湖北术州市2020-2021学年高二物理下学期期末质量监测试题（含答案）

湖北省鄂州市 2021-2021 学年高二物理下学期期末质量监测试题 注意事项： 1满分100分，考试时间75分钟。 2答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证 号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 3选择题在每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；主观 题用0.5毫米黑色墨水签字笔答在答题卡上相对应的答题区域内。答在试题卷上无效。 第卷（选择题，共 44 分） 一、选择题（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。在每小题给出的四个选项中，17 题 只有一项符合题目要求，811 题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，有选错或不选的得 0 分。 ） 1下列说法中，能够发生且不违背热力学定律的是 A一杯冷水自然放置，可以通过吸收空气中的热量变得比周围空气更热 B将电冰箱放置在密闭的房间内，打开冰箱门让电冰箱工作，可以降低房间的温度 C对蒸汽机不断革新，可以把蒸汽的内能尽量多地转化成机械能 D利用降低海水温度放出大量的热量来发电，从而解决能源短缺的问题 2如图所示为分子间作用力随分子间距离变化的图像。当分 子间的距离从 d 点表示的距离变化到 a 点表示的距离的过 程中，分子间的作用力及分子势能大小的变化是 A分子间的作用力先变大后变小，分子势能先变小后变 大再变小 B分子间的作用力先变小后变大，分子势能先变小后变大再变小 C分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变大后变小 D分子间的作用力先变小后变大再变小，分子势能先变小后变大 3某时刻 LC 振荡电路的状态如图所示，下列说法中正确的是 A电容器电容正在增大 B电容器两板间电压正在增大 C振荡电流 i 正在增大 D电场能正在向磁场能转化 4用下图甲所示的装置可以证明光具有波动性，在 M 处放置一个单缝或一个双缝后可以在 光屏 N 上得到不同的图样，下列判断正确的是 A放置单缝，得到的是 a 的图样 B放置单缝，得到的是 b 的图样 i C L 甲 单 色 光 源 NM a b 乙 C无论放置单缝还是双缝，得到的都是 a 的图样 D无论放置单缝还是双缝，得到的都是 b 的图样 5如图所示，一个质量为 0.05kg 的网球，以 30m/s 的水平速度飞向球 拍，被球拍打击后反向水平飞回，速度大小变为 50m/s，设球拍与网 球的作用时间为 0.01 s。下列说法正确的是 A网球的动量变化了 1kgm/s B球拍对网球的平均作用力大小为 100N C网球的机械能变化了 85J D球拍对网球做的功为 40J 6如图所示是氢原子的能级图，大量处于 n4 激发态的氢原子 向低能级跃迁时，可以辐射出多种不同频率的光子，其中巴 耳末系是指氢原子由高能级向 n2 能级跃迁时释放的光子。 下列说法正确的是 A最多可放出 6 种频率不同的光子，其中有 3 种属于巴耳末系 B放出的光子可能使逸出功为 13eV 的金属发生光电效应 C放出的光子中波长最短的是 n4 激发态跃迁到基态时产生的 D用能量为 2.55eV 的光子照射处于 n1 能级的氢原子，可以使它跃迁到 n=4 能级 7一个氘核和一个氚核发生核反应生成一个氦核的反应方程是 ，此反应He1042312 过程产生的质量亏损为 。已知阿伏伽德罗常数为 NA，真空中的光速为 c。若 1mol 氘m 和 1mol 氚完全发生核反应生成氦，则在这个核反应中释放的能量为 AN A B2N A C4N A D5 N A2c2c2mc2m 8下列说法中正确的是 A卢瑟福根据 粒子的散射实验结果提出了原子的核式结构模型 B 是核聚变反应方程nHe 1042312 C放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D 射线是能量很高的电磁波，它的电离作用和穿透能力都很强 9下列说法中正确的是 A布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 B相同温度下，氢气和氧气分子热运动的平均动能相同 C分子势能一定随着分子间距的增大而增大 D细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后变成球形，是表面张力作用的结果 10如图所示，一细束白光从左侧照射到三棱镜上后，在三棱镜的右侧的光屏上的 、 两 点间形成一条彩色光带，则下列说法正确的是 A 处是紫色， 处是红色 B玻璃对 处光的临界角大于 处光的临界角 C在真空中 处光的波长大于 处光的波长 D在三棱镜中 处光的传播速率小于 处光的传播速率 11如图所示，一定质量的理想气体，沿图中直线 ABC 由状态 A 变化到状态 C，已知状态 A 的温度 TA300K，则下列说法中正确的是 A状态 B 的温度为 400K B由 A B 的过程中，气体内每个分子的无规则热运 动都变剧烈 C由 B C 的过程，气体放出的热量大于外界对气体 做的功 D由 A C 的过程，气体放出了 300J 的热量 第卷（非选择题，共 56 分） 二、实验题（本题共 2 小题，12 题 7 分、13 题 8 分，共 15 分。