2021苏州高二下学期期末学业质量阳光指标调研卷物理试题含答案

苏州市2020~2021学年第二学期学业质量阳光指标调研卷

高 二 物 理        2021.6                  

（本卷共15小题，满分100分．答题时间75分钟．）

注意事项：

1．答题前，学生务必用黑色签字笔将自己的姓名和调研序列号填写在答题卷上，并用2B铅笔填涂调研序列号下方的涂点．

2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应的答案信息点涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．答案写在调研卷上无效．

3．非选择题必须用0.5mm黑色签字笔作答，必须在答题卷上各题目的答题区域作答．超出答题区域书写的答案无效．在调研卷上答题无效．

 一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．

1．下列说法正确的是

A．布朗运动就是液体分子的运动

B．液体表面层的分子比较稀疏，分子间没有斥力只有引力

C．常见的金属是多晶体，呈各向同性，没有固定的熔点

D．0℃和100℃的氧气分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的规律

2．关于正在做简谐运动的水平弹簧振子，下列说法正确的是

A．振子的位移方向和加速度方向总是相同

B．振子的位移方向和回复力方向总是相同

C．振子的位移最大时加速度最小

D．振子的位移最大时弹簧的弹性势能最大

3．以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是

A．居里夫人最早发现了天然放射现象

B．比结合能越大的原子核，结合能不一定越大，但其原子核越稳定

C．放射性元素的半衰期会随着外部条件的变化而变化

D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要吸收一定频率的光子

4．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，能观察到干涉条纹，下列图中正确的是

5．某实验小组用图甲所示电路研究光电效应现象，用a、b两种单色光分别照射阴极K，通过实验得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知

A．两种光的频率νa＞νb

B．光电子的最大初动能Eka＜Ekb

C．阴极K被两种光照射时的逸出功不一样

D．若b光可以让处于基态的氢原子电离，则a光一定也可以

6．一列沿x轴正方向传播的横波，在t = 0时刻的波形如图甲所示， 图乙是图甲中某质点的振动图象．下列说法正确的是

A．该波的波速为4m/s

B．图乙表示质点S的振动图像

C．质点R在t = 6s时的位移为13cm

D．一观察者沿x轴向波源运动时，他观测到的

该波频率为0.25Hz  

7．某同学在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验时，下列操作使实验结果偏小的是

A．直接使用了纯油酸

B．撒的痱子粉过多，导致油酸未能完全散开

C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴

8．一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T图象如图所示．pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是

A．状态a、b、c的压强大小满足pb＝pc＝9pa

B．a到b过程中气体内能减小

C．b到c过程中气体放出热量

D．c到a过程中每一个分子的速率都不变

9．如图所示，在光滑水平面上有两个滑块A和B（B的左侧连接轻弹簧），它们的质量分别为1kg和2kg．滑块A现以2m/s的速度向右运动,滑块B以3m/s的速度向左运动．若以水平向右方向为正方向，则下列说法正确的是

A．当滑块A的速度减为零时,弹簧被压缩到最短

B．当滑块A的速度为-6m/s时,滑块B的速度为1m/s

C．当两滑块相距最近时,弹簧弹性势能为

D．从开始到两滑块相距最近的过程中滑块A受到的冲量为

10．全球新冠疫情反弹蔓延，中国积极参与国际抗疫合作．如图所示是某公司运送抗疫产品的装置，水平传送带匀速运动，在传送带的右端上方有一弹性挡板．在t = 0时刻有一超规格产品从传送带的左端滑上（速度可视为0），当其运动到弹性挡板所在的位置时与挡板发生碰撞，由于工人没有及时取下产品与挡板发生第二次碰撞，若碰撞时间不计，则从产品开始运动到与挡板第二次碰撞的过程中，运动的图像可能正确的

二、非选择题：本题共5小题，共60分．其中第12题～第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位．

11．（15分）“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示．

（1）实验的五个步骤如下：

A．将带有滑轮的长木板放在水平实验台上并安装打点计时器；

B．将纸带一端固定在小车上另一端穿过打点计时器；

C．把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与小桶相连，把木板的一侧垫高，让小车做匀速直线运动，以补偿阻力；

