2020-2021学年山西省朔州市怀仁市高二下学期期末考试物理试题 word版

怀仁市2020-2021学年度下学期期末

高二教学质量调研测试

物理Ⅰ卷

（考试时间90分钟，满分100分）

一、选择题（必做题）：本题共8小题，每小题4分，共32分；在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8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，有选错的得0分。

1.黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下列说法错误的是（    ）

A.随温度升高，各种波长的辐射强度都增加

B.随温度降低，各种波长的辐射强度都减弱

C.随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

D.随温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

2.在探究光电效应现象时，某同学分别用频率为的、两单色光照射密封真空管的钠阴极，钠阴极发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，实验得到了两条光电流与电压之间的关系曲线（甲、乙），如图所示，已知，，普朗克常量用h表示。则以下说法正确的是（    ）

A.曲线甲为频率为的光照射时的图像

B.频率为的光在单位时间内照射到钠阴极的光子数多

C.该金属的逸出功为

D.两单色光的频率之比为

3.如图是氢原子能级图，大量处在激发态能级的氢原子向低能级跃迁，a是从能级跃迁到能级产生的光，b是从能级跃迁到能级产生的光。则（    ）

A.在相同的双缝干涉实验装置中，a光产生的干涉条纹比b光更宽

B.在同样的玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度

C.用a光和b光分别照射逸出功为的某金属时，都能发生光电效应

D.a光和b光的光子动量之比为

4.关于下列四幅图的表述，正确的是（    ）

A.图甲表示随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B.图乙中的射线测厚装置是利用射线的穿透能力来自动控制的

C.图丙中电子衍射实验说明：电子的动量越大，物质波的波长越长

D.图丁光电效应现象中，光电流与电压的关系表明遏止电压与光的强度有关

5.关于原子核的结合能，下列说法中不正确的是（    ）

A.原子核的结合能越大，原子核中核子一定结合得越牢固，原子核就越稳定

B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能

C.绝原子核（）的结合能一定小于铅原子核（）的结合能

D.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量

6.在如图所示的理想变压器的电路中，变压器原、副线圈的匝数比为，电阻，电流表和电压表均为理想电表，若电流表的示数为0.5A，电压表的示数为5V，则电阻的大小为（    ）

A. B. C. D.

7.如图所示，边长为L的正方形单匝线圈，电阻为r，外电路的电阻为R，a、b的中点和的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴匀速转动，则以下判断正确的是（    ）

A.图示位置线圈中的感应电动势最大为

B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为

C.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为

D.线圈从图示位置转过的过程中，流过电阻R的电荷量为

8.如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（），其中与平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。质量为m的金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒接入电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，重力加速度为g，则棒在这一过程中正确的是（    ）

A.运动的平均速度大小大于

B.下滑的位移大小为

C.受到的最大安培力大小为

D.产生的焦耳热为

二、选择题（选做题）：本题共5小题，每小题4分，共20分；在每小题给出的四个选项中，第9~12题只有一项符合题目要求，第13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，有选错的得0分。说明：考生从A、B两组题中任选一组做答。（若两组题全做，按A组计分）

A组（3-3）9——13题

9.若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①②③④，其中正确的是（    ）

A.①② B.①③ C.③④ D.①④

10.如图所示，左端封闭右侧开口的U型管内分别用水银封有两部分气体，右侧部分封闭气体的压强为，水银面高度差为h。当左侧部分气体温度升高较小的，重新达到平衡后，h和的变化是（    ）

A.h不变，不变  B.h不变，变大

C.h变小，变小  D.h变小，不变

11.一定质量的理想气体置于体积一定的容器中，在温度为和时，各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图所示。下列说法正确的是（    ）

A.图中曲线给出了任意速率区间的气体分子数目

B.图中两条曲线下面积不相等

C.图中实线对应于气体的内能较大

D.理想气体温度为时，单位时间单位面积上气体分子对器壁撞击的次数多

12.如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略。假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，下列说法正确的是（    ）

A.气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，此过程违反热力学第二定律

B.气体做等温膨胀，分子的平均动能不变，气体的压强不变

C.气体从外界吸收热量，内能变大

D.气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少

13.如图是一定质量理想气体状态变化的图像，图中和平行，和T轴垂直，和T轴平行，延长线经过原点O.由图像可知，下列选项中不正确的是（    ）

A.a→b过程气体压强不变

B.b→c过程气体内能变大

C.c→d过程气体密度变小

D.d→a过程气体放出热量

B组（3-4）9——13题

9.如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，B、C之间的距离为。时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；时刻，振子的速度第一次变为，时刻振子的速度第二次变为。下列说法正确的是（    ）

