【物理】河北省唐山市玉田县第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题（解析版）

【物理】河北省唐山市玉田县第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题（解析版）

唐山市玉田县第一中学2019-2020学年高二下学期 期末考试物理试卷 一、选择题：（本题共12 小题，每小题4分，选全得4分，选对但不全得2分，共48分）‎ ‎1. 关于分子动理论下列说法不正确的是（　　）‎ A. 物体是由大量分子组成的 B. 组成物体分子在永不停息的做无规则运动 C. 组成物质的分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力 D. 布朗运动指的是液体分子的运动 ‎【答案】D ‎【解析】ABC．由分子动理论可知，物体是由大量分子组成的，组成物体分子在永不停息的做无规则运动，且分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力，故ABC正确；‎ D．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则的运动，不是分子的运动，故D错误。‎ 本题选不正确的，故选D。‎ ‎2. 关于理想气体下列说法正确的是（　　）‎ A. 压强不太大，温度不太低的气体具体均可视为理想气体 B. 理想气体分子之间除相互碰撞外无其他相互作用 C. 温度升高理想气体内能可能不变 D. 做功和热传递是改变理想气体内能的两种方式 ‎【答案】ABD ‎【解析】A．压强不太大，温度不太低的气体具体均可视为理想气体，选项A正确；‎ B．理想气体分子之间除相互碰撞外无其他相互作用，选项B正确；‎ C．温度升高理想气体内能一定增大，选项C错误；‎ D．做功和热传递是改变理想气体内能的两种方式，选项D正确。故选ABD。‎ ‎3. 单摆是实际摆的理想化模型，关于单摆的周期下列说法正确的是（　　）‎ A. 摆球的质量越大，周期就越大 B. 摆长越长，周期越大 C. 将单摆由上海运到北京周期会发生变化 D. 周期为2秒的摆叫做秒摆 ‎【答案】BCD ‎【解析】AB．根据单摆的周期 可知，单摆的周期与摆球质量无关，摆长越长，周期越大，故A错误，B正确；‎ C．由于上海与北京的重力加速度不同，根据单摆的周期可知，将单摆由上海运到北京周期会发生变化，故C正确；‎ D．周期为2s的单摆叫做秒摆，故D正确。故选BCD。‎ ‎4. 关于机械波的说法正确的是（　　）‎ A. 机械波是机械振动在介质中的传播过程 B. 机械波是传递能量的一种方式 C. 机械波的传播过程中波长一定不变 D. 机械波分为横波和纵波 ‎【答案】ABD ‎【解析】A．机械波是介质中的质点将振动形式由近向远传递，即是机械振动在介质中的传播过程， A正确；B．机械波在传播振动形式的过程中，也传递了能量，B正确；‎ C．波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速由介质决定，波长与波速成正比，故波长可能发生变化，C错误；‎ D．机械波有两种，一种为横波，一种为纵波，D正确。故选ABD ‎5. 关于光的说法正确的是（　　）‎ A. 光的折射现象中光路也是可逆的 B. 光的干涉和衍射现象也是波所特有的属性 C. 光纤通信利用了光的干涉原理 D. 光的偏振现象说明光是纵波 ‎【答案】AB ‎【解析】A．在光的反射现象和折射现象中光路都是可逆的，故A正确；‎ B．波的干涉和衍射是波所特有的现象，故B正确；‎ C．“光纤通信”是利用了光的全反射的原理，故C错误；‎ D．光的偏振现象说明光是横波，故D错误。故选AB ‎6. 光从介质a射向介质b，如果要在a、b介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是（ ）‎ A. a是光密介质，b是光疏介质 B. 光在介质a中的速度必须大于在介质b中的速度 C. 光的入射角必须大于或等于临界角 D. 必须是单色光 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 光从介质a射向介质b，要在a、b介质的分界面上发生全反射，则a是光密介质，b是光疏介质．故A正确．由上分析得知，a的折射率大于b的折射率，由v=c/n得知，光在介质a中的速度小于在介质b中的速度．故B错误．要发生全反射，则光的入射角必须大于或等于临界角．故C正确．此光可以是单色光，也可以是复色光．故D错误．故选AC．‎ ‎7. 关于光的粒子性下列说法正确的是（　　）‎ A. 光电效应现象说明光具有粒子性 B. 光电效应现象中入射光频率越大，单位时间内发射的光电子数越多 C. 光电子的能量只与入射光的频率有光 D. 入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应 ‎【答案】ACD ‎【解析】A．光电效应现象中，光子能够激发出电子，说明光具有粒子性，A正确；‎ B．入射光强度越大，单位时间内发射的光电子数越多，B错误；‎ C．根据公式可知，h为常量，所以光子能量只与入射光的频率有光，C正确；‎ D．