福建省厦门市三年(2020-2022)高二物理下学期期末试题题型分类汇编
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一、单选题
1.(2022春·福建厦门·高二期末)下列四幅图涉及到的物理知识中,说法正确的是( )
A.图甲中,温度
B.图乙中,分子间引力随分子间距的增大而减小,斥力随分子间距的增大而增大
C.图丙中、在液体表面层,分子间距离较大,分子间作用力表现为引力,因此产生表面张力
D.图丁中,A为非晶体
2.(2022春·福建厦门·高二期末)钴60放射源的应用十分广泛,几乎遍及各行各业,在医学上,常用于放射治疗。钴60的半衰期较长,已知质量为的钴60,经过时间t后剩余的钴60质量为m,其图线如图所示,从图中可以得到钴60的半衰期为( )
A.2.18年 B.5.27年 C.6.37年 D.12.24年
3.(2022春·福建厦门·高二期末)如图所示为氢原子的能级示意图,用某一频率为v的光照射大量处于能级的氢原子,氢原子吸收光子后,最多能发出3种频率的光子,频率由小到大分别为、、,则照射光频率为( )
A. B. C. D.
4.(2022春·福建厦门·高二统考期末)如图所示为回旋加速器的主要结构,两个半径为R的半圆形中空金属盒、置于真空中,两盒间留有一狭缝;在两盒的狭缝处加上大小为U的高频交变电压,空间中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直向上穿过盒面的匀强磁场。从粒子源P引出质量为、电荷量为的粒子,粒子初速度视为零,在狭缝间被电场加速,在D形盒内做匀速圆周运动,最终从边缘的出口处引出。不考虑相对论效应,忽略粒子在狭缝间运动的时间,则( )
A.仅提高加速电压,粒子最终获得的动能增大
B.所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷无关
C.粒子第n次通过狭缝后的速度大小为
D.粒子通过狭缝的次数为
5.(2021春·福建厦门·高二期末)关于教材中几幅图片说法正确的是( )
A.图甲的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引
B.图乙所描出的折线是固体小颗粒在水中运动的轨迹
C.图丙麦克斯韦速率分布规律图中,①对应的温度大于②对应的温度
D.图丁玻璃板紧贴水面,弹簧测力计将其拉离水面时,拉力一定等于玻璃板的重力
6.(2021春·福建厦门·高二期末)下列说法中正确的是( )
A.集体列队经过桥梁时要便步走,以防止桥梁发生共振垮塌
B.相机镜头的增透膜,利用了光的衍射原理
C.“未见其人,先闻其声”是声波的多普勒效应
D.α射线的穿透能力很强,常用来进行金属探伤
7.(2021春·福建厦门·高二期末)光具有波粒二象性,在真空中的传播速度是,其自身可以承载很多信息。近期,中国科学家郭光灿团队成功实现了将光存储时间提升至1小时的科学突破,打破了德国科学家团队保持8年的光存储1分钟的世界纪录,向实现“冻结”光子的量子U盘迈出重要的一步。以下关于电磁波说法正确的是( )
A.电磁波是纵波
B.无线电波波长比可见光更长
C.光电效应证明光具有波动性
D.无线电波能发生偏振,红外线、紫外线不能发生偏振
8.(2021春·福建厦门·高二期末)2021年5月15日,“天问一号”着陆器成功着陆于火星,中国首次着陆火星任务取得圆满成功。“天问一号”着陆器在动力减速阶段80s内速度从95m/s降到6m/s以下,已知着陆器总质量约为,火星表面的重力加速度为,则在该过程中,喷射的燃料对着陆器的平均作用力约为( )
