福建省师大附中2020学年高二物理下学期期末考试试题（平行班）

福建省师大附中2020学年高二物理下学期期末考试试题（平行班）

福建师大附中2020学年下学期期末考试 ‎ 高二（平行班）物理试卷 时间：‎ ‎90分钟 满分：‎ ‎100分 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 一、选择题：每小题4分，共48分。其中1-7题，每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；8-12题，每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求。选对得4分，选不全的得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1．用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上绿色滤光片后 A．干涉条纹消失 ‎ B．彩色条纹中的绿色条纹消失 C．中央条纹变成暗条纹 D．中央条纹变成绿色 ‎2.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如下图所示。‎ 则Q方: Q正等于 A. B. C. 1:2 D. 2:1‎ ‎3.‎ ‎ 教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则 A. R消耗的功率变为2P B. 电压表V的读数变为2U C. 电流表A的读数变为4I D. 通过R的交变电流频率不变 ‎ 4. 如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知 A. 当它们在真空中传播时，c光的波长最大 B. 当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大 C. 若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小 D. 对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小 ‎5. 如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距‎0.15 m。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是 A. ‎0.60 m B. ‎0.30 m C. ‎0.20 m D. ‎‎0.15 m a b A B 甲 Uab ‎0‎ t t0‎ 乙 ‎6．如图所示，甲图中线圈A的a、b端加上图乙所示的电压时，在0～t0时间内，线圈B中感应电流及线圈B的受力情况是：‎ A、感应电流方向不变、受力方向不变 B、感应电流方向改变、受力方向不变 C、感应电流方向不变、受力方向改变 D、感应电流方向改变、受力方向改变 ‎7．为了表演“隐形的大头针”节目，某 同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如右图所示．已知水的折射率为，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针末端离水面的最大距离h为 A.r B.r C.r D.r ‎8. 梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波 A. 是横波 B. 不能在真空中传播 C. 在空气中的传播速度约为3×‎108 m/ s D. 只能沿着梳子摇动的方向传播 ‎9．如图所示的电路中， A、B为两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻与R相等，下列说法正确的是 A．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，A灯立即发光，B 灯逐渐亮起来，最后两灯一样亮 B．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，两灯同时发光，然 后B灯逐渐熄灭 C．若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然断开S1，则两灯不 会立即熄灭，而是逐渐熄灭 D．若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然将S1、S2同时断开，则两灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭 ‎10．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定 A. 对应的前后能级之差最小 B. 同一介质对的折射率最大 C. 同一介质中的传播速度最大 D. 同一介质对的临界角比的大 ‎11. 如图所示，一个弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，其中O为平衡位置，某时刻物体正经过C点向上运动，速度大小为vc，已知OC＝a，物体的质量为M，振动周期为T，则从此时刻开始的半个周期内 A．重力做功2mga B．重力冲量为 C．回复力做功为零 D．回复力的冲量为0‎ ‎12. 如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆 A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向上 B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C. 穿过两磁场产生的总热量为3mgd D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h大于 第Ⅱ卷（非选择题，共52分）‎ ‎（一）必考题（共42分）‎ ‎13 （5分） 在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2‎ ‎，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像。如图所示，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线。‎ ‎（1）请画出玻璃砖中的折射光线，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2；‎ ‎（2）该玻璃砖的折射率可表示为n＝________。