2020-2021学年湖北省黄冈市高二下学期期末调研考试 物理 word版练习题

湖北省黄冈市2020-2021学年高二下学期期末调研考试

物理试题

本试卷共4页，16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。

★祝考试顺利★

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4.考试结束后，请将答题卡上交。

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44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8～11题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.两个完全相同的透明的玻璃杯中，一杯盛有热水、另一杯盛有等质量的冰水。现向两个玻璃杯中各滴入一滴相同的墨滴，发现玻璃杯中热水比冰水会更快全部变成黑色。造成这一现象的主要原因是

A.水分子间有间距

B.墨滴中的碳粒比水分子重

C.温度越高水分子热运动越剧烈，墨滴中碳粒的无规则运动也越剧烈

D.温度越高分子间的作用力越大

2.关于热力学定律下列说法正确的是

A.气体向真空的自由膨胀是可逆的

B.一定质量的理想气体绝热膨胀时对外做功，气体内能减小

C.空调机既能制热又能制冷，这不遵循热力学第二定律

D.只要技术不断进步，内燃机效率可以达到百分之百

3.在杨氏双缝干涉实验中，绿色平行光源经过双缝后在光屏中间位置附近形成间距相等、明暗相间的绿色亮条纹，下列操作能减小条纹间距的是

A.减小双缝间距     B.换用红色光源     C.减小光照强度     D.减小光屏到双缝的距离

4.下列说法正确的是

A.电子的衍射现象说明运动的电子具有波动性       B.光的偏振现象说明光具有粒子性

C.能量越小的实物粒子，其德布罗意波长越短       D.光的色散说明光具有粒子性

5.2021年科学家们利用14C测年法估测出我国三星堆遗址三号坑的大概年份。其测量依据是：大气中的14N在宇宙射线的轰击下转换为14C，其核反应方程为，14C通过光合作用和新陈代谢作用进入生物体内，生物活着的时候其体内12C和14C的比例保持不变，当生物死后，14C发生衰变，其含量逐渐减少，14C的半衰期约为5700年，其衰变方程为，下列说法正确的是

A.X为光子                   B.生物活着时体内14C不会发生衰变

C.14C发生的是β衰变          D.生物死后11400年，体内14C将完全衰变成14N

6.如图所示为氢原子的能级图，基态能级E0＝－13.6eV，其他能级的能量满足：En＝E0(n＝2，3，4，……)，下列说法正确的是

A.氢原子的发射光谱是连续光谱

B.大量处于不同能级的氢原子向基态跃迁时辐射的光子能量可能为3.10eV

C.一个处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁的过程中可能辐射出能量为1.89eV的光子

D.只有能量值为13.6eV的光子才可以使处于基态的氢原子发生电离

7.一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图中实线所示，a、b两质点与各自平衡位置的距离相等。虚线为t＝0.1s时的波形图，下列说法正确的是

A.该波可能以10m/s大小的速度沿x轴正向传播

B.从t＝0至t＝0.2s时间内，质点a运动的路程为6m

C.a、b两质点受到的回复力总是相同

D.a、b两质点平衡位置间的距离为2m

8.已知处于平衡状态时两个分子之间的距离为r0。若两个分子相距为r(r<r0)，只在它们间的分子力作用下，从静止开始运动，下列说法正确的是

A.两分子远离过程中，分子间的作用力先表现为斥力，后表现为引力

B.两分子远离过程中，分子势能先减小后增大

C.两分子远离过程中，分子间同时存在的斥力减小、引力增大

D.当r＝r0时，两分子动能最小

9.容器内一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其压强－体积图象如图所示，下列说法正确的是

A.从状态A到状态B，每个气体分子的动能都增大

B.A、C两个状态气体内能相等

C.整个过程中气体从外界吸收热量为2×105J

D.C、B两状态下，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不变

10.1931年中国留美学生叶企孙利用X射线测算出普朗克常量的值，这一结果随后在科学界延用16年之久。利用光电效应也可以测定普朗克常量，图甲为光电效应实验原理图，实验中可调节光电管两端的反向电压U使电流表示数恰好为零。通过改变入射光的频率ν重复上述操作，获取若干对ν、U数据，依数据作U－ν图象如图乙所示，已知电子电量为e。则下列说法正确的是

A.普朗克常量可表示为     B.普朗克常量可表示为

C.阴极K的逸出功为eU2        D.阴极K的逸出功为

11.一振动片以频率f做简谐振动，固定在振动片上的两根相同的细杆同步触动水面上a，b两点，在水面上形成稳定的干涉图样。c、d、e是水面上的点，已知a、c、d间的间距均为l，b、e到a的距离均为。若d点是振动加强点，下列说法正确的是

A.e点一定是振动加强点                             B.d点的振动频率为2f

C.在ae连线上，a、e两点间至少存在两个振动加强点    D.水波的传播速度大小可能为

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12.(6分)图甲为“用单摆测定重力加速度”的实验装置示意图，实验中改变细线的长度L并测得相应的周期T，根据实验数据绘得如图乙所示的图象，请回答下面的问题：