A. B.
C. D.
9.(2020春·福建厦门·高二期末)下列说法正确的是( )
A.汤姆孙发现了电子,提出原子的核式结构模型
B.卢瑟福粒子散射实验说明原子核由质子和中子组成
C.贝克勒尔发现的天然放射现象,说明原子核可以再分
D.玻尔理论成功地解释了所有原子光谱的特征
10.(2020春·福建厦门·高二期末)如图所示分别为红光和绿光在相同条件下的干涉和衍射图样。下列判断正确的是( )
A.甲图是绿光的衍射图样
B.乙图是红光的干涉图样
C.丙图是红光的衍射图样
D.丁图是绿光的干涉图样
11.(2020春·福建厦门·高二期末)人们常把瘪的乒乓球放入热水中,使其恢复为球形。在乒乓球放入热水后,球内的气体( )
A.单位体积的分子数减少 B.分子的平均动能减少
C.每个分子速率都增大 D.分子间的斥力增大
12.(2020春·福建厦门·高二期末)我国月球车安装有核电池,其核过程方程为,下列说法正确的是( )
A.该过程属于核裂变
B.α射线能穿透几厘米厚的铅板
C.温度升高,的半衰期变小
D.的平均结合能比的平均结合能大
13.(2020春·福建厦门·高二期末)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的A→B、B→C两个过程,其中AB平行于纵轴,BC的延长线通过原点,则该气体( )
A.A→B过程外界对气体做功
B.B→C过程气体对外界做功
C.全过程中温度先升高后不变
D.全过程中温度先降低后不变
14.(2020春·福建厦门·高二期末)如图为氢原子的能级结构图。一群处于n=3能级的氢原子( )
A.总共可辐射出2种不同频率的光
B.从n=3能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小
C.从n=3能级跃迁到n=1能级产生的光最容易表现出衍射现象
D.吸收能量为0.66eV的光子,可由n=3能级跃迁到n=4能级
15.(2020春·福建厦门·高二期末)某火箭模型含燃料质量为M,点火后在极短时间内相对地面以速度大小v0竖直向下喷出一定质量的气体,火箭模型获得的速度大小为v,忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响,则喷出的气体质量为( )
A. B. C. D.
16.(2020春·福建厦门·高二期末)如图所示,水平弹簧振子以坐标原点O为水平位置,沿x轴在M,N之间做简谐运动,其运动方程为,则( )
A.t=0.5s时,振子的位移最小
B.t=1.5s时,振子的加速度最小
C.t=2.25s时,振子的速度沿x轴负方向
D.t=0到t=1.5s的时间内,振子通过的路程为15cm
二、多选题
17.(2022春·福建厦门·高二期末)以下叙述中正确的是( )
A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场一定产生变化的磁场
B.核反应是β衰变,释放的电子来自核外电子
C.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构模型
D.照相机镜头上镀增透膜利用了光的干涉原理
18.(2022春·福建厦门·高二期末)如图所示,一束复色光经三棱镜后分成a、b两束单色光,用这两种单色光作为光源,分别在相同的装置上进行双缝干涉实验以及单缝衍射实验,则( )
A.a光产生的干涉条纹间距更大
B.b光产生的干涉条纹间距更大
C.a光产生的单缝衍射条纹中央亮纹更宽
D.b光产生的单缝衍射条纹中央亮纹更宽
19.(2022春·福建厦门·高二期末)如图所示,利用一内阻不计的交流发电机通过理想变压器向定值电阻、供电。已知发电机线圈的匝数为N,面积为S,转动的角速度为,所在磁场的磁感应强度为B,理想交流电流表A、理想交流电压表V的示数分别为I、U,则( )
A.从图示位置开始计时,发电机产生的感应电动势瞬时值
B.发电机产生的交流电压有效值为
C.若发电机线圈的角速度变为,则电压表V的示数变为
D.若发电机线圈的角速度变为,则电流表A的示数变
20.(2022春·福建厦门·高二期末)2022年6月17日,我国003号航母“福建舰”下水,该舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射,匝数的线圈可在圆柱形铁芯上无摩擦滑动,并通过电刷与导轨保持良好接触;铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场,线圈所在处的磁感应强度大小均为。将开关S与1连接,恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段时间,之后将开关S掷向2与阻值为的电阻相连,同时施加水平外力F,使线圈向右匀减速到零,线圈运动的图像如图乙所示。已知线圈质量、每匝周长,不计线圈及导轨电阻,忽略电刷与导轨间摩擦及空气阻力,则线圈( )
A.向右匀加速阶段,电流应从恒流源的a端流出
B.向右匀加速阶段,恒流源输出的电流大小为
C.向右匀减速阶段,通过电阻R的电荷为0.25C
D.向右匀减速阶段,水平外力F随时间t变化的关系为,