D．拉动纸带的自由端让小车靠近打点计时器，接通电源后释放小车打出纸带．测出小桶和沙的总重力，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量的数据算出小车的加速度a；

E．更换纸带，改变小桶内沙的质量，重复几次操作．

以上操作中，错误的一步是：________（用步骤前的字母表示）

（2）纠正错误后，实验中打出的某条纸带，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，测得数据如图乙所示，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2．

（3）用不同的几条纸带测得的加速度a和所对应的拉力F（F = mg，m为小桶和沙的总质量，g为重力加速度），可得到小车质量M一定时， a-F的关系如图丙所示．由图可见F较大时图线发生明显弯曲，实验时若不断增加小桶和沙的总质量，那么a将趋向于_______（用题中给出的物理量表示）．

（4）小华同学对实验装置进行了改进，将系着沙桶的细线一端通过动滑轮与固定于长木板的力传感器相连，如图丁所示（滑轮的摩擦和质量不计）．实验时小华没有补偿阻力，他以力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出a-F的图象应是下图中的______图．

（5）小华由a-F图象求得直线部分的斜率为k，则他实验所用小车的质量为        

（用k表示）．

12．（8分）已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2,的质量为m3，真空中的光速为c．

（1) 写出两个氘核聚变为一个的核反应方程，并计算释放的能量；

（2）质量为M的氘核完全聚变为，释放的能量相当于多少煤完全燃烧放出的能量？已知煤的燃烧值为q（题中所用物理量的单位均为国际单位）．

13．（8分）电子产品中常用到发光二极管，其中一种是由半径为R的半球体透明介质和发光管芯组成，管芯发光部分是一个圆心与半球体介质的球心O重合的圆面，PQ为发光圆面的直径，圆弧ABC在半球体介质过球心O的纵截面上， B、D分别为圆弧ABC、BDC的中点，如图所示．由PQ上的M点发出的一条光线经D点折射出后与OB平行，已知θ=75°．求：

（1）半球体介质的折射率及光从该介质射入空气中的临界角；

（2）为使从发光圆面射向半球面上的所有光线都能直接射出，管芯发光圆面的最大面积．

 14．（13分）如图所示，圆形管道内封闭有一定质量的理想气体，K处有一阀门，A处是一固定绝热活塞，C处是质量为2kg、横截面积为1.0×10-3m2的可自由移动的绝热活塞，此时两活塞处于同一水平面上将管内气体分割成体积相等的上、下两部分，温度都为300K，其中上部气体的压强为1.0×105 Pa．现保持下部分气体温度不变，只对上部分气体加热，使C处的活塞缓慢移动到最低点B（不计活塞厚度与摩擦），重力加速度g取10m/s2．求：

（1）可移动活塞在C处时由于自重对下部分气体产生的压强；

（2）可移动活塞到达B处时上部分气体的温度；

（3）保持上、下部分气体温度不变，打开阀门K，向外释放气体，使可移动活塞缓慢回到C处，则释放气体质量与上部分剩余气体质量之比．

15．（16分）如图甲所示，在水平桌面上放置一质量M为0.4kg且足够长的木板，木板上再叠放一质量m为0.1kg的滑块（可视为质点），木板与桌面间的动摩擦因数µ1为0.6，滑块与木板间的动摩擦因数µ2为0.4，开始时滑块与木板均静止．重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给长木板施加一个水平向右持续作用的外力F．

（1）若F = 4N，试求长木板的加速度大小；

（2）若外力F随时间t的变化关系为F = 0.5t，试通过计算在图乙中画出从t = 0时刻开始后滑块与长木板间摩擦力大小随时间变化的图线（要求图线对应的时间超过12s）；

（3）若外力F随时间t的变化关系为F = 0.5t，当滑块相对于木板刚要滑动时撤去外力F，求此时滑块运动的速率，以及当两者都停止运动时滑块相对木板滑动的距离．

苏州市2020~2021学年第二学期学业质量阳光指标调研卷

           高二物理参考答案       2021.6

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．           

二、非选择题：本题共5小题，共60分．

11.（15分）（1）C （3分）   （2）1.27（3分）    （3）g （3分）

  （4）A （3分）   （5） （3分）

12.（8分）解:（1）核反应方程式为H+H→He+n-----------------------------------(2分)

