（物理）浙江省湖州市2019-2020学年高二（下）期末调研测试物理试题

2019学年第二学期期末调研测试卷

高二物理

考生须知：

1. 本卷共四大题，22小题，满分100分，考试时间90分钟；

2. 所有解答均答在答题纸上，选择题部分需用2B铅笔填涂，其他试题用黑色字迹的笔在相应区域答题；

3. 本卷无特殊说明，重力加速度g取10m/s2。

一、选择题I（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求，不选，多选，错选均不得分）

1.用国际单位制基本单位表示普朗克常量h的单位，下列正确的是（　　）

A. J·s B. N·m C. kg·m2·s-1 D. 无单位

【答案】C

【解析】

【详解】普朗克常量的单位为，根据

知

根据

知

联立得

故选C。

2.下列各种力的名称，是按照力的性质命名的是（　　）

A. 动力 B. 分力 C. 回复力 D. 核力

【答案】D

【解析】

【详解】A．动力是按效果命名的，故A错误；

B．分力是按效果命名的，故B错误；

C．回复力是按效果命名的，故C错误；

D．核力是按性质命名的，故D正确。

故选D。

3.关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　）

A. 伽利略最早通过实验和逻辑推理得出了自由落体运动是匀变速运动

B. 自由落体运动的位移与下落时间成正比

C. 无风晴天时高处下落的树叶做自由落体运动

D. 自由落体的加速度在地球上各处是相等的

【答案】A

【解析】

【详解】A．伽利略在研究自由落体运动时，首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，最早地把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而得出了自由落体运动是匀变速运动，故A正确；

B．由自由落体运动运动规律可得，自由落体运动的位移h与下落时间t有

故h与t2成正比，故B错误；

C．无风晴天时高处下落的树叶除受到自身重力外，还受到空气阻力的作用，所以不是自由落体运动，故C错误；

D．自由落体的加速度在地球上各处是不相等的，大小与物体位置所在的纬度有关，随着纬度的升高而增大，故D错误。

故选A

4.如图所示，倾角为θ的固定斜面上有一个滑块M，平行于斜面的上表面放一个质量为m的物块，M和m一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（　　）

A. 物块m不受摩擦力作用 B. 物块M对m的摩擦力方向沿斜面向上

C. 物块m对M的摩擦力方向沿斜面向上 D. 物块M受6个力作用

【答案】B

【解析】

【详解】ABC．由于M和m一起沿斜面匀速下滑，图中物块m为研究的对象，m受到重力、斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力，由牛顿第三定律可知，物块m对M的摩擦力方向沿斜面向下，故AC错误，B正确；

D．以M为研究对象，受重力、斜面的支持力和滑动摩擦力，m的压力和静摩擦力，共5个力，故D错误。

故选B。

5.如图甲为某热气球示意图，图乙是它某次升空过程中的v-t图象（取竖直向上方向为正方向），则以下说法正确的是（　　）

A. 0～10s内，热气球的平均速度为5m/s B. 30～40s内，热气球竖直向下运动

C. 30～40s内，吊篮中的人处于失重状态 D. 0～40s内，热气球的总位移为125m

【答案】C

【解析】

【详解】A．0～10s内，热气球向上做匀加速直线运动，所以的平均速度为

故A错误；

B．由题图可知30～40s内，热气球速度为正，向上运动，故B错误；

C．30～40s内，热气球向上减速时，吊篮中的人处于失重状态，故C正确；

D．由v-t图线与时间轴围成的面积等于位移的大小，得热气球的总位移为

故D错误。

故选C。

6.关于光的偏振现象下列说法正确的是（　　）

A. 光的偏振现象说明光是纵波

B. 拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰

C. 一束自然光通过某偏振片时，只有振动方向与该偏振片透振方向垂直的光波才能通过

D. 一束自然光入射到两种介质的分界面上，只有当反射光与折射光线之间夹角恰好是90°时，反射光是偏振光

【答案】B

【解析】

【详解】A．光的偏振现象说明光是横波，故A错误；

B．拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰，这是利用光的偏振现象，故B正确；

C．只有振动方向和透振方向互相平行的光才能通过偏振片，故C错误；

D．一束自然光入射到两种介质的表面时，一定有反射光线，如果折射光线与反射光线垂直，反射光为偏振光，故D错误。

故选B。

7.如图所示，质量为M的木块A放在光滑水平面上，其上固定一竖直轻杆，长为l的细线系于轻杆上端O点处的钉子上，细线另一端系一质量为m的球C。现将球C拉起使细线水平伸直，然后静止释放。则在球C摆动过程中（　　）

