福建省南平市2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题.doc

福建省南平市2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题福建省南平市2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题年级：姓名：- 20 -福建省南平市2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）注意事项：1.答卷前，考生务必在答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名。考生要认真核对答题卡上粘贴条形码的“准考证号、姓名”。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。一、选择题本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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，有选错的得0分。1.以下说法正确的是（）A. 红光的波长比紫光的波长长B. 增透膜利用了光的衍射原理C. 光只有粒子性，没有波动性D. 红光的光子能量比紫光的光子能量大【答案】A【解析】【详解】AD由电磁波谱相关知识点可知：红光波长比紫光长，故红光的光子能量比紫光的光子能量小，故A正确，D错误；B增透膜是利用了光的干涉原理，B错误；C光具有波粒二象性，C错误。故选A。2.如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4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n=2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. 放出的光子中波长最短的是n=2激发态跃迁到基态时产生的C. 放出的光子可能使逸出功为13eV的金属发生光电效应D. 用能量为2.55eV的光子照射处于n=2能级的氢原子，可以使它跃迁到n=4能级【答案】D【解析】【详解】A一群氢原子在不同能级跃迁时所辐射光子频率的数目因此计算得到大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可放出6种频率不同的光子，其中跃迁到能级的只有两种即42和32，A错误；B放出的光子中波长最短的是n=4激发态跃迁到基态时产生的，B错误；C放出的光子能量最大值是41的能级跃迁，其值为所以不能使逸出功为13eV的金属发生光电效应，C错误；D氢原子从24的能级跃迁吸收的光子能量为两个能级的能级差，其值为D正确。故选D。3.如图所示，A、B是两个完全相同灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻为RL。当开关S闭合，电路稳定后，断开开关S，发现B灯闪亮一下。则从断开开关S瞬间开始，下列说法正确的是（）A. A灯与B灯同时闪亮一下后逐渐熄灭B. 流过B灯的电流方向发生改变C. 流过A灯的电流方向发生改变D. 无法判断线圈的直流电阻RL和电阻R的大小关系【答案】B【解析】【详解】D由于断开开关S发现B灯闪亮一下，说明在稳定时，线圈所在支路的电流大于R所在支路的电流，故可以判断线圈的直流电阻阻值RL小于电阻R的阻值，D错误；ABC从断开开关S瞬间开始，由于线圈的自感作用，阻碍电流的变化，因此流过线圈的电流逐渐减小，也就是流过A灯的电流逐渐减小，方向不变；电键断开后，形成一个新的回路，使流过B灯的电流反向，B灯闪亮一下后，两个灯再逐渐熄灭，B正确，AC错误。故选B。4.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）A. 当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但引力增大得更快B. 实际气体分子热运动平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积C. 一定量100的水变成100的水蒸气，其分子平均动能增加D. 若气体的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为【答案】B【解析】【详解】A当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，故A错；B温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度，分子势能是由于分子间引力与分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积，故B对；C一定量100水变成100的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，故C错；D若气体的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则由每个气体分子占有的空间体积为，并不是气体分子的体积，故D错；故选B。