试卷类型：A 高二年级考试 物理试题 2022.01 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.如图为由波源 S 发出的波在介质平面中某一时刻的情形，实线为波峰，虚线为波谷，实线与虚线等间距分 布。设波源频率为 20Hz，观察者在 1s 内由 A 运动到 B，则观察者在这 1s 内接收到完全波的个数为（ A.18 个 B.19 个 C.20 个 2.如图所示，在同一均匀介质中有 全相反， S1 和 S2 和 S2 S1 和 B.3 个 S2 D.21 个 两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完 之间相距两个波长，B 点为 在该圆周的上半圆部分（ A.2 个 S1 ） S1 和 S2 连线的中点，今以 B 点为圆心，以 两波源除外）共有几个振动加强的点（ C.4 个 R  BS1 为半径画圆， ） D.5 个 3.在绝缘圆柱体上 a、b 两个位置固定有两个金属圆环，当两环通有图示电流时， b 处金属圆环受到的安培力 为 F1 ；若将 b 处金属圆环移动到位置 c 且电流不变，则金属圆环受到的安培力为 F2 。今保持 b 处金属圆环原 来位置与电流不变，在位置 c 再放置一个同样的金属圆环，并通有与 a 处金属圆环同向、大小为 则在位置 a 的金属圆环受到的安培力（ I2 的电流， ） A.大小为 F1  F2 ，方向向右 B.大小为 F1  F2 ，方向向右 C.大小为 F1  F2 ，方向向左 D.大小为 F1  F2 ，方向向左 4.如图所示，AOC 是金属导轨，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向，ab 是一根金属棒，与导轨接触良好，它从 图示位置由静止开始向下运动，运动过程中 b 端始终在 OC 上，a 端始终在 OA 上，直到完全落在 OC 上，空 间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则 ab 棒中电流在上述过程中（ ） A.感应电流方向是 b→a B.感应电流方向是 a→b C.感应电流方向先是 a→b，后是 b→a D.感应电流方向先是 b→a，后是 a→b 5.单镜头反光相机简称单反相机，图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图， 五边形 ABCDE 为五棱镜的一个截面， AB  BC ，光线垂直 AB 射入，分别在 CD 和 EA 上发生反射，且两次 反射的入射角相等，最后光线垂直 BC 射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的应满足（ ） 1 n� A. sin 22.5� 1 n� B. sin 22.5� C. n � 2 D. n � 2 6.如图所示，A、B、C 是三个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。则 （ ） A.S 闭合时，A 灯立即亮，然后逐渐熄灭 B.S 闭合时，B 灯立即亮，然后逐渐熄灭 C.电路接通稳定后，S 断开时，C 中电流方向不变 D.电路接通稳定后，S 断开时，B 灯立即熄灭 7.如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，不同的带电粒子从圆周上的 M 点沿直径 MON 方向射入磁 场。若粒子射入磁场时的速度大小均为 v，粒子甲离开磁场时速度方向偏转 90°，粒子乙离开磁场时速度方向 t甲  偏转 60°，不计粒子重力，则甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比 t 为（ 3 A. 2 D. 3 乙  3 B. 3 3 C. 2 ） 8.航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化（即电离出正离子） ， 正离子被正、负极栅板间的电场由静止加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或姿态调整的反冲力。已 知单个正离子的质量为 m，电荷量为 q，正、负极栅板间加速电压为 U，从喷口喷出的正离子所形成的电流 为 I。忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量的影响。该发动机产生的平均推力 F 的大小为 （ ） A. I mU 2q B. I mU q C. I 2mU q D. 2I mU q 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得 4 分， 选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9.装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示。把玻璃管向下缓慢按压 5cm 后放手， 忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为 0.4s。以竖直向上为正方向， 某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中 A 为振幅。对于玻璃管（包括管内液体），下列说法正确的 是（ ） 甲 乙 A.振动过程中机械能守恒 B.回复力等于重力和浮力的合力 5 � x  5sin � 5 t  C.位移满足函数式 6 � � cm � � D.若向下缓慢按压 3cm 后放手，振动频率不变 10.