湖北省黄冈市2020学年高二物理下学期期末考试试题

湖北省黄冈市2020学年高二物理下学期期末考试试题

湖北省黄冈市2020学年高二物理下学期期末考试试题 ‎ 一、本题包括10小题，每小题5分，1～6题为必考试题，7～10题为选考试题，共50分.在每小题给出的四个选项中，第1～4题以及第7～8题只有一项符合题目要求，其他试题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.‎ ‎1.伽利略对运动的研究.把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法图示是他研究自由落体运动规律时设计的斜面实验，关于该实验，下列说法正确的是 ‎ A.实验中斜面起到了平衡摩擦力的作用 B.伽利略设想，斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面滚下 的运动就越接近自由落体运动 C.伽利略研究发现：斜面倾角一定时，小球的速度与时间的二次方成正比 D.伽利略研究发现：斜面倾角一定时，小球的加速度与小球的质量成正比 ‎2.下列说法正确的是 A.康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量 B.放射性元素的半衰期与外界温度有关 C.结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D.太阳的巨大能量是核裂变产生的 ‎3.匀强磁场中，个静止的铀核发生衰变放出一个ɑ粒子，产生的新核与ɑ粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图1、2所示，则 A.磁场方向垂直纸面向里 B.轨迹1是ɑ粒子的 C.衰变后产生的新核的中子数比铀核少两个 D.衰变后产生的新核与ɑ粒子的质量之和等于衰变前铀核的质量 ‎4.如图所示为物体做直线运动的图象，下列说法正确的是 A.甲图象中物体在t=0到这段时间内的平均速度大于 B.乙图象中，阿影面积表示到时间内物体的速度变化量 C.丙图象中.物体的加速度大小为‎1m/s²‎ D.丁图象中，t=5s时物体的速度为‎5m/s ‎5.氢原子的能级如图所示，已如可见光的光子的能量范围为1.62～3.11eV，那么对氢原子在能级跃注的过程中辐射成吸收光子的特征认识正确的是 A.大量氢原子处于n=4能级时向低能级跃迁能发出6种领率的可见光 B.氧原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光是不可见光 C.处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光，并发生电离 D.用能量为12.5eV的光子照射处与基态的氢原子，可以使氢原子跃迁到更高的能级 ‎6.随着物流行业快速发展，快递分拣机器人、快递无人机等高科技产品将得到广泛应用在某次试验飞行过程中，快递无人机从地面由静止开始。以加速度a匀加速竖直起飞经过时间t突然失去动力，又经过时间t无人机落回地面，已知重力加速度为R，不计空气阻力作用则在这一过程中 A.匀加速起飞时加速度大小为a≈g B.失去动力时无人机速度大小为gt C.无人机上开的最大高度为 D.无人机落回地面时的速度大小为 ‎《选修3 -3》部分(7～10题)‎ ‎7.下列说法正确的是 A.扩散和布朗运动都是分子的无规则热运动 B.水凝结成冰后，水分子的平均动能为零 C.随着分子间距离的减小，分子间引力和斥力都在增大 D.不计分子间的分子勢能，温变和质量相同的氢气和氧气具有相同的内能 ‎8.某同学用打气简为体积为2.OL的排球充气，充气前排球呈球形，内部气压与外界大气压相等，均为1.0× 105Pa.设充气过程中排球体积和内外气体温度不变，气筒容积为‎0.05L，要使球内气体压强达到1.5×l05Pa，应至少打气多少次 A.20次 B.30次 C.40次 D.60次 ‎9.关于热力学第二定律，下列说法正确的是 A.空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 B.“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了能量守恒定律 C.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 D.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的 ‎10.一定质量的理想气体，经历如图所示的循环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图，已知a状态的体积为2.0×10‎-3m³‎，则下列说法正确的是 A.各状态气体体积Va=Vb>Vc=Vd B.从b→c过程中，气体吸热 C.c→d过程中，气体内能增加 D.d→a过程中，外界对气体做功200J ‎《选修3-4》部分(7-10题)‎ ‎7.关于电磁波，下列说法正确的是 A.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场 B.