A. 木块A保持静止 B. 球C的机械能守恒

C. A、C构成的系统动量守恒 D. A、C构成的系统水平方向上动量守恒

【答案】D

【解析】

【详解】AD．小球C和木块A组成的系统在水平方向不受外力，水平方向动量守恒，小球在往下摆动过程水平中方向有分速度，木块A必定会向相反方向运动，故A错误，D正确；

B．小球的部分机械能会转移给物块A，小球机械能减小，故B错误；

C．A、C构成的系统竖直方向合外力不为零，动量不守恒，故C错误；

故选D。

8.在技术中可以利用光的干涉原理检测各种镜面的平整度，在被检测平面上放一个透明的样板，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，下面有关说法中正确的是（　　）

A. 用不同颜色的光照射时亮条纹的位置不变

B. 样板平面上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹

C. 空气劈尖上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹

D. 被检测平面上下表面的反射光干涉形成明暗相间的条纹

【答案】C

【解析】

【详解】A．用不同颜色(即波长不同)的光照射时，波程差变化，则亮条纹的位置发生变化，故A错误；

BCD．根据薄膜干涉的产生原理，形成明暗相间的条纹是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，故BD错误，C正确。

故选C。

9.如图为实际测得的不同原子核的比结合能图线，以下说法正确的是（　　）

A. 核子数越多的原子核比结合能越大

B. 比结合能越小原子核越稳定

C. 裂变时放出能量是因为它的比结合能比产生的新核大

D. 和聚变时能放出巨大的能量是因为生成的新核的比结合能大

【答案】D

【解析】

【详解】A．核子数越多的原子核结合能越大，但比结合能为结合能与核子数之比，由图可知，核子数越多的原子核比结合能不一定越大，故A错误；

B．比结合能越大的原子核结合得越牢固即越稳定，故B错误；

C．裂变时放出能量是因为它的结合能比产生的新核大，故C错误；

D．由图可知，中等质量核的比结合能大，所以和聚变时能放出巨大的能量是因为生成的新核的比结合能大，故D正确。

故选D。

10.如图所示，把茶杯压在一张白纸上，第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出；第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是（　　）

A. 第二次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些

B. 第一次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些

C. 第二次拉出白纸过程中，茶杯增加的动量大一些

D. 第一次拉出白纸过程中，纸给茶杯的冲量大一些

【答案】C

【解析】

【详解】AB．两次拉动中，茶杯和纸之间均发生相对滑动，因此受到的均为滑动摩擦力，因压力不变，则由f=μFN可知，两次拉动时纸给茶杯的摩擦力相同，故AB错误；

C．第二次慢拉动白纸过程中，摩擦力作用时间长，则产生的冲量较大，根据动量定理可知，茶杯获得的动量大一些，故C正确；

D．第一次迅速拉动白纸过程中，摩擦力作用时间短，故纸给茶杯的冲量小一些，故D错误。

故选C。

11.根据研究光电效应现象的实验电路图和得到的图像，下列说法正确的是（　　）

A. 将电路图中的电源反向时光电流为零

B. 在光照条件不变的情况下，所加电压越大，光电流越大

C. 乙图说明入射光的强度越大，遏止电压越大

D. 乙图说明用蓝光照射时遏止电压比用黄光照射时大

【答案】D

【解析】

【详解】A．将电路图中的电源反向时即为反向电压，只要小于反向截止电压逸出的光电子都能到达阳极，即能形成光电流，故A错误；

B．随着正向电压的增大，光电流增大，增大到一定程度，电流达到饱和，不再增大，故B错误；

C．由公式

可知，遏止电压与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故C错误；

D．由公式

由于蓝光的频率大于黄光的频率，则蓝光照射时遏止电压比用黄光照射时大，故D正确。

故选D。

12.小利在用擦窗器擦窗时发现了一个有趣的现象：浸透水的擦窗器擦头悬空静止一段时间后就不再向下滴水，当她握住把手让擦窗器上下做简谐振动时，发现某些时间内又有水滴滴下而某些时间内没有水滴滴下，如图甲所示，若规定向上为速度正方向，则擦窗器的速度—时间关系可用如图乙表示，则图示有水滴出的情形可能发生在时间段（　　）

