浙江省宁波市奉化区2020-2021学年高二物理下学期期末统考试题（含答案）

浙江省宁波市奉化区 2021-2021学年高二物理下学期期末统考试题 考生注意： 1.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试 题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答， 在本试题卷上的作答一律无效。 3.可能用到的相关公式或参数：重力加速度 g均取 10m/s2。 第 I卷（选择题） 一、选择题（本题共 13小题，每小题 3分，共 39分。每小题列出的四个备选项中只有 一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1下列物理量的单位用国际单位制的基本单位表示正确的是（） A力的单位 B电量的单位 2kgm/s A/s C功率的单位 D磁感应强度的单位 T 3 2关于近代物理知识，下列说法正确的是 A光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子因 而光子动量变小 C原子核衰变时电荷数和质量都守恒 D现在地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳，即太阳内部裂变时释放的核能 3在抗击新冠病毒的战役中，非接触式温度计在公共场所被广泛应用，其测温原理是基于 黑体辐射规律。下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律 的是（） 4在我们的生活中，日常用品、装饰材料、周围的岩石、食盐、香烟等都不同程度地含有 放射性元素其中香烟中含有钋（ ） ，具有放射性，其衰变方程为： 2184A. B. C. D. ，半衰期为 138天，则下列说法正确的是( ) 210420688PoHe+b A该衰变中释放出的 射线的穿透能力强于 射线的穿透能力 B钋（ ）衰变过程中会释放出能量 2184 C质量为 m的钋核经过 276天，剩余的钋核的质量为 34m D若采用提高温度的方法，可以改变钋（ ）的半衰期 2184 5以下关于电炉、微波炉、电磁炉和真空冶炼炉说法正确的是（） A电炉必须使用交流电才能工作 B 微波炉发出的微波在金属容器中产生涡流，从而实现加热食物的目的 C 电磁炉工作时既可以通交变电流，也可以通恒定电流 D 真空冶炼炉通以高频交变电流产生交变磁场，在金属中产生涡流使金属发热熔化 6原子核的平均结合能与质量数之间的关系图线 如图所示。下列说法正确的是（） A 核比 核更稳定 8936Kr1456Ba B 核的结合能约为 14MeV 42He C三个中子和三个质子结合成 核时吸收能量 63Li D在核反应 中，要吸收热量 23518914190650U+nKrBa+n 7如图所示，有一截面为等腰直角三角形 ABC的光学介质，其上方放置了一块平面镜，该 平面镜所在平面与三角形的底面 AC（长为 L）平行且相距为 。现一束光从底面上 3+14L 的 D点（与 A点距离为 L/4）垂直底面入射，该束光在界面 AB上的 E点（图中未画出）发 生反射和折射；若把反射光到达界面 BC的位置记为 F点（图中未画出） ，发现折射光经过 平面镜发生一次反射后也恰能到达 F点。下列说法正确的 是（） （设三角形介质和平面镜均处于真空中） A介质内的反射光有可能在 F点发生全反射 B该介质对该光束的全反射临界角的正弦值为 312 C在 E点的反射光的光速是折射光的光速的 倍 312 D反射光从 E点到达 F点的时间是折射光从 E点平面镜反射到达 F点的 倍 314 8如图所示，两滑块 A、 B位于光滑水平面上，已知 A的质量 MA=1kg， B的质量 MB=4kg滑块 B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态现使滑块 A以 v=5m/s 速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块 B相互 作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度） ，直至分 开则（） A物块 A的加速度一直在减小，物块 B的加速度一直在增大 B作用过程中弹簧的最大弹性势能 2JpE C滑块 A的最小动能为 ，滑块 B的最大动能为4.5KA 8JKBE D若滑块 A的质量 ， B的质量 ，滑块 A的最小动能为 ，kgM1kg18JKA 滑块 B的最大动能为 32JKE 二、选择题（本题共 3小题，每小题 2分，共 6分，每题列出的四个选项中至少有一个 是符合题目要求的。全部选对的得 2分，选对但不选全的得 1分，有选错的得 0分） 9关于物理知识在科技和生活中的应用，下列各图对应的说法正确的是（） A图甲中行李安检仪采用 射线来透视安检物品 B图乙中相机镜头上呈现的淡紫色是由薄膜干涉引起的 C图丙中水中的气泡看起来特别亮是光发生全反射的缘故 D图丁中核反应堆可以通过调整插入镉棒的深度来控制核反 应快慢。插入越深，反应越快 10如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 101， R120 ， R230 ， C为电容器，已知通过 R1的 正弦式电流如图乙所示，则 ( ) A交变电流的频率为 0.02 Hz B原线圈输入电压的最大值为 200 V C电阻 R2的电功率约为 6.67 W D通过 R3的电流始终为零 11如图甲所示为 LC振荡电路，用电流传感器可以将快速变化的电流显示在计算机屏幕上， 如图乙所示。