2018-2019学年河北省张家口市高二下学期期末考试物理试题 解析版 17页

张家口市2018～2019学年度第二学期期末教学质量监测 高二物理 第Ⅰ卷（必做题 共80分）‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。第1～7题为单选，第8-10题为多选，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或未选的得0分）‎ ‎1.关于α粒子散射实验及核式结构模型，下列说法正确的是 A. 从α粒子源到荧光屏处于真空环境中 B. 绝大多数α粒子穿过金箔后发生大角度偏转 C. α粒子接近金原子核时，受到很强的吸引力才可能发生大角度偏转 D. α粒散射实验否定了核式结构模型 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 从α粒子源到荧光屏处于真空环境中，选项A正确；‎ B. 绝大多数α粒子穿过金箔后不改变方向，只有极少数的粒子发生大角度偏转，选项B错误；‎ C. α粒子接近金原子核时，受到很强的排斥力才可能发生大角度偏转，选项C错误；‎ D. α粒散射实验建立了原子的核式结构模型，选项D错误.‎ ‎2.杂技表演过程中，演员将小球以初速度v0=‎10m/s竖直向上抛出，忽略空气阻力，重力加速度g=‎10m/s2，下列说法正确的是 A. 抛出后经过1s，小球落回出发点 B. 抛出后经过1s，小球的加速度大小为零 C. 抛出后经过2s，小球的位移为零 D. 抛出后经过2s，小球的位移最大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD. 抛出后经过，小球落回出发点，小球的位移为零，选项AD错误，C正确.‎ B. 抛出后经过1s，小球到达最高点，速度大小为零，但是加速度为g，选项B错误；‎ ‎3.一辆汽车在平直公路上匀速行驶，驾驶员发现前方某处出现障碍物，立即刹车做匀减速运动，刹车后第2s内走过的位移为‎10m，第4s内一直运动且走过的位移为‎2m，下列说法正确的是 A. 汽车刹车后的位移大小为‎18m B. 汽车刹车前的速度大小为‎12m/s C. 汽车刹车的加速度大小为‎8m/s2‎ D. 4s末汽车速度恰好减为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】BC.设刹车时的速度为v，加速度为a，由题意可知，刹车后第2s内走过的位移为‎10m，第4s内一直运动且走过的位移为‎2m，则；；联立解得：v=‎16m/s，a=‎4m/s2；则选项BC错误；‎ A. 汽车刹车后的位移大小为，选项A错误；‎ D. 刹车停止的时间为，即4s末汽车速度恰好减为零，选项D正确.‎ ‎4.物体做直线运动，它的加速度随时间变化图象如图所示，已知在t=0s时，物体的速度为零，下列说法正确的是 A. t=2s时，物体恰好回到出发点 B. t=4s时，物体恰好回到出发点 C. t=2s时，物体速度大小为零 D. 物体做往复运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.由图像可知，0-1s内物体以‎1m/s2的加速度向正方向做匀加速运动，1-2s内物体以‎1m/s2的加速度向正方向做匀减速运动，则t=2s时，物体速度大小为零，但是没有回到出发点，选项A错误，C正确；‎ BD.同理，在2-3s内物体以‎1m/s2的加速度向正方向做匀加速运动，3-4s内物体以‎1m/s2的加速度向正方向做匀减速运动，则t=4s时，物体速度大小为零，但是没有回到出发点，选项BD错误.‎ ‎5.甲、乙两车在同一条平直公路上的两个车道上运动，t=0s时刻甲车在乙车前面22. ‎5m处，它们的速度—时间图象如图所示，下列说法正确的是 A. t=4s时，甲、乙两车相遇 B. t=2s时，甲、乙两车相遇 C. t=4s时，甲、乙两车相距最近 D. 甲车的加速度大于乙车的加速度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.因v-t图像的面积等于位移，则 t=2s时，乙比甲多走的位移为，因开始时甲车在乙车前面22. ‎5m处，可知t=2s时，甲、乙两车相遇，选项A错误，B正确；‎ C. 2s后乙超过了甲，因乙的速度大于甲，可知甲乙距离逐渐变大，t=4s时，甲、乙两车相距最远，选项C错误；‎ D. 图像的斜率等于加速度，可知甲车的加速度小于乙车的加速度，选项D错误.‎ ‎6.如图所示为氢原子能级图，已知可见光的能量范围为1. 62eV～3. 11eV ‎，下列说法正确的是 A. 氢原子从高能级跃迁到第二能级，辐射的光子均为可见光 B. 处于基态的氢原子可吸收能量较强的可见光跃迁到高能级 C. 处于第四能级的大量氢原子，向基态跃迁时只能释放出3种不同频率的光子 D. 处于第三能级的氢原子可以吸收可见光的能量被电离 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.氢原子从无穷远处向n=2能级跃迁时发出的光子能量为3.4 eV，则从高能级跃迁到第二能级时，辐射的光子的能量的大于3.11 eV，不是均为可见光，选项A错误；‎ B. 处于基态的氢原子至少要吸收10.2 eV的光子才能跃迁到高能级，则处于基态的氢原子不能吸收能量较强的3. 11eV的可见光跃迁到高能级，选项B错误；‎ C. 处于第四能级的大量氢原子，向基态跃迁时只能释放出种不同频率的光子，选项C错误；‎ D. 