【物理】浙江省台州市2019-2020学年高二下学期期末教学质量评估试题

【物理】浙江省台州市2019-2020学年高二下学期期末教学质量评估试题

台州市2019-2020学年高二下学期期末教学质量评估 物理试题 ‎2020. 07‎ ‎1. 本卷共22小题，满分100分，考试时间90分钟。‎ ‎2. 可能用到的相关公式或参数：重力加速度g均取10m/s2，普朗克常量为，元电荷C. ‎ 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题列出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求的。选对得3分，不选、多选、错选均不得分）‎ ‎1. 物理量的决定式揭示了该物理量的大小由什么因素决定。以下公式不属于决定式的是 A. 磁场的磁感应强度 B. 导体的电阻 C. 导体中的电流 D. 点电荷的电场强度 ‎2. 关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是 A. 普朗克提出了光子说，揭示了光的粒子性 B. 法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间的联系 C. 德布罗意提出了物质波假说，电子束衍射实验证实了这一假说 D. 卢瑟福发现了电子并通过α粒子散射实验揭示了原子的核式结构 ‎3. 5G技术即第五代移动通信技术，采用3300～5000MHz频段，相比于现有的4G（通信频段为1880～2635MHz）技术而言，具有更大的带宽。关于5G信号，下列说法正确的是 A. 5G信号是利用纵波传播的 B. 5G信号传播中通过不同介质时频率不变 C. 5G信号比4G信号在真空中传播速度更快 D. 5G信号比4G信号更容易越过障碍物发生明显衍射现象 ‎4. 下列关于近代物理说法不正确的是 A. 玻尔氢原子理论指出原子的能量是量子化的 B. 光电效应的遏止电压说明光电子具有一定的初速度 C. β衰变的本质是核内的中子转化成一个质子和一个电子 D. α、β、γ三种射线中，α射线是质子流，β射线是电子流，γ射线是中子流 ‎5. 一个质量是0.‎ ‎ 1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，与坚硬的竖直墙壁发生弹性碰撞后，沿着水平向左运动，碰撞中无能量损失。若以向右为正方向，那么碰撞前后钢球的动量变化量是 A. 1. 2kg·m/s B. 0‎ C. -0. 6kg·m/s D. -12kg·m/s ‎6. 天花板下静止悬挂着一个用细线连接的沙袋，质量为，构成一个单摆，摆长为L。现有一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中，随沙袋一起上摆到最大偏角θ，不计空气阻力，关于沙袋和子弹下列说法正确的是 A. 子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都守恒 B. 子弹与沙袋共同上摆阶段系统动量与机械能都不守恒 C. 子弹射入沙袋前的速度为 D. 子弹射入沙袋前的速度为 ‎7. 如图所示，将长为L不带电的金属棒放在场强为E的匀强电场中，棒与等势面的夹角为α，则棒上两端点之间的电势差最终为 A. 0 B. EL C. D. ‎ ‎8. 如图所示为安培力演示器，将蹄形磁铁置于两导轨ab、a′b′之间，然后把薄壁铜管P垂直放置在导轨上，并与导轨接触良好。若用导线将演示器上的两个接线柱与电池连接时，下列说法正确的是 A. 导体棒受到向右的安培力 B. 若改变电池的正负极，铜管受向左的安培力 C. 若将铜管的起始位置移近磁极，铜管受的安培力不变 D. 若并排增加一个同型号的磁铁，铜管受的安培力变大 ‎9. 如图所示为光电效应实验装置，锌板与验电器的金属球用导线相接。先让验电器带负电，金属箔片张开，当用一束紫外线照射锌板时，发生了光电效应。已知锌的逸出功为3. 34eV，下列说法正确的是 A. 验电器内的金属箔张角变大 B. 验电器内的金属箔张角变小最终闭合 C. 锌板的截至频率为Hz D. 从锌板表面逸出的每一个光电子的初动能都相同/‎ ‎10. 云室能显示射线的径迹，把云室放在磁场中，从带电粒子运动轨迹的弯曲方向和半径大小就能判断粒子的属性。放射性元素A的原子核静止放在磁感应强度B=2. 5T的匀强磁场中发生衰变，放射出粒子并变成新原子核B，放射出的粒子与新核运动轨迹如图所示，测得两圆的半径之比，且。下列说法正确的是 A. 磁场方向一定垂直纸面向里 B. 新原子核B的核电荷数为45‎ C. 放射性元素A原子核发生的是β衰变 D. 放射出的粒子所对应的德布罗意波长为 ‎11.‎ ‎ 氢原子的能级图如图所示，若大量氢原子处于n=4能级要向低能级跃迁，则下列说法正确的是 A. 可能辐射出γ射线 B. 最多可以发出3种不同频率的光 C. 氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级时，氢原子能量减小，电子动能增大 D. 从n=4能级跃迀到n=2能级释放的光子照射逸出功为2. 25eV的金属时，产生的光电子最大初动能是0. 30J ‎12. 秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。在一次核反应中一个中子轰击变成、和若干个中子，已知、、的比结合能分别为7. 6MeV、‎ ‎8. 4MeV、8. 7MeV，则 A. 