2021-2022学年青海省西宁市大通县、湟源县高二（下）期末物理试卷（Word解析版）

这是一份2021-2022学年青海省西宁市大通县、湟源县高二（下）期末物理试卷（Word解析版），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年青海省西宁市大通县、湟源县高二（下）期末物理试卷 题号一二三四总分得分       一、单选题（本大题共8小题，共32分）下面列出的是一些核反应方程：，，，其中(    )A. 是质子，是中子，是正电子 B. 是正电子，是质子，是中子
C. 是中子，是正电子，是质子 D. 是正电子，是中子，是质子下列关于电磁波的说法不正确的是(    )A. 电磁波是电磁场由近及远的传播
B. 电磁波在任何介质中的传播速度都为
C. 电磁波也能发生干涉和衍射现象
D. 电磁波由真空进入某种介质时，波长将变短一理想变压器原、副线圈匝数比：：原线圈与正弦交变电源连接，其输入电压随时间的变化关系如图所示．副线圈仅接入一个欧的电阻．则(    )
A. 流过电阻的电流是 
B. 与电阻并联的电压表的示数是
C. 经过分钟电阻发出的热量是 
D. 变压器的输入功率是关于单摆的振动，以下说法正确的是(    )A. 摆球摆到最高点时，所受合外力为零
B. 摆球摆到最高点时，所受合外力指向悬点
C. 摆球摆到最低点时，所受合外力指向悬点
D. 摆球摆到最低点时，所受合外力为零如图为某一时刻简谐横波的图象，波的传播方向沿轴正方向。下列说法中正确的是(    )
A. 此时刻质点的振幅为负值
B. 此时刻质点、的速度相同
C. 此时刻质点、的加速度、速度都为零
D. 此时刻质点正沿方向运动如图，一个三棱镜的截面为等腰直角，为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于边的方向射到边，进入棱镜后直接射到边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为(    )A.  B.  C.  D. 如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是(    )
A.  B.  C.  D. 一个静止的铀核原子质量为放出一个粒子原子质量为后衰变成钍核原子质量为已知相当于的能量．铀核的衰变反应方程为，算出该衰变反应中释放出的核能为(    )A.  B.  C.  D.  二、多选题（本大题共4小题，共16分）如图为氢原子的能级示意图．现有大量氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时会辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是(    )A. 共能辐射出三种不同频率的光
B. 从的能级跃迁到的能级时辐射的光子频率最高
C. 从的能级跃迁到的能级时辐射的光子频率最高
D. 从的能级跃迁到的能级时辐射的光子波长最长
 光从介质射向介质，如果要在、介质的分界面上发生全反射，那么必须满足的条件是(    )A. 是光密介质，是光疏介质
B. 光在介质中的速度必须大于在介质中的速度
C. 光的入射角必须大于或等于临界角
D. 光的入射角必须小于临界角如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐横波在时刻的波动图像，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是(    )
A. 波沿轴正方向传播
B. 再经过时间，质点向左传播到位置
C. 该波可以与另一列频率为的波发生稳定的干涉
D. 波在传播过程中遇到大小的障碍物能发生明显的衍射如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象．由图象可知(    )A. 该金属的逸出功等于
B. 该金属的逸出功等于
C. 入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为
D. 当入射光的频率大于时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
  三、填空题（本大题共3小题，共18分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离然后，接通电源使光源正常工作．

