2020-2021学年湖北省鄂州市高二下学期期末质量监测物理试题 Word版

这是一份2020-2021学年湖北省鄂州市高二下学期期末质量监测物理试题 Word版，共9页。

高 二 物 理
★祝考试顺利★
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Ⅰ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，1～7题只有一项符合题目要求，8～11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
i
C
L
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
甲
单色光源
N
M
a
b
乙
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
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1kg•m/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n＝4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n＝1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1ml氘和1ml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
A．NA B．2NA C．4NA D．5 NA
8．下列说法中正确的是
A．卢瑟福根据α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
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．γ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Ｍ、Ｎ两点间形成一条彩色光带，则下列说法正确的是
Ｍ
Ｎ
A．Ｍ处是紫色，Ｎ处是红色
B．玻璃对Ｍ处光的临界角大于Ｎ处光的临界角
C．在真空中Ｍ处光的波长大于Ｎ处光的波长
D．在三棱镜中Ｍ处光的传播速率小于Ｎ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TA＝300K，则下列说法中正确的是
p/×105Pa
V/L
1
2
3
4
2
6
O
A
B
C
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Ⅱ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：
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
⑴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
⑵下列现象中能够观察到的有________(填选项前的字母)：
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
⑶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。
M
N
P
⑴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∝
⑵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”）
⑶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t＝0时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。试求：
⑴该简谐横波的传播方向；
⑵该简谐横波的波速为多少；
⑶比较t＝0.1s时质点Q与质点P的加速度的大小；
⑷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。
15．（8分）如图所示，折射率为n＝的玻璃棱镜ABCD的截面为直角梯形，其腰高为AB＝L，∠BCD＝60°。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。
A
B
C
D
M
N
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t1＝27℃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：
h
⑴外界大气压强p0；
⑵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？
S
17．（15分）如图所示，水平地面的MN段是粗糙的、长为L＝1m，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m＝1kg，与水平地面的动摩擦因数为μ＝0.45，C的质量为M＝2kg。现给小物块A一个水平初速度v0＝5m/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g＝10m/s2，求：
⑴A与B碰撞后速度的大小及碰撞过程损失的机械能；
⑵碰后物块A与B在曲面滑块C上能够达到的最大高度；
⑶曲面滑块C获得的最大速度的大小。
A
B
M
N
C
鄂州市2020—2021学年度下学期期末质量监测
高二物理参考答案和评分标准
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，1～7题只有一项符合题目要求，8～11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）7.13×10-7（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λ =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2λ，因此处于平衡位置且向下运动。 （2分）
15．（8分）
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）
A
B
C
D
M
N
F
E
θ
i
设折射角为θ，则由折射定律有
n= （1分）
可得 sinθ=nsini= （1分）
于是 θ=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=θ－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）
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= T3－273=－173°C （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=－μmgL （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）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