2021-2022学年广东省名校联盟高二（上）期末物理试题（解析版）

高二物理本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：必修第一册，必修第二册，必修第三册，选择性必修第一册前两章。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。1.2021年7月1日上午，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行。如图所示，受检直升机正以相同的速度匀速飞过天安门广场表演区，下列说法正确的是（）

A.“100周年”是时刻B.研究直升机螺旋桨的运行情况时，螺旋桨可视为质点C.以其中一架直升机为参考系时，其余直升机是静止的D.空气对直升机的作用力大于直升机对空气的作用力【答案】C【解析】【详解】A．“100周年”是时间间隔，选项A错误；B．研究直升机螺旋桨的运行情况时，由于其大小和形状不能忽略，则螺旋桨不可视为质点，选项B错误；C．以其中一架直升机为参考系时，其余直升机是静止的，选项C正确；D．根据牛顿第三定律，空气对直升机的作用力与直升机对空气的作用力大小相等，选项D错误。故选C。2.探究电磁感应现象的实验装置如图所示，下列选项中不能使灵敏电流表指针偏转的是（）

A.闭合开关的瞬间B.闭合开关且电流稳定后C.闭合开关后将线圈A迅速向上拔出时D.闭合开关后迅速移动滑动变阻器的滑片【答案】B【解析】【详解】A．闭合开关的瞬间，线圈B中磁通量增大，产生感应电流，灵敏电流表指针偏转，故A错误；B．闭合开关且电流稳定后，线圈B中磁通量不变化，则无感应电流，灵敏电流表指针不偏转，故B正确；C．闭合开关后将线圈A迅速向上拔出时。线圈B中磁通量减小，产生感应电流，灵敏电流表指针偏转，故C错误；D．闭合开关后迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A中电流发生变化，则穿过线圈B中的磁通量发生变化，产生感应电流，灵敏电流表指针偏转，故D错误。故选B。3.如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点P、M、N上各放置一个点电荷，三个点电荷带电荷量均为Q，其中M、N处的为正电荷，P处的为负电荷，O为等边三角形外接圆的圆心，S为M、N连线的中点，静电力常量为k，则S点的电场强度（）

A.方向向左 B.方向向右 C.大小为 D.大小为【答案】C【解析】【详解】根据点电荷电场强度公式和电场叠加原理，MN处的电荷在S点的合场强为零，可知S点的电场强度等于P点的电荷在S点的场强，方向指向P点、大小故选C。4.甲、乙两物体同时从同一地点沿同一直线运动，运动过程中的v一t图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.甲物体的加速度不变B.乙物体做匀减速直线运动C.在0～t2时间内，甲、乙两物体的距离在不断变大D.在0～t2时间内，甲、乙两物体在t1时刻相距最远【答案】C【解析】【详解】A．在v一t图像中，斜率表示加速度大小，由图像可得甲物体的斜率先减小后增大，即加速度先减小后增大，选项A错误；B．由图像可得乙物体做负方向的匀加速直线运动，选项B错误；CD．在0～t2时间内，甲物体一直向正方向运动，乙物体一直向负方向运动，故甲、乙两物体相距最远的时刻是t2时刻，选项C正确、D错误。故选C。5.2021年4月29日，我国空间站“天和”核心舱发射成功，进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动。据报道，“天和”核心舱的质量为22吨，轨道离地高度400千米至450千米。下列说法正确的是（）

A.“天和”核心舱在预定轨道运行时处于完全失重状态，不受地球的引力作用B.“天和”核心舱的轨道高度越高，其加速度越小C.“天和”核心舱运行的线速度一定大于7.9km/sD.“天和”核心舱的轨道高度越高，其发射速度越小【答案】B【解析】【详解】A．“天和”核心舱在预定轨道运行时受到地球的引力作用，选项A错误；B．核心舱进入轨道做圆周运动时，高度越高，受地球的引力越小，则向心加速度越小，选项B正确；C．核心舱做圆周运动时线速度小于第一宇宙速度，选项C错误；D．轨道越高，发射速度越大，选项D错误。故选B。6.2021年10月16日，我国发射的“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接。已知“神舟十三号”的质量为m，核心舱的质量为M，假设“神舟十三号”以相对核心舱很小的速度v0追上核心舱对接（瞬间合二为一），则对接过程中核心舱受到的冲量大小为（）A B. C.Mv0 D.mv0【答案】A【解析】【详解】“神舟十三号”与核心舱对接过程动量守恒，由动量守恒定律得mv0=（M+m）v解得对接后的速度根据动量定理，核心舱受到的冲量选项A正确。7.如图所示，静止在水平地面上的一辆小货车运载着5根完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形木材，木材相互紧贴按图示（截面图）方式堆放在底板水平、两侧竖直的小货车上，C自由地摆放在A、B之间，若小货车突然向前加速启动，A、B、C始终与小货车保持相对静止，则与小货车静止时相比，启动时（）