5.下列说法正确的是（）A. 为原子核的衰变方程，放出的射线有很强的穿透性B. 放射性元素钋的半衰期为138天，8个钋原子核经276天，还剩2个钋原子核未衰变C. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，电子的动能减小，原子总能量增大D. 设质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一粒子，释放的能量为（m1+ m-m3）c2【答案】C【解析】【详解】A核反应方程为氢核聚变方程，故A错误；B放射性元素钋的半衰期为138天，指的是大量钋原子核发生衰变的统计规律，对个别原子核的衰变不遵从这样的规律，故B错误；C按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，电子的动能减小，势能增大，其势能增加的比动能多，原子总能量增大，故C正确；D两个质子和两个中子结合成一个粒子，释放的能量为故D错误。故选C。6.如图所示，匝数n=100匝、面积S=5cm2的矩形闭合导线框ABCD（内阻不计）处于磁感应强度大小的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴以角速度=100rad/s匀速转动，并与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接入一只标有“2.5V，1.5W”的小灯泡，恰好正常发光，不计线框电阻。下列说法正确的是（）A. 理想变压器原线圈、副线圈的匝数比为1:2B. 流过线框的电流有效值为0.3AC. 以图示位置为计时起点，线框中产生的感应电动势的表达式为e=5cos（100t）VD. 如果在小灯泡两端再并联一盏相同的小灯泡，则两盏灯泡都变暗【答案】B【解析】【详解】A小灯泡恰好正常发光判断灯泡的电压的有效值为2.5V，则理想变压器原线圈、副线圈的匝数比可计算出为，故A错误；B小灯泡正常发光，其电流值为0.6A，由匝数比计算出流过线框的电流有效值为A，故B正确；C由题可计算出交变电流电动势e的最大值感应电动势表达式为故C错误；D在小灯泡两端再并联一盏相同的小灯泡，由于灯泡两端电压不变，所以灯泡亮度不变，故D错误。故选B。7.如图所示，图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。则下列说法中正确的是（）A. 简谐横波的波速为20m/sB. 简谐横波沿x轴负方向传播C. t=0.1s时质点Q的加速度小于质点P的加速度D. 当质点Q处于波谷时，与其平衡位置相距9m的质点一定处于平衡位置且向上运动【答案】C【解析】【分析】本题以振动与波动图像为载体，考查内容涉及机械波的基本概念、波长、周期和波速等，侧重考查考生的理解能力与推理能力。着重体现物理观念和科学推理等物理核心素养的考查：要求考生理解波长、周期、波速振动规律等物理概念及其相互关系，能对简单的横波传播问题进行分析和推理。【详解】A由图甲得波长为4m，由图乙得周期为0.4s，依据可得波速为10m/s，A错误；B由图可知t=0时质点P的振动方向沿y轴负方向，故简谐横波沿x轴正方向传播，B错误；Ct=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，C正确；D当质点Q处于波谷时，与其平衡位置相距9m的质点与Q相距，处于平衡位置且向下运动，故D错误。故选C。8.质量为m的物体以速度v0从地面竖直向上抛出，落回地面时的速度大小为0.8v0，在此过程中空气阻力大小恒定，则（）A. 整个过程中重力的冲量大小为0B. 整个过程中动量的变化量大小为0.2mv0C. 上升过程中动量的变化率大于下落过程中动量的变化率D. 上升过程中空气阻力的冲量与下落过程中空气阻力的冲量大小相等【答案】C【解析】【详解】在考虑阻力的情况下，上升与下降过程的加速度不同。上升的加速度大于下降的加速度，可分析出上升时间更短。A整个过程中重力的冲量大小不为0，A错误；B以竖直向上的方向为正方向，则整个过程中动量的变化量为即动量的变化量大小为，故B错误；C动量的变化率等于物体所受的合外力，故上升过程中动量的变化率大于下落过程中动量的变化率，C正确；D上升过程时间小于下落过程，故上升过程中空气阻力的冲量小于下落过程中空气阻力的冲量，D错误。故选C。9.处于同一水平面的振源S1和S2做简谐运动，向四周分别发出两列振幅均为A的简谐横波，波在同一区域传播，形成如图所示稳定的干涉图样。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，N点为波峰与波谷相遇点，M点为波峰与波峰相遇点。