海南省三亚华侨学校2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

海南省三亚华侨学校2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

海南省三亚华侨学校2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析） ‎ 一、 单选题（20道题，每题4分，共80分）‎ ‎1.第一次通过实验捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁场理论正确性的科学家是(　 )‎ A. 法拉第 B. 安培 C. 奥斯特 D. 赫兹 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】本题是关于物理学史的题目，解题的关键是掌握基本常识；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早用实验验证了电磁波的存在、证明麦克斯韦电磁场理论 A．法拉第首先发现了电磁感应现象及其规律，不符合题意；‎ B．安培研究了电流之间的作用力，不符合题意；‎ C．奥斯特首先发现了电流的磁效应，不符合题意 D．赫兹是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦电磁场理论科学家，符合题意。‎ ‎2.如图所示的四种磁场变化情况，能产生如图中电场的是(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由麦克斯韦电磁场理论知：均匀变化的磁场才能产生稳定的电场，故选项B正确．‎ ‎3.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是(　 )‎ A. 经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强 B. 经过调制后的电磁波在空间传播得更快 C. 经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变 D. 经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，也就是把含有信息的电磁波加载到高频电磁波上，易于向外发射。‎ A．调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大；即辐射本领变强，符合题意；‎ B．电磁波的波速接近光速，传播速度不变，不符合题意；‎ C．根据可知，速度不变的情况下，频率改变，则波长必然改变，不符合题意；‎ D．要把电磁波有效发射出去，必须有足够高的频率，经过调制之后的波具有较高频率，从而把我们要告知对方的信息有效传递出去，符合题意。‎ ‎4. 对红外线的作用及来源正确的叙述有(　　)‎ A. 一切物体都在不停地辐射红外线 B. 红外线有很强的荧光效应 C. 红外线最显著的作用是热作用 D. 红外线容易穿过云雾、烟尘 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ 一切物体都在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外辐射本领大，A正确．荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著的作用是热作用，B错误，C正确．红外线波长较长，衍射能力比较强，D正确．‎ 思路分析：一切物体都在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外辐射本领大; 荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著的作用是热作用，红外线波长较长，衍射能力比较强，‎ 试题点评:本题考查了红外线的特性 ‎5.下述仪器或装置没有用到传感器的是(　　)‎ A. 自动报警器 B. 弹簧测力计 C. 电视遥控器 D. 红外线探测仪 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：自动报警器是利用了光敏电阻，电视遥控器和红外线探测仪是利用了红外线，弹力测力计是根据弹簧的伸长量和拉力成正比工作的，没有用到传感器，故选B 考点：考查了传感器在生活中的应用 点评：关键是对生活中各种传感器的工作原理熟悉 ‎6.关于下列光学现象，正确的说法是(　 　)‎ A. 水中蓝光的传播速度比红光快 B. 光从空气射入玻璃时可能发生全反射 C. 在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深 D. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距较窄。‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光在介质中传播速度，其中n是折射率，由于蓝光折射率大于红光折射率，所以蓝光传播速度比红光慢，不符合题意；‎ B．光从光密介质射向光疏介质时，才会发生全发射，空气属于光疏介质，而玻璃属于光密介质，不会发生全发射，不符合题意；‎ C．视深h与实际深度H关系为：，所以鱼的实际深度比看到的要深，符合题意；‎ D．条纹间距，由于红光波长大于蓝光波长，所以红光得到的条纹间距较宽，不符合题意。‎ ‎7. 与通常观察到的月全食不同,小虎同学在2020年12月10日晚观看月全食时,看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图,并提出了如下猜想,其中最为合理的是 A. 地球上有人用红色激光照射月球 B. 太阳照射到地球的红光反射到月球 C. 太阳光中的红光经地球大气层折射到月球 D. 太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食．看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球，故C正确，ABD错误。‎ 点睛：发生月食时，地球挡住了太阳射向月球的光，但是还会有部分光线通过地球大气层发生折射，所以会有部分地球大气层折射后的红色光射向月亮，这就让我们看到了“红月亮”。‎ ‎8.如图所示，一束单色光沿半圆柱形玻璃砖的半径垂直ab面入射，有光线从ab面射出。以O点为圆心，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab面射出，则该玻璃砖的折射率为(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题可知，将玻璃砖缓慢转过θ角时，恰好没有光线从ab面射出，说明光线发生了全反射，此时的入射角恰好等于临界角，即有，而入射角，则可得到临界角，根据临界角公式：‎ 得：‎ B符合题意。‎ ‎9.下列说法中正确的是 A. 