、双缝  、屏  、单缝 、光源 、滤光片 其中正确的顺序应该是______ ；
已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第次映入眼帘的干涉条纹如图所示，图中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图中游标尺上的读数；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图所示，此时图中游标尺上的读数 ______  ；
利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹或暗纹间的距离 ______  ；这种色光的波长 ______  ．在用单摆测量重力加速度的实验中
为了提高周期的测量精度，下列哪种做法是可取的______
A.用秒表直接测量一次全振动的时间
B.用秒表测至次全振动的时间，计算出平均周期
C.在平衡位置启动秒表和结束计时
D.在最大位移处启动秒表和结束计时
某位同学先测出悬点到小球球心的距离，然后用秒表测出单摆完成次全振动所用的时间请写出重力加速度的表达式______用所测物理量表示
在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______选填“偏大”、“偏小”或“不变”一位同学用“插针法”测两面平行的玻璃砖的折射率
该同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以点为圆心，为半径画圆，交延长线于点，过点和点作垂线分别交于点和点，如图所示。测量有关线段长度，可得玻璃的折射率______。用图中线段字母表示
这种方法能否测量两面不平行的玻璃砖的折射率______填能或否。 四、计算题（本大题共3小题，共34分）某发电站通过燃烧煤来发电．发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率是，输出电压是，升压器原副线圈的匝数之比为：，输电线的总电阻为，用户需要电压为则：
输电线上损失的电功率为多少？
降压器原副线圈的匝数比为多少？
一列简谐横波图象如图所示，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，已知，问
这列波的可能波速的表达式？
若波向左传播，且，波速多大？
若波速，则波向哪个方向传播？
如图所示，是三棱镜的一个截面，其折射率为现有一细束平行于截面的光线沿方向射到棱镜的面上的点，，入射角的大小为，且已知真空中的光速，求：
光在棱镜中传播的速率；
此束光进入棱镜后从棱镜射出的方向和位置．不考虑面的反射．

