2020-2021学年江西省吉安市高二下学期期末考试物理试题 解析版

这是一份2020-2021学年江西省吉安市高二下学期期末考试物理试题 解析版，共13页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回，5N•s等内容，欢迎下载使用。
江西省吉安市2020-2021学年高二下学期期末考试物理试题2021.6测试时间：100分钟  卷面总分：100分注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将答题卡交回。一、选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。其中1〜5小题只有一个选项符合要求，第6〜8小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.锝99（）是一种放射性同位素，在现代医学中用于病人的内脏器官造影。锝99的半衰期为6个小时，则下列说法正确的是A.锝99的中子数比质子数多10个B.锝99的核子数比中子数多43个C.经过24小时，1g的锝99会全部发生衰变D.温度升高，锝99衰变会加快2.我国北斗三号使用的氢原子钟是世界上最先进的原子钟。它每天的变化只有十亿分之一秒，它是利用氢原子吸收或释放能量发出的电磁波来计时的。如图所示为氢原子能级图，大量处于基态的氢原子吸收某种频率的光子跃迁到激发态后，能辐射三种不同频率的光子，能量最大光子与能量最小光子的能量差为A.13.6eV B.12.09eV C.10.2eV D.1.89eV3.光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在光度测量、有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。某同学为了测出某光电管阴极的极限频率，设计了如图所示的电路。用频率为的光照射光电管阴极K，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表的示数为时，表的示数刚好为零，换用频率为的光照射光电管阴极K，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表的示数为时，表的示数也刚好为零，则该光电管阴极K的极限频率为A.  B.C.  D.4.2021年东京奥运会即将到来，我国奥运健将正在加大训练，迎接奥运。某运动员做下蹲向上跳起训练，开始时处于下蹲状态，竖直向上跳起后双脚离地的最大高度为0.2m，若运动员蹬地的平均作用力为其体重的3倍，重力加速度大小为，则运动员从蹬地到双脚离地所用的时间为A.0.10s B.0.15s C.0.18s D.0.20s5.下列四个图中，甲、丙图中为铝管，乙、丁图中为塑料管，甲、乙图中小磁铁竖直放置，丙、丁图中小磁铁水平放置，让小磁铁由静止释放，磁铁下落过程中不发生翻转，且不与铝管相碰，不计空气阻力，则小磁铁穿过铝管过程中加速度小于重力加速度的图有ABCDA.甲、乙、丙、丁图  B.甲、丙、丁图C.甲、丙图  D.甲图6.如图所示为远距离输电原理图，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，电流表和电压表均为理想电表。升压变压器原、副线圈匝数比为，发电机的输出电压、输出功率一定，且降压变器原、副线圈匝数比不变，若将增大，则A.输电线损失的功率增大 B.电流表的示数增大C.电压表的示数增大  D.用户消耗的功率增大7.如图甲所示为小型交流发电机的模型，单匝线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴匀速转动，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，电流表为理想电表，线圈的电阻为2Ω，灯泡的电阻也为2Ω，灯泡刚好正常发光，下列判断正确的是 甲  乙A.电流表的示数为1AB.图乙中A时刻，线圈处于中性面C.线圈转动过程中，产生的最大电动势为4VD.线圈转动过程中，穿过线圈的最大磁通量为8.如图甲所示，平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为1m，导轨左端接有阻值为1Ω的定值电阻，整个导轨处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为1T，质量为1kg的金属棒PQ放在导轨上，金属棒接入电路的电阻为1Ω，给金属棒施加一个平行导轨向右的拉力，使金属棒从静止开始做加速运动，金属棒运动的速度与运动的时间关系如图乙所示，金属棒运动过程中始终与导轨垂直，导轨电阻不计，金属棒从，到的过程中，甲       乙A.安培力与时间t成正比 B.拉力F与时间t成正比C.通过金属棒的电量为1C D.安培力的冲量大小为0.5N•s二、非选择题（包括必做题和选做题两部分，其中9〜12题为必考题，所有考生每道题都必须作答。第13〜14题为选做题，考生根据要求作答）（一）必做题9.（5分）用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验，装置如图所示。 