【物理】山东省日照市2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版） 16页

高二期末校际联合考试 物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 通常把萝卜腌成成菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是（　　）‎ A. 萝卜分子间有间隙，易扩散 B. 盐分子太小，很容易进入萝卜中 C. 炒菜时温度高，分子热运动剧烈 D. 萝卜分子和盐分之子间在温度高时吸引力大 ‎【答案】C ‎【解析】A．萝卜分子间存在空隙，与分子的运动速度无关，不影响扩散的快慢， A错误；‎ B．盐分子是否容易进入萝卜中，与盐分子的大小无关，B错误；‎ C．分子热运动加快，炒菜时，温度升高，盐分子的动能增大，分子热运动就加快了，扩散加快，C正确；‎ D．盐分子与萝卜分子间存在相互作用的引力，与分子的运动速度无关，不影响扩散的快慢，D错误。故选C。‎ ‎2. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小 B. 在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 C. 声波传播过程中，介质中质点运动速度等于声波的传播速度 D. 电磁波和机械波都只能在介质中传播 ‎【答案】B ‎【解析】A．根据单摆的周期公式 分析知，在同一地点，当摆长不变时，单摆做简谐振动的周期与摆球的质量无关，A错误；‎ B．根据单摆的周期公式 则 在同一地点重力加速度是定值，即单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比，B正确；‎ C．声波传播过程中，介质中质点的运动是简谐振动，速度是做周期性变化的，不可能总等于声波的传播速度，C错误；‎ D．电磁波可以在真空中传播，机械波不可以，机械波都只能在介质中传播，D错误。‎ 故选B。‎ ‎3. 如图所示是氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，则（　　）‎ A. 6种光子中能量最小的是激发态跃迁到基态时产生的 B. 6种光子中有3种属于巴耳末系 C. 使能级的氢原子电离至少需要13.6eV的能量 D. 若从能级跃迁到能级释放的光子恰能使某金属板发生光电效应，则在这6种光子中共有4种光子也一定能使该金属板发生光电效应 ‎【答案】D ‎【解析】A．根据氢光谱的特点可知，从激发态跃迁到激发态时产生光子的能量最小，A错误； ‎ B．巴耳末系是指氢原子由高能级向能级跃迁时释放的光子，6种光子中从 与的属于巴耳末系，即2种，B错误；‎ C．能级的氢原子具有的能量为，故要使其发生电离能量变为0，至少需要的能量，C错误；‎ D．从能级跃迁到能级释放的光子的能量为 恰能使某金属板发生光电效应，而从能级跃迁到能级释放的光子的能量为 不能使该板发生光电效应，从能级跃迁到能级释放的光子的能量为 不能使该板发生光电效应，而其它四种的能量均大于 ‎，一定能使该金属板发生光电效应，D正确。故选D。‎ ‎4. 发生放射性衰变成为，半衰期约5700年。已知植物存活期间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的四分之一。下列说法正确的是（　　）‎ A. 该古木的年代距今约17100年 B. 、具有相同的核子数 C. 衰变为的过程中放出射线 D. 增加样品测量环境的压强将加速的衰变 ‎【答案】B ‎【解析】A．因古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的四分之一，则可知经过的时间为两个半衰期，即该古木的年代距今约为11400年，A错误；‎ B．、具有相同的质量数，即具有相同的核子数，B正确；‎ C．根据核反应方程可知，衰变为的过程中放出电子，即发出β射线，C错误；‎ D．外界环境不影响放射性元素的半衰期，D错误；故选B。‎ ‎5. 如图中，在光电效应实验中，两个实验小组分别在名自的实验室，约定用相同频率的单色光分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应。对于达两组实验，下列判断正确的是（　　）‎ A. 饱和光电流一定不同 B. 因为所用光的频率相同，所以遏止电压Uc相同 C. 