2020-2021学年吉林省洮南市第一高中高二下学期期末考试物理试题 解析版

洮南市第一高中2020-2021学年高二下学期期末考试

物理试题

  第 I 卷（选择题，共 48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选项错或不答的得0分,共48分；1—8题为单项选择题，9—12题为多项选择题。）

1．电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下列说法正确的是（　　）

A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领

B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的都是紫外线

C．在LC振荡电路中，当电流最大时，电容器两端电势差也最大

D．手机通话使用的微波，波长比可见光短

2．如图所示，表示甲、乙两运动物体相对同一原点的位移—时间图象，下列说法正确的是（　　）

A．甲和乙都做匀变速直线运动 

B．甲和乙运动的出发点相距2x0

C．乙运动的速率小于甲运动的速率

D．乙比甲早出发t1时间

3．质量为kg的小球静止在O点，现用手竖直向上托起小球至A点，使弹簧处于原长状态，如图甲所示。时放手，小球在竖直方向上A、B之间运动，其位移x随时间t的变化如图乙所示，g取，下列说法正确的是（　　）

A．小球在时速度向上

B．小球在时加速度向下

C．小球从A到B过程中，弹簧的弹性势能一直增大

D．该弹簧的劲度系数为100N/cm

4．若每节车厢长度近似相等，一观察者站在第一节车厢前端，当列车从静止开始作匀加速运动时（　　）

A．每节车厢末端经过观察者的速度之比是1：2：3：…：n

B．每节车厢经过观察者所经历时间之比是

C．经过连续相等的时间间隔时，车厢经过观察者的速度之比是

D．在连续相等的时间里经过观察者的车厢数之比是

5．如图所示为一光电管电路图，滑动变阻器滑动触头P位于AB上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施是（　　）

A．加大照射光强度 

B．换用频率更大的光照射

C．将P向B滑动 

D．将电源正负极对调

6．氢原子能级图如图，一群氢原子处于n=4能级上。当氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，辐射光的波长为1 884 nm，下列判断正确的是（　　）

A．氢原子向低能级跃迁时，最多产生4种谱线

B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量

C．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射光的波长大于1 884 nm

D．用从n=5能级跃迁到n=2能级辐射的光照射W逸=2.29 eV的钠，能发生光电效应

7．如图所示，一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃砖的上表面，得到三束光线I、Ⅱ、Ⅲ，若玻璃砖的上下表面足够宽，下列说法正确的是（　　）

A．光束I、光束Ⅱ、光束Ⅲ均为单色光

B．玻璃对光束Ⅲ的折射率大于对光束Ⅱ的折射率

C．改变角，光束I、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行

D．通过相同的双缝干涉装置，光束Ⅱ产生的条纹宽度大于光束Ⅲ的宽度

8．原长为L的轻弹簧甲上端固定，下端挂一个质量为m的小球A时，轻弹簧甲的伸长量为L。将另一原长也为L的轻弹簧乙挂在A的下面，其下再挂上质量为的小球B，两小球平衡时，悬点O与小球B的距离为7L（小球大小不计，且两弹簧都在弹性限度内），则甲、乙两弹簧的劲度系数之比为（　　）

A．1：2 B．1：1 

C．2：1 D．3：1

9．如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面。用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则(      )

A．A对C的摩擦力向右

B．C对A的摩擦力向右

C．B对C的摩擦力向右

D．C对B的摩擦力向右

10．在光滑足够长的斜面上，有一物体以10m/s的初速度沿斜面向上运动，物体的加速度大小始终为5m/s2，方向沿斜面向下，当物体的位移大小为7.5m时，下列说法中正确的是（ 　  ）

A．物体运动时间可能为1s B．物体运动时间可能为3s

C．物体运动时间可能为(2+)s D．此时的速度大小一定为5m/s

11．将一个原来静止的核，静置在威耳逊云室的匀强磁场中，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的轨迹照片，两个相切圆的半径分别为、（），如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．轨迹圆1是衰变后新核的轨迹

