【物理】河北省唐山市开滦第二中学2019-2020学年高二下学期期末考试（线上）试卷（解析版）

【物理】河北省唐山市开滦第二中学2019-2020学年高二下学期期末考试（线上）试卷（解析版）

开滦二中2019～2020学年高二年级第二学期期末考试 物理试卷 一、单选题（每个题只有一个选项正确，共10题，每题4分）‎ ‎1. 图示为氢原子的能级图，用大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时发射出的光照射光电管阴极K，测得光电管中的遏止电压为7.6V，已知普朗克常量Js，元电荷C，下列判断正确的是（　　）‎ A. 电子从阴极K表面逸出的最大初动能为2.6eV B. 阴极K材料的逸出功为7.6eV C. 阴极K材料的极限频率约为Hz D. 氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级，发射出的光照射该光电管阴极K时能发生光电效应 ‎【答案】C ‎【解析】A．因遏止电压为U0=7.6V，根据动能定理可知，光电子的最大初动能Ekm=eU0，光电子的最大初动能为7.6eV，故A错误； B．根据光电效应方程，可知，W0=hγ-Ekm，而hγ=E2-E1；因此W0=13.6-3.4-7.6=2.6 eV 故B错误； C．因逸出功W0等于hγ0，则材料的极限频率 故C正确。 D．从n=4跃迁到n=2能级，释放能量为△E=3.4-0.85=2.55eV＜2.6 eV 因此发射出的光照射该光电管阴极K时，不能发生光电效应，故D错误。故选C。‎ ‎2. 发生衰变的方程可以写为：，则（　　）‎ A. 该衰变是衰变 B. Y粒子是 C. Y粒子的穿透能力很强 D. 20个经过一个半衰期后，一定只剩下10个 ‎【答案】B ‎【解析】ABC．根据质量数守恒和电荷数守恒知该衰变过程中Y是，该衰变为衰变，粒子电离本领最强，穿透能力最弱，AC错误B正确；‎ D．半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律，半衰期只适用于大量原子核而言才有意义，D错误。故选B。‎ ‎3. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为r轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处静止释放，则（　　）‎ A. 乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B. 乙分子从a到c做匀加速运动，到达c时速度最大 C. 乙分子在由a至d的过程中，两分子的分子势能一直增加 D. 乙分子在由a至c的过程中，两分子的分子势能一直减小，到达c时分子势能最小 ‎【答案】D ‎【解析】A．乙分子从始终与甲分子体现引力作用，所以乙分子从始终做加速运动，A错误；‎ B. 乙分子从受到的引力为变力，所以做变加速运动，到达时速度最大，之后两分子之间体现斥力，速度减小，B错误；‎ CD．乙分子在由a至c的过程中，引力做正功，分子势能一直减小，到达时分子势能最小，之后斥力做负功，分子势能增大，C错误，D正确。故选D。‎ ‎4. 一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V−T图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于V轴，图线ca平行于T轴，则（ ）‎ A. ab过程中气体压强不变，气体放热 B. bc过程中气体温度不变，气体吸热 C. ca过程中气体体积不变，气体放热 D. 整个变化过程中气体的内能先减少后增加 ‎【答案】C ‎【解析】根据理想气体状态方程可得 解得 A．在V-T图象上等压线为过坐标原点的一条倾斜的直线，由a到b做等压变化，温度升高，气体内能增加，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A错误； B．bc过程中气体温度不变，内能不变，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放热，故B错误； C．ca过程中气体体积不变，气体不做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放热，故C正确； D．从a到b温度升高，内能增加，从b到c温度不变，内能不变，从c到a温度降低，内能减小，即整个变化过程中气体的内能先增加后不变，再减少，故D错误。故选C。‎ ‎5. 某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为（m），则当物体的速度为‎3m/s时，物体已运动的间为（　　）‎ A. s B. 1s C. 1.5s D. 2s ‎【答案】B ‎【解析】根据 物体的初速度，加速度，当物体速度为‎3m/s时物体已运动的时间，根据 解得 故选B ‎6. 甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两车刹车后的v－t图象如所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 甲车的加速度大于乙车的加速度 B. 若t=24s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远 C. 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为‎16m D. 24s时，两车的速度为‎8m/s ‎【答案】D ‎【解析】A．甲车的加速度大小 乙车的加速度大小 则甲车的加速度小于乙车的加速度，故A错误； B．开始时，甲在前、乙在后，在0-24s内，乙车的速度比甲车的大，两车间的距离逐渐减小。24s后，乙车的速度比甲车的小，两车间的距离逐渐增大，所以t=24s时两车相距最近，故B错误； CD．