处于第三能级的氢原子的只要至少吸收1.51eV的光子就能电离，则处于第三能级的氢原子可以吸收可见光的能量被电离，选项D正确.‎ ‎7.如图甲所示为发电机构造示意图，产生的电动势随时间变化图象如图乙所示。发电机线圈的内阻为1Ω，外接电阻的阻值为99Ω，下列说法正确的是 A. 电压表示数为220V B. 电流表示数为‎2.2A C. 时，穿过线圈的磁通量最大 D. 电流方向每秒变化50次 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】B.交流电的有效值为，则电流的有效值为，则电流表示数为2. ‎2A，选项B正确；‎ A. 电压表示数为U=IR=2.2×99V=217.8V，选项A错误；‎ C. 时，感应电动势最大，此时穿过线圈的磁通量为零，选项C错误；‎ D. 交流电的频率为，则电流方向每秒变化100次，选项D错误.‎ ‎8.关于自由落体运动，下列说法正确的是 A. 下降相同的高度，速度平方的增加量相等 B. 下降相同的高度，速度的变化量相等 C. 下降相同的时间，速度的变化量相等 D. 下降过程中，速度变化越来越快 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据v2=2gh可知，下降相同的高度，速度平方的增加量相等，选项A正确；‎ B. 根据v2=2gh可知，下降相同的高度，速度的变化量不相等，选项B错误；‎ C. 根据v=gt可知，下降相同的时间，速度的变化量相等，选项C正确；‎ D. 下降过程中，因加速度不变，则速度均匀变化，选项D错误.‎ ‎9.如图所示，理想变压器输入端连接有效值不变的交流电源。下列说法正确的是 A. 只将开关由1掷向2，电压表示数变小 B. 只将开关由1掷向2，电流表示数变大 C. 只将滑动变阻器的滑片下滑，电流表示数变小 D. 只将滑动变阻器的滑片下滑，电压表示数变小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 只将开关由1掷向2，则初级匝数变小，根据可知，次级电压变大，则电压表示数变大，电流表示数变大，选项A错误，B正确；‎ CD. 只将滑动变阻器的滑片下滑，则次级电阻变大，而次级电压不变，则次级电流减小，即电流表示数变小，电压表示数不变，选项C正确，D错误.‎ ‎10.光电管电路连接如图甲所示，分别在不同颜色光的照射下，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数；调换电源正负极，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表示数。电压表与同一状态对应的电流表示数数据处理如图乙所示，下列说法正确的是 A. a光频率高于b光频率 B. b光光强比c光光强大 C. c光照射时，电子最大初动能低于b光照射时电子最大初动能 D. 单位时间内，a光射入光电管的光子数比b光的光子数多 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据，且，因b光的截止电压大于a光，可知a光频率低于b光频率，选项A错误；‎ B.b光和c光的截止电压相同，则频率相同；而b光的饱和光电流大于c光，可知b 光光强比c光光强大，选项B正确；‎ C.因b光和c光的截止电压相同，则频率相同；则c光照射时，电子最大初动能等于b光照射时电子最大初动能，选项C错误；‎ D.因a光的频率小于b光，但是a光的饱和光电流大于b光，则单位时间内，a光射入光电管的光子数比b光的光子数多，选项D正确.‎ 二、实验题（本题共1小题，共8分）‎ ‎11.某实验小组釆用如图实验装置探究匀变速直线运动并测量出实验小车加速度大小。打点计时器接频率为50Hz的交流电源。‎ ‎（1）在实验操作中，下面做法必要的是___________。‎ A.抬高木板右端，使小车不挂砂桶时能够匀速运动 B.小车释放前靠近打点计时器，要先接通电源，后释放小车 C.调节定滑轮，使定滑轮和小车间的细绳与木板平行，以保证小车运动过程加速度不变 D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 ‎（2）除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有___________。测量数据经计算在速度—时间图象中描点如图所示，则小车的加速度大小a=___________m/s2（保留两位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 刻度尺 (3). 0. 80（0. 78～0. 84均可）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.此实验中不需要平衡摩擦力，选项A错误；为了充分利用纸带，小车释放前靠近打点计时器，要先接通电源，后释放小车，选项B正确；调节定滑轮，使定滑轮和小车间的细绳与木板平行，以保证小车运动过程加速度不变，选项C正确；在此实验中不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，选项D错误；‎ 第二空.除实验装置中的仪器外，还需要的测量仪器有刻度尺；‎ 第三空.连接图像上的各点如图，由图像可知.‎ 三、计算题（本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎12.2019年4月据中国核工业集团有限公司公布的消息，中国“人造太阳”环流器二号M（HL一‎2M）装置将于今年建成，其科研目标是探索可控核聚变研究，实现“人造太阳”的人类终极能源追求。