21.(2021春·福建厦门·高二期末)2021年4月13日,日本政府以“没有更好的选择”为理由,正式决定向海洋排放逾125万吨福岛核电站内储存的对生物和环境有害的核废水,引发邻国及国际社会普遍质疑和批评。这些核废水中含有大量的以及等放射性核素,的半衰期大约为12.5年,则( )
A.发生衰变的衰变方程为(其中X为某新核)
B.的平均结合能小于的平均结合能
C.核废水排放到海水中,可以减小放射性元素的半衰期
D.100个经过12.5年后一定还剩余50个
22.(2021春·福建厦门·高二期末)氢原子钟是一种精密的计时器具,其工作原理是利用原子能级跃迁辐射出来的光来控制、校准计时。如图所示为氢原子的能级结构图,已知可见光光子的能量范围为1.62 ~ 3.11eV,则( )
A.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,可以辐射出4种不同频率的光
B.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,可以辐射出2种可见光
C.从能级跃迁到能级辐射出的光比从能级跃迁到能级辐射出的光频率更大
D.处于能级的氢原子吸收任意频率的紫外线,都能使氢原子发生电离
23.(2021春·福建厦门·高二期末)A、B两小球在光滑水平面上沿同一直线运动并发生正碰,碰撞前后两球的图象如图所示,已知A球质量,则( )
A.碰撞后,两球运动方向相反
B.碰撞过程中A球动量变化量大小为
C.B球质量
D.此碰撞过程为弹性碰撞
24.(2021春·福建厦门·高二期末)如图所示,水平光滑桌面上,轻弹簧的左端固定,右端连接物体P,P和Q通过细绳绕过定滑轮连接。开始时,系统处于静止状态,滑块P处于位置O。将滑块P向左推至弹簧原长的位置A点后由静止释放,当滑块P运动到最右端时细绳恰好被拉断,滑块未与定滑轮相碰,弹簧未超出弹性限度,已知Q的质量为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计一切摩擦,则( )
A.细绳被拉断前的瞬间,滑块P的加速度与刚释放时的加速度等大反向
B.细绳被拉断后,滑块P回到O位置时速度最大
C.从释放到细绳被拉断过程,物块Q下落的高度为
D.弹簧的最大弹性势能为
25.(2020春·福建厦门·高二期末)体温检测是疫情防控的第一道防线。同学进入校园时常用如图所示的额温枪进行测温,其原理是通过传感器接受红外线测得体温。关于红外线的说法正确的是( )
A.红外线具有荧光效应
B.红外线的波长大于紫外线的波长
C.红外线的频率大于X光的频率
D.红外线穿透能力比γ射线弱
26.(2020春·福建厦门·高二期末)两分子间作用力与距离的关系如图所示,则( )
A.距离为r0时,分子间既无引力也无斥力
B.距离为r1时,分子间引力大于斥力
C.距离为r0时,分子势能最低
D.距离为r1时,分子势能最低
27.(2020春·福建厦门·高二期末)在某次光电效应实验中,光电子的最大初动能Ek和入射光的频率的关系如图所示。该直线的斜率为k,横轴截距为v0,则( )
A.所用材料的极限频率为
B.斜率k的大小等于普朗克常量
C.最大初动能和入射光强度成正比
D.入射光频率为2时,最大初动能为2k
28.(2020春·福建厦门·高二期末)放射性元素的半衰期很长,是高放废液安全处置中重点考虑的核素之一。经过α衰变和β衰变后变成,已知的质量为m1,的质量为m2,α粒子质量为mα,β粒子质量为mβ,真空中光速为c,则( )
A.β衰变实质是原子核内一个中子转化成了一个质子和一个电子
B.比少10个质子、18个中子
C.衰变前后核子数相等,的质量等于衰变后生成物的质量之和
D.衰变成的过程中释放的核能为
三、填空题
29.(2022春·福建厦门·高二期末)我国自主研发制造的热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。核聚变的一种反应方程为,其中粒子X是______,He的比结合能______(选填“大于”、“等于”或“小于”)的比结合能。
30.(2022春·福建厦门·高二期末)某金属在光照下发生光电效应,光电子的最大初动能与入射光频率v的关系如图所示,已知普朗克常量为h,可知该金属的逸出功为______;用某一单色光照射该金属时,实验测得遏止电压为,已知电子电量的绝对值为e,则该单色光的频率为______。
31.(2021春·福建厦门·高二期末)美国物理学家密立根通过测量电子的最大初动能与入射光频率,由此算出普朗克常量,以检验爱因斯坦方程式的正确性。如图所示是根据某次实验作出的图象,a、已知,根据图象求得普朗克常量______,该金属的逸出功______。
32.(2021春·福建厦门·高二期末)一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B和C,其图象如图所示。该变化过程中,内能减小的过程是______(选填“”或“”)。若气体在过程中吸收热量为Q,则气体在过程中放出的热量______Q(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
四、实验题
33.(2022春·福建厦门·高二期末)某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”,可拆变压器如图所示。
(1)以下给出的器材中,本实验需要用到的是______;