下列说法正确的是（）A. 两个振源S1和S2的振动频率一定相同B. M点为振动加强点，其振幅为AC. N点始终处在平衡位置D. 从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点竖直高度差为0【答案】ACD【解析】【详解】A因为振源S1和S2形成稳定的干涉图样，为相干波源，故两个振源S1和S2的振动频率一定相同，故A正确；BM点为振动加强点，其振幅为2A，故B错误；C两列简谐横波振幅均为A，且N点为振动的减弱点，故N点为终处在平衡位置，故C正确；D从图示时刻开始经过四分之一周期，M、N两点均处在平衡位置，故竖直高度差为0，故D正确。故选ACD。10.如图所示，在方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B的宽度为2l的匀强磁场区域内，由均匀导线制成的单匝正方形线框abcd，在水平拉力作用下以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框ab边始终与磁场边界平行，线框边长为l，线框的总电阻为R。当ab边刚进入至cd边刚离开磁场的过程中。下列说法正确的是（）A. ab边刚进入磁场时，ab间的电压为BlvB. ab边刚离开磁场时，ab间的电压为BlvC. 整个过程中水平拉力所做的功为D. ab边刚进入磁场时，水平拉力的功率为【答案】BD【解析】【详解】Aab边刚进入磁场时，ab边切割磁感线相当于电源，根据则ab之间的电压为故A错误；Bab边刚离开磁场时，cd边切割磁感线相当于电源，根据则ab之间的电压为故B正确；C依题可得，安培力为当ab边刚进入水平拉力做功为cd边刚离开磁场水平拉力做功为因此全过程水平拉力所做的功为故C错误；D依题得，ab边刚进入磁场时，水平拉力的功率为故D正确。故选BD。11.如图所示为远距离输电的原理示意图。发电机输出的功率为P，升压变压器副线圈的电压为U1，输电线上的总电阻为R，变压器为理想变压器。则下列说法正确的是（）A. 输电线上的电流强度为B. 输电的效率为C. 用户得到的电功率为D. 降压变压器原线圈的电压为【答案】CD【解析】【详解】A理想变压器原副线圈的功率不变，因此输电线上的电流强度为故A错误；B输电线上损失的功率为则输电的效率为故B错误；C用户得到的功率为故C正确；D输电线上损失的电压为降压变压器原线圈的电压为故D正确。故选CD。12.如图所示，某容器中密闭有一定质量的理想气体，由状态A沿直线变化到状态B，再沿直线变化到状态C。则以下说法正确的是（）A. 状态A变化到状态B的过程中一定吸收热量B. 气体在A、B、C三个状态中的温度之比是C. 状态A气体的内能比状态B气体的内能大D. 状态B变化到状态C的过程中容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数变多【答案】AD【解析】【详解】AC据理想气体状态方程知，状态A与状态B的温度相同，状态A与状态B气体的内能相同，而此过程气体体积增大，即气体对外做功，根据热力学第一定律故由状态A变化到状态B的过程中一定吸收热量。所以A正确，C错误；B由气态方程（常数）可得，气体在A、B、C三个状态中的温度之比是，所以B错误；D状态B变化到状态C的过程中，压强不变，体积减小，温度降低，则容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数变多，所以D正确。故选AD。二.实验题本题共2小题，每空2分，共14分。13.为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给出了必备的实验仪器。(1)请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整_；(2)正确连接实验电路后，在闭合开关时，灵敏电流计的指针向左发生偏转。则以下过程中能使灵敏电流计的指针向右发生偏转的是_。A断开开关时B闭合开关后，螺线管A插入螺线管B的过程中C闭合开关后，螺线管A放在螺线管B中不动，滑动变阻器的滑片迅速向左滑动的过程中D闭合开关后，螺线管A放在螺线管B中不动，滑动变阻器的滑片迅速向右滑动的过程中【答案】 (1). (2). AC【解析】【详解】(1)1把电流计与大线圈组成串联电路，电源、开关、滑动变阻器、小线圈组成串联电路，电路图如图所示(2)2A开关闭合一段时间后再断开开关的瞬间，则穿过线圈B中磁通量要减小，灵敏电流计指针要向右偏转，故A正确；B闭合开关后，螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过线圈B中磁通量要增大，灵敏电流计指针要向左偏转，故B错误；C闭合开关后，螺线管A放在螺线管B中不动，滑动变阻器的滑片迅速向左滑动的过程中，接入电路的电阻变大，电流变小，则穿过线圈B中磁通量要减小，灵敏电流计指针要向右偏转，故C正确；D闭合开关后，螺线管A放在螺线管B中不动，滑动变阻器的滑片迅速向右滑动的过程中，接入电路的电阻变小，电流变大，则穿过线圈B中磁通量要增大，灵敏电流计指针要向左偏转，故D错误。