请把正确答案填在横线上， 不要求写出计算过程。 ） 12 （7 分）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光； 调整光路，使得从目镜中可以清晰地观察到干涉条纹。回答下列问题： 若想使目镜中观察到的条纹的宽度增大，则应该 (填选项前的字母)： A将白炽灯向靠近双缝的方向移动 B将滤光片向远离双缝的方向移动 C将双缝向远离毛玻璃屏的方向移动 D将目镜向靠近毛玻璃屏的方向移动 下列现象中能够观察到的有_(填选项前的字母)： p/105Pa V/L 1 2 3 4 2 6 O A B C 白 炽 灯 透 镜 目 镜 滤 光 片 毛 玻 璃 屏 双 缝 遮光筒 单 缝 测量头 转 轮 A将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变窄 B去掉滤光片后，干涉现象消失 C换一个缝宽较大的单缝片，干涉条纹间距变宽 D换一个两缝间距较大的双缝片，干涉条纹间距变窄 某次测量时，选用的双缝的间距为 0.400mm，测得屏与双缝间的距离为 1.60m，第 1 条暗条纹到第 4 条暗条纹之间的距离为 8.56mm，则所测单色光的波长为m。 (结果保留 3 位有效数字) 13 （8 分）某高中一个学习小组的同学设计了如图所示的“探究碰撞中的不变量”的实验。 水平轨道左端 M 处的固定挡板上连接了一个轻质弹簧，水平面的 MN 段是光滑的、 N 点的 右边是粗糙的而且足够长。有两个质量均为 m、大小不计的相同小物块甲和乙，将小物 块甲紧贴弹簧并向左挤压弹簧到最大值，然 后放手让物块甲向右运动，甲运动至粗糙水 平面上的 P 点时速度恰好减为 0，测量 N、 P 间距为 x0；把小物块乙置于 N 点，小物块甲仍向左挤压弹簧到最大值，然后放手让其向 右运动，小物块甲与小物块乙碰撞后粘在一起，并在粗糙水平面上运动的位移为 x。 未放置小物块乙时，甲到达 N 点时的速度 v0与 x0的关系满足 A v0 x0 B v0 x02 C v0 D v0 1 为探究两物块碰撞过程中动量是否守恒，需不需要测量小物块与粗糙水平面间的动摩 擦因数? （选填“需要”或“不需要” ） 若满足关系式 ，则两物块碰撞过程中动量守恒。 三、计算题（本题共 4 小题，共 41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 ） 14 （8 分）如图所示，图甲是 一列沿 x 轴传播的简谐横 波在 t0 时刻的波形图， 图乙为质点 P 的振动图像。 试求： 该简谐横波的传播方向； 该简谐横波的波速为多少； 比较 t0.1s 时质点 Q 与质点 P 的加速度的大小； 当质点 Q 处于波谷时，其右方与其平衡位置相距 9m 的质点的位置及运动方向。 M N P 15 （8 分）如图所示，折射率为 n 的玻璃棱镜3 ABCD 的截面为直角梯形，其腰高为 AB L， BCD60。光屏 MN 平行于 AB 放置。一 束平行单色光垂直照射在 AB 表面上，经过棱镜折 射后在光屏 MN 上形成一条光带，求该光带的宽度。 16（10 分）如图所示，竖直放置的足够长的气缸导热良好，活塞下方密闭一定质量的理想 气体。活塞质量为 m、横截面积为 S，可沿气缸无摩擦地滑动，开始时 相对气缸底部的高度为 h。现将一个质量为 2m 的物块放在活塞上并与 活塞紧密粘连，保持环境温度为 t127不变，气体重新平衡后，活 塞下降了 h/4。外界大气压强始终保持不变，重力加速度为 g。求： 外界大气压强 p0； 若缓慢将气缸倒置过来，要使活塞刚好回到起始位置，环境温度应变为多少？ 17（15 分）如图所示，水平地面的 MN 段是粗糙的、长为 L1m， N 的右侧是光滑的。现依 次将小物块 A 和 B（均可视为质点）放置在 M 点和 N 点；曲面滑块 C 放置在 N 的右侧， 其光滑的曲面下端与水平面相切，且曲面部分足够高。已知 A 与 B 的质量相等均为 m1kg，与水平地面的动摩擦因数为 0.45， C 的质量为 M2kg。