，A受最大弹力，合力最大，加速度最大(mA＋mB)g－mAg＝mAamax(2分)解得amax＝50m/s2(2分)[或kA＝mAamax，得amax＝50m/s2。(4分)]16．(10分)【解析】(1)b光线从AB面垂直射入棱镜后，传播方向不变，设在AC面入射角为θ1，折射角为i，则：由几何关系知θ1＝θ(1分)由折射定律得i＝60°(2分)故由几何关系得，传播方向改变的角度α＝30°。(2分)(2)光路如图，由几何关系有：BC＝dtan30°(1分)C2C1＝BCtan30°(1分)A′C′＝C2C－C2C1(1分)联立解得在屏P上形成的光带宽度A′C′＝eq\f(2,3)