甲  乙（1）实验前要调节气垫导轨水平，具体调节如下：开动气泵，向气垫导轨通入压缩空气；调节气垫导轨的调节旋钮，直至滑块放在气垫导轨上的不同位置均能处于      状态，表明气垫导轨水平。（2）在滑块1、2上分别固定有遮光片，用游标卡尺测出滑块1上遮光片的宽度，示数如图乙所示，则此遮光片的宽度为      cm；同样测出滑块2上遮光片的宽度；（3）将质量为（包括遮光片）的滑块1放在光电门1的左侧气垫导轨上，质量为（包括遮光片）的滑块2放在两光电门间的气垫导轨上（位置如图甲所示），用滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后由静止释放滑块1，两滑块通过光电门后分别被制动，与光电门连接的光电计时器记录滑块1通过光电门1、2的遮光时间分别为、，滑块2通过光电门2的时间为，如果表达式            成立，则两滑块在碰撞过程中动量守恒。10.（6分）小王同学用如图甲所示电路研究电磁感应现象，小李同学用如图乙所示电路研究自感现象。甲           乙（1）小王同学实验时发现，闭合开关时，电流表指针向左偏转。电路稳定后，若向右移动滑片，此过程中电流表指针将向      （选填“左”或“右”）偏转，实验结束后，未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除      （选填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。（2）小李同学用图乙中（1）（2）两个电路研究通电自感和断电自感现象，图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。两电路电键S闭合后，会看到：小灯泡A将      （选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄灭”），小灯泡B将      （选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮，然后慢慢熄灭”）；S断开后，小灯泡A将      （选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后熄灭”），S断开后，小灯泡B将      （选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下，然后熄灭”）。11.（10分）如图甲所示，边长为0.5m的正方形金属线框放在匀强磁场中，磁场与线框平面垂直，线框的电阻为2Ω，时刻磁场的磁感应强度大小为，此后磁场磁感应强度增大，线框中电流随时间变化如图乙所示，求时刻：甲             乙（1）线框中电流做功的功率；（2）磁场磁感应强度的变化率；（3）磁场磁感应强度的大小。12.（12分）某同学为了研究碰撞问题，设计了如图所示的装置，半径为R的光滑四分之一圆弧轨道AB和半径为1.5R的光滑半圆弧轨道CD固定在竖直面内，两圆弧轨道的最低点均与光滑水平轨道平滑相切，质量均为m的小球b、c静止在水平面上，将质量为2m的小球a从A点正上方某处由静止释放，小球a刚好从A点进入圆弧轨道，运动到水平面上与小球b发生弹性正碰，此后小球b又与小球c发生正碰并粘在一起，结果，粘在一起的b、c小球恰好能到达D点，不计小球的大小，重力加速度大小为g，求：（1）小球b与小球c碰撞前的速度大小；（2）小球a由A点正上方释放的位置离A点的高度。（二）选做题（请考生从13、14题中任选一题作答。如果多做，则按13题计分）13.【选修3—3】（1）多项选择题（2小题，每题5分。选对1个得2分；2对2个得4分，选对3个得5分，选错1个扣3分，最低得分0分）①关于分子动理论及热力学定律，下列说法正确的是A.布朗运动是指液体成气体中悬浮微粒的无规则运动B.温度高的物体内能不一定大C.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比D.气体从外界吸收热量，其内能一定增加E.物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功②关于固体、液体、气体及物态变化，下列说法正确的是A.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加B.液体的饱和汽压与液体的温度无关C.晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点D.一定质量的理想气体，如果压强增大而温度不变，气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的碰撞次数一定增大E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力（2）（12分）“可燃冰”是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，因其外观像冰，遇火即燃，因此被称为“可燃冰”，已知1m3可燃冰可释放标准状况下的天然气164m3.标准状况下1mol气体的体积为22.4升，标准状况下天然气的密度为0.67k/m3。