A.A对C的支持力增大 B.B对C的支持力减小C.A与C之间可能没有弹力作用 D.地面对小货车的支持力会增大【答案】C【解析】【详解】AB．对C进行受力分析，设B对C的支持力与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系可得所以θ=30°同理可得，A对C的支持力与竖直方向的夹角也为30°；原来C处于静止状态，根据平衡条件可得NBCsin30°=NACsin30°NBCcos30°+NACcos30°=mg设C加速度为a，根据正交分解以及牛顿第二定律有NBC′sin30°-NAC′sin30°=maNBC′cos30°+NAC′cos30°=mg可见，NAC′<NAC，NBC′>NBC，即A对C的支持力减小、B对C的支持力增大，选项AB均错误；C．当A对C的支持力为零时，根据牛顿第二定律可得mgtan30°=ma解得a=g选项C正确；D．两种情况下，对整体分析，竖直方向合力均为零，地面对小货车的支持力不变，选项D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示，等势线关于点对称，、、及两点电荷在同一条直线上，、连线与两点电荷连线垂直，相邻等势线间的电势差相等，由此可知（）A.、两点的电场强度大小相等B.、两点的电势相等C.、两点间的电势差等于D.同一正电荷在点的电势能小于其在点的电势能【答案】ACD【解析】【详解】A．根据对称性知两点电荷所带电荷量相同，、两点的电场强度大小相等、方向相反，选项A正确；B．将一正电荷由点移动到点，电场力做正功，电势降低，选项B错误；C．由题图可知相邻等势线之间的电势差为，，两点间的电势差等于，选项C正确；D．根据可得选项D正确。故选ACD。9.图甲为一列在均匀介质中传播的简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置在处的质点的振动图像。下列说法正确的是（）A.该波的波长为 B.该波的波速为C.该波沿轴负方向传播 D.内质点通过的路程为【答案】AD【解析】【详解】A．由图甲知，该波的波长为，选项A正确；B．由得该波的波速为，选项B错误；C．在时刻质点P向上振动，则该波沿轴正方向传播，选项C错误；D．恰好为，质点从平衡位置出发，质点的振辐，通过的路程为，选项D正确。故选AD。10.如图所示，倾角为37°的斜面固定在水平面上，质量为m的小物块自斜面底端以某一初速度沿斜面向上做匀减速直线运动。已知小物块与斜面间的动摩擦因数为0.75，小物块沿斜面上升的最大高度为H，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，则在小物块上升的过程中，下列说法正确的是（）

A.小物块的重力势能增加了mgH B.小物块的初动能为mgHC.小物块的机械能损失了mgH D.小物块克服摩擦力做功0.6mgH【答案】AC【解析】【详解】A．小物块沿斜面上滑的最大高度为H，克服重力做功mgH，所以小物块的重力势能增加了mgH，选项A正确；B．对小物块受力分析得由几何关系可得，小物块沿斜面上滑的距离根据动能定理可得则小物块的初动能为2mgH，选项B错误；C．由功能关系可知，小物块机械能改变量等于摩擦力所做的功即小物块机械能损失了mgH，选项C正确；D．损失的机械能等于克服摩擦力做的功，选项D错误。故选AC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.物理兴趣小组利用如图所示的单摆装置测量重力加速度。（1）实验中应该选择的细线是___________，应该选择的小球是__________。（填写细线或小球前面的字母代号）A.轻质无弹性细线B.轻质弹性细线C.塑料球D.钢球（2）物理兴趣小组通过多次实验，测定了最大摆角分别为、、、及、、时单摆的周期，数据记录如表所示。取重力加速度大小，则单摆的摆长为__________（保留两位小数）。最大摆角周期/（）2.0062.0062.0062.0062.0102.0142.018【答案】①.A②.D③.1.01【解析】【详解】（1）[1][2]细线要选无弹性的，故选A；小球要选实心且密度较大的，故选D。（2）[3]根据表中数据当摆角不超过5°时单摆为简谐振动，其的周期为，由解得12.某同学欲测量一段阻值约为2000Ω的电阻丝的电阻率，可供选择的器材有：A．满偏电流为1.5mA、内阻为100Ω的灵敏电流表；B．待测电阻丝Rx；C．电阻箱R′（0～9999Ω）；D．滑动变阻器R（最大阻值5Ω）；E．内阻不计、电动势为4.5V的直流电源；F．直尺、游标卡尺、开关及导线若干。实验步骤如下：