比更稳定 B. 的结合能比小 C. 该核反应中质量和电荷量均守恒 D. 该核反应方程为 ‎13. 半径为R均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场，场强E沿半径方向分布的示意图如图所示，下列说法正确的是 A. R处电势最高 B. 球体带总电荷量为 C. 球心与球表面间的电势差 D. r=2R处的电场强度大小为 二、选择题II（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题列出的四个备选项中，至少有一个选项符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的、不选的不得分）‎ ‎14. 两列简谐横波在同种介质中沿x轴相向传播，如图所示是两列波在t=0时的各自波形图，实线波A向右传播，周期为TA。虚线波B向左传播，已知实线波的振幅为10cm，虑线波的振幅为5cm。则下列说法正确的是 A. 实线波和虚线波的传播速度之比为2：1 B. 两列波在相遇区域内不会发生干涉现象 C. 两列波相遇后x=5m处的质点振幅最小 D. 时，x=5m处的质点的位移为5cm ‎15. 一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别射到B、C两点，则下列说法正确的是 A. a光的折射率小于b光的折射率 B. a光在玻璃中的传播速度小于b光 C. a、b两种单色光分别从B、C射出时折射角相等 D. 改变复色光从A点的入射角，可能发生全反射现象使光不能从圆柱内射出 ‎16. 如图所示，用绝缘细线悬挂的摆球带正电，悬挂于O点，摆长为l，当它摆过竖直线OC时便进入或离开匀强磁场，磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里，A、B点分别是最大位移处，细线姶终拉紧，摆球可视为质点，不计空气阻力，下列说法中正确是 A. A点高于B点 B. 单摆的振动周期仍为 C. 摆球在A点和B点处线上的拉力大小相等 D. 单摆向右或向左摆过D点时，线上的拉力大小相等 ‎17. 在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在增大，则该时刻 A. 电容器下极板带正电，上极板带负电 B. 电容器上极板带正电，下极板带负电 C. 电场能正在向磁场能转化 D. 电容器两端的电压正在减小 二、非选择题（本题共5小题，共49分）‎ ‎18. （10分）某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图（甲）所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，R0是阻值为l. 0的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了U-I图线如图（乙）所示。‎ ‎（1）在一次测量中电压表的指针位置如图（乙）所示，电压表量程为0～3V，则此时电压为__________V. ‎ ‎ ‎ 图（丙） 图（丁）‎ ‎（2）由图（丙）可得电池的电动势E=___________V，内阻r=__________ 。‎ ‎（3）根据实验数据可绘出图象如图（丁）所示。图象斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率___________，电表内阻对电阻率的测量___________（选填“有”或“没有”）影响。‎ ‎19. （8分）“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图（甲）所示。‎ 图（甲）‎ ‎（1）某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰明亮，则他需要调节装置中的一个部件是__________（选填“C”、“D”、“E”、“F”）。‎ ‎（2）如图（乙）所示，移动测量头上的手轮，分划线对准靠近最左边的第1条明条纹中心，如图（丙）所示为此时游标卡尺的读数x1，继续转动手轮，把分划线向右边移动，直到为对准第7条明条纹中心，此时游标卡尺的读数x7。则游标卡尺的读数__________mm。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，则单色光波长的表达式为=__________（用字母d、L、x1、x7表示）. ‎ 图（乙） 图（丙）‎ ‎（3）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________。‎ A. 将单缝向双缝靠近 B. 使用间距更大的双缝 C. 将屏向远离双缝的方向移动 D. 将红色滤光片换成绿色滤光片 ‎20.‎ ‎ （9分）据媒体报道，某手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏。已知该手机设计质量约为l60g，从 ‎1. 8m自由掉落，保护器撞击地面的时间为0. 05s。不计空气阻力，手机可看成质点，求：‎ ‎（1）手机落地前瞬间的速度大小；‎ ‎（2）手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小；‎ ‎（3）地面对手机的平均作用力大小。‎ ‎21. （10分）AMS（阿尔法磁谱仪）可以在太空中寻找反物质和暗物质，探索宇宙起源的奥秘，是人类在太空中进行的最大规模的科学实验。