答案和解析 1.【答案】 【解析】解：
根据电荷数守恒、质量数守恒，知的电荷数为，质量数为，为正电子，的电荷数为，质量数为，为中子，的电荷数为，质量数为，为质子，故D正确，ABC错误。
故选：。
根据核反应方程的质量数和电荷数守恒求出、、分别表示什么粒子。
本题比较简单，解决本题的关键知道核反应中电荷数守恒、质量数守恒，知道常见的粒子的电荷数和质量数。
 2.【答案】 【解析】解：、周期性变化的电场与周期性变化磁场交替产生，由近及远传播，形成电磁波，故A正确；
B、不同波长的电磁波，在真空中的传播速度是等于光速，在介质中传播速度小于光速，故B错误；
C、根据干涉和衍射是波特有的现象，可知电磁波也能发生干涉和衍射现象，故C正确；
D、根据公式，可知电磁波由真空进入某种介质时，波速变小，根据公式，频率不变，波长变短，故D正确。
本题选择不正确的，
故选：。
根据电磁波的产生机理判断；电磁波在介质中传播速度小于光速；电磁波具有波的一切特性，能够发生干涉、衍射现象；根据公式和公式判断。
本题考查了电磁波产生机理和传播特性，注意电磁波形成条件，及周期性变化与均匀变化的区别。
 3.【答案】 【解析】解：、由图象可知，电压的最大值为，所以有效值为，
根据原、副线圈匝数比：：可得，副线圈的有效电压为，
所以流过电阻的电流是，故A错误．
B、电压表的示数是电压的有效值，为，故B错误；
C、经过分钟电阻发出的热量是，故C错误；
D、输入功率和电阻的功率相等，所以，故D正确．
故选：．
根据电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．
掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．
 4.【答案】 【解析】解：、单摆摆球摆到最高点时，回复力是重力沿圆弧方向上切向分力，合外力不为零，故A错误；
B、摆球摆到最高点时，所受合外力沿切线方向，与摆线方向相互垂直，故B错误；
、摆球摆动过程中，经过平衡位置，即平衡位置时，摆球受重力和拉力，因做圆周运动，所以合力不为零，合外力指向悬点，故C正确，D错误。
故选：。
单摆在运动过程中的回复力是重力沿圆弧方向上切向分力．对于单摆，在平衡位置，回复力为，合力不为，且垂直速度方向也存在向心加速度。
解决本题的关键掌握单摆做简谐运动的特点，注意在平衡位置，回复力为，但此时小球做圆周运动，存在向心加速度。
 5.【答案】 【解析】解：、振幅是指质点振动过程中达到的最大位移，没有正负，故A错误；
B、根据图象可以知道，该时刻两点正处于平衡位置，其速度最大，但点的速度向上，点的速度向下，故B错误；
C、、两点处于位移最大处，根据简谐运动的特征可知，两点的加速度最大，速度为零，故C错误；
D、波的传播方向沿轴正方向，由波形平移法得知，点正沿方向运动，故D正确。
故选：。
由波动图象能直接读出位移关系，明确振幅的定义；由波的传播方向确定出各质点的振动方向．根据加速度与位置的关系分析、的加速度关系。
简谐波是一种理想的模型，在位移相同时，速度大小一定相等，但速度方向不一定相同，质点的速度方向可由波形平移法或带动法进行分析。
 6.【答案】 【解析】解：三棱镜的截面为等腰直角，光线沿平行于边的方向射到边，则第一次折射时的入射角等于，
射到边上，并刚好能发生全反射。则有，
由折射定律可得：，
所以由上两式可得：。
故选：。
 7.【答案】 【解析】解：将交流与直流通过阻值都为的电阻，
设直流电流为，则根据有效值的定义有：
解得：
故选：。
根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．
对于非正弦式电流可根据有效值的定义求解有效值．常见题型，要熟练掌握．
 8.【答案】 【解析】解：该衰变反应质量亏损
 ，
根据爱因斯坦质能方程可得发出的核能：
  ，
故A正确，BCD错误；
故选：。
根据质量亏损，结合爱因斯坦光电效应方程求出释放的核能。
解决本题的关键是掌握爱因斯坦质能方程的应用。
 9.【答案】 【解析】解：、根据知，大量氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时会辐射出种不同频率的光，故A错误。
B、和间的能级差最大，辐射的光子频率最高，故B正确，C错误。
D、和间的能级差最小，辐射的光子频率最小，波长最长，故D正确。
故选：。
根据数学组合公式分析大量氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时辐射不同频率光子的种数；两能级间的能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，两能级间的能级差越小，辐射的光子频率越小，波长越长．
解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即，知道能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越短．
 10.【答案】 【解析】解：、光从介质射向介质，要在、介质的分界面上发生全反射，则是光密介质，是光疏介质。故A正确。
B、由上分析得知，的折射率大于的折射率，由得知，光在介质中的速度小于在介质中的速度。故B错误。
C、要发生全反射，则光的入射角必须大于或等于临界角。故C正确，D错误。
故选：。
产生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于或等于临界角．根据这个条件进行选择．
本题关键要掌握全反射的条件，对于全反射的条件可以根据折射定律理解记住，两个条件缺一不可．基础题．
 11.【答案】 【解析】解：、从乙图可知，时刻，质点正在平衡位置向方向运动，由同侧法判断可得：波沿轴负方向传播，故A错误；
B、点只能上下振动，不能“随波逐流”，故B错误；
C、根据图乙可知周期，则频率，所以该波可以与另一列频率为的波发生稳定的干涉，故C正确；
D、发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长短或相差不多，此波波长为，而障碍物的尺寸大小，则能发生明显的衍射现象，故D正确；
故选：。
由同侧法根据质点的运动方向判断波的传播方向，稳定的干涉需要两列波频率相同；发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸比波长短或相差不多。
本题考查了振动图像与波动图像的关联，波的干涉和衍射现象以及多普勒现象。基础题，要掌握由质点的振动方向判断波的传播方向的方法，以及各种波的现象产生的条件。
 12.【答案】 【解析】解：、根据得，金属的截止频率等于，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，逸出功等于，则，故A错误；B正确；
C、根据光电效应方程可知，入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为故C正确，也错误．
故选：．
根据光电效应方程得出最大初动能与入射光频率的关系，结合图线的斜率和截距进行分析．
解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系．
 13.【答案】或者；；； 【解析】解：双缝干涉实验让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以让白炽灯光通过滤光片，再经过单缝形成单色光，再通过双缝．故自光源起合理的顺序是或者；．
图中，游标卡尺的主尺读数为，游标读数为，
所以最终读数为．
两个相邻明纹或暗纹间的距离
根据，得：
故答案为：或者；；；．
根据双缝干涉测光的波长，首先需要单色光，让单色光通过双缝在光屏上形成干涉图样，从而即可求解；
游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．游标分度，每一分度表示的长度为；
根据求出相邻明条纹或暗条纹的间距，再根据公式，求出该色光的波长．
解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．要掌握干涉条纹的间距公式，知道是相邻条纹的间距．
 14.【答案】   偏小 【解析】解：、直接测量一次全振动的时间较短，不利于减小误差．故A错误；
B、用秒表测至次全振动的时间，计算出平均周期，利于减小误差，故B正确；
C、在平衡位置启动秒表开始计时，在平衡位置结束计时，因为速度最大，误差比较小；故C正确，D错误；
故选：；
根据单摆的周期公式，有：