（1）该同学把灵敏电流表改装为量程Um=3V的电压表，需将电流表和电阻箱R′___________（填“串联”或“并联”），并将电阻箱的阻值调为___________Ω；（2）按如图所示的电路图连接好电路，将滑动变阻器的滑片移到图中左端，依次闭合开关S2、S1，调节滑动变阻器，使电压表的示数达到满偏值Um（电流表改装后的刻度）；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S2，记下电压表的示数U（电流表改装后的刻度），已知改装后的电压表内阻为RV，计算得到电阻丝的电阻Rx=___________；（3）若电阻丝的长度为L，横截面积为S，则电阻丝的电阻率ρ=___________。【答案】①.串联②.1900③.④.【解析】【详解】（1）[1][2]电流表改装为电压表需要串联电阻，串联的电阳阻值为（2）[3][4]保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S2，电阻丝和电压表上的总电压儿乎不变，故解得（3）根据电阻定律解得13.如图所示，正对位置开有小孔的平行极板a、b间距为d，两板间电压为U。探测器到b板的距离为L（该区域不存在电场）。一带电粒子从a板上的小孔O进入匀强电场后，从b板上的小孔O′射出，沿OO′方向运动，然后到达探测器。测得带电粒子从小孔O到达探测器的总时间为t，忽略带电粒子进入a板时的速度，不计粒子所受的重力，求该粒子的比荷。

【答案】【解析】【详解】设粒子到达O′时的速度大小为v，粒子在a、b板间运动的时间为t1，粒子从b板运动到探测器的时间为t2，结合动能定理有t=t1+t2解得14.太阳能及风能是清洁能源，我国已经建成众多的太阳能及风力发电场。风力发电是利用风的动能推动风力发电机的叶片转动而产生电能的。某地区安装有2台超大型风力发电机，每片扇叶长达80m，该地区常年的平均风速v=5.0m/s，风向跟叶片转动的圆面垂直，空气的密度ρ=1.25kg/m3，风力发电机的叶片转动时可形成半径R=80m的圆面。已知风力发电机能将通过圆面的空气的动能的10%转化为电能。（1）求每台风力发电机的发电功率P；（2）已知标准煤的热值q=3.0×107J/kg，则该风力发电场年发电量相当于燃烧多少标准煤产生的热量？

【答案】（1）P=1.57×105W；（2）m=3.30×105kg。【解析】【详解】（1）设单位时间（t0=1s）内通过每台风力发电机叶片转动形成圆面的空气的体积为V、动能为Ek，则有解得P=1.57×105W（2）2台风力发电机发电的功率为2P，年发电时间t=365×24×3600s设年发电量为E，则有E=2PtE=qm解得m=3.30×105kg15.如图所示，固定轨道的水平部分与半径R=0.18m的半圆部分相切于B点，水平轨道AB段光滑，AP段粗糙，P的右侧光滑，轨道右端挡板上固定一水平轻弹簧。AB上静置一质量m1=0.3kg的小滑块a，现用手将一质量m2=0.1kg的小滑块b缓慢向右压缩弹簧一段距离后，由静止释放b，b离开弹簧后与a发生弹性碰撞，碰撞后a沿轨道运动恰好能通过最高点C，待a到达C处时取走a；碰撞后的b返回，经弹簧反弹一次后恰好停在A处。已知b与AP段间的动摩擦因数μ=0.3，a、b