规定图甲中标注的电流方向为 正方向，下列说法正确的是（） A状态 a时刻电容器正在充电 B状态 b和 d电容器两端的电压相等 C状态 a和 c电容器极板的电性相反 D造成电流 i不断衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波 12如图甲所示为一列沿 x轴传播的简谐横波在 t=0时刻的波形图，图乙表示该波传播的 介质中 x=2m处的 a质点从 t=0时刻起的振 动图象，下列说法正确的是（） A波沿 x轴正方向传播 B波传播的速度为 20m/s C a质点在 01.0s内，通过的路程为 20m D t=0.25s时， a质点的位移沿 y轴正方向 13氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为 ，下列说法正确的是（）1.62eV3. A处于 能级氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电n 离 B大量氢原子从高能级向 能级跃迁时，发出的光是紫外线3n C大量处于 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出 2种不同频率的可见光4 D大量处于 能级的氢原子向基态跃迁时所发出的光子通过同一双缝干涉实验装置， 以 直接跃迁到 能级发出的光子所形成的干涉条纹最宽n1n 14 如图甲所示，正方形金属线框 abcd固定在磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直， 规定垂直线框平面向里为磁场的正方向，磁感应强度 B随时间的变化关系如图乙所示。已 知正方形线框的边长 L=0.4m，电阻 R=2，则（） A01s 内线框中有逆时针方向的感应电流 B1s3s 内线框 ab边受到的安培力大小先减小后增 大 C1s3s 内通过线框某一横截面的电荷量为 0.16C D前 4s内线框中产生的热量为 0.512J 15在光电效应实验中，某同学按如图方式连接电路，用同一种材料在不同实验条件下得 到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光） ，如图所示。则可判断出（ ） A甲光的频率大于乙光的频率 B乙光的波长大于丙光的波长 C仅将滑动变阻器的触头向右滑动，则微安 表的示数可能为零 D甲光的光强大于乙光的光强 16 A、 B两列波在同一介质中沿 x轴正负两 个方向相向传播， t=0时刻波形如图所示，波速均 为 v=25cm/s，则下列说法正确的是（） A x=15cm处的质点是振动加强点 B只有波峰与波谷相遇处质点才会处于 y=4cm或- 4cm位置 C t=0.08s时，第一次有质点处于 y=-20cm位置处 D再经过 31.2s时间 x=15cm处的质点将第 2次处于 y=20cm位置处 3、非选择题（本题共 6小题，共 55分） 17两位同学根据“探究单摆周期与摆长的关系”实验测当地的重力加速度。 甲同学直接将线长作为摆长进行实验，其通过计算所得重力加速度_实际值。 A大于 B等于 C小于 乙同学测出多组数据并作出如图所示的 的图像，造成图像不过原点的原因可能是2Tl _。 A小球受到的空气阻力比较大 B误将摆线长与小球的直径之和作为摆长 C小球形成了圆锥摆在水平面内做圆周运动 D测量周期时，误将 n次全振动记成了（ n-1）次 根据图测得的重力加速度_实际值。 A大于 B等于 C小于 18在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中 如图所示，小海同学将变压器的原线圈接在低压交流电源上，小灯泡接在变压器的副线 圈上，小灯泡发光，下列说法正确的是_（单选） 。 A将原线圈接在电压相同的低压直流电源上，小灯泡亮度不变 B电流从原线圈经铁芯流到副线圈，最后流过小灯泡 C将可拆变压器的横条铁芯取下，小灯泡的亮度降低 实验过程中，小海同学听到变压器发出明显的“嗡嗡” 低鸣声，引起该现象的原因可能是_（单选） 。 A原线圈上输入电压过低 B变压器上的两个固定螺丝没有拧紧 C小灯泡与底座之间接触不良 19现用如图所示双缝干涉实验装置来测量光的波长。 （1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_放置。 （选填“垂直”或“平行” ） ； （2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有 50分度。某同学调整手轮使测量头的 分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第 1条亮纹，此时测量头上游标卡尺 的读数为 1.16 mm；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第 6条亮纹中心对齐， 此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为_mm。已知双缝间距 d=2.0010-4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离 L= 0.800 m，所测光的波长 =_nm。 （保留 3位有效数字） ； （3）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距 离 x，而是先测量 n个条纹的间距再求出 x。下列实验采 用了类似方法的有_。 A “探究求合力的方法”的实验中合力的测量 B “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 C “探究单摆周期与摆长的关系”的实验中单摆的周期的测量 20如图 1所示，匝数 匝的圆形线圈，横截面积 ，电阻 ；在线20n 210.5mS1r 圈内存在横截面积 的磁场区域，磁感应强度 随时间 变化的关系如图 2所示，.4mSBt 方向垂直线圈平面向外，将一阻值 的电阻与图甲中的 、 端连接，求：3Rab （1）线圈中产生的感应电动势 ；E （2）电阻 消耗的电功率；R （3） 、 两点之间的电势差 。