A.4s内弹簧振子的路程为

B.弹簧振子的振动周期为1.4s

C.时刻与时刻弹簧振子的加速度相同

D.弹簧振子的振动方程为

10.如图甲所示，一列简谐横波在x轴上传播，图乙和图丙分别为x轴上a、b两质点的振动图像，且。下列说法正确的是（    ）

A.波一定沿x轴正方向传播 B.波长一定是8m

C.波速一定是  D.波速可能是

11.如图所示，一横截面为直角三角形的三棱镜，，。一条与面成角的光线射向边，经过边一次反射，再从边射出，且出射光线的折射角为。则这种材料的折射率为（    ）

A. B. C. D.2

12.如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃分成、两束光。下列说法正确的是（    ）

A.光束是红光

B.紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大

C.两束光分别在、段传播时所用的时间相等

D.紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小

13.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4s，下面说法正确的是（    ）

A.这列波的波长是4m

B.这列波的波速是

C.质点Q（）经过0.7s才第一次到达波峰

D.M点以后各质点开始振动时的方向都是向上

三、实验题（10分）

14.某同学在实验室做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验，实验室提供了如下器材：

小灯泡（2.5V，0.5A）

电流表A（量程为0.4A，内阻）

电压表V（量程为3V，内阻）

滑动变阻器（最大阻值，允许通过的最大电流2A）

定值电阻

定值电阻

电源E（电动势为3V，内阻不计）

开关S一个、导线若干

（1）他设计了如图甲所示的实验电路，应选_____（填“”或“”），电流表与并联后的量程为_____A。

（2）利用图甲所示电路进行实验，某次测量时电流表的示数为0.2A，此时电压表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为_____（结果保留两位有效数字）。

（3）通过实验正确作出小灯泡的图线，如图丙所示。现把实验中使用的两个完全相同的小灯泡并联后接到如图丁所示的电路中，其中电源的电动势、内阻，定值电阻，则此时每个小灯泡的实际功率为_____W（结果保留小数点后两位数字）。

四、必做题

15.（13分）图所示，竖直平面内有间距为L且足够长的平行金属导轨、（导轨电阻不计），Q、F之间连接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B。轻质柔软细线跨过光滑轻质定滑轮，两端分别连接质量为2m的重物与质量为m、电阻为r的金属杆。当金属杆在导轨下端时，由静止释放重物，重物下降h时恰好达到稳定速度。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦和接触电阻，重力加速度大小为g。

求：

（1）定值电阻R的阻值；

（2）重物下降h的过程中，流过定值电阻R的电荷量q。

16.（13分）如图甲所示，、是间距且足够长的平行导轨，，导轨的电阻均不计，导轨平面与水平面间的夹角，间连接一个的电阻。有一磁感应强度的匀强磁场垂直于导轨平面向上。将一根质量、阻值为r的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知在此过程中通过金属棒横截面的电荷量，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与平行。

求：

（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数；

（2）离的距离x。

五、选做题（从17、18两题中任选一题做答，若两题全做，按17题计分）

17.（12分）如图所示，“L”形玻璃管粗细均匀，开口向上，玻璃管水平部分长为，竖直部分长为，管中一段水银柱处于静止状态，水银柱在水平管中的部分长为，竖直管中部分长为，已知大气压强为，管中封闭气体的温度为27°，求：

①若对玻璃管中的气体缓慢加热，当竖直管中水银柱液面刚好到管口C时，管中封闭气体的温度升高多少？（保留一位小数）

②若以玻璃管水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管，使玻璃管开口向下，试判断玻璃管中水银会不会流出？如果不会流出，竖直管中水银液面离管中的距离为多少？

18.（12分）如图所示，为折射率，顶角的直角三棱镜的截面，P为垂直于直线的光屏.一束宽度的单色平行光束垂直射向面，经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带.求：

（1）图中编号为b的光线经棱镜后传播方向改变的角度；

（2）在屏P上形成的光带宽度.

答案

一、选择题（必做题）

二、选择题（选做题A组）

二、选择题（选做题B组）

三、实验题

14.【答案】（2分）0.6（2分）1.7（3分）0.15（0.14~0.16）（3分）

四、必做题

15.（1）2r（6分）；（2）（7分）

【详解】

（1）设细线拉力为T，有重物匀速下降时，重物和棒均受力平衡，

，，

，

解得

（2）重物下降h的过程中

、

解得

16.（1）0.5（6分）；（2）2m（7分）

【详解】

（1）由题图乙知，当

由牛顿第二定律、

得

解得

（2）由题图乙可知，金属棒速度稳定时

此时金属棒两端的感应电动势

金属棒受到的安培力

根据物体的平衡有

解得

又因为此过程中通过金属棒横截面的电荷量

有

解得

17.【答案】①98.4K（6分）

②水银不会流出，管中水银液面离管口的距离为（6分）

【分析】

①若对玻璃管中的气体缓慢加热，当竖直管中水银柱液面刚好到管口C时，对气体，先找到气体的状态参量，根据气体的状态变化方程列式求解温度；

②若将玻璃管以水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管，使玻璃管开口向下，假设水银不会流出，根据玻意耳定律求出竖直管中水银面离管中的距离即可进行判断.

【详解】

①开始时，管内封闭气体的压强：

气柱的长度；

气体加热后，当竖直管中水银面刚好到管口C时，管中封闭气柱的长度为；

管中气体压强：

根据气态方程可知：

即

解得

升高的温度：

②若将玻璃管以水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管，使玻璃管开口向下，假设水银不会流出，且竖直管中水银面离管中的距离为，

这时管中气体压强：

管中封闭气柱长：

根据玻意耳定律：

即：

解得

因，假设成立；

因此水银不会流出，管中水银面离管口的距离为.

18.【答案】（1）（6分）；（2）（6分）

【详解】

（1）b光线从面垂直射入棱镜后，传播方向不变，设在面入射角为，折射角为i，则：

由折射定律

由几何关系知

代入数据解得

故由几何关系得，传播方向改变的角度

（2）光路如图，由几何关系有

联立解得在屏P上形成的光带宽度