电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输 C.雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备 D.不同频率的电磁波在同一介质中传播速度相同 ‎8.如图所示，为观察门外情况，居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=‎8cm，孔的直径为d=‎‎6cm ‎，孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃，厚度可]的厚度相同，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8.则 ‎ A.如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°‎ B.装人玻璃后，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°‎ C.装人玻璃的折射率越大，室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小 D.若要将视野扩大到180°，需嵌入折射率大于或等于的玻璃 ‎9.下列说法正确的是 A.泊松亮斑是指用光穿过不透明的圆盘中心小孔时在阴影的中心出现一个亮斑 B.在双缝干涉实验中，同等条件下用红光做实验比用紫光做实验得到的条纹间距更小 C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响 D.根据多普勒效应可以测量出其他星系向着还是远离地球运动的速率 ‎10.一条弹性绳子呈水平状态，0为绳子中点，两端点M、N相距‎16m.在=0时刻，M、N开始上下振动，它们的振动图象分别如图甲、乙所示，已知两列波的波速均为‎2m/s，则 ‎ A.两列波的起振方向相同 B.=4s时刻，两列波同时传到0点 C.=4.5s时刻，0点位移为0，速度最大 D.稳定后M、N之间存在8个振动加强点 二、本题包括2小题，11题为必考试题，12题为选考试题，共14分解答时只需把答案填在答题卷中的相应位置或按题目要求作图，不必写出演算步骤.‎ ‎11.(6分)如图甲所示是小格同学测定当地重力加速度的装置图，他进行了如下操作：他先安装好电磁打点计时器，打点计时器两个接线头与6V、50Hz交流电源相连将纸带固定上重锤，并穿过打点计时器的限位孔，用夹子夹住纸带上端待重锤稳定于图示位置，松开夹子后迅速接通电源打点，之后将打好点的纸带取下准备处理数据.‎ ‎(1)上述操作中不当之处有________(填正确答案标号)‎ A.打点计时器接在低压电源上了 B.打点计时器安装位置过高，使重锤初始位置离打点计时器太远 C.先放纸带后接通电源 ‎(2)小致同学按照正确的操作得到了.条较为理想的纸带， 选择某一点为0，依次每隔四个计时点取一个计数点编号为1、2、3、4、5......，由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示请在在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号)‎ ‎(3)依据小致打出的纸带求得当地重力加速度大小为________m/s².(结果保留三位有效数字)‎ ‎《选修3-3》部分(12题)‎ ‎12.(8分)如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：‎ ‎①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器数据采集器计算机逐一连接；‎ ‎②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；‎ ‎③重复上述步骤②，多次测量；‎ ‎④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示。‎ ‎(1)完成本实验的基本要求是________(填正确答案标号)‎ A.在等温条件下操作 B.封闭气体的注射器密封良好 C.必须弄清所封闭气体的质量 D.气体的压强和体积必须用国际单位 ‎(2)理论上由-图线分析可知，如果该图线_______________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比.‎ ‎(3)若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________，图乙中代表_________.‎ ‎《选修3 -4》部分(12题)‎ ‎12. (8分)某同学利用单摆测量重力加速度.‎ ‎(1)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最顶端的长度=‎96.82cm，再用螺旋测微器测量摆球直径，结果如图甲所示，则摆球直径d=______cm；‎ ‎(2)实验时，他利用如图乙所示装置记录振动周期，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源 与光敏电阻，光敏电阻与某自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的振动周期为T=_______s；‎ ‎(3)根据以上测量数据可得重力加速度g=________(结果保留三位有效数字)，如果该同学测得的g值偏小，可能的原因是______(填正确答案标号)‎ A.