因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数-定不同 D. 若分别用不同频率的光照射之后绘制Uc-图像（为照射光频率，Uc为遏止电压，图乙为其中一小组绘制的图像），图像的斜率相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流不一定相同，故A错误；‎ B．根据光电效应方程Ekm=hv-W0和eUC=EKm 得出，相同频率，不同逸出功，则遏止电压也不同，故B错误；‎ C．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，故C错误；‎ D．由于 知图线的斜率等于 从图象上可以得出斜率的大小，已知电子电量，可以得出斜率相同，故D正确。故选D。‎ ‎6. 半圆形玻璃砖橫截面如图，AB为直径，O点为圆心。在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖，两入射点到O点的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则下列关于a、b两束光的说法正确的是（　　）‎ A. 以相同角度斜射到同一平行玻璃砖，透过平行表面后，a光侧移量大 B. 在玻璃砖中传播时，b光的传播速度较大 C. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低 D. a光能发生偏振现象，b光不能发生偏振现象 ‎【答案】C ‎【解析】A．由图可知，b光发生了全反射，a光未发生全反射。说明b光全反射临界角小，根据 可知b光的折射率较大，a光的折射率较小。由 可知a光折射角大，b光折射角小。故以相同角度斜射到同一平行玻璃砖，透过平行表面后，a光侧移量较小。故A错误；‎ B．由 可知在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大，b光的传播速度较小。故B错误；‎ C．a光折射率小于b光的折射率，故a光的频率小于b光的频率，由 可知频率高的，遏止电压大，故a光的遏止电压低，b光的遏止电压大。故C正确。‎ D．光是横波，a、b两种单色光都能发生偏振现象。故D错误。故选C。‎ ‎7. 如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d四个点位于同一圆周上，a在圆周最高点，d在圆周最低点，每根杆上都套着质量相等的小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c三个点同时由静止释放。关于它们下滑到d点的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 重力对它们的冲量相同 B. 重力的平均功率相同 C. 合外力对它们做功相同 D. 它们动量的增量相同 ‎【答案】A ‎【解析】设任一细杆与竖直方向的夹角为α，环运动的时间为t，圆周的直径为D．则环的加速度大小a=gcosα 由位移时间公式得 解得 A．由于三个环的重力相等，运动时间相同，由公式I=Ft 可知，各环重力的冲量相等，故A正确；‎ B．由图可知重力做的功不同，时间相等，所以重力的平均功率不相同，故B错误；‎ C．根据题意可知只有重力做功，所以合外力对它们做功不相同，故C错误；‎ D．各环都沿杆的方向运动，环受到的合力方向不同，则合力对各环的冲量一定不同，所以它们动量的增量不相同，故D错误。故选A。‎ ‎8. 钢瓶中装有一定量的气体，现在用两种方法抽钢瓶中的气体，第一种方法用小抽气机，每次抽‎1L气体，共抽取3次；第二种方法是用大抽气机，一次抽取‎3L气体。以上过程中气体温度保持不变，下列说法正确的是（　　）‎ A. 两种抽法抽取的气体质量一样多 B. 第二种抽法抽取的气体质量多 C. 第一种抽法中，每次抽取的气体质量逐渐减少 D. 第一种抽法中，每次抽取的气体质量逐渐增大 ‎【答案】C ‎【解析】CD．第一种：温度不变，由玻意耳定律p0V=p1（V+1） 解得 同理 虽然每次抽取的气体体积相同，但是由于每次抽出气体后压强减小，则抽出的气体质量逐渐减小，选项C正确，D错误；‎ AB．第二种p0V=p′（V+3） 解得 压强小的抽取的气体多，质量较大，即第一种抽法抽取的气体质量多，选项AB错误。 故选C。‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 分子间距离大于平衡距离r0时只有引力，小于r0时只有斥力 B. 