A. 0～t1或t3～t4 B. 0～t1或t2～t3 C. t1～t2或t2～t3 D. t1～t2或t3～t4

【答案】A

【解析】

【详解】由于浸透水的擦窗器擦头悬空静止一段时间后就不再向下滴水，即水的重力与擦窗器的吸附力相等，规定向上为速度正方向，0～t1时间内擦窗器向上做加速运动，擦窗器内的水处于超重状态，相当于水的重力增大，则此过程中有水滴出，同理可知，t3～t4时间内擦窗器向下做减速运动，即水处于超重状态，相当于水的重力增大，则此过程中有水滴出，t1～t2或t2～t3时间内水处于失重状态，相当于水的重力减小，则此过程中没有水滴出，故选A。

13.四块质量均为m、形状相同的坚固石块两个侧面间所夹的圆心角均为30°，其中3与1、1与2、2与4之间摩擦力可以忽略，而3、4与地基A、B间接触面粗糙，现将四块石块与地基垒成如图形状，图中第1、2块间的接触面是竖直的，则下列判断正确的是（　　）

A. 地基A对石块3的摩擦力为 B. 石块1、2间无相互作用力

C. 石块2、4间的作用力为mg D. 地基B对石块4的摩擦力为零

【答案】A

【解析】

【详解】A．先对石块1进行受力分析，如图所示

根据几何关系可知

根据平衡条件可得

设地基A对石块3的摩擦力的方向为沿斜面向上，对石块1、3整体受力分析，如图所示

根据正交分解，可得沿斜面方向上有

解得，即地基A对石块3的摩擦力大小为，方向沿斜面向下，故A正确；

B．由A分析可知，石块1、2间的相互作用力为，故B错误；

C．同理可知，石块2、4间的作用力与石块1、3间的作用力相等，即为，故C错误；

D．同理可知，地基B对石块4的摩擦力为与地基A对石块3的摩擦力大小相等，为，故D错误。

故选A。

二、选择题II（本大题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错的得0分）

14.一个质量为m1的氘核（）和一个质量为m2的氚核（）聚合成一个质量为m3的氦核（）时放出一个质量为m4的新粒子，光速为c。下列说法中正确的是（　　）

A. 该核反应过程的方程是 B. 由核反应过程质量守恒可知

C. 此核反应放出的能量等于 D. 该核反应与原子弹爆炸过程的核反应是同一类型

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，可知该核反应过程的方程是

故A正确；

B．在聚变反应中的质量亏损为

则有

故B错误；

C．聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，故光子能量为

故C正确；

D．该核反应是核聚变反应，而原子弹爆炸过程的核反应是核裂变反应，故D错误。

故选AC。

15.两种单色光分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。图丙中有一半圆形玻璃砖，O是圆心，MN是法线，PQ是足够长的光屏。甲光以入射角i由玻璃砖内部射向O点，折射角为r。下列说法正确的是（　　）

A. 真空中甲光光子的动量大于乙光光子动量

B. 甲光从玻璃射向空气发生全发射临界角C满足

C. 若乙光恰好能使某金属发生光电效应，则甲光不可能使该金属发生光电效应

D. 丙图入射光若是包含甲乙两种成分的复色光，则在PQ屏上形成的两个光斑中乙光光斑在右边

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．甲光波长比乙光的长，根据

故真空中甲光光子的动量比乙光的小，故A错误；

B．根据折射定律有

根据

得

故B正确；

C．由于甲光频率低，能量小，若乙光恰好能使某金属发生光电效应，则甲光不可能使该金属发生光电效应，故C正确；

D．同种介质对频率大的光折射率大，入射光若是包含甲乙两种成分的复色光，乙光频率高，偏折角度大，则在PQ屏上形成的两个光斑中乙光光斑在右边，故D正确。

故选BCD。

16.如图甲所示氢原子光谱中，给出了可见光区四条谱线对应的波长，玻尔的氢原子能级图如图乙所示。已知普朗克常量J·s。可见光光子的能量范围约为1. 61eV～3. 11eV，则（　　）