发生光电效应发生条件为入射光的频率大于或等于截止频率，所以入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应，D正确。故选ACD。‎ ‎8. 关于原子核的叙述正确的是（　　）‎ A. 原子核的裂变和聚变均释放能量 B. 原子核衰变过程中释放的α粒子带正电 C. 原子核衰变半衰期与原子所处化学状态有关 D. 核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒 ‎【答案】ABD ‎【解析】A．原子核的裂变和聚变，核子的平均质量均减小，均释放能量，故A项正确；‎ B．原子核衰变过程中释放的α粒子是氦核，带正电，故B项正确；‎ C．原子核衰变的半衰期与原子所处化学状态无关，故C项错误；‎ D．核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，故D项正确。故选ABD。‎ ‎9. 图1所示为一列简谐横波在t=0时的波动图象，图2所示为该波中x=‎4m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（　　）‎ A. 此波的波速为‎0.25m/s B. 此波沿x轴正方向传播 C. t=0.5s时质点P移动到x=‎2m处 D. t=0.5s时质点P偏离平衡位置的位移为0‎ ‎【答案】D ‎【解析】A．由图可知，周期T=1.0s，波长λ=‎4m ，则波速 选项A错误；‎ B．x=‎4m处的质点在t =0时刻向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，选项B错误；‎ C．机械波传播过程中，质点只能在自己平衡位置附近上下振动，而不随波迁移，选项C错误；‎ D．t=0.5s时，质点P 运动到平衡位置向上振动，偏离平衡位置的位移为零，选项D正确；‎ 故选D。‎ ‎10. 如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，在导线框右侧有一边长为‎2L、磁感应强度为B、方向竖直向下的正方形匀强磁场区域。磁场的左边界与导线框的ab边平行。在导线框以速度v匀速向右穿过磁场区域的全过程中（　　）‎ A. 感应电动势的大小始终为 B. 感应电流的方向始终沿abcda方向 C. 导线框受到的安培力先向左后向右 D. 导线框克服安培力做功 ‎【答案】D ‎【解析】A．在线框进入磁场和离开磁场过程中，有一个边切割磁感线，感应电动势大小为 E=BLv 在线框完全在磁场中的过程中，两个边同时切割磁感线，感应电动势大小相同，方向相反，感应电动势大小为零，故A错误；‎ B．根据右手定则，线框进入磁场时的感应电流方向为abcd方向，离开磁场的方向为dcba方向，故B错误；‎ C．根据楞次定律，从阻碍相对运动的角度看，在线框进入和离开磁场的过程，导线框受到的安培力均是向左，故C错误；‎ D．在线框进入和离开磁场的过程中,感应电流大小为 安培力大小为 故导线框克服安培力做功为 故D正确。故选D。‎ ‎11. 已知质子、中子、氘核质量分别是m1、m2、m3，光速为c．则质子和中子结合成氘核的过程中（ ）‎ A. 吸收的能量为（m1+m2+m3）c2 B. 吸收的能量为（m1+m2-m3）c2‎ C. 释放的能量为（m1+m2+m3）c2 D. 释放的能量为（m1+m2-m3）c2‎ ‎【答案】D ‎【解析】在质子和中子结合成氘核的过程中存在质量亏损，释放能量，根据爱因斯坦质能方程可知，释放的能量为：，故D正确．‎ ‎12. 移动电源（俗称充电宝）解决了众多移动设备的“缺电之苦”，受到越来越多人的青睐． 目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7 V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等．其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压(5 V)．‎ 由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸．为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如图1所示．‎ 为了给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌如图2所示．给手机充电时该移动电源的效率按80%计算．‎ 根据以上材料，请你判断( )‎ A. 这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8000 mAh B. 这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37 Wh C. 乘飞机出行时，这款移动电源可以托运 D. Wh与mAh均为能量单位 ‎【答案】B ‎【解析】A．由图2可知，这款移动电源能为手机提供的最大充电量为10 000mAh；故A错误．‎ B．这款移动电源充满电后所储存的总化学能等于可以对外做的功，即 E=W=UIt=qU=10000×10‎-3A•h×3.7V=37 W•h 故B正确．