分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，蓝光的条纹间距宽 B. 光纤通信利用了光的全反射的原理 C. 肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的 D. 动车组高速行驶时，在地面上测得车厢的长度明显变短 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 双缝干涉实验中条纹间距与波长成正比，由于红色光的波长比蓝色光的波长大，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻蓝光干涉条纹间距，故A错误；光纤通信利用了全反射的原理，故B正确；肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故C错误；根据狭义相对论可知，当列车的；速度接近光速时，沿着速度方向长度才明显变短．故D错误．‎ ‎10.两种单色光由玻璃射向空气时发生了全反射，临界角分别为、且，、分别表示玻璃对这两种单色光的折射率，、分别表示这两种单色光在玻璃中的传播速度，则（ ）‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据光的全反射，临界角与折射率的关系，，则有，因，故，又，故，故选B。‎ ‎【点睛】根据光的全反射，临界角与折射率的关系式和分析判断。‎ ‎11.如图所示，三束细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. a为波长较长的光 B. 当它们在真空中传播时，a光的速度最大 C. 分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小 D. 若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．三种色光，a的偏折程度最小，知a的折射率最小，a的频率最小，根据，得a的波长最长，符合题意；‎ B．三种色光在真空中传播时，速度相等，都等于光速，不符合题意；‎ C．a的波长最长，再由双缝干涉的条纹间距：‎ 知a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最大，不符合题意；‎ D． 根据全反射公式：‎ 得：折射率越大，临界角越小，所以c光的临界角最小，不符合题意 ‎12.如图潜水员在水深为h的地方向水面张望，发现自己头顶上有一圆形亮斑，如果水对空气的临界角为C，则此圆形亮斑的直径是( )‎ A. 2htanC B. 2hsinC C. 2hcosC D. 2h ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ 在圆形亮斑边缘从空气射入水中的光线，折射角的大小等于临界角C，如图所示，有几何关系可知，此圆形亮斑的直径是：‎ A符合题意。BCD不符合题意 ‎13.1966年华裔科学家高锟博士提出一个理论：直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来做为光的波导来传输大量信息，43年后高锟因此获得2020年诺贝尔物理学奖，他被誉为“光纤通讯之父”．以下哪个实验或现象的原理和光导纤维是相同的（　　）‎ A. 图甲中，弯曲的水流可以导光 B. 图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像 C. 图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色 D. 图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 图甲中，弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故与光导纤维原理相同，A正确；图乙中，用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像是因为光的偏振现象，B错误；图丙中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，C错误；图丁中，白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，D错误．‎ ‎14.“纵跳摸高”是一种很好的有助于青少年长高的运动．其动作要领是原地屈膝两脚快速用力蹬地，跳起腾空后充分伸展上肢摸到最高点．则人在进行纵跳摸高时，从他开始屈膝到摸到最高点的过程中(　　)‎ A. 人始终处于超重状态 B. 人始终处于失重状态 C. 地面支持力对人的冲量与重力冲量的大小相等 D. 地面支持力对人做的功等于重力势能的增量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：人开始屈膝，要加速下降，故加速度是向下的，此时失重，再起立时，加速向上，加速度向上，此时超重，故人并不始终处于超重和失重状态，选项AB错误；对整个过程分析可知，总动量的变化量为0，人在整个过程中受重力和地面对人的支持力，故二个力的冲量大小相等，方向相反，选项C正确；人上升，其重力势能增大，并不是地面对人做功产生的，地面对人不做功，因为该作用力虽然作用在人的身上，但该力没有移动距离，人的重力势能的增加靠的是人体自身机体的能量，选项D错误。‎ 考点：超重、失重，动量定理 ‎15.在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为pA＝10 kg·m/s、pB＝13 kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为ΔpA、ΔpB.下列数值可能正确的是( 　)‎ A. ΔpA＝－3 kg·m/s、ΔpB＝3 kg·m/s B. ΔpA＝3 kg·m/s、ΔpB＝－3 kg·m/s C. ΔpA＝－20 kg·m/s、ΔpB＝20 kg·m/s D. ΔpA＝20kg·m/s、ΔpB＝－20 kg·m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律、碰撞后系统的机械能不能增加和碰撞过程要符合实际情况。‎ BD．本题属于追及碰撞，碰前，后面运动物体速度一定要大于前面运动物体的速度（否则无法实现碰撞），碰后，前面物体动量增大，后面物体的动量减小，减小量等于增大量，所以，,并且由此可知：不符合题意。‎ A．碰撞后，，，根据关系式，满足以上三条定律，符合题意。‎ C．碰撞后，，，根据关系式，A球的质量和动量大小都不变，动能不变，而B球的质量不变，动量增大，所以B球的动能增大，系统的机械能比碰撞前增大了，不符合题意。‎ ‎16.在如图所示的装置中，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量不守恒、机械能不守恒 C. 动量守恒、机械能不守恒 D. 