B．该衰变方程为

C．该衰变方程为

D．两圆的半径比为

12．如图所示，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上。当释放小球，小球可能穿过空心管，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　）

A．两者同时无初速度释放，小球不能穿过管

B．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关

C．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，管无初速度，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间与当地重力加速度无关

D．两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间与当地重力加速度无关

第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分）

二、实验题（每空2分，共20分）

13．实验课上，同学们利用打点计时器(f=50Hz）等器材，研究小车做匀变速直线运动的规律。其中一小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带，如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点还有四个点没有画出。

(1)上图打出的纸带中，相邻两个计数点间的时间间隔为_____s。

(2)由图中的数据可知，打点计时器打下C点时小车的运动速度大小是_____m/s；小车运动的加速度是_____m/s2。（结果均保留两位有效数字）

(3)若交流电的实际频率偏小时，仍按原频率计算，则测量的加速度值比真实的加速度值_____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

(4)对于减小实验误差来说，采取下列方法中正确的有_____。

A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位

B．使小车运动的加速度尽量小些

C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量、计算

D．选用各处平整程度，光滑程度相同的长木板做实验

E．实验时尽量让小车靠近打点计时器，释放小车后再打开打点计时器电源

14．用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。

（1）组装单摆时，应在下列器材中选用___________（选填选项前的字母）。

A．长度为1m左右的细线     B．长度为30cm左右的细线

C．直径为1.8cm的塑料球     D．直径为1.8cm的铁球

（2）测量周期时用到了秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格为1min，该单摆摆动n次长短针的位置如图2所示，所用时间为t=___________s。

（3）测出悬点O至小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=___________（用L、n、t、表示）。

（4）用多组实验数据做出T2—L图象，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2—L图线的示意图如图3中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是___________（选填选项前的字母）。

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球最下端的距离记为摆长L

B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值

D．图线a对应的g值大于图线b对应的g值

（5）利用图4的T2—L图线可求得g=_________m/s2（设=3.14，结果取三位有效数字）

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、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)

15．（10分）如图所示，小球在光滑斜面上做匀减速直线运动，途中依次经过A、B、C三点，且经过两段的时间间隔分别为，，且，，求：

（1）小球的加速度；

（2）小球通过C点的速度；

（3）距A点小球能沿斜面上滑的最大距离．

16．（10分）图示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是时刻的波形，虚线是时刻的波形，若图中在时刻质点P向y轴负方向运动。

（1）求该波的传播方向；

（2）该波的最小频率是多少；

（3）如果，则该波的波速大小是多少。

17．（12分)一只气球以10 m/s的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6 m处有一小石子以一定的初速度竖直上抛，g＝10m/s2 ，不计空气阻力。试求：