核反应方程为。已知氘核质量为2. 0136u，氦核质量为3. 0150u，X质量为1. 0087u，1u的质量相当于931. 5MeV的能量，则：‎ ‎（1）将核反应方程补充完整___________；‎ ‎（2）求核反应中释放的核能___________（最后结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】第一空.根据质量数和电荷数守恒可知核反应方程： ‎ 第二空.反应中的质量亏损：‎ 由爱因斯坦质能方程 ‎13.如图所示，内阻为5‎ Ω的发电机通过理想升压变压器和理想降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为R=50Ω，升压变压器的原、副线圈匝数之比为1：4，降压变压器的原、副线圈匝数之比为5：1，降压变压器副线圈两端输出电压的表达式为，降压变压器的副线圈与R0=22Ω的负载电阻组成闭合电路。求：‎ ‎（1）降压变压器的输出功率；‎ ‎（2）升压变压器的输出功率；‎ ‎（3）发电机电动势的有效值。‎ ‎【答案】(1) (2) 升压变压器输出功率P2=2400W (3) ‎ ‎【解析】‎ 详解】（1）降压变压器输出电压有效值 输出功 解得 ‎（2）降压变压器输入电压有效值U3，‎ 解得U3=1100V 设输电导线电流为由I2，‎ 解得I2=‎‎2A 电压 ‎△U=100V 升压变压器的输出电压 解得U2=1200V 升压变压器输出功率 解得P2=2400W ‎（3）升压变压器输入电压有效值U1，‎ 解得U1=300V 发电机电流为 解得I1=‎‎8A 电源电动势有效值 ‎14.如图所示，足够长的水平传送带逆时针匀减速转动直到停止，加速度大小为‎3m/s2，当传送带速度为v0=‎10m/s时，将质量m=‎3kg的物块无初速度放在传送带右端，已知传送带与物块之间的动摩擦因数为0. 2，重力加速度g=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）物块运动过程中最大速度；‎ ‎（2）物块从放在传送带到最终停止，相对传送带运动的位移 ‎【答案】(1) 最大速度为 (2) 块相对传送带位移,方向向右 ‎【解析】‎ 详解】（1）对物块由牛顿第二定律 解得：‎ 设物块在运动过程中的最大速度为v1，‎ 物块与传送带共速 解得：，‎ ‎（2）0～t1时间内，物块的位移 传送带位移 物块相对传送带的位移向右 传送带再减速到零，位移为 物块减速到零通过的位移：‎ 物块相对于传送带的位移向左 整个过程中，物块相对传送带位移 方向向右 ‎15.关于分子动理论，下列说法正确的是 A. 已知氧气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求氧分子的体积 B. 已知水的摩尔质量和阿伏加德罗常数，可求一个水分子的质量 C. 布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 D. 扩散现象是由于分子永不停息的做无规则运动造成的 E. 两个分子从平衡位置相互靠近时，分子间斥力和引力同时变大 ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 已知氧气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求氧分子占据空间的体积，不是氧分子的体积，选项A错误；‎ B. 用水的摩尔质量除以阿伏加德罗常数，可求出一个水分子的质量，选项B正确；‎ C. 布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体分子的无规则运动，选项C错误；‎ D. 扩散现象是由于分子永不停息的做无规则运动造成的，选项D正确；‎ E. 两个分子从平衡位置相互靠近时，分子间斥力和引力同时变大，选项E正确.‎ ‎16.关于固体和液体，下列说法正确的是 A. 单晶体和多晶体都具有确定的熔点 B. 非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，叫做各向同性 C. 水的饱和汽压与空气中实际的水蒸气的压强比值叫做空气的相对湿度 D. 如果要保存地下水分，可以把土壤锄松，破坏土壤里的毛细管 E. 非晶体熔化过程中温度不变 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 单晶体和多晶体都具有确定的熔点，选项A正确；‎ B. 非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，叫做各向同性，选项B正确；‎ C. 空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值叫做空气的相对湿度，故C 错误； ‎ D. 如果要保存地下水分，可以把土壤锄松，破坏土壤里的毛细管，选项D正确；‎ E.晶体熔化过程中温度不变，选项E错误.‎ ‎17.关于热力学定律的相关内容，下列说法正确的是 A. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 B. 热量不能由低温物体传到高温物体 C. 不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功 D. 一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行 E. 