动量不守恒、机械能守恒 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在木块与子弹一起向左运动压缩弹簧的过程中，木块、子弹、弹簧所组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；在子弹击中木块的过程中，要克服摩擦力做功系统的部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，因此子弹、木块和弹簧所组成的系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量不守恒、机械能不守恒，故B正确，ACD错误。‎ ‎17.滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图所示．人与雪橇的总质量为M，人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动（雪橇所受阻力不计）．当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为（    ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. v1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 雪橇所受阻力不计，人起跳后，人和雪橇组成的系统水平方向不受外力，系统水平动量守恒，起跳后人和雪橇的水平速度相同，设为v．取向南为正方向，由水平动量守恒得：Mv1=Mv，得 v=v1，方向向南，故ABC错误，D正确．故选D.‎ 点睛：运用动量守恒定律时要注意方向性，本题中人跳起，影响的是在竖直方向的动量，但系统水平总动量保持不变．‎ ‎18.如图所示，有两个质量相同的小球A和B(大小不计)，A球用细绳吊起，细绳长度等于悬点距地面的高度，B球静止放于悬点正下方的地面上．现将A球拉到距地面高度为h处由静止释放，摆动到最低点与B球碰撞后粘在一起共同上摆，则它们升起的最大高度为(　 　)‎ A. 0.5h B. h C. 0.25h D. 2h ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设小球的质量都是m，A球下摆过程中机械能守恒，有机械能守鹤定律得：‎ 解得：‎ 两球碰撞过程中系统动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，有动量守恒定律得：‎ 解得：‎ 两球一起向上摆的过程中机械能守恒，得：‎ 解得：‎ C符合题意。‎ ‎19.如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对,小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】人船系统动量守恒：，解得：‎ 考点：动量守恒的简单应用 ‎20.如图所示，质量为M的斜劈置于光滑的水平地面上，一质量为m的滑块以初速度v0沿斜劈向上滑行，它们在相互作用的过程中，当斜劈的速度达到最大值时，对应的是下列情况中的(　 )‎ A. 滑块在到达斜劈的最高位置时 B. 滑块从斜劈上开始下滑时 C. 滑块与斜劈速度相等时 D. 滑块与斜劈开始分离时 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】滑块和斜面组成的系统，在水平方向上所有合力为0，水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律可知，当滑块的速度沿斜面向下达到最大时，斜面向右的速度最大，此时物体与斜面刚刚分离，ABC不符合题意，D符合题意。‎ 二、填空题（每空2分，8分）‎ ‎21.两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。A车总质量为50kg，以2m/s速度向右运动；B车总质量为70kg，以3m/s的速度向左运动；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左运动，则B的速度大小为________ m/s，方向向________ （选填“左”或“右”）‎ ‎【答案】 (1). 0.5 (2). 左 ‎【解析】‎ 由动量守恒定律得：规定向右为正方向，，解得：，所以B速度大小是0.5m/s，方向向左。‎ ‎【考点定位】动量守恒定律 ‎22.(如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，在F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量_________（选填“守恒”或 “不守恒”）。在B静止后，A和B组成的系统动量______________。（选填“守恒”或“不守恒“）‎ ‎【答案】守恒；不守恒 ‎【解析】‎ 轻绳断开前，A、B做匀速运动，系统受到的拉力F和摩擦力平衡，合外力等于零，即，所以系统动量守恒；当轻绳断开B静止之前，A、B系统的受力情况不变，即，所以系统的动量依然守恒；当B静止后，系统的受力情况发生改变，即，系统合外力不等于零，系统动量不守恒。‎ ‎【考点定位】动量守恒条件 ‎【方法技巧】先通过匀速运动分析A、B整体的合外力，再分析轻绳断开后A、B整体的合外力，只要合外力为零，系统动量守恒，反之不守恒。‎ 三、计算：(12分，23题4分，24题8分）‎ ‎23.冰球运动员甲的质量为80.0kg．当他以5.0m/s的速度向前运动时，与另一质畺为100kg、速度为3.0m/s的迎面而来的运动员 乙相撞．碰后甲恰好静止．假设碰撞时间极短，求：碰后乙的速度的大小；‎ ‎【答案】1.0m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】设运动员甲、乙质量分别为，碰撞前速度大小分别为，碰撞后乙的速度大小为，规定甲的运动方向为正方向，有动量守恒定律有：‎ 带入数据可得：‎ ‎24.如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线、同一方向运动，速度分别为2v0、v0．为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．（不计水的阻力）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 在抛货物的过程中，乙船与货物组成的动量守恒，在接货物的过程中，甲船与货物组成的系统动量守恒，在甲接住货物后，甲船的速度小于等于乙船速度，则两船不会相撞，应用动量守恒定律可以解题．‎ ‎【详解】设抛出货物的速度为v，以向右为正方向，由动量守恒定律得：乙船与货物：12mv0=11mv1-mv，甲船与货物：10m×2v0-mv=11mv2，两船不相撞的条件是：v2≤v1，解得：v≥4v0，则最小速度为4v0。‎ ‎【点睛】本题关键是知道两船避免碰撞的临界条件是速度相等，应用动量守恒即可正确解题，解题时注意研究对象的选择以及正方向的选择． ‎