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 B.计算摆长时用的是L=+d C.摆球摆动的振幅偏小 三、本题包括4小题，13～14题为必考试题，15～16题为选考试题，共46分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的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.(10分)某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象.闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表读数为U，这一电压称为遏止电压.现分别用频率为和的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为和，设电子电荷量为e.求：‎ ‎(1)普朗克常量h；‎ ‎(2)该阴极K金属的极限频率.‎ ‎14.(14分)如图所示为一种运动传感器工作原理示意图。这个系统工作时固定的测速仪向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被测速仪接收根据发射与接收超声波脉冲的时间差可以得到测速仪与运动物体的距离.某次试验时，=0时刻，测速仪发出一个超声波脉冲，脉冲波到达做匀加速直线运动的实验小车上，经过Δ=0.10s测速仪收到反射波；=1s时发出第二个脉冲，此后经过Δ=0.08s收到反射波； =2s时发射第三个脉冲，又经过Δ =0. 04s收到反射波已知超声波在空气中传播的速度是v=‎340m/s，求：‎ ‎(1)实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离和平均速度大小；‎ ‎(2)实验小车的加速度大小。‎ ‎《选修3-3》部分(15～16题)‎ ‎15.(10分)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，网上查阅数据得知：油酸的摩尔质量M=0.283k·mol-1，密度ρ=0.895×10³kg/m³，若每100ml，油酸酒精密液中含有纯油酸1 mL，用滴管向量简内滴100滴上述溶液，量简中的溶液体积增加1 ml.已知球的体积V与直径D的关系为，取NA=6.02 ×1013mol-1.求：‎ ‎(1)一个油酸分子的体积约为多少m³?‎ ‎(2)一滴上述油酸酒精溶液所能形成的单分子油膜的面积约是多少m²?(结果均保留一位有效数字)‎ ‎16.(12分)竖直放置的气缸内壁光滑、导热良好，横截面积为S=‎100cm²，厚度不计的活塞质量为m=‎20kg，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气开始时如图甲所示，气缸开口竖直向下放置，活塞与气缸底的距离为H1= ‎30cm，气体温度T1=300K，大气压强为Po=1.0×105Pa，现将气缸缓慢的转到开口竖直向上的位置，如图乙所示取重力加速度g=‎10m/s².求：‎ ‎(1)稳定时活塞与气缸底的距离H2；‎ ‎(2)稳定后，当环境温度缓慢升至T2=375K过程中缸内气体内能增加ΔU=210J，则该过程中缸内气体吸收的热量Q为多大?‎ ‎《选修3 -4》部分(15～16题)‎ ‎15.(10分)一列简谐横波在介质中沿x轴传播，且波长不小于‎3.6m，A和B是介质中平衡位置分别位于=‎2m和=‎8m处的两个质点。某时刻质点A位于波峰时，质点B处于平衡位置，经过t=0.2s时，质点A第一次回到平衡位置，此时质点B恰好在波谷，求：‎ ‎(1)如果波沿x轴正方向传播，则波的速度多大?‎ ‎(2)如果波沿x轴负方向传播，则波的速度多大?‎ ‎16.(12分)如图所示，截面为半圆形的玻璃砖直径AB长度为d=20em，长直尺MN紧靠玻璃砖B点放置，与玻璃砖直径边缘垂直東由a和b两种色光组成的细光束沿半径方向射向圆心0处，结果在直尺上出现了三个亮点C、D、E.已知该玻璃砖对a光的折射率。大于b光的折射率，且C、D、E三个亮点到B点的距离分别为 ‎=‎10cm，cm，cm.‎ ‎(1)试确定C、D、E三个亮点对应的色光种类，并求该玻璃砖对a和b两种色光的折射率；‎ ‎(2)若要直尺上只出现两个亮点，可将复色光光東从图示位置绕0点顺时针旋转0角度，求θ角度的范围(可能用到的参考值sin35°≈)。