解得：

在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长；
计算时，摆长的测量值偏小，根据公式，故重力加速度的测量值偏小；
故答案为：；；偏小．
直接测量一次全振动的时间较短，不利于减小误差；在平衡位置启动秒表开始计时，在平衡位置结束计时，因为速度最大，误差比较小；
根据单摆的周期公式推导出重力加速度表达式，根据该表达式分析误差情况；
本题关键是明确偶然误差和系统误差的减小方向，对系统误差，要推导出重力加速度的表达式分析．
 15.【答案】  能 【解析】解：图中作为入射光线，是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为，折射角为，则由几何知识得到：
，
，又，
则折射率为：
。
用插针法“测定玻璃砖折射率”的实验原理是折射定律为：
只要作出光路图，能找出入射角和折射角即可求出折射率，所以本方法可以求出不两边不平行的玻璃砖的折射率；
故答案为：；能。
根据几何知识求出入射角和折射角的正弦值，再求解折射率。
根据折射定律进行分析，明确实验原理，即可确定能否求出折射率。
本题考查了插针法测量玻璃砖折射率的实验，关键是明确明确实验原理，记牢注意事项，明确实验方法的准确应用。
 16.【答案】解：根据得，升压变压器的输出电压，
则输电电流，
输电线上损耗的功率．
降压变压器的输入电压，
则降压变压器原副线圈的匝数比．
答：输电线上损失的电功率为．
降压器原副线圈的匝数比为：． 【解析】根据发电机的输出电压，结合电压比等于匝数比求出升压变压器的输出电压，根据求出输电线上的电流，从而得出输电线上损失的功率．
根据输电线上损失的电压得出降压变压器的输入电压，结合电压之比等于匝数比求出降压变压器原副线圈的匝数比．
解决本题的关键知道变压器原副线圈电压比、电流比与匝数比的关系，知道升压变压器的输出电压等于电压损失和降压变压器的输入电压之和．
 17.【答案】解：若波向右传播，根据波形的周期性，

同理可得，若波向左传播，
若波向左传播，且，则由得：

假设波向右传播，将代入得，，，假设成立，故波向右传播
答：这列波的可能波速的表达式为：或；
若波向左传播，且，波速；
若波速，则波向右传播 【解析】由于波形的周期性和双向性，故应分情况讨论；
当，且波向左传播时，波速为定值，代入的表达式即可；
由的表达式可求解。
本题是两个时刻的波形问题，关键要理解波的周期，即重复性，根据题设条件得到波速的通项，注意多解性。
 18.【答案】解：光在棱镜中传播的速率为
由题光在面上入射角的正弦，由折射定律得
  
得：，得
由几何关系得，光线在面上的入射角
设临界角为，则由得
  
可知
则光线在面的入射角
故光线在面上发生全反射后，根据几何知识和反射定律得知，光线垂直面射出棱镜．
由图可知，出射点到的距离为：
答：光在棱镜中传播的速率是，
此束光线射出棱镜后的方向垂直面，出射点到的距离为． 【解析】光在棱镜中传播的速率应根据公式求解．
已知折射率和入射角的正弦，根据折射定律求出折射角．由公式求得临界角由几何知识求出光线射到面的入射角，根据入射角与临界角的大小关系，判断光线在面上能否发生全反射，再进一步确定此束光线射出棱镜后的方向和位置．
本题是折射定律、光速公式和全反射知识的综合应用．当光从光密介质射入光疏介质时要考虑能否发生全反射．