现给小物块 A 一个 水平初速度 v05m/s，使其从 M 点开始向右运动，到达 N 时与 B 发生碰撞，碰撞后两个 小物块粘在一起继续向右运动。取 g10m/s 2，求： A 与 B 碰撞后速度的大小及碰撞过程损失的机械能； 碰后物块 A 与 B 在曲面滑块 C 上能够达到的最大高度； 曲面滑块 C 获得的最大速度的大小。 A B C D M N S A B M N C h 鄂州市 20202021 学年度下学期期末质量监测 高二物理答案和评分标准 一、选择题（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。在每小题给出的四个选项中，17 题 只有一项符合题目要求，811 题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，有选错或不选的得 0 分。 ） 二、实验题（本题共 2 小题，12 题 7 分、13 题 8 分，共 15 分。 ） 12 （1）C（2 分） （2） D（2 分） （3）7.1310 -7（3 分） 13 （1）C（3 分） （2）不需要（2 分） （3） x0=4 x（3 分） 三、计算题（本题共 4 小题，共 41 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 ） 14 （8 分） （1）由图可知 t=0 时质点 P 的振动方向沿 y 轴负方向，简谐横波沿 x 轴正方向传播； （2 分） （2）由图甲得波长为 =4m，由图乙得周期为 T=0.4s，依据 v= 可得波速为 v=10m/s； （2 分） （3） t=0.1s 时质点运动了四分之一周期，质点 Q 离开平衡位置的位移小于质点 P 离开平衡 位置的位移，故质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度 aQ aP； （2 分） （4）当质点 Q 处于波谷时，其右方与其平衡位置相距 9m 的质点与 Q 相距 2 ，因此处于平 衡位置且向下运动。 （2 分） 15 （8 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 C D B A D C A AB BD BC AC 作光路图及辅助线如图所示。由题意及几何关系可得入射角 i=30 （1 分） 设折射角为 ，则由折射定律有 n= （1 分） 可得sin =nsini= （1 分） 于是 =60（1 分） 在 CDE 中，由几何关系可以得到 DE=CEtan DCE =AB tan(90 BCD ) = L （1 分） 又在 DEF 中，由几何关系可以得到 EDF= i=30 （1 分） EF=DE tan EDF= L （1 分） 故光屏 MN 上形成的光带的宽度为 CE EF=AB EF = L （1 分） 16（10 分） （1）初状态： p1=p0+ V1=hS （1 分） 末状态 1： p2=p0+ V2=(h S （1 分） 由玻意耳定律，有 p1V1=p2V2 （2 分） A B C D M N F Ei 解得 p0= （1 分） （2）缓慢将气缸倒置过来，活塞刚好回到起始位置，则 初状态： p1=p0+ V1=hS T1=(273+ t1)K=300K （1 分） 末状态 2： p3=p0 V3=hS T3 =? （1 分） 由查理定律，有 = （1 分） 解得 T3 =100K （说明：用此绝对温度表示也正确） （1 分） 即环境温度应变为 t2= T3273=173C （1 分） 17（15 分） （1）小物块 A 从 M 点到 N 点的过程中克服摩擦阻力做功，设到 N 点时的速度大小为 v1，由 动能定理有 mv12 mv02= mgL （1 分） 解得 v1=4m/s （1 分） A 在 N 点与 B 发生碰撞粘在一起，设碰后瞬间速度大小为 v2，由动量守恒定律得 mv1=（ m+m） v2 （1 分） 解得 v2=2m/s （1 分） 碰撞过程中系统损失的机械能为 E 损 = mv12 (2m)v22=4J （1 分） （2）当 AB 上升到最大高度时， ABC 系统的速度相等，设此速度为 v3，根据动量守恒定律有 2mv2= (m + m +M) v3 （2 分） 解得 v3=1m/s （1 分） 设 AB 上升的最大高度为 h，整个过程能量守恒，有 (2m)v22 (2m+M)v32=2mgh （1 分） 解得 h=0.1m （1 分） （3）当 AB 由滑块 C 的曲面滑下并离开 C 后， C 达到最大速度，设此速度为 vm， AB 的速度为 v4，则从 AB 碰后瞬间到由 C 滑下过程中系统动量守恒，有 (2m) v2 =(2m) v4+ Mvm （2 分） 系统机械能守恒，有 (2m)v22= (2m)v42+ Mvm2 （2 分） 联立可解得 vm =2m/s （1 分）