A. B.
C. D.
(2)关于本实验,下列说法正确的有______;
A.铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成,目的是为了减小涡流,提高变压器效率
B.变压器正常工作时,通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
C.实验结束时,应先断开连接电表的导线,再断开电源开关
(3)实验小组选择的原线圈匝数为400匝,副线圈匝数为800匝,原线圈接学生电源的正弦交流输出端“”挡位,测得副线圈的电压为,其原因可能是学生电源实际输出电压______(选填“大于”或“小于”)标注的“”。
34.(2022春·福建厦门·高二期末)如图所示,某同学在“插针法测量玻璃折射率”实验中,先将方格纸固定在木板上,再将一截面为直角三角形的玻璃砖abc放在方格纸上,在玻璃砖ab侧的方格纸上插两枚大头针和,再按照实验步骤在玻璃砖的ac侧插上大头针和。
(1)关于本实验操作,下列说法正确的有______。
A.实验中选用较粗的大头针,以便大头针的像能看得清晰
B.插好的大头针应与纸面垂直
C.插大头针时,应该挡住和、
D.为了减小误差,插大头针时应使和、和的间距适当大一些
(2)利用图中方格纸上的实验记录,可计算此玻璃砖的折射率为______(答案可用根号和分数表示)。
(3)在某次实验中,该同学将大头针、插在bc边右侧并使、连线与bc边垂直,发现在ac边一侧始终找不到出射光线,其原因是______。
35.(2021春·福建厦门·高二期末)某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
(1)该小组进行下列实验操作,请选出需要的实验操作,并将它们按操作先后顺序排列:D、______(用字母符号表示)。
(2)某次实验时,滴下油酸溶液后,痱子粉迅速散开形成如图所示的“锯齿”边沿图案,出现该图样的可能原因是______;
A.盆中装的水量太多
B.痱子粉撒得太多,且厚度不均匀
C.盆太小,导致油酸无法形成单分子层
36.(2021春·福建厦门·高二期末)某学习小组探究单摆运动特点,进行如下实验。
(1)甲同学用游标卡尺测定摆球的直径,如图1所示,该错误的实验操作导致测量结果______(填“偏大”或“偏小”),正确操作后,测量结果如图2所示,读数为______mm。
(2)乙同学利用图3所示的装置进行实验,记录拉力随时间变化的关系如图4所示,该单摆的运动周期______s;该单摆摆长______m。(计算时,取,结果均保留两位小数)。
37.(2020春·福建厦门·高二期末)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中
(1)下列说法正确的是______
A.把油酸分子看成球形,运用了理想化模型的思想方法
B.要考虑油膜中油酸分子间的间隙
C.油膜面积最大时,可近似认为是单分子油膜
(2)油酸酒精溶液的浓度为每500mL油酸酒精溶液中含有油酸1mL。现用注册器向量筒内滴入480滴上述溶液,量筒中的溶液体积为2mL。若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成一块面积约为110cm2的油膜,估算油酸分子的直径是______m(结果保留1位有效数字)
38.(2020春·福建厦门·高二期末)某同学在实验室利用单摆测量当地的重力加速度。
(1)他在组装单摆时,应选择______。
(2)在摆球自然悬垂的状态下,用毫米刻度尺量取从悬点到摆球最顶端的长度l;用游标卡尺测量摆球的直径的,示数如图,则d=______mm。
(3)该同学测出不同摆长L和对应的周期T,并在坐标纸上作出T2-L图线,由图线可精确求出重力加速度g=______m/s2(已知π2≈9.86,结果保留3位有效数字)。
(4)另一同学由单摆周期公式直接求得g值偏小,则可能是______。
A.测量悬线长度作为摆长,没有加上摆球的半径
B.把N次全振动误计为(N+1)次全振动
C.摆线上端未固定牢,摆动过程中出现松动,使摆线变长
五、解答题