‎ C．由图1可知，37 W•h的这款移动电源不可以托运，可以随身携带；故C错误．‎ D．W•h是能量的单位，但mA•h是电量的单位；故D错误．‎ 二、填空题 ‎13. 如图所示为电容式位移传感器示意图，物体沿左右方向运动时，电容将发生变化．如果实验测量出电容器的电容变大，那么被测物体向______运动（填写“左”或“右”）;如果把图中的电介质板换成介电常数更大的材料，当物体沿左右方向运动时，传感器的灵敏度___________．（填写“变大” “不变”或“变小”,灵敏度定义为电容器电容变化量的大小与物体位置坐标化量大小之比．）‎ ‎【答案】 (1). 左 (2). 变大 ‎【解析】[1][2]根据电容的决定式 ‎，若电容器的电容变大，一定是插入的电介质多了，所以被测物体向左移动．如果把图中的电介质板换成介电常数更大的材料，当物体沿左右方向运动时，移动相同距离时，电容器的变化量变大，即传感器的灵敏度变大．‎ ‎14. 某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度．‎ ‎【答案】 (1). 低于 (2). 大于 ‎【解析】由题意可知，容器与活塞绝热性能良好，容器内气体与外界不发生热交换，故，但活塞移动的过程中，容器内气体压强减小，则容器内气体正在膨胀，体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律可知：，故容器内气体内能减小，温度降低，低于外界温度．‎ 最终容器内气体压强和外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：‎ 又，m为容器内气体质量 联立得：‎ 取容器外界质量也为m的一部分气体，由于容器内温度T低于外界温度，故容器内气体密度大于外界．‎ 故本题答案为：低于；大于．‎ ‎15. 一定质量的某种理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图所示．若状态D的压强为104Pa，状态A的压强是多少？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】由图示图象可知，VA=‎1m3‎，TA=200K，VD=‎3m3‎，TD=400K，由题意可知：pD=104Pa，由理想气体状态方程可得 代入数据解得：‎ 三、计算题：共32分（本题要求有必要的解题步骤或文字说明）‎ ‎16. 如图所示，一个储油桶的底面直径与高均为d，当桶内没有油时，从某点A恰能看到桶底边缘的某点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，仍能沿AB 方向看去，恰好看到桶底上的C点，C、B两点相距0.25d，求油的折射率和光在油中的传播速度。‎ ‎【答案】1.58，‎ ‎【解析】光路图如图所示 因为底面直径与桶高相等，所以 由可知 因此，油的折射率 光在油中的传播速度是 ‎17. 如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求 ‎（1）带电粒子的比荷；‎ ‎（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间．‎ ‎【答案】（1） （2）或 ‎【解析】（1）粒子从静止被加速的过程，根据动能定理得：，解得：‎ 根据题意，下图为粒子运动轨迹，由几何关系可知，该粒子在磁场中运动的轨迹半径为：‎ 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即：‎ 联立方程得：‎ ‎（2）根据题意，粒子在磁场中运动的轨迹为四分之一圆周，长度 粒子射出磁场后到运动至轴，运动的轨迹长度 粒子从射入磁场到运动至轴过程中，一直匀速率运动，则 解得：或 ‎18. 如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为‎2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为‎2.0cm ‎．若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K．‎ ‎（1）求细管的长度；‎ ‎（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．‎ ‎【答案】（1）‎41cm；（2）312K ‎【解析】（1）设细管的长度为l，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1．由玻意耳定律有pV=p1V1①‎ 由力的平衡条件有p=p0–ρgh③‎ 式中，p、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强．由题意有 V=S（L–h1–h）④‎ V1=S（L–h）⑤‎ 由①②③④⑤式和题给条件得L=‎41cm⑥‎ ‎（2）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖–吕萨克定律有⑦‎ 由④⑤⑥⑦式和题给数据得T=312K⑧‎