t=24s时两车的速度均为v=v甲-a1t=（16-×24）m/s=‎8m/s ‎0-24s内，甲车的位移为x甲=×（16+8）×‎24m=‎‎288m 乙车的位移为x乙=×（20+8）×‎24m=‎‎336m 两者位移之差为△x=x乙-x甲=‎‎48m 为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为‎48m，故C错误，D正确。故选D。‎ ‎7. 汽车以‎18m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，加速度大小为‎3m/s2，则刹车后8s汽车的位移为（　　）‎ A. ‎144m B. ‎72m C. ‎54m D. ‎‎48m ‎【答案】C ‎【解析】车从刹车开始到停下所用时间为 则知刹车６s汽车停止运动．故汽车在刹车后８s内的位移等于６s的位移 ‎8. 如图所示，静止的倾斜传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然向下开动时，木块滑到底部，所需要的时间t，与传送带不动所用的时间t0相比较，正确的是（　　）‎ A. B. C. D. 无法比较 ‎【答案】D ‎【解析】木块正在匀速下滑说明重力沿斜面向下的分力等于沿斜面向上的滑动摩擦力，二力平衡。当传送带突然向下开动且传送带速度小于等于物块速度时，摩擦力大小和方向不变，物块的运动情况不变，时间仍为；当传送带突然向下开动且传送带速度大于物块速度时，摩擦力大小不变，方向沿斜面向下，物块的合外力向下，加速下滑，时间变短。由于不知道传送带速度大小，故无法确定与的关系，故ABC错误，D正确。故选D。‎ ‎9. 关于力和运动的下列说法中，正确的是（　　）‎ A. 撤去外力作用后，运动物体由于惯性永远不会停下来 B. 作用在物体上的合外力不为零，物体的瞬时速度也一定不为零 C. 物体在恒力作用下，它的速度可能不变 D. 物体运动速度的方向总跟合外力的方向一致 ‎【答案】A ‎【解析】A．根据牛顿第一定律，撤去外力作用后，没有外力作用，运动物体将保持原来的运动状态，永远不会停下来，A正确；‎ B．作用在物体上的合外力不为零，瞬时速度可能为零，如自由落体运动初位置，B错误；‎ C．物体受恒力作用，若合外力不为零，则加速度不为零，速度一定变化，C错误；‎ D．合外力方向与加速度方向一致，与速度方向无关，如平抛运动，速度方向与合外力方向不同，D错误。故选A。‎ ‎10. 如图所示，光滑直角三角形支架ABC竖直固定在水平地面上，B、C两点均在地面上，AC与BC间的夹角为，分别套在AB、AC、上的小球a和b用轻绳连接，系统处于静止状态，轻绳与CA间的夹角为。a、b的质量之比为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】分别以a和b为研究对象，进行受力分析，受到重力、支持力和绳子拉力，将重力和支持力进行合成，如图所示；‎ 根据几何关系得到图中各个角度，利用正弦定理可得 所以有 故C正确、ABD错误。故选C。‎ 二、多选题（每个题有两个以上的选项正确，每题4分，少选2分，错选不得分）‎ ‎11. 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（　　）‎ A. 外界对物体做功，物体内能一定增加 B. 悬浮颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著 C. 单晶体有固定熔点，多晶体没有固定的熔点 D. 夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故 ‎【答案】BD ‎【解析】A．外界对物体做功，若物体向外放热，则物体内能不一定增加，选项A错误；‎ B．悬浮颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著，选项B正确；‎ C．单晶体和多晶体都有固定的熔点，选项C错误；‎ D．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，选项D正确。故选BD。‎ ‎12. 物体以初速度竖直上抛，经到达最高点，空气阻力不计，取，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体的初速度为 B. 物体上升的最大高度为 C. 物体在第内、第内、第内的平均速度之比为 D. 物体在内、内、内的平均速度之比为 ‎【答案】BC ‎【解析】涉及到竖直上抛的公式及性质，有① ②，由②可解出，由①可解得最大高度，故A错误，B正确；物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移分别为‎25m、‎15m、‎5m；已知，故在相等时间内的平均速度比，物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为，故C正确，D错误．故选BC．‎ ‎13. 在水平地面上，两个具有相同初动量而质量不同的物体，在大小相等的阻力作用下最后停下来。则（　　）‎ A. 两物体滑行的距离相等 B. 两物体滑行的时间相等 C. 两物体的加速度相等 D. 两物体动量变化相等 ‎【答案】BD ‎【解析】A．根据p=mv ‎ 则可知 初动量相同，质量大的物体速度小；根据动能定理可知 则可知质量大的物体滑行的距离小；故A错误；‎ B．根据动量定理可知-ft=0-p 因动量相同，故滑行时间相同，故B正确；‎ C．因阻力相同，由牛顿第二定律可知，质量大的加速度小，故C错误；‎ D．因初动量相同，最后两物体均停止，所以滑行过程中动量变化相同，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎14. 如图所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块．滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球．最初斜面与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点，如果整个过程斜面保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A点时细线恰好平行于斜面，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 斜面对小球的支持力逐渐减小 B. 