‎ 黄冈市2020年春季高二年级期末考试物理试题 答案及评分建议 一、选择题（每小题5分，选对但不全的得3分，有错选得0分，共50分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B A C B BC CD 选修3-3‎ C A CD BD 选修3-4‎ B D CD BD 二、实验题（共14分）‎ 必考部分 ‎11. (1)BC（2分）； (2)D（2分）； (3)9.72~‎9.74m/s2（2分）‎ 选考部分 ‎12. [选修3-3] (1)AB （2分）； (2)为过坐标原点的直线 （2分）；‎ ‎(3)传感器与注射器间有气体（2分） 传感器与注射器间气体体积（2分）‎ ‎12. [选修3-4] (1)2.3600（2分）； (2)2.000（2分）；‎ ‎(3)9.66 （2分） A （2分）‎ 三、计算题（共46分）‎ 必考部分 ‎13. （10分）‎ 解：(1)加上反向电压时，光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得 ‎－eU＝0－Ekm ① （1分）‎ 根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0得 eU1＝hν1－W0 ② （1分）‎ eU2＝hν2－W0 ③ （1分）‎ 联立①②③得； （2分）‎ ‎(2)又因为W0＝hνc可得阴极K金属的极限频率 νc＝ ④ （2分）‎ 联立①②③④得. （3分）‎ ‎14. （14分）‎ 解：(1)由题意得，实验小车在 时刻接收到第一个脉冲，设此时实验小车距测速仪x1，有 ‎ ① （1分）‎ 实验小车在时刻接收到第二个脉冲，设此时实验小车距测速仪x2，有 ‎ ② （1分）‎ 设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离为Δx1，则有 Δx1=x1－x2 ③ （1分）‎ 由①②③式可得实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离Δx1=‎3.4m ④ （1分）‎ 设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间间隔为Δt，有 ‎ ⑤ （1分）‎ 设这段时间内的平均速度为，则有 ‎ ⑥ （1分）‎ 由④⑤⑥式可得这段时间内的平均速度为 ⑦ （1分）‎ ‎(2)依第(1)问同理可得实验小车在接收到第三个脉冲波时实验小车距测速仪为 ‎ ⑧ （1分）‎ 实验小车在接收到第二个和第三个脉冲波之间的时间内运动的距离为 Δx2=x2－x3 ⑨ （1分）‎ 这段时间内的平均速度 ⑩ （1分）‎ 由匀变速直线运动的规律可知，做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。‎ 所以为时刻的瞬时速度 （1分）‎ 为时刻的瞬时速度 （1分）‎ 由可得： （1分）‎ 由①~13式可得a=‎3.56m/s2 （1分）‎ ‎[选修3-3]‎ ‎15. （10分）‎ 解：(1)一个油酸分子的体积 ① （2分）‎ 将数值代入①式解得 （2分）‎ ‎(2)由球的体积与直径的关系得分子直径 ② （1分）‎ 一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为 ③ （1分）‎ 故一滴油酸酒精溶液所能形成的单分子油膜的面积为 ④ （2分）‎ 由①②③④解得 （2分）‎ ‎16. （12分）‎ 解：(1)设甲、乙两图中稳定时缸内气体压强分别为p1、p2，则由平衡条件可知 p1S+mg=p0S ① （1分）‎ P0S+mg=p2S ② （1分）‎ 对缸内气体，由玻意耳定律得： ③ （2分）‎ 由①②③解得H2=‎20cm （1分）‎ ‎(2)若环境温度缓慢升至T2=375K，缸内气体作等压变化，活塞上升，设稳定时活塞与气缸底的距离为H3，由盖—吕萨克定律得 ‎ ④ （2分）‎ 由热力学第一定律可得ΔU=W+Q ⑤ （2分）‎ 其中W为气体膨胀对外做的功，有W=－p2S(H3－H2) ⑥ （2分）‎ 由④⑤⑥解得Q=270J （1分）‎ ‎[选修3-4]‎ ‎15. （10分）‎ 解析：(1)设振动周期为T，由于质点A在t=0.2s内由最大位移处第一次回到平衡位置，经历的是个周期，由此可知T＝0.8s ① （1分）‎ 如果波沿x轴正方向传播，且波长不小于‎3.6m，由题意得质点A与B的距离为 ‎，即 xB－xA= ② （1分）‎ 又因为波速 ③ （1分）‎ 由①②③得v1＝‎10m/s （2分）‎ ‎(2)如果波沿x轴负方向传播，且波长不小于‎3.6m，由题意得质点A与B的距离为或者，即 xB－xA= ④ （1分）‎ 或者 xB－xA= ⑤ （1分）‎ 又因为波速 ⑥ （1分）‎ 由①④⑤⑥得v2＝‎30m/s或v3＝‎6m/s （2分）‎ ‎16. （12分）‎ 解：(1)由题意得，a、b复色光在O点发生折射和反射，由于该玻璃砖对a光的折射率大于b光的折射率，故C点为b光，D点为a光，E点为ab复色光。‎ 设图中a、b复色光在O点的入射角为i，由反射定律及几何知识可知 ‎ ① （1分）‎ 设图中OC、OD折射光线的折射角分别为α、β，由几何知识可知 ‎ ② （1分）‎ ‎ ③ （1分）‎ 由折射定律可得 ‎ ④ （1分）‎ ‎ ⑤ （1分）‎ 由①②③④⑤可得， （2分）‎ ‎(2)若要直尺上只出现两个亮点，则a光线发生全反射，而b光线不发生全反射，由全反射的临界角 ‎ ⑥ （1分）‎ 可得： Ca=35°，Cb=45° ⑦ （1分）‎ 即入射角应满足： 35°≤i<45° ⑧ （1分）‎ 故旋转的角度5°≤θ<15° （2分） ‎