(1)在测量周期时，摆球到达            (填“最高点”或“最低点”)位置时，作为计时的开始时刻和停止时刻较好；

(2)若图乙中图象的斜率为k，纵轴截距为b，则当地的重力加速度可表示为            ，小球的半径可表示为            。

13.(10分)制作近视眼镜时需要控制镜片的厚度。某同学猜想：制作相同度数的眼镜，镜片的厚度与其材料的折射率相关。为探究该猜想，他找来度数相同、镜片厚度不同的两副眼镜，以及两个形状相同的半圆形玻璃砖1(与厚镜片材质相同)和玻璃砖2(与薄镜片材质相同)。设计了如下实验：

a.用刻度尺测出半圆形玻璃砖的直径D；

b.在木板上固定一张白纸，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出砖的边界，移走玻璃砖，在纸上标出圆心O、直径AB、AB的垂线OC；

c.将玻璃砖1放在白纸上，使之与边界完全重合，用长直刻度尺MN紧靠A点并与AB垂直放置；

d.调节激光器，使光线沿PO射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点的距离为x1，右侧亮点到A点距离为x0；

e.移走玻璃砖1，将玻璃砖2置于玻璃砖1原来位置，使光线仍沿PO方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，并记下左侧亮点到A点的距离为x2。

(1)画出步骤d、e中对应的光路图；

(2)玻璃砖1的折射率可表示为            ；

(3)测得x1>x2，可知厚镜片材质的折射率比薄镜片材质的折射率         (填“大”或“小”)。该实验主要采用的实验方法是            (选填“放大法”“理想实验法”“替代法”)

14.(9分)2021年4月，福清核电厂5号机组正式授牌，这标志着我国核能发电装机容量突破5000万千瓦。核反应方程是反应堆中发生的许多反应中的一种，mU、mB、mK、mn分别表示、、和中子的质量，光速为c。

(1)求上述反应中一个U核裂变释放的核能；

(2)若核能转化为电能的效率为50%，假设反应堆中裂变全是上述核反应，已知每次核反应中放出的核能E1＝2.8×10－11J，U核的质量约为mU＝3.9×10－25kg，估算目前我国核电站平均每天最多消耗的纯净铀的质量(结果保留两位有效数字)。

15.(13分)如图所示，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为等腰三角形ABC，底角A为120°，BC边长为l，AB面外层涂有不透明的反光物质，一束宽度为的平行光垂直于BC面射向三棱镜，光束的右边界恰好在BC边中点D。不考虑光束在三棱镜内部AC面的反射。

(1)通过计算说明光线在三棱镜内部传播过程中在BC面是否有光线射出？

(2)求光束从三棱镜出射时的方向及出射后光束的宽度。(结果可用根式表示)

16.(18分)如图所示，顶端开口、内壁装有卡口、底部侧壁开有小孔的气缸竖直放置，小孔与装有水银的U形玻璃管相通。现将光滑的活塞从气缸顶端开口处密封住缸内气体，并往活塞的上表面添加沙子，使活塞缓慢下移，直到活塞恰好与卡口接触但无压力，此时U形管两侧水银面高度差h0＝5cm。已知气缸内底到气缸顶部开口处的距离为L＝64cm，活塞横截面积为S＝0.01m2，缸外大气气压强恒定为p0＝75cmHg，水银的密度ρ＝13.6×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。假设缸外大气温度保持在T0＝320K不变，气缸导热良好，缸内气体可看作理想气体，活塞厚度和质量不计，卡口厚度不计，U型管两侧直管足够长，内径极小。

(1)求添加沙子的总质量m以及卡口到气缸底部的距离；

(2)当活塞与卡口接触后，缸外大气温度从T0缓慢降低至T1＝288K，求该过程中U型管右侧直管中液面高度的变化量△h。

黄冈市2021年春季高二年级期末考试

物理试题答案及评分建议

一、选择题（本题共44分。1~7单选，每题4分，选对得4分，选错得0分；8~11多选，全对得4分，选对但不全得2分，选错得0分。）

二、非选择题

12. （6分）

（1）最低点   （2）4π2/k ，  b/k  （每空2分）

13. （10分）

（1）如右图   （3分）

（2）  （3分）

（3）小 ，替代法              （每空2分）

14.（9分）

（1）质量亏损 m= mU-mB-mK-2mn   （1分）

释放的核能 E=mc2 =（mU-mB-mK-2mn）c2 （2分）

（2）目前每天的核电能量为E0=Pt=4.32×1015J （2分）

则每天消耗的核能为E总= =8.64×1015J    （1分）

则每天的核反应的U核个数N=  （1分）

每天消耗的纯净铀质量为M=N mU=1.2×102kg   （2分） 

15.（13分）

（1）光路如图所示   （2分）

在AB面反射遵循反射定律入射角和反射角相等大小等于

 ∠B==30°    （1分）

光线射到BC面上时入射角与反射角大小由几何关系可得

 ∠O3O2H2=∠O1O2H2=90°—∠B=60°   （1分）

在BC面光线发生全反射的临界角为：

 sinα= = < sin60°  （2分）

则光线在BC面发生全反射不能从BC面射出玻璃砖（1分）

（2）光线在AC面入射角由几何关系可得

 ∠O2O3H3=∠C=30°  （1分）

由折射定律可得       n=   （1分）

解得 ∠NO3H4=60°    （1分）

所以从AC面出射光线与BC面平行  （1分）

则出射光线的宽度为 d=tan30°=l   （2分）

16.（18分）

（1）活塞恰好无压力停在卡口处有：

 Mg+p0S= p1S ①（2分）

此时U型管处满足： p1= p0+ρgh0 ②（2分）

联立①②并代入数据可得：   M=6.8kg ③（2分）

此过程中气体经历等温变化过程,则

  p0SL= p1SL1 ④（2分）

代入数值解得： L1=60cm （2分）

（2）缸外大气从T0缓慢降到T1，气体经历了等容变化过程，有

    ⑤（2分）

代入数值解得： p2=72cmHg ⑥（1分）

温度为T=288K时，U型管两侧液面差

 h1=75-72cm=3cm ⑦（1分）

U型管右侧直管液面变化 Δh =  ⑧（2分）

代入数值得： Δh=4cm （2分）