A. 同一玻璃对谱线所对应的光要比谱线所对应的光的折射率小

B. 谱线对应的光子能量约为10. 2eV

C. 谱线对应的光子是氢原子从n=6跃迁到n=2能级时发出的

D. 处在基态的氢原子至少要用光子能量为12. 09eV的光照射才能使其发出可见光

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．谱线所对应的光要比谱线所对应的光的波长更长，谱线所对应的光要比谱线所对应的光的频率低，故谱线所对应的光折射率较小，故A正确；

BC．根据

以及

联立得

可见谱线对应的光子是氢原子从n=6跃迁到n=2能级时发出的，故B错误，C正确；

D．处在基态的氢原子跃迁到n=3能级并往n=2能级跃迁即可发出可见光子，此时所需能量最小为12. 09eV，故D正确。

故选ACD。

三、实验探究题（本大题共2小题，共14分）

17.（1）小明采用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系实验”，他将长木板右端适度垫高以平衡小车所受的摩擦力，他的这个操作的目的是为了________

A. 使重锤的重力等于细线所受的拉力

B. 使重锤的重力等于小车所受的合力

C. 使细线对小车的拉力等于小车所受的合力

（2）通过实验，小明得到如图乙所示的一段纸带，选A为起点后，每隔一个点标记为计数点（图中B、C、D、E等），测得AB=0. 72cm，AC=2. 21cm，AD=4. 47cm，AE=7. 51cm。已知计时器打点时间间隔是0. 02s，则打点计时器打C点时小车的速度为________m/s，该小车的加速度为________m/s2（结果均保留两位有效数字）；根据实验装置和计算结果，判断实验中存在的一个错误是________。

【答案】    (1). C    (2). 0. 47    (3). 4. 8    (4). 牵拉小车的物体质量没有满足远小于小车质量的条件（没有满足m<<M）或者“悬挂的重锤重量太大”

【解析】

【详解】（1）[1]ABC．“探究加速度与力、质量的关系实验”是加速度、合外力质量的关系，所以平衡摩擦力的目的就是使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，故选C。

（2）[2]相邻两个计数点的时间间隔

C点时小车的速度

（2）[3]小车的加速度

（2）[4] 因为加速度值过大，小车运动的太快，再结合实验装置分析得出，没有满足牵拉小车的物体质量远小于小车质量的条件（没有满足m<<M）或者“悬挂的重锤重量太大”。

18.某同学利用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率。

(1)将方格纸用图钉钉在平木板上，在一条直线上画出界面A1A2和入射光线，在入射光线上竖直插上两枚大头针P1、P2，放上玻璃砖发现其下边界B1B2刚好在方格纸的另一条线上；接着在另一侧垂直纸面插上两枚大头针P3、P4，其中在插P3时应使其遮挡住________。

(2)移去大头针和玻璃砖，过P3、P4所在处作出射光线，在坐标纸上记录的情况如图甲所示。虚线是以入射点O为圆心作出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为__________。（结果保留两位有效数字）

【答案】    (1). P1、P2在玻璃砖中的像    (2). 1.5

【解析】

详解】(1)[1]为了测量玻璃的折射率，先在坐标纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1、P2，再在另一侧竖直插上两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，使P4挡住P3及P1、P2的像。

(2)[2]根据折射定律有

19.某实验小组同学利用单摆测当地重力加速度：

(1)为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用________。（用器材前的字母表示）

A．长约1.0m的柔软细线                　B．长约30cm的柔软细线

C．直径约为1.8cm的塑料球            　D．直径约为l.8cm的铁球

E．最小刻度为1cm的米尺                F．最小刻度为1mm的米尺

(2)小组同学实验装置如图乙所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动并测量其周期T，改变摆线长度L多次实验，获得多组T、L数据，根据实验数据，利用计算机作出图线，并根据图线拟合得到方程。由此可以得出当地的重力加速度g=_________m/s2。（取，结果保留3位有效数字）

【答案】    (1). ADF    (2). 9.76

【解析】

【详解】(1)[1]根据

得

知需要测量摆长，摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和，所以选择长约1.0m的柔软细线；为了减小空气阻力的影响，应选择体积小，密度大的小球，故选择直径约为的铁球；要测量摆长，所以需要最小刻度为的米尺，故选ADF。