阿伏加德罗常数取。求：①1cm3可燃冰所含甲烷分子数为多少？②平均每个甲烷分子的质量为多少？（结果均保留两位有效数字）（13分）如图所示，U形玻璃管竖直放置，两管口均封闭，管中有一段水银，左右两管中水银液面高度差为10cm，左管中气柱A长为10cm，右管中气柱B长为20cm，打开左管口的封闭，等水银稳定时，两管中水银液面相平，大气压强为75cmHg，环境温度为300K，求：①未打开左管口的封闭时，A气柱气体的压强大小；②若不打开左管口的封闭，仅给A气柱缓慢加热，则温度升高到多少时，两管中水银液面相平？14.【选修3—4】（1）多项选择题（2小题，每题5分。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，选错1个扣3分，最低得分0分）①关于机械振动的机械波，下列说法正确的是A.介质中质点的振动速度与波的速度相同B.一波源产生的波在不同介质中传播时，波长与波速成正比C.在简谐波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅D.在波的传播过程中，介质中的质点均做受迫振动E.机械波的频率和传播速度均由介质决定②关于电磁波发光的波动性，下列说法正确的是A.两个完全相同的小灯泡发出的光相遇时会发生干涉B.雨后天空中出现彩虹是光的干涉现象C.交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘D.根据电磁波的多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度E.光纤通信利用了光的全反射原理（2）（12分）一列间简谐横波沿直线从质点a传播到质点b，a、b两质点平衡位置间的距离为6m，a、b两质点的振动图像分别如图甲、乙所示，时刻，a、b两质点间有两个波谷，质点a在2s内运动的路程为4m，求： 甲  乙①波传播的速度大小；②写出a、b平衡位置连线中点处质点的振动方程。（3）（13分）如图所示，ABCD是截面为直角梯形的棱镜，放在水平地面上，，，一束平行光以与AB面成的方向照射到AB面上，照射到点的光线折射后刚好射到C点，已知，F为BE的中点，光在真空中的传播速度为c，求：①棱镜对光的折射率；②照射到F点的光线，从F点传播到地面所用的时间（不考虑光在BC面的反射）        吉安市高二下学期期末教学质量检测物理试题参考答案2021.6题号12345678答案BCAACCDCDAD1.【答案】B【解析】锝99的中子数为99－43=56，中子数比质子数多56－43=13个，A项错误；锝99的核子数比中子数多99－56=43个，B项正确；经过24小时，锝99有没有发生衰变，C项错误；温度升高，不改变锝99的衰变快慢，D项错误。2.【答案】C【解析】三种光子的最大能量差为，C项正确。3.【答案】A【解析】根据光电效应方程有，，解得，A项正确。4.【答案】A【解析】设运动员双脚离地时的速度大小为，则，根据动量定理，，解得，A项正确。5.【答案】C【解析】甲、丙图中磁铁在下落过程中，均会在铝管中产生涡流，阻碍磁铁向下运动，因此磁铁下落过程中加速度均小于重力加速度，C项正确。6.【答案】CD【解析】增大，则输送电压增大，由于输送功率一定，则输送电流减小，输电线上损失的功率减小，A项错误；输电线损失的电压减小，降压变压器输入、输出电压均增大，输入、输出电流均减小，电压表的示数增大，电流表的示数减小，B项错误、C项正确；由于输入功率一定，输电线损失的功率减小，用户消耗的功率增大，D项正确。7.【答案】CD【解析】电流表的示数为，A项错误；图乙中A时刻，电流最大，线圈处于与中性面垂直的位置，B项错误；线圈转动过程中，产生的最大电动势为，C项正确；由可知，，D项正确。8.【答案】AD【解析】由题意可知，安培力，A项正确；，得，拉力F与时间不成正比，B项错误；金属棒运动的位移，通过金属棒的电量，C项错误；安培力与时间成正比，因此从到的过程中，安培力的冲量大小为，D项正确。9.【答案】（1）静止  （2）0.55（3）【解析】（1）滑块放在气垫导轨上的不同位置均能处于静止状态，表明气垫导轨水平；（2）游标卡尺的读数为；（3）如果表达式成立，则两滑块在碰撞过程中动量守恒。10.【答案】（1）左  A（2）)慢慢变亮  立即变亮，然后慢慢熄灭  立即熄灭  闪亮一下，然后熄灭【解析】（1）由题意可知，电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，电流表指针向左偏转，电路稳定后，若向右移动滑片，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，回路中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，则电流表指针向左偏转；在完成实验后未断开开关，也未把A.B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路A线圈时，线圈A中的电流突然减少，从而出现断电自感现象，线圈中会产生自感电动势，进而突然会被电击了一下。