39.(2022春·福建厦门·高二期末)如图所示为一电风扇自动控制装置,用轻质活塞和导热性能良好的气缸密封一定质量的理想气体,活塞的横截面积、上表面有一轻质金属触片。当环境温度时,活塞距气缸底部,当环境温度升高到时,活塞上升到恰使金属触片与导线触点接通的位置,电风扇开始工作。已知大气压强,,不计活塞与气缸间的摩擦,在环境温度由27℃升高到32℃的过程中,求:
(1)活塞上升的高度;
(2)气体对外做的功;
(3)若该过程中气体从外界吸收的热量为3.0J,求气体内能的增加量。
40.(2022春·福建厦门·高二统考期末)如图所示,坐标系在竖直平面内,整个空间存在竖直向上的匀强电场,y轴两侧均有方向垂直纸面向里的匀强磁场,左侧的磁感应强度大小是右侧的两倍。时刻,一个带正电微粒从O点以的初速度射入y轴右侧空间,初速度方向与x轴正方向成60°,微粒恰能做匀速圆周运动,第一次经过y轴的点记为P,OP长。已知微粒电荷量,质量,重力加速度g取,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)y轴右侧磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子第二次经过P点的时刻(结果可含)。
41.(2022春·福建厦门·高二期末)如图甲所示,在水平面上有一木板,木板上竖直固定着一个边长为L的正方形单匝金属线框,总电阻为R,木板和线框的总质量为M,右侧有一长为5L、高为L的矩形区域,其下边界与线框中心等高,矩形区域内有垂直线框向里的磁场,磁感应强度大小沿x轴的分布如图乙所示。现给线框施加一水平拉力,使线框以速度v匀速通过矩形磁场。已知木板与地面间的动摩擦因数大小为,重力加速度大小为g。求:
(1)线框右边刚进入磁场时,线框中的电流大小;
(2)线框右边运动到时线框所受的安培力大小;
(3)线框右边从运动到的过程中,水平拉力对线框所做的功。
42.(2021春·福建厦门·高二期末)如图所示,一根竖直放置的足够长且粗细均匀的玻璃管开口向上,水银柱封闭一段理想气体。已知玻璃管中气柱和水银柱的高度均为h,热力学温度为,大气压强为,水银柱的密度为,重力加速度为g,求:
(1)玻璃管中封闭气体的压强p;
(2)若将气体的热力学温度升高到,求稳定后气柱的高度H。
43.(2021春·福建厦门·高二期末)均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,波面为圆。t = 1s时刻,所有波峰、波谷的波面分布如图1所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷,坐标(2,20)处的质点P处于波峰。质点P的振动图象如图2所示,z轴正方向竖直向上。求:
(1)该波的传播速度大小;
(2)坐标(0,40)处的质点第一次处于波谷的时刻;
(3)坐标(10,0)处的质点的振动方程。
44.(2021春·福建厦门·高二期末)如图所示,在水平直轨道上静止放置平板车A和长木板B,两者上表面齐平,可视为质点的物块C以初速度从A的左端开始向右运动,当C和A的速度相等时,A和B恰好发生了第一次碰撞。已知A、B、C的质量分别为、、,不计A与轨道间的摩擦,B与轨道间的动摩擦因数为,C与A、B上表面间的动摩擦因数均为,全程C没有掉落到轨道上,每次碰撞时间极短,均为弹性撞,重力加速度为g,忽略空气阻力。求:
(1)A和C第一次速度相等时的速度大小;
(2)第一次碰撞前A运动的距离x和第一次碰撞后A的速度大小;
(3)若A的长度,B最终停止的位置距其出发点多远。
45.(2020春·福建厦门·高二期末)运20“鲲鹏”运输机是我国自主研制的新型大型战略运输机,在支援武汉抗击新冠疫情时发挥了重要作用。一架总质量为m的“鲲鹏”运输机在平直跑道上加速,速度从v增大到3v所用时间为t,运输机受到的平均阻力为f。求该运输机在这段时间内
(1)所受合外力冲量I的大小;
(2)所受平均水平推力F的大小。
46.(2020春·福建厦门·高二期末)一列简谐横波沿x轴正方向传播,O点为波源,振动周期T=0.2s。P点的横坐标xP= 20m,t=0时刻的波形如图所示,求:
(1)该简谐横波的波速;
(2)从t=0时刻起,P点第二次振动到波谷所需的时间。
47.(2020春·福建厦门·高二期末)如图所示,绝热气缸内密闭有一定质量的理想气体,横截面积为S,质量可忽略不计的绝热活塞与气缸壁无摩擦且不漏气,初始时缸内气体温度为T,活塞与气缸底部距离为d,现将一物体轻放在绝热活塞上,稳定后活塞与气缸底部距离为d,已知外界大气压为p0,物体的重力为kp0S,求:
(1)稳定后缸内气体的压强p1;
(2)稳定后缸内气体的温度T1;
(3)现通过电热丝加热使活塞缓慢上升至初始位置,缸内气体吸收的热量为Q,求该过程缸内气体的内能改变量ΔU。
48.(2020春·福建厦门·高二期末)如图甲所示,一质量为4kg,长度为L=2m的木板C静止在光滑水平面上,其左端静止放置一质量为mB=1kg的小木块B,一质量为mA=20g的子弹A以v0=600m/s的速度水平射穿小木块后,速度为vA=350m/s,子弹与小木块作用时间极短。最终小木块恰好没有从木板右端滑落,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)子弹射穿小木块瞬间,小木块的速度大小vB;
(2)小木块与木板上表面的动摩擦因数μ;
(3)如图乙所示,将木板分成P、Q两段,二者接触但不相连。已知P、Q两板的质量分别为m1=3kg和m2=1kg,长度分别为L1=1.5m和L2=0..5m,其他条件均不变,试分析小木块是否会从Q板右端滑出,若未滑出,求最终离Q板右端的距离d。
参考答案:
1.C
【详解】A.图甲中,T2温度下,气体平均动能较大,则
故A错误;
B.图乙中,分子间引力随分子间距的增大而减小,斥力随分子间距的增大而减小,故B错误;
C.图丙中、在液体表面层,分子间距离较大,分子间作用力表现为引力,因此产生表面张力,故C正确;
D.图丁中,A有固定的熔点,为晶体,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】由题图可知,钴60的质量从衰变至,所用时间为5.27年,因有半数发生衰变了,所以钴60的半衰期为5.27年,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.A
【详解】因为氢原子发出3种不同频率的光子,根据
知
氢原子处于第3能级,所以吸收的光子能量
因为、、的光频率依次增大,知分别由到,到,到跃迁所辐射的光子,所以
故选A。
4.D
【详解】A.粒子经过电场加速,磁场回旋,最终从磁场的边缘做匀速圆周运动离开,有
解得粒子最终获得的动能为
可得粒子最终获得的动能与加速电压无关,而与D形盒的半径有关,即仅提高加速电压,粒子最终获得的动能不变,故A错误;
B.粒子每通过狭缝一次,交变电场改变一次方向,电场变换两次为一个周期,而这个周期的时间粒子做两个半圆的运动,则有电场变换的周期等于磁场中做一个匀速圆周的周期,有
则所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷有关,故B错误;
C.粒子初速度视为零,第n次通过狭缝即被电场加速了n次,由动能定理有
解得速度大小为
故C错误;
D.对粒子运动的全过程由动能定理有
联立各式解得粒子通过狭缝的次数为
故D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.扩散现象,是两种不同物质分子热运动引起的,不是分子间相互吸引,A错误;
B.图中的折线只是每隔一定的时间时,粉末的位置的连线,也许在这一小段时间内,粉末又移动到了其他的位置,图中无法说明白,故图中的折线不是粉末的运动轨迹,B错误;
C.因为随着温度的升高,峰值向速率大的方向移动,所以两图线所对应的温度T1 > T2,C正确;
D.分子间距离大于平衡位置而小于10倍r时,分子间表现为引力玻璃板被拉起时,要受到水分子间的引力,所以拉力大于玻璃板的重力,与大气压无关,D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.集体列队经过桥梁时要便步走,以防止桥梁发生共振垮塌,A正确;
B.照相机、摄影机镜头表面涂有增透膜,利用了光的干涉原理,使反射光线进行叠加削弱,从而增加透射光的强度,B错误;
C.闻其声不见其人”是因为声音比光波长长,声波发生了明显的衍射现象,而光波的衍射非常不明显,C错误;
D.γ射线的穿透能力很强,常用来进行金属探伤,α射线的电离能力很强,D错误。
故选A。
7.B
【详解】A.电磁波是横波,A错误;
B.根据电磁波谱可知,无线电波的波长比可见光更长,B正确;