这种“太空粒子探测器”的工作过程分加速、偏转和收集3个环节，科研人员在攻关阶段经历了如下的探索：如图（1）所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，内圆弧面CD的半径为L/2，内外圆弧面的电势差为U。足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN的距离OP为L。假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，他们均匀地附着在AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子受到其它星球的引力和粒子间的相互作用。‎ ‎（1）求粒子到达O点时速度v0的大小；‎ ‎（2）如图（2）所示，若在边界ACDB和MN之间加一竖直向上的匀强电场，场强大小为E，求在匀强电场中运动时间最短的粒子打在MN时上的位置与P的距离；‎ ‎（3）如图（3）所示，在边界ACDB和MN之间加一半径为L/2的圆形有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，若与CD边成60°角方向进入磁场的粒子，恰能打到P点，求磁场的磁感应强度大小以及垂直CD边方向进入磁场的粒子打到收集板上的位置与P的距离。‎ ‎22. （12分）如图所示，间距L=1. 0m的两平行光滑导轨abc和a′b′c′由倾斜部分和水平部分平滑连接组成，倾斜部分导轨的倾角θ=37°，处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B1=0. 1T，aa′之间连接有一定值电阻R=16/9，水平导轨MN右侧存在垂直于导轨平面向下的多个有界匀强磁场区域，磁场宽度为L，两磁场区域之间相距为L，磁感应强度B2=2. 0T。CD棒中间连接一根长为L的轻质绝缘棒，其左端有一个锁定装置，垂直于导轨，静止在bb′与MN之间的某一位置。导体棒AB、CD有相同的质量m=0. 5kg和电阻R=16/9。AB棒在倾斜导轨上且垂直于导轨，由静止开始释放，在到达bb′ 时，AB棒已经达到最大速度，进入水平导轨后与绝缘棒碰撞且锁定，之后一起运动。已知AB棒在经过连接处bb′ 能量不损耗，不计导轨电阻。（sin37°=0. 6，cos37°=0. 8）‎ ‎（1）求AB棒运动的最大速度vm；‎ ‎（2）若AB棒下滑过程中，通过CD棒的电荷量q=9/8C，求AB棒下滑过程中CD棒上产生的热量Q；‎ ‎（3）发生碰撞后，CD棒最终将停在离MN多远的地方？‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题列出的四个备选项中，只有一个选项符合题目要求的。选对得3分，不选、多选、错选均不得分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎65‎ ‎7‎ 答案 A C B D D D A 题号 ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ 答案 D C D C A B 二、选择题II（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题列出的四个备选项中，至少有一个选项符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的、不选的不得分）‎ 题号 ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ 答案 CD AC BC BCD 三、非选择题（本题共5小题，共49分）‎ ‎18. （每空2分，共10分）‎ ‎（1）1. 20～1. 22 （2）1. 43～1. 47；1. 40～1. 60（或1. 4～1. 6）‎ ‎（3）kS；没有 ‎19. （每空2分，共8分）（1）E； （2）0. 28～0. 34； （3）BD ‎20. （9分）（1）落地的速度 2分 ‎（2）根据自由落体的时间 1分 根据I=mgt得：重力冲量I=0. 16×10×0. 6N·s=0. 96N·s 2分 ‎（3）取竖直向下为正方向，由动量定理（mg-F）t=0-mv 2分 得 （2分）‎ ‎21. （10分）解析：（1）设粒子到达O点时的速度为，由动能定理得 解得 l分 ‎（2）分析知当粒子在O点处的速度水平向右时，该粒子在匀强电场中运动时间最短。由类平抛知识可得：‎ 运动时间 1分 加速度 1分 侧位移，联立得，则在P点上方距离为 1分 ‎（3）由几何关系得轨道半径r=L， 1分 由， 1分 而，‎ 联立得 1分 垂直CD方向射入磁场的粒子离开磁场区域时速度的反向方向延长线过磁场区域的圆心，‎ 由几何关系得： ‎ ‎ 1分 垂直CD边方向进入磁场的粒子打到收集板上的位置与P的距离 1分 ‎22. （12分）‎ 解：（1）当AB棒合力为零时，速度达到最大 ‎ 1分 ‎ 1分 解得 1分 ‎（2）由题意可知通过导体棒AB的电荷量为2q，设导体棒AB下滑的距离为x1‎ 根据 求得 1分 下滑过程能量守恒 ‎ 1分 J 1分 ‎ 1分 ‎（3）AB棒与绝缘棒发生碰撞后，与CD—起运动速度v共，由动量守恒定律 ‎ 1分 导体棒AB、CD交替进入此磁场区域，最终停止。设CD棒减速运动距离为x2‎ 由动量定理得： 1分 ‎， 1分 ‎ 1分