（2）两电路电键S闭合后，会看到小灯泡A将慢慢变亮，小灯泡B将立即变亮，然后慢慢熄灭；S断开后，小灯泡A立即熄灭，小灯泡B闪亮一下，然后熄灭。11.【答案】（1）0.18W （2）2.4T/s （3）4.6T【解析】（1）时刻，线框中的电流大小为电流做功的功率为（2）根据欧姆定律根据闭合电路欧姆定律解得（3）设时刻，磁场的磁感应强度大小为B，则从到这段时间内根据法拉第电磁感应定律根据闭合电路欧姆定律通过线框截面的电量为由图乙可知解得12.【答案】（1） （2）【解析】（1）设b、c到达D点速度大小为，根据牛顿第二定律有解得设b、c碰撞后的共同速度为，碰撞前b球的速度为，根据动量守恒根据机械能守恒定律有解得（2）设a与b碰撞后，a球的速度为，碰撞前a球的速度为，小球a刚释放的位置离A点的高度为，根据机械能守恒定律a、b碰撞过程动量守恒根据能量守恒有解得13.【答案】（1）①ABE ②ACD（2）①个   （3）①46.25cmHg ②729.7K【解析】（1）①布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，而不是分子的运动，故A项正确；温度是分子平均动能的标志，温度高只能说明分子平均动能大，总的分子动能应该是分子平均动能与分子数的乘积，另外内能还包括分子势能，因此温度高的物体内能不一定大，B项正确；由于气体分子的间距大于分子直径，故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，故C项错误；根据热力学第一定律可得，所以气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，因为当气体可能对外界做的功大于吸收的热量，其内能减小，所以D项错误；物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功，但会引起一些其他变化，例如理想气体做等温膨胀时，吸收的热量就可以全部用于做功，所以E项正确。②一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，虽然温度没有升高，但此过程必须吸热，而吸收的热量使分子之间的距离增大，分子势能增加，故A项正确；液体的饱和汽压与液体的温度有关，B项错误；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故C项正确；一定质量的理想气体，如果压强增大而温度不变，则体积减小，气体分子密度变大，气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的碰撞次数一定增大，故D项正确；当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水分子与玻璃分子间引力的结果，E项错误。（2）①1m3可燃冰可释放164m3的天然气，标准状况下1mol气体的体积为，甲烷物质的量为，则1m3可燃冰所含甲烷分子数为个。1cm3可燃冰所含甲烷分子数为个②平均每个甲烷分子的质量为（3）①设未打开左管中的封闭时，A气柱的压强为，则B气柱的压强为打开左管口封闭至水银稳定后，B气柱的压强为B气柱发生等温变化，则解得②若不打开左管口的封闭，仅给A气柱缓慢加热，当左右两管中水银液面相平时，A气柱气体的压强为根据理想气体状态方程， 解得14.【答案】（1）①BCD ②CDE（2）①20m/s ②（3）① ②【解析】（1）①波的传播速度与介质有关，而质点的振动速度与波的传播速度无关，故A项错误；同一波源，周期不变，由公式可知，一波源产生的波在不同介质中传播时，波长与波速成正比，故B项正确；在简谐波传播方向上不同质点的振动频率和振幅是相同的，故C项正确；波传播的是机械振动形式，后一个质点重复前一个质点的振动，因此介质中的质点做受迫振动，质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移，D项正确；机械波的频率由波源决定，传播速度由介质决定，E项错误。②两个完全相同的小灯泡发出的光也有多种不同的频率，由干涉的条件可知，两个完全相同的小灯泡发出的光相遇时，不一定会发生干涉，故A项错误；雨后天空中出现彩虹是由于太阳光照射到空气中细小的水珠后，白光经水珠折射后分解成多种色光产生的，这是光的色散现象，故B项错误；交通警示灯选用红灯是因为红光波长，更容易发生衍射现象，从而更容易穿透云雾烟尘，故C项正确；由于波源与接收者的相对位移的改变，而导致接收频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，D项正确；光纤通信利用了光的全反射原理，E项正确。（2）①时刻，a、b两质点间有两个波谷，则时刻的波形如图所示由图可知，波从a传播到b需要的时间为波传播的速度大小为②由题可知，质点振动的振幅为质点振动的周期为时刻，a、b平衡位置连线中点处质点处于波峰，则该质点的振动方程为（3）①由题意可知，光线在在AB面上的入射角为由于，，因此为正三角形，因此光线在AB面上的折射角折射率②照射在F点的折射光路如图所示，F为BE的中点，折射光线FO与EC平行，根据几何关系，照射到O点的光线折射后，根据对称性可知，折射光线OG与BC夹角为，方向竖直向下，根据几何关系有因此光从F点传播到地面所用的时间