分子间距离等于平衡距离r0时，分子势能最小 C. 设两个分子相距无穷远时分子势能为零，则分子势能在任何距离上都为负值 D. 物体的内能由温度、体积以及物质的量决定 ‎【答案】BD ‎【解析】A．分子间距离大于平衡距离r0时，分子引力大于斥力，分子力表现为引力，小于r0时分子斥力大于引力，分子力表现为斥力，选项A错误；‎ B．分子间距离等于平衡距离r0时，分子力表现为零，此时分子势能最小，选项B正确；‎ C．设两个分子相距无穷远时分子势能为零，则当两分子从相距无穷远开始逐渐靠近时，开始时分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能减小，则分子势能为负值；当分子距离等于平衡距离时，分子势能为负值且最小；当分子间距小于平衡距离时，随分子间距减小，分子力做负功，分子势能增加，到达一定值时，分子势能变为正值，则分子势能并不是在任何距离上都为负值，选项C错误；‎ D．物体的内能包括分子总动能和分子势能之和，则由温度、体积以及物质的量决定，选项D正确。故选BD。‎ ‎10. 如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=‎2m处的质点P 以此时刻为计时起点的振动图像。下列说法正确的是（　　）‎ A. 这列波的传播方向是沿x轴负方向，传播速度是‎20m/s B. 从此时刻开始经过0.05s，质点Q的运动方向沿y轴正方向 C. 从此时刻开始经过0.15s，x=‎4m处的质点运动路程为‎0.6m D. 假设在x=‎10m处固定一个接收器，若波源向x轴负方向运动，接收器接收到的波源频率可能为6Hz ‎【答案】BC ‎【解析】A．由乙图看出，时刻质点P的速度向下，根据质点的振动方向和波的传播方向的关系，这列波沿x轴正方向传播，由甲图知该波的波长，由乙图知，周期，波的传播速度为 A错误；‎ B．图示时刻Q点正沿y轴正方向运动，因0.05s时是周期的四分之一，没有振动到最高点，则质点Q的运动方向沿y轴正方向，B正确；‎ C．x=‎4m处的质点是从平衡位置开始振动的，振动的时间为四分之三周期，运动路程为三个振幅，即 C正确；‎ D．该波的频率为 波源向x轴负方向运动，波源与接收器间的距离增大，根据多普勒效应可知，接收器收到波的频率减小，将小于5Hz，D错误。故选BC ‎11. 用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图甲），现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图乙），这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是（　　）‎ A. 自由膨胀过程中，气体分子做无规则热运动 B. 自由膨胀前后，气体的压强减小 C. 自由膨胀前后，气体的温度不变 D. 容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分 ‎【答案】ABC ‎【解析】A．分子的运动是杂乱无章的，即使在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向也不会相同，即气体分子做无规则热运动，故A正确；‎ B．自由膨胀后，温度不变，体积变大，由气态方程可知，压强变小，故B正确；‎ C．自由膨胀过程中由于不受阻力作用，因此气体不做功，由于容器绝热，因此Q=0‎ 由△U=W+Q可知，气体内能不变，因此温度也不变，故C正确；‎ D．气体充满整个容器后在运动是杂乱无章的，任意方向都有，AB两部分的气体会来回交流，B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分，故D错误。故选ABC。‎ ‎12. 静止在匀强磁场中的核发生衰变，产生一个未知X粒子，它们在磁场中的运动径迹如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 粒子和X粒子在磁场中做圆周运动时转动方向相同 B. 粒子、X粒子运动径迹半径之比为1：43‎ C. 轨迹1、2分别是粒子、X粒子的运动径迹 D. 粒子和X粒子在磁场中做圆周运动时的周期之比为86：111‎ ‎【答案】AD ‎【解析】ABC．