(2)由(1)可知

知图线的斜率

解得

四、计算题（本大题共4小题，共41分）

20.为了节约经过高速公路收费站的时间，现在汽车多选择ETC通道自动完成缴费，如图1所示。其过程可以简化为图2的模型，汽车以速度行驶到缴费通道入口前某一位置开始做匀减速运动，到达通道入口位置时速度降到v=6.0m/s，然后匀速通过长为L=12m的通道，到达通道出口处后再匀加速到。设汽车匀减速过程的加速度大小，匀加速过程加速度为，汽车可看成质点，试求：

(1)汽车匀减速过程的时间和匀加速过程的时间；

(2)汽车匀减速过程的位移和匀加速过程的位移。

【答案】(1)2.5s，5s；(2)27.5m，55m

【解析】

【详解】(1)减速过程

s

加速过程

s

(2)汽车匀减速过程的位移

m

匀加速过程的位移

m

21.质量为M=1. 0kg的长木板A在光滑水平面上以的速度向左运动，某时刻质量为m=0. 5kg的小木块B以的速度从左端向右滑上长木板，经过时间t=0. 6s小木块B相对A静止，求：

（1）两者相对静止时的运动速度v；

（2）从木块滑上木板到相对木板静止的过程中，木板A的动量变化；

（3）小木块与长木板间的动摩擦因数。

【答案】（1）1m/s    ，方向水平向右；（2）1. 5kgm/s；（3）0.5

【解析】

【详解】设水平向右为速度正方向

（1）从开始到相对静止水平方向动量守恒

解得

v=1m/s

方向水平向右。

（2）长木板的动量变化

=1. 5kgm/s

（3）对小木块B，根据动量定理得

解得

22.一列振幅为的简谐横波沿x轴正向传播，在时刻的波形如图所示，时，x=9m处的质点Q处在波峰位置，试回答下列问题：

（1）若该简谐横波的周期大于0.5s，试求这列波的波速；

（2）若该简谐横波的周期大于0.3s，且已知t2时刻x=18m处的质点已经处于振动状态，试求x=12m处的质点P在t1到t2时间内运动的路程s。

【答案】（1）8m/s；（2）

【解析】

【详解】（1）由题意，波在0.5s内传播的距离小于一个波长，即x=5m的振动情况传到了Q点，设波速为v，则有

（2）由题意，波在0.5s内传播的距离小于2个波长，即可能x=5m的振动情况传到了Q点

或想象中的x=-3m的振动情况传到了Q点

由于x=18m处的质点已经处于振动状态，则

Δx=12m

可知：x=0处的振动情况传到了P点，P点已振动周期，所以

23.某工厂输送物件的传送系统由倾角为30°的传送带AB和一倾角相同的长木板CD组成，物件和传送带间的动摩擦因数、与木板的动摩擦因数。传送带以的恒定速度顺时针转动。现将物件P无初速置于传送带A点，发现当物件到达B端时刚好相对传送带静止，到达D点时速度恰好为零随即被机械手取走。物件可以看成质点，皮带与木板间可认为无缝连接，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）传送带的长度L1；

（2）木板的长度L2以及物件从A到D所需的时间T；

（3）假如机械手未能在D点及时将物件取走，导致物件重新下滑，则此后它将在木板上运动的总路程S是多少？

【答案】（1）3.2m；（2）s；（3）

【解析】

【详解】（1）P放上皮带后，受力如图一

由牛顿第二定律有

根据速度位移公式有

联立代入数据解得

（2）到达木板上C点后，受力如图二

由牛顿第二定律得

则C、D间距离（板长）为

解得

在皮带上上滑时间为

在木板上上滑时间为

所以有

（3）从D点向下运动，受力如图三

由牛顿第二定律得

第一次返回B时有

滑过B点后在皮带上先向下减速后以相同加速度返回，向上冲的位移

第二次返回B

往上冲

设第i次向上经过B点时速度为vi，物块可上冲xi，则返回B点时速度为

可知第i+1次向上经过B点时速度大小仍为vi+1，则物块可上冲的位移为

即物块每次冲上木板的距离是上一次的倍，可得此后物块还能在板上运动的路程为