（用θ1和θ2表示）‎ ‎ 14（9分）如图甲，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1，从斜轨上S位置静上释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道的摩擦。‎ ‎（1）实验中，不需要测量的物理量是______。‎ A．两个小球的质量m1、m2    B．小球抛出点距地面的高度H   C．小球做平抛运动的射程 ‎（2）若实验中发现m1•OM+m2•ON小于m1•OP，则可能的原因是______。‎ A．碰撞过程有机械能的损失 B．计算时没有将小球半径考虑进去 C．放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上都止释放的位置比原来的低 ‎（3）若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______。‎ A．OP=ON-OM B．2OP=ON+OM C．OP-ON=2OM 三、计算题（共4题，38分）‎ ‎15．（6分）一质量为‎100g的小球从‎1.25m高处自由下落到一厚软垫上。若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？（不计空气阻力，g =‎10m/s2）‎ ‎16. （10分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g．求下滑到底端的过程中，金属棒：‎ ‎（1）末速度的大小v；‎ ‎（2）通过的电流大小I；‎ ‎（3）通过的电荷量Q．‎ ‎17.（12分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B.物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为‎1.0 m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05.开始时物块静止，凹槽以v0＝‎5 m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取‎10 m/s2.求：‎ ‎(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度；‎ ‎(2)从凹槽开始运动到两者相对静止，物块与槽的相对路程以及物块与右侧槽壁碰撞的次数；‎ ‎(3)从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间．‎ ‎（二）选考题：共10分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。‎ ‎18．[物理——选修3-3] （10分）‎ 如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。‎ ‎19．[物理——选修3-4] （10分）‎ 一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则：‎ 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉，则该波所遇到的波的频率；‎ 从该时刻起，再经过，P质点通过的路程；‎ 若时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间横坐标为‎60m的质点未画出第二次位于波谷。‎ 福建师大附中2020第二学期期末考试评分标准 高二物理 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 一、选择题：每小题4分，共48分。选对得4分，漏选得2分，选错或不答的得0分。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ D ‎ D ‎ B C B C ‎ A A C AD AD ABC ABD 第Ⅱ卷（非选择题，共52分）‎ ‎13．（1）（3分）； （2） （2分）‎ ‎14．（1）B（3分）； （2）C （3分）； （3）A （3分）‎ ‎15．（6分）解：由自由落体规律V=2gh得V0=‎5m/s (3分)‎ 规定向上为正方向，由动量定理得（F-mg）t=0-(-mv0) (2分)‎ 得F=mg+ 代入数据F=26N (1分)‎ ‎16．（10分）（1）匀加速直线运动v2=2as (2分)‎ 解得 (1分)‎ ‎（2）安培力F安=IdB (1分)‎ 金属棒所受合力 牛顿运动定律F=ma (2分)‎ 解得 (1分)‎ ‎（3）运动时间 (1分)‎ 电荷量Q=It (1分)‎ 解得 (1分)‎ ‎17．（12分）‎ ‎(1)设两者间相对静止时速度为v，由动量守恒定律得 mv0＝2mv (2分)‎ 解得v＝‎2.5 m/s (1分)‎ ‎（2）物块与凹槽间的滑动摩擦力   (1分)‎ 设两者间相对静止前相对运动的路程是s 1‎ 得   (3分)‎ 已知L=‎1m可推知物块与右侧槽壁共发生6次碰撞。 (1分)‎ ‎(3)设凹槽与物块碰前的速度分别为v1、v2，碰后的速度分别为v′1、v′2.‎ 有mv1＋mv2＝mv′1＋mv′2 (1分)‎ mv＋mv＝mv′＋mv′ (1分)‎ 得v′1＝v2，v′2＝v‎1 g 即每碰撞一次凹槽与物块发生一次速度交换，在同一坐标系上两者的速度图线如图所示，根据碰撞次数可分为13段，凹槽、物块的vt图像在两条连续的匀变速运动图线间转换，故可用匀变速直线运动规律求时间．则v＝v0＋at，a＝－μg，解得t＝5 s (2分) （也可以用相对运动求解）‎ ‎18.[物理——选修3-3]（10分）‎ 设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有 ‎① (1分)‎ 根据力的平衡条件有 ‎② (2分)‎ 联立①②式可得 ‎③ (1分)‎ 此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有 ‎④ (1分)‎ 式中 V1=SH⑤ (1分)‎ V2=S（H+h）⑥ (1分)‎ 联立③④⑤⑥式解得 ‎⑦ (2分)‎ 从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为 ‎⑧ (1分)‎ ‎19[物理——选修3-4]（10分）‎ ‎（1）发生稳定干涉的条件是频率相同，频率为： (2分)‎ ‎（2）振动的时间： (2分)‎ 所以通过的路程为： S=5×‎4A+‎3A=‎46m (1分)‎ ‎ 由A点在t=0时刻向上振，波沿x轴正方向传播， (1分)‎ x=‎60 m处的质点第一次到达波谷的时间为： (2分)‎ 此质点第二次位于波峰的时间为：t=t1+T=2.8 s (2分)‎