核反应前静止，动量为零，根据动量守恒定律得，反应后系统总动量为零，则α粒子和X核的动量大小相等，方向相反，因为两粒子电性相同，则转动方向相同，则由 则 知轨道半径等于两粒子的电量之反比，因X粒子的质量数为222，电荷数为86，则粒子、X粒子运动径迹半径之比为86:2=43：1，则2为α粒子的运动径迹，轨迹1是X粒子的运动径迹；故A正确，BC错误；‎ D．根据可知粒子和X粒子在磁场中做圆周运动时的周期之比为 选项D正确。故选AD。‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13. 某同学用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。‎ ‎（1）该同学组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是______（填字母代号）。‎ A．保证摆动过程中摆长不变 B．可使周期测量得更加准确 C．需要改变摆长时便于调节 D．保证摆球在同一竖直平面内摆动 ‎（2）该同学某次组装好单摆后，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低端的长度L=‎0.9999m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为______mm，单摆摆长为______m。‎ ‎（3）该同学改变单摆摆长，测得单摆在不同摆长时的周期，计算出周期的二次方，下表是该同学记录的实验数据：‎ 摆长l/m ‎0．5‎ ‎0．6‎ ‎0．8‎ ‎1．1‎ 周期T2/s2‎ ‎2．0‎ ‎2．4‎ ‎3．2‎ ‎4．4‎ ‎①利用上述实验数据，在答题卡的坐标系中描绘出图像______。‎ ‎②利用图像，可求得重力加速度g=______m/s2。（结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). AC (2). 12.0 0.9930 (3). 9.86‎ ‎【解析】（1）[1] 组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做的目的是保证摆动过程中摆长不变，需要改变摆长时便于调节。‎ 故选AC。‎ ‎（2）[2] 该摆球的直径为。‎ ‎[3] 单摆摆长。‎ ‎（3）[4] 图像如图 ‎。‎ ‎[5] 根据单摆的周期公式 得 图像斜率 重力加速度为。‎ ‎14. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。‎ ‎(1)下列说法中正确的是______。‎ A．干涉条纹与双缝垂直 B．单色光干涉条纹的中间条纹间距较两侧更宽 C．双缝间距离越大条纹间距离也越大 D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 ‎(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为______mm。‎ ‎(3)若实验中色光的波长为660nm，双缝与屏幕的距离为‎1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为‎16.500mm。则双缝之间的距离为______mm。（结果保留三位有效数字）‎ ‎(4)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示。则在这种情况下测量干涉条纹的间距Δx时，测量值______实际值。（填“大于”“小于”或“等于”）‎ ‎【答案】 (1). D (2). ‎0.700mm (3). ‎0.200mm (4). 大于 ‎【解析】(1)[1]A．干涉条纹与双缝平行，故A错误；‎ B．单色光干涉条纹是间距相等的明暗相间的，故B错误；‎ C．根据干涉条纹的间距公式可知，双缝间距大，条纹间距变小，故C错误；‎ D．遮住一条缝后则能得到单缝衍射条纹，则屏上仍有明暗相间的条纹，故D正确。‎ 故选D ‎(2)[2]测量头是螺旋测微器，其精确度为‎0.01mm，由图甲可知，x1=‎0.5mm+20.0×‎0.01mm=‎‎0.700mm ‎(3)[3]相邻两条亮纹间的距离 由公式得 ‎(4)[4]作图如图 三角形中斜边最长，故如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，干涉条纹的间距的测量值偏大。‎ ‎15. 如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于水平地面上，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸均无摩擦，两绝热活塞横截面积相等。