（1）若一小石子以20 m/s的初速度竖直上抛，通过计算判断石子能否追上气球；

（2）若气球以7 m/s的速度匀速上升，小石子仍以20 m/s的初速度竖直上抛，其余条件不变，则石子用多少时间追上气球。

参考答案

1．A

【详解】

A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领，故A正确；

B．银行的验钞机发出的光是紫外线发出的光都是紫外线，家用电器的遥控采用的是红外线，故B错误；

C．电流增大的过程是电容器的放电过程，振荡电流最大时，电容器放电结束，电容器两端电压为零，故C错误；

D．手机通话使用的无线电波，波长比可见光长，故D错误。

故选A。

2．B

【详解】

A．位移—时间图象的斜率表示速度，由图可知甲、乙图象斜率不变，则速度不变，都做匀速直线运动，故A错误；

B．由图可知，甲从距离原点处出发向原点方向运动，乙从原点出发向2x0处方向运动，则甲和乙运动的出发点相距2x0，故B正确；

C．由图象可知，乙的斜率大小大于甲的斜率大小，则乙运动的速率大于甲运动的速率，故C错误；

D．由图可知，乙在甲运动t1时间后才开始运动，故D错误。

故选B。

3．C

【详解】

A．小球在0～1s时间内向下运动，所以时速度向下，A错误；

B. 小球在1s～1.5s时间内从静止开始向上加速运动，1.5s末运动到平衡位置时速度最大，加速度向上，所以时加速度向上，B错误；

C. 小球从A到B过程中，弹簧的形变量增大，弹簧的弹性势能一直增大，C正确；

D. 因为质量为kg的小球静止在O点，根据平衡条件得

解得 ，D错误。

故选C。

4．D

【详解】

设每节车厢长度为，列车加速度为。

A．一节车厢通过

节车厢通过

得到

每节车厢末端经过观察者的速度之比是

故A错误；

B．第一节车厢通过观察者时

前节车厢通过观察者时

前节车厢通过

由数学知识得到得到

，

则第节车厢通过时间

所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是

故B错误；

CD．根据初速度为零的位移公式

在相等时间里物体位移之比

根据速度公式

经过连续相等的时间间隔时，车厢经过观察者的速度之比是

故C错误，D正确。

故选D。

5．B

【详解】

由光电管电路图可知阴极K电势低，阳极A电势高，如果K极有电子飞出，则电子受到的电场力必向左，即将向左加速，然而现在G中电表指针无偏转，说明没有发生光电效应，这仅能说明照射光频率太低，这与光强、外加电压的大小及方向均无关，可见要使指针发生偏转需增大照射光频率，故B正确，ACD错误。

故选B。

6．D

【详解】

A．根据

知一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线，故A错误；

B．由高能级向低能级跃迁，氢原子向外辐射能量，不是原子核向外辐射能量，故B错误；

C．n=3和n=2的能级差大于n=4和n=3的能级差，则从n=3能级跃迁到n=2能级比从n=4能级跃迁到n=3能级辐射出的电磁波的频率大，波长短，即辐射光的波长小于1 884 nm，故C错误；

D．从n=5能级跃迁到n=2能级辐射出的光子的能量为

而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于金属的逸出功，故可以发生光电效应，故D正确。

故选D。

7．C

【详解】

A．两种色光都在玻璃砖的上表面发生了反射，入射角相同，由反射定律知，它们的反射角相同，可知光束I是复色光,而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束II、Ⅲ为单色光.故A错误；

B．由图知:光束Ⅱ的偏折程度大于比光束Ⅲ的偏折程度，根据折射定律可知玻璃对光束II的折射率大于光束Ⅲ的折射率，故B错误.；

C．一束由两种色光混合的复色光沿PO方向射出，经过反射、再折射后，光线仍是平行，因为光的反射时入射角与反射角相等.所以由光路可逆可得出射光线平行.改变角，光线I、Ⅱ、Ⅲ仍保持平行故C正确;

D．光束II的折射率大于光束Ⅲ，则光束II的频率大于光束Ⅲ，光束II的波长小于光束Ⅲ的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，则双缝干涉实验中光II产生的条纹间距比光III的小.故D错误。

故选C。

8．B

【详解】

轻弹簧甲挂一个质量为m的小球时伸长L，故劲度系数

若两个小球如题图所示悬挂，上面的轻弹簧甲弹力为，伸长，总长度为。由题意得下面的轻弹簧乙长度为，故伸长量为，由于其弹力为，则其劲度系数

故两轻弹簧的劲度系数相等，ACD 错误，B正确。

故选B。

9．AD

【详解】

由于用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，即若把ABC看做一个整体，即该整体向右运动，故该整体所受的摩擦力是向左的；对于C来说，是由于A的摩擦力导致C向右运动，故A对C的摩擦力是向右的，据物体间力的作用是相互的，所以C对A的摩擦力是向左的；对于C和B来说，B是在C的摩擦力的作用下向右运动，故C对B的摩擦力是向右的，同理，B对C的摩擦力是向左的，AD正确．