托马斯·杨 1801 年用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834 年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结 果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S 为单色线光源，M 为一平面镜，线光源 S 与平面 镜 M 均水平放置。S 发出的光直接照在光屏上，同时 S 发出的光还通过平面镜反射在光屏上，从平面镜反射 的光相当于 S 在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。已知光在镜面上反射时存在半波损失 ，  相当于附加了 2 的路程。光源 S 到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为 a 和 l，光的波长为  ，则  （ ） A.在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 B.在光屏上形成的相邻两条亮纹（或暗纹）间距离 Δx  l  2a Δx  l  a C.在 S 关于平面镜对称的位置上放一与 S 相同的光源，去掉平面镜，光屏上的明暗条纹位置不变 D.在 S 关于平面镜对称的位置上放一与 S 相同的光源，去掉平面镜，光屏上的明暗条纹位置互换 2 11.如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对 1 H 粒子进行加速，此时 D 形盒中的磁场的磁感应强度 大小为 B，D 形盒缝隙间电场变化周期为 T。忽略粒子在 D 形盒缝隙间的运动时间和相对论效应，下列说法 正确的是（ ） 4 A.若被加速粒子换成 2 4 B.若被加速粒子换成 2 He He 4 ，则 2 4 ，则 2 He He 2 粒子在回旋加速器中运动的时间与 1 H 2 粒子在回旋加速器中运动的时间大于 1 粒子的相等 H 粒子的运动时间 B C.仅调整磁场的磁感应强度大小为 2 ，该回旋加速器可以加速质子 D.仅调整电场变化周期为 2T，该回旋加速器可以加速质子 12.如图所示，两电阻可以忽略不计的光滑平行金属长直导轨固定在水平面上，相距为 L。导轨间存在竖直向 下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。导体棒 a、b 质量分别为 m 和 2m，长度均为 L，电阻均为 R，均垂直静 置于导轨上。某时刻使左侧的导体棒 a 获得大小为 右的初速度，则下列结论正确的是（ v0 的向左的初速度，右侧的导体棒 b 获得大小为 2v0 的向 ） v0 A.当导体棒 a 的速度大小为 2 时，回路中产生的感应电动势可能大于 3BLv0 v0 B.当导体棒 a 的速度大小为 2 时，回路中产生的感应电动势可能小于 BLv0 C.从开始运动到最终处于稳定状态的过程中，系统产生的热量为 3mv0 2 D.从开始运动到最终处于稳定状态的过程中，系统产生的热量为 mv0 2 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13.（6 分）将一单摆装置竖直挂于某一深度 h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如 图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，测量出筒 的下端口到摆球球心的距离 l，并通过改变 l 而测出对应的周期 T，再以 T2 像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度 h 和当地的重力加速度。（取 甲 为纵轴、l 为横轴作出函数关系图  2  9.86 ） 乙 T l 2 （1）如果实验中所得到的 或“b”或“c”） 关系图像如图乙所示，那么正确的图像应是 a、b、c 中的______。（填“a” （2）由图像可知，小筒的深度 h=______m，当地的重力加速度 g=______ m / s2 。（结果均保留两位小数） 14．（8 分）某同学用图甲所示装置通过 M、N 两弹性小球的碰撞来验证动量守恒定律，图甲中 A 是斜槽导 轨，固定在水平桌面上，斜面 BF 顶端 B 点与斜槽导轨的水平末端相接。实验时先使 M 球从斜槽上某一固定 位置静止释放，落到斜面上时记录纸上留下痕迹，重复上述操作 10 次，得到 M 球的 10 个落点痕迹，如图乙 所示，刻度尺贴近斜面且零刻度线与 B 点对齐。再把 N 球放在斜槽导轨水平末端，让 M 球仍从原位置静止释 放，和 N 球碰撞后两球分别在斜面记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作 10 次。（不考虑小球对斜面 的二次碰撞） 图甲 图乙 （1）为了更精确地做好该实验，对两个碰撞小球的要求是 M 球的半径______N 球的半径，M 球的质量_____ _N 球的质量（填“小于”“等于”或“大于”）。 （2）由图乙可得 M 球不与 N 球碰撞时在斜面上的平均落点位置到 B 点的距离为______cm。 （3）若利用天平测出 M 球的质量 分别为 LC 、 LD 、 LE m1 ，N 球的质量 m2 ，利用刻度尺测量平均落点位置 C、D、E 到 B 的距离 ，由上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______（用所给物理量的字母 表示）。如果两球碰撞为弹性碰撞，还需要验证______（用所给物理量的字母表示）。 15.（7 分）机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿 x 轴正方向传播，质点 P 的横坐标 x=5m 从此时刻开始计 时，每间隔最小时间 0.6s 重复出现相同波形，求 （1）波速； （2）P 点经多长