两个氘核聚变前后的质量亏损为：Δm=2m1-（m2+m3）--------(1分)

根据质能方程，释放的能量

ΔE=Δmc2-------------------------------------------------------------------(1分)

ΔE =(2m1-m2-m3)c2--------------------------------------------------------(1分)

（2）质量为M的氘所含氘核数

N =-----------------------------------------------------------------------(1分)

完全聚变为氦3所释放的能量

E=(2m1-m2-m3)c2------------------------------------------------------(1分)

相当于完全燃烧(2m1-m2-m3)c2的煤放出的能量.-------------- (1分)

13.（8分）解：（1）由几何关系得到光线射到D点的入射角 ：

  i=30°-----------------------------------------------------------------(1分)

根据折射律公式------------------------------------------------(1分)

解得-----------------------------------------------------------------(1分)

-------------------------------------------------------------------(1分)

                  C=45°-------------------------------------------------------------------------(1分)

（2）如图所示，由正弦定理得∴

当β=90°时，α最大.

即从P或Q点垂直于PQ发出的光线射到球面上的入射角最大，则：

                   -----------------------------------------------------------------(1分)

所有光能直接射出，应满足sinαm≤sinC 

解得r≤= ---------------------------------------------------------(1分)

管芯发光区域面积最大值为：---------------(1分)

14. （13分）（1）活塞自重产生的压强为  = 2×104Pa-----------------------------(2分)

           （2）对下部分气体分析，做等温变化，

根据玻意耳定律有   ------------------------------------------(1分)

  -----------------------------(1分)           p2=2.4×105Pa----------------------------------------(1分)

对上部分气体分析，当活塞移动到最低点时，对活塞受力分析可得出两部分气体的压强   --------------------------------------------------(1分)

根据理想气体状态方程，有：

-------------------------------------------------------------------(1分)

---------------------------------------------------------------(1分)

代入数据解得： -------------------------------------(1分)

（3）设上部分气体，等温变化，压强回到p0时体积为V 3，根据玻意耳定律有

--------------------------------------------------------------------(1分)

代入数据解得-----------------------------------------(1分)

对应释放气体的等效体积为  ----------------(1分)释放气体与剩余气体质量之比为

-------------------------------------------------------------(1分)

15.（16分） (1)假设长木板与物块相对静止时，对物块受力分析，最大加速度

     -------------------------------------------(1分)

对长木板与物块整体，滑块将要滑动时，由牛顿第二定律

  得：  F0=5N --------------------------------(1分)

长木板与地面最大静摩擦力为  

因为3.0N＜F=4N＜F0，所以物块与长木板共同加速运动，对整体有--------------------------------------------------------(1分)

解得加速度 a=2m/s2-----------------------------------------------------------------(1分)

说明：其他判断方法正确，同样得分；若不作判断，直接求出a=2m/s2得2分.

(2)当F≤3.0N时，两物体均静止，由牛顿第二定律可知f = 0

当3.0N＜F≤5N时，物块和木板共同加速运动，对整体有

可知加速度均匀增大，

对物块，有 其所受摩擦力也均匀增大.

当时，物块相对木板滑动，摩擦力保持不变.

故物块与长木板间摩擦力大小随时间变化的图线为

评分说明：图像起点在6s（1分） ，6s到10s是直线1分，10s对应的横、纵坐标各1分，10s后与横轴平行的直线1分，共5分.   

(3)由第（2）问分析知：，滑块、滑板一起向右加速运动，

           由动量定理∆t - µ1(M+m) g∆t = (M+m)∆v------------------------------------（1分）

            =4N----------------------------------------------------------------------------------（1分）

得撤去外力时滑块的速率v=8m/s -----------------------------------------------（2分）

（其他解法正确同样得分）

撤去作用力后，滑块加速度a2=4m/s2（向左）

对滑板  （向左）-------------------（1分）

故滑块相对于木板向右运动，当M停止时m继续以a2向前减速直至停止

--------------------------------------------------------------------（1分）

解得时间-------------------------------------------（1分）