两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热汽缸A中气体，停止加热达到稳定后，汽缸A中气体压强为原来的2倍。设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积VA和温度TA。‎ ‎【答案】；‎ ‎【解析】设初态压强为p0，膨胀后A、B压强相等，即pB=2p0，B中气体始末状态温度相等，由玻意耳定律得 又 所以 对A部分气体，由理想气体状态方程得 所以 ‎16. 一列沿x轴负方向传播简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为‎5cm，P、Q两点的坐标分别为（‎-1m，0）和（‎-9m，0），已知t=0.6s时，P点第一次出现波峰。‎ ‎(1)这列波的传播速度多大?‎ ‎(2)从t=0时刻起，经过多长时间Q点第二次出现波谷?‎ ‎(3)从t=0时刻起到Q点第二次出现波谷过程中，P点通过的路程为多少?‎ ‎【答案】(1)‎5m/s；(2)3.4s；(3)‎‎0.75m ‎【解析】(1)由题意可知该波的波长为=‎4m，P点与最近波峰的水平距离为‎3m，所以 ‎(2)Q点与最近波谷的水平距离为‎13m，距离第二波谷的水平距离为s1=‎17m，故Q点第二次出现波谷的时间为 ‎(3)该波中各质点振动的周期为 P点刚刚起振的时间为t2=0.4s，第二次出现波谷时质点P振动了 质点每振动经过的路程为‎5cm，当Q点第一次出现波谷时，P点通过的路程 ‎17. 如图所示，一小船停在平静的水面上，小船前端杆上有-标记P离水面的高度为h1=‎1.2m，船尾部下端Q略高于水面；小船正前方离小船前端水平距离为s1处有一浮标，一潜水员在浮标正前方s2=‎6.0m处下潜到深度为h2=‎8.0m的A处时，看到标记P刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q；继续下潜了Δh深度到达B处时，恰好能看见Q。PQ的水平距离l=‎7.4m，已知水的折射率为。求：‎ ‎(1)浮标离小船前端的距离s1；‎ ‎(2)潜水员继续下潜的深度Δh。（可用根式表示）‎ ‎【答案】(1)‎1‎‎6m；(2)（5-8）m ‎【解析】(1)如图所示 得 s1=‎‎1.6m ‎(2)刚好看到Q点时的光路图如图所示 联立解得Δh=(5-8）m ‎18. 如图所示为某自动控制系统的装置示意图，装置中有一个以=‎4m/s的速度逆时针匀速运动的水平传送带，侍送带左端点M与光滑水平面相切，在M点左侧P处竖直固定一个弹性挡板（物块与弹性挡板碰撞无机械能损失，PM距离极短，物块在PM段运动的时间忽略不计）。在M处安装有自动控制系统，当小物块c每次向右经过M点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带N端与半径r=‎5m的光滑四分之一圆弧相切，N端有一静止的小物抉b，在小物块a从圆弧最高点由静止下滑后与小物块b发生碰撞并粘合在一起，碰后a、b整体滑过传送带，经过M点时控制系统会使静止在M点的小物抉c自动解锁，a、b整体与c发生第一次弹性碰撞。之后的毎次碰撞均为弹性碰撞。已知a、b的质量均为m，m=‎0.5kg，c的质量为M，M=‎3kg，三个物抉均可视为质点，物抉与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，MN间的距离L=‎6.25m，g=l‎0m/s2。求：‎ ‎（1）a、b在N端碰撞损失的机械能ΔE；‎ ‎（2）a、b整体与c第一次碰撞前在传送带上运动的时间；‎ ‎（3）a、b整体与c第一次碰撞后物块c的速度；‎ ‎（4）a、b整体与c第一次碰撞后到最后静止过程中运动的总时间。‎ ‎【答案】（1）12.5J；（2）1.5s；（4）‎-2m/s；（4）4s ‎【解析】（1）设小物块a从圆弧最高点由静止下滑到达最低点速度为，根据动能定理有 解得：=‎10m/s a、b碰撞动量守恒，碰后速度为，根据动量守恒定律得 解得：=‎5m/s 碰撞损失的机械能为 解得：△E=12.5J ‎（2）a、b整体以=‎5m/s滑上传送带，做匀减速运动，根据牛顿第二定律 解得：a=‎2m/s2‎ 假设a、b整体经过t1减速到=‎4m/s 代入数据求得：t1=0.5s 在t1内a、b的位移=‎‎2.25m x1