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项A正确；‎ B. 根据热力学第二定律可知，热量也能由低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项B错误；‎ C. 根据热力学第二定律可知，也可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，但是要引起其他的变化，选项C错误；‎ D. 根据熵原理，一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，选项D正确；‎ E. 根据熵原理，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，选项E正确.‎ ‎18.如图所示，导热性能极好的汽缸，高为l，开口向上固定在水平面上，距缸底‎0.8l处有两个支架，汽缸中有横截面积为S、质量为的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始状态外界温度为T0、缸体内气体和大气压均为p0，大气压强保持不变，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g，缓慢加热气体使活塞缓慢上升到缸口，整个过程中气体吸收的热量为Q，求：‎ ‎（1）温度多高时活塞对支架压力恰好为零；‎ ‎（2）温度多高时活塞上升到汽缸顶部；‎ ‎（3）整个过程中气体内能增加量 ‎【答案】(1) (2) (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）活塞对支架压力恰好为零， ‎ 封闭气体等容变化，由查理定律 ‎ 解得： ‎ ‎（2）活塞上升过程中，封闭气体等压变化，由盖·吕萨克定律 ‎ ‎ ‎ ‎（3）气体对外界做功， ‎ 根据热力学第一定律 ‎ 解得 ‎19.如图甲为竖直弹簧振子，物体在A、B之间做简谐运动，O点为平衡位置，A点为弹簧的原长位置，从振子经过A点时开始计时，振动图象如图乙所示，下列说法正确的是 A. t=1s时，振子加速度最大 B. t=2s时，弹簧弹性势能最大 C. t=1s和t=2s两个时刻，弹簧弹性势能相等 D. t=3s时，振子经过O点向上运动 E. t=4s时，振子加速度大小为g ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ ‎【详解】A. t=1s时，振子在平衡位置，加速度为零，选项A错误；‎ B. t=2s时，振子到达最低点，此时弹簧弹性势能最大，选项B正确；‎ C. t=2s时刻弹簧的压缩量比t=1s时刻大，t=2s时刻弹簧的弹性势能比t=1s时刻大，选项C错误；‎ D. 由振动图像可知，t=3s时，振子经过O点向上运动，选项D正确.‎ E. t=4s时，振子回到A点，此时振子的加速度大小为g，选项E正确.‎ ‎20.一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传播到O点开始计时，t=4s时刻波传播到x轴上的B质点，波形如图所示。下列说法正确是 A. 波长为‎2m B. 波速大小为0. ‎5m/s C. t=4s时，A点加速度沿y轴负向且最大 D. t=6s时，B点经过平衡位置向下运动 E. t=6s时，C点开始向下运动 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 由波形图可知，波长为‎2m，选项A正确；‎ B. t=4s时刻波传播到x轴上的B质点，则波速大小为，选项B正确；‎ C. t=4s时，A点加速度沿y轴正向且最大，选项C错误；‎ D. t=4s时，B点经过平衡位置向上运动，则再经过2s，即t=6s时，B点经过平衡位置向下运动，选项D正确；‎ E. t=6s时，振动传到C点，C点开始向上运动，选项E错误；‎ ‎21.下列说法正确的是 A. 杨氏双缝干涉实验证明光是一种波 B. 单缝衍射实验中形成的条纹宽度相同间距相等 C. 光的偏振现象说明光是纵波 D. 拍摄水中景物时，照相机镜头前装一片偏振片，可以减弱水面反射光进入相机 E. 白光经过薄膜干涉可以产生色散现象 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 杨氏双缝干涉实验证明光是一种波，选项A正确；‎ B. 单缝衍射实验中形成的条纹宽度不相同，间距不相等，选项B错误；‎ C. 光的偏振现象说明光是横波，选项C错误；‎ D. 拍摄水中景物时，照相机镜头前装一片偏振片，可以减弱水面反射光进入相机，选项D正确；‎ E. 白光经过薄膜干涉可以产生色散现象，选项E正确。‎ ‎22.一束单色光从三棱镜直角边AB边的中点E垂直射入，经过三棱镜一次折射后在光屏上形成一个光点，已知∠A=30°，BC边长为‎0.3m，三棱镜材料的的折射率为，光在真空中的传播速度为，光屏与AB边平行。求： ‎ ‎（1）从棱镜AC边射出的光线与入射光线的偏折角度；‎ ‎（2）光从射入三棱镜E点到射到光屏经历的时间。‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）如图所示，‎ 由折射定律分 ‎ 由几何关系可知，‎ 解得 光从棱镜AC边射出时，光线的偏折角度为 ‎ ‎（2） ‎ ‎ ‎ 光在棱镜中的传播速度 ‎ 光从射入三棱镜到射到光屏经历的时间， ‎ 解得 ‎ ‎