故选AC。14.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，改变摆长多次测量得到多组周期T和摆长L的值。(1)测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径D，则摆长L为_；(2)测周期时，当摆球经过_位置（选填“平衡位置”或“最高点”）时开始计时并计数1次，测出经过该位置N次（约60 100次）的时间为t，则周期T为_。(3)甲同学利用所测数据计算出重力加速度的结果比真实值偏小，实验操作上可能出现的失误是_；A.计算摆长时没有加上摆球半径B.选用摆球的质量偏大C.在时间t内的n次全振动误记为n+1次D.在时间t内的n次全振动误记为n-1次(4)乙同学利用所测数据作出T2L图线如图所示，由图线求出斜率k，则重力加速度g为_。【答案】 (1). (2). 平衡位置 (3). (4). AD (5). 【解析】【详解】(1)1依题得，摆长为。(2)23测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计数1次，测出经过该位置N次（约次）的时间为t。则周期为(3)4根据单摆的周期公式可得A如果计算摆长时没有加上摆球半径，根据可知，测出的重力加速度数值比真实值小，符合题意，故A正确；B如果选用摆球质量偏大，不影响测得的结果，不符合题意，故B错误；C在时间内，n次全振动误记为次，则测得的周期偏小，根据可知，测出的重力加速度数值比真实值大，不符合题意，故C错误；D在时间t内的n次全振动误记为次，则测得的周期偏大，根据可知，测出的重力加速度数值比真实值小，符合题意，故D正确。故选AD。(4)5根据数学知识可得出根据单摆的周期公式可得联立化简可得三、计算题本题包括3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.如图所示，导热良好的气缸竖直放置，活塞下方密闭一定质量的理想气体。活塞可沿气缸无摩擦的滑动，其质量为m，横截面积为S，开始时相对气缸底部的高度为h。将一个质量也为m的物块放在活塞上，气体重新平衡后，活塞下降了。外界大气压强始终保持不变，重力加速度为g。求：(1)外界大气压强p0（此过程环境温度保持不变）；(2)若缓慢提升环境温度，使活塞回到起始位置，气缸内气体吸收的热量为Q，则气缸内气体内能增加了多少。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)初状态末状态由玻意耳定律解得(2)缓慢加热等压膨胀，则由热力学第一定律得解得16.如图所示，平板车A放在光滑的水平地面上，其上表面与斜面底端的一段小圆弧平滑连接。一小物块从斜面上某一位置由静止释放，物块滑上A车后恰好不从其右端滑出。已知斜面的倾角=37，物块与斜面、物块与平板车之间的动摩擦因数都是=0.5，物块与平板车的质量相等，平板车长L=1m，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：(1)物块在斜上运动加速度a的大小；(2)物块滑上小车时速度vo的大小；(3)物块从静止释放到斜面底端的距离s。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)物块在斜面上由牛顿第二定律得解得(2)物块滑上平板车后由动量守恒定律和能量守恒定律得，联立解得(3)物块在斜面上由运动学公式得解得17.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨竖直放置，轨道间距为L，其上端接一阻值为R的小灯泡L（阻值R保持不变）。在水平虚线L1、L2间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域的宽度为d，导体棒a的质量为m、电阻为r，与导轨始终保持垂直并接触良好，设重力加速度为g。(1)若导体棒a从图中M处由静止开始沿导轨下滑，进入磁场时恰能匀速运动，求M点距离L1的高度h；(2)将导体棒a固定在L2处，若磁感应强度均匀增大，小灯泡始终正常发光，其额定电压为U，写出磁感应强度随时间变化的函数表达式（令t=0时，B=B0）；(3)若导体棒a以大小为v0的初速度从L2处竖直向上运动，恰能到达L1处，求此过程中小灯泡产生的热量及导体棒a运动的时间。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)导体棒在磁场中做匀速直线运动，有，联立以上式子解得(2)由题意可知由法拉第电磁感应定律得又有由以上各式解得(3)导体棒向上运动过程中，由能量守恒定律得对小灯泡联立解得对导体棒由动量定理得联立解得