【点睛】

摩擦力的方向是与物体间的相对运动方向和相对运动趋势方向相反，但不一定与物体的运动方向相反，即摩擦力的方向和物体运动方向没有关系，所以摩擦力可以是动力也可以是阻力，在判断摩擦力的方向时，一定首先判断两者之间的相对运动方向或者相对运动趋势方向

10．ABC

【详解】

AB．当物体的位移为向上的7.5m时，由运动学公式，，解得

，

故A、B均正确；

C．当物体的位移为向下的7.5m时，，由解得

或舍去

故C正确；

D．由速度公式，解得

或、

故D错误。

故选ABC。

【点睛】

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，注意公式的矢量性。

11．ABD

【详解】

A．根据牛顿第二定律得

解得

衰变时，系统动量守恒，因为新核的电荷量较大，所以新核的半径较小。A正确；

BC．因为两粒子的轨迹外切，所以两粒子带同种电荷，即衰变是

B正确，C错误；

D．两圆的半径比为

D正确。

故选ABD。

12．AC

【详解】

A．若两者无初速度同时释放，则在相同时间内下降的高度相同，可知小球在空中不能穿过管，故A正确；
BC．两者同时释放，小球具有向下的初速度，管无初速度，根据

解得穿过管的时间

球穿过管，穿过管的时间与当地重力加速度无关，故B错误，C正确；
D、两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，根据

解得穿过管的时间

可知小球能穿过管，穿过管的时间与当地的重力加速度有关。故D错误。
故选AC。

13．0.1s    0.96m/s    2.4m/s2    偏大    ACD   

【详解】

(1) [1]相邻两个记数点之间还有四个打出点，因此相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s。

(2) [2][3]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有

由题意可知

由此△x=2.4cm，T=0.1s，根据匀变速直线运动推论，代入数据解得

(3) [4]当交流电的实际频率偏小时，而实际打点周期将变大，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的加速度数值将比物体的真实数值大；

(4) [5]A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位，则实际间隔为0.1s，计算结果为整数，有利于减小误差，故A正确；

B．小车运动的加速度大小与误差大小无关，故B错误；

C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，便于减小测量误差，故C正确；

D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验，则小车做直线运动，长度测量误差小，故D正确；

E．实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，同时要求开始小车要靠近打点计时器，故E错。

故选ACD。

14．AD    100.2        B    9.86     

【详解】

（1）[1]AB．为了便于观察和计时，所以选择长度为1m左右的细线，故A正确，B错误；

CD．为了减小空气阻力的影响，应选择密度较大的铁球，故D正确，C错误。

（2）[2]秒表读数：小盘读数是90s，大盘读数是10.2s，故秒表的读数

 （3）[3]由题可知，单摆的周期为

由单摆周期公式

解得，重力加速度

（4）[4]根据单摆的周期公式

得

则图像的斜率

重力加速度

A．由图2所示图象可知，对图线a，当L为零时T不.为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故A错；

B．实验中误将49次全振动记为50次,则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故B正确;

C．由图2所示图象可知，图线c对应的斜率k偏小,小于图线b对应的斜率，由

可知，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故C错误;

D．由图示图象可知，图线a与图线b的斜率相等,由

可知，图线a对应的g值等于图线b对应的g值，故D错误。

（5）[5]由（3）（4）得出

解得

15．（1） （2）0.5m/s（3）10.125m

16．（1）x轴负方向；（2）；（3）

【详解】

（1）因题图中质点P向y轴负方向运动，由同侧原理可知该波向x轴负方向传播，

（2）因波的传播具有周期性，设波的周期为T，

得

则

当时，f最小为

（3）由

得

所以

17．（1）追不上  （2）0.6s

【详解】

（1）令两者速度相等：

 速度相等时，两者最有可能相遇，此时两者缩小的距离为：

 < 6 m

所以，石子追不上气球。  

（2）令两者速度相等：

速度相等时，两者最有可能相遇，此时两者缩小的距离为：

> 6 m

所以，石子能追上气球。

令

（舍去）

所以经过0.6s石子追上气球。