C.光电效应证明光具有粒子性,C错误;
D.无线电波、红外线和紫外线都属于电磁波,而电磁波是横波,则无线电波、红外线和紫外线都能发生偏振现象,D错误。
故选B。
8.B
【详解】根据动量定理有
( - F + mg)t = mv′ - mv(取“天问一号”速度的方向为正)
代入数据有
F = - 3.39 × 103N
故选B。
9.C
【详解】A.汤姆孙发现电子,卢瑟福提出原子的核式结构模型,故A不符合题意;
B.卢瑟福粒子散射实验说明原子的核式结构模型,故B不符合题意;
C.贝克勒尔发现天然放射现象,天然放射现象的发现说明原子核可以再分,故C符合题意;
D.波尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律,故D不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】AB.双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹,所有条纹宽度相同且等间距,故甲图和乙图是双缝干涉现象,根据双缝干涉条纹间距
可知波长 越大,越大,红光的波长大于绿光的波长,则乙图为绿光的双缝干涉图样,AB错误;
CD.单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越大,中央亮条纹越粗,故丙图和丁图是衍射图样,红光的波长大于绿光的波长,即丙图为红光的单缝衍射图样,D错误C正确。
故选C。
11.A
【详解】A.乒乓球中气体质量不变,温度升高,体积增大,密度减少,单位体积的分子数减少,故A符合题意;
BC.不考虑乒乓球内气体分子之间的相互作用,乒乓球中的气体看作理想气体,温度升高,分子的平均动能增大,并不是每个分子速率都增大,故BC不符合题意;
D.温度升高,体积增大,分子间距离增大,分子间的斥力减小,故D不符合题意。
故选A。
12.D
【详解】A.释放了,属于衰变,A错误;
B.射线的电离能力强,穿透能力弱,射线不能穿透几厘米厚的铅板,B错误;
C.放射性元素原子核的半衰期只与原子核本身的性质有关,与物理和化学状态无关,C错误;
D.的质量数小于的质量数,的平均结合能比的平均结合能大,D正确。
故选D。
13.D
【详解】A.过程为等容变化,外界对气体没有做功,故A错误;
B.过程为等温变化,体积减小,外界对外做功,故B错误;
CD.过程为等容变化,压强减小,温度降低,过程为等温变化,温度不变,故C错误,D正确。
故选D。
14.D
【详解】A.根据可知,总共可辐射出3种不同频率的光,故A错误;
B.从n=3能级跃迁到n=1能级放出的能量最大,则产生的光频率最大,故B错误;
C.从n=3能级跃迁到n=1能级放出的能量最大,产生的光频率最大,波长最短,最不容易表现出衍射现象,故C错误;
D.由n=3能级跃迁到n=4能级需要的能量为
故D正确。
故选D。
15.B
【详解】取向上为正方向,由动量守恒定律得
(M-m)v-mv0=0
解得火箭速度为
故B正确,ACD错误。
16.C
【详解】A.把t=0.5s代入
解得
A错误;
B.把t=1.5s代入
解得
弹簧的形变量最大,根据牛顿第二定律可得,加速度最大,B错误;
C.把t=2.25s代入
解得
此时振子处于平衡位置,该简谐运动的周期
所以在时,位移为
所以振子的速度沿着x的负方向运动,C正确;
D.t=0到t=1.5s的时间内,振子通过的路程为
D错误。
故选C。
17.CD
【详解】A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场不一定产生变化的磁场,若是均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,A错误;
B.核反应是β衰变,释放的电子来自核内的一个中子转化为一个质子,放出一个电子,B错误;
C.卢瑟福根据α粒子散射实验现象,提出了原子核式结构模型,C正确;
D.照相机镜头上镀增透膜利用了光的干涉原理,D正确。
故选CD。
18.AC
【详解】由图可知,b光折射率大,则b光频率大,根据
可知b光波长小,a光波长大。
AB.根据
可知a光产生的干涉条纹间距更大,A正确、B错误;
CD.波长越大,单缝衍射条纹中央亮纹更宽,可知C正确、D错误。
故选AC。
19.BC