ababU 21如图所示， AC水平轨道上 AB段光滑， BC段粗糙，且 LBC=2m， CDF为竖直平面内半径 为 R=0.2m的光滑半圆轨道，两轨道相切于 C点， CF右侧有电场强度 E=1.5103N/C的匀 强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在 A点，另一端与带负电 滑块 P接触但不连接，弹簧原长时滑块在 B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，当滑块 P 运动到 F点瞬间对轨道压力为 2N。已知滑块 P的质量为 m=200g，电荷量为 q=-1.010- 3C，与轨道 BC间的动摩擦因数为 =0.2，忽略滑块 P与轨道间电荷转移。 （1）求滑块从 F点抛出后落点离 C的距离： （2）求滑块到 C点时对轨道的压力 （3）欲使滑块 P沿光滑半圆轨道 CDF运动时不 脱离圆弧轨道，求弹簧释放弹性势能大小取值 范围。 22如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T，边长为 L=10cm的正方形线圈 abcd共 100匝，线圈总电阻 r=1，线 圈绕垂直于磁感线的对称轴 匀速转动，角速度O =2 rad/s，外电路电阻 R=4，求： (1)由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过 90开始计 时的感应电动势的瞬时表达式； (2)由图示位置转过 60角的过程中流过电阻 R的电荷量； (3)电阻 R在 10s内产生的热量。 23如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨 、 与水平面间的倾角 ，MNPQ30 两导轨间距 ，导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值 的固定电阻。整个0.3mL 0.4R 装置处于磁感应强度 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨面向下。一质量.5TB 、电阻 的金属杆 垂直跨放在导轨上，现用一平行金属导轨面的外力0.1kgm2rab F沿斜面向上拉金属杆 ，使之由静止开始向上运动。电压采集器可将其两端的电压 U即 时采集并输入电脑，获得的电压 U随时间 t变化的关系如图乙所示。 g取 ，求：210m/s （1） 时金属杆 的速度 v的大小；2.0stab （2） 时拉力 F的瞬时功率 P； （3） 内通过金属杆 横截面的电量 q。.s 奉化区 高二物理期末考试答案 一、选择题（本题共 8小题，每小题 3分，共 24分。每小题列出的四个备选项中只有一 个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1 2 3 4 5 6 7 8 C B B B D A D D 二、选择题（本题共 8小题，每小题 3分，共 24分，每题列出的四个选项中至少有一个 是符合题目要求的。全部选对的得 2分，选对但不选全的得 1分，有选错的得 0分） 9 10 11 12 13 14 15 16 BC BC AD AB AC BC BD CD 非选择部分 17(每空 2分)C B B 18(每空 2分)C B 19(每空 1分)平行 15.02 693 C 20(8 分) （1）由法拉第电磁感应定律得 (2分) 220.4m.6T1VsSBEntt （2）电路中的电流 (2分) 1V3AIrR 电阻 消耗的电功率 (2分)R 22()7WP （3） 、 两点之间的电势差 (2分)ab139VabUEIr 21(9 分) （1） C点时： 得 (1分) 2FNFvmgRm/s 根据 得 (1分) 得 (1分) 2Rgt0.sFxt0.42x （2）根据动能定理 得 (1分) 221FCv3/scv 求得 (1分) 2CNCvFmgR4NC 根据牛顿运动定律可知对轨道的压力为 14N，方向竖直向下 (1 分) 2021 学年 第二学期 （3）如图丙所示，由条件可得等效重力 ，设方向与竖直方向夹角为 ，2.5Nmg 则有： 可得： (1分) tanEqmg37 M、N 两点分别为物理最高点和圆心等高点。 .要使小球 P沿半圆轨道运动到 M点时不与轨道分离，可得： 可得： 21MvmgR 22.5m/sMv 小球从压缩时到 M点的过程中，由动能定理得： 211cosPBCMEgLRmv 联立可得： (1分).95JP .小球在圆心等高点（ N点）的最小速度为零，所以：1cos0pBCEmgLR 得 .2J 所以要使小球 P沿光滑半圆轨道 CDF运动时不脱离圆弧轨道 ， (11.95JpE1.2Jp 分) 22(9 分) (1) 根据 (1分)3.14VmENBS 因此感应电动势的瞬时表达式为 (2分)sin.si6.28(Vett （2）根据 (3分) 0.86CqIttRrr （3）通过电路中的电流 (1分) 3.14.2A50EIr 电阻 R在 10s内产生的热量 (2分) 27.89JQRt 23(12 分)（1） ；（2）0.5875W；（3）m/s.2C （1）由图像可知，当 时 ，电路中电流 (1分).0t.1VU 0.25AUIR 由 联立可得 (2分)()EIRrEBLv1m/sv （2）由图像可知 0.5Uktt 即回路的电流与时间成正比，可知金属杆做匀加速直线运动，由 可得vat (1分)20.5m/sa 由 可得 (1分)FBIL安 sin30Fmga安 0.587NF 当 时， F的瞬时功率 (1分)2.0st.587WPv （3）金属杆在 内通过的位移 (1分) 由 (1分) . 21xatBLxEt (1分) 可得 EIRrqItqRr 代入数据，解得 (1分)0.25C