细线对小球的拉力逐渐增大 C. 滑块受到水平向右的外力逐渐增大 D. 水平地面对斜面体的支持力保持不变 ‎【答案】C ‎【解析】AB．对小球受力分析可知，沿斜面方向 在垂直斜面方向 ‎（其中是细线与斜面的夹角，为斜面的倾角），现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点，变小，则细线对小球的拉力变小，斜面对小球的支持力变大，故A B错误；‎ C．对滑块受力分析可知，在水平方向则有 由于变小，则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大，故C正确；‎ D．对斜面和小球为对象受力分析可知，在竖直方向则有 由于变小，所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大，故D错误。故选C。‎ 三、实验题（每空2分，共12分）‎ ‎15. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：‎ ‎(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有______。（填选项代号）‎ A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源 C刻度尺 D.秒表 E.天平 ‎(2)实验过程中，下列做法正确的是______。‎ A.先接通电源，再使纸带运动 B.先使纸带运动，再接通电源 C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 ‎(3)在实验中某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点。测得每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来。各计数数点间的距离如图所示：‎ 试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，则vB=______m/s，vC=______m/s，vD=______m/s。利用“逐差法”求小车的加速度a=______m/s2。（所有结果保留3位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AC (2). AD (3). 0138 (4). 0.264 (5). 0.390 (6). 1.26‎ ‎【解析】(1)[1] AB．打点记时器使用的是交流电源，说明应选择电压合适的50Hz交流电源，故A正确，B错误；‎ C．该实验需要用刻度尺测量记数点到O点的距离，故C正确；‎ D．打点计时器本身就是测时仪器，本实验不用秒表，故D错误；‎ E．根据实验原理可知该实验不用测小车、钩码的质量，即不需要天平，故E错误。‎ 故选择AC。‎ ‎(2)[2] AB．先接通电源，打点稳定后再使纸带运动，故A正确，B错误；‎ CD．将接好纸带小车停在靠近打点计时器处，这样可以充分利用纸带，打上更多的点迹，故C错误，D正确；故选AD。‎ ‎(3)[3]交流电源频率为，相邻两个计时点时间间隔为 每两个相邻的计数点之间还有四个点未画出来，设相邻计数点时间间隔为，则有 B点的瞬时速度等于AC段平均速度，则有 ‎[4] C点的瞬时速度等于BD段平均速度，则有 ‎[5] D点的瞬时速度等于CE段平均速度，则有 ‎[6] 由“逐差法”可得小车的加速度 变形可得 四、解答题（16题10分，17题10分，18题12分）‎ ‎16. 如图所示，竖直放置的导热U形管，左管横截面积是右管横截面积的2倍，左侧管上端封闭一定长度的空气柱（可视为理想气体），右侧管上端开口开始时与大气相通，当环境温度为℃时，左侧管中空气柱高cm，左侧管中水银面比右侧管中水银面高H=‎15cm，外界大气压强p0=75cmHg。求环境温度升高到多少摄氏度时，左右水银液面相平。‎ ‎【答案】‎‎164.5℃‎ ‎【解析】左、右两管水银高度差为‎15cm，左管气体压强为cmHg 设左侧管横截面积为S，体积为 温度为T1=27+273K=300K 当左管液柱下降‎5cm时，判断可知左、右两管液面相平cmHg ‎ 根据理想气体状态方程 解得 T2=437.5K t2=437.5-273=‎‎164.5℃‎ ‎17. 一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以a＝‎3 m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一人骑自行车以v0＝‎6 m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问：‎ ‎（1）汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？最远距离是多大？‎ ‎（2）当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大？‎ ‎【答案】（1）2s；‎6m（2）‎12m/s ‎【解析】（1）当汽车的速度为v＝‎6 m/s时，二者相距最远，所用时间为 最远距离为Δx＝v0t－at2＝‎6 m. ‎ ‎（2）两车距离最近时有v0t′＝at′2‎ 解得t′＝4 s 汽车的速度为v＝at′＝‎12 m/s.‎ ‎18. 质量为‎0.2kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图线如图所示；球与水平地面相碰后反弹，离开地面时的速度大小为碰撞前的。该球受到的空气阻力大小恒为f，取g=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；‎ ‎（2）球能反弹到多高。‎ ‎【答案】（1）0.8N；（2）‎ ‎【解析】（1）根据图像得 由牛顿第二定律 得 ‎（2）由题意反弹速度 又由牛顿第二定律 得 故反弹高度为 ‎