【详解】A.图示位置为中性面位置,从中性面位置开始计时,发电机产生的感应电动势瞬时值为
故A错误;
B.发电机产生的交流为正弦式交流电,跟据正弦式交流电电压有效值与峰值的关系有
故B正确;
CD.若发电机线圈的角速度变为,则变压器原线圈电压变为
U1变为原来的一半,根据理想变压器规律
,
知变压器副线圈电压U2变为原来的一半,根据欧姆定律
知变压器副线圈电流I2减为原来的一半,则原线圈电流I1也减为原来的一半,则电流表A的示数变,电压表的示数为
则电压表V的示数变为,故C正确,D错误。
故选BC。
20.AD
【详解】A.由左手定定则可知向右匀加速阶段,电流应从恒流源的a端流出,A正确;
B.由图乙可知,向右匀加速阶段的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
故B错误;
C.向右匀减速时,感应电流
通过电阻R的电荷
结合图乙求得
故C错误;
D.向右匀减速阶段,线圈的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
结合图象可得
,
故D正确。
故选AD。
21.AB
【详解】A.衰变是释放出电子,所以发生衰变的衰变方程为(其中X为某新核),故A正确;
B.由原子核的平均结合能的曲线可知,的平均结合能小于的平均结合能,故B正确;
C.半衰期与外界环境无关,只与原子核本身有关,故C错误;
D.衰变是概率统计,并非绝对,所以100个经过12.5年后不一定还剩余50个,故D错误。
故选AB。
22.BD
【详解】A.大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射出
可计算出6种,A错误;
B.根据能级跃迁公式可分别计算出辐射光子的能量为
4→3:1.51 - 0.85eV = 0.66eV,4→2:3.40 - 0.85eV = 2.55eV,4→1:13.6 - 0.85eV = 12.75eV,3→2:3.40 - 1.51eV = 1.89 eV,3→1:13.6 - 1.51eV = 12.09eV,2→1:13.6 - 3.4eV = 10.2eV
由上式可看出,大量处于n = 4能级的氢原子向低能级跃迁时,可以辐射出2种可见光,B正确;
C.由B选项知4→3能级辐射出的光子能量比4→1能级辐射出的光子能量少,再根据光子的能量和频率的关系有
DE = hv
可知从n = 4能级跃迁到n = 3能级辐射出的光比从n = 4能级跃迁到n = 1能级辐射出的光频率更小,C错误;
D.处于n = 4能级的氢原子电离至少需要吸收0.85eV的能量,紫光的能量为3.11eV,而紫外线的能量要大于紫光的能量,则处于n = 4能级的氢原子吸收任意频率的紫外线,都能使氢原子发生电离,D正确。
故选BD。
23.AC
【详解】A.由题图可看出在t = 2s后两球的运动方向相反,A正确;
B.由题图和动量守恒可看出在0 ~ 2s内和2 ~ 4s内A球的速度分别为
vA= = 5m/s,v′A= = - 1m/s
则碰撞过程中A球动量变化量大小为6kgm/s,B错误;
C.根据动量守恒有
mAvA= - mAv′A - mBv′B(取A最开始运动的方向为正)
代入数据有
mB= m2= 2kg
C正确;
D.碰撞前的机械能为
E = mAvA2= J
碰撞前的机械能为
E′ = mAv′A2 + mBv′B2= J
碰撞前后机械能不守恒,则不是弹性碰撞,D错误。
故选AC。
24.ACD
【详解】A.由于物体P、Q组成的系统受到F = - kx的回复力,则P、Q组成的系统做简谐运动,根据对称性可知,当绳断时加速度大小与释放时加速度大小相同,方向相反,A正确;
B.由于滑块P运动到最右端时细绳恰好被拉断,则之后P只受弹力作用,在P往回走的过程中弹力做正功,当滑块P回到A位置时速度最大,B错误;
C.由选项A知,从释放到细绳被拉断过程中,P、Q组成的系统做简谐运动,根据对称性可知,当绳断时加速度大小与释放时加速度大小相同则有
mg = (mP + m)a,F - mg = (mP + m)a,F = kx
又因为开始时,系统处于静止状态,则有
x =
C正确;
D.当滑块P运动到最右端时弹簧的弹性势能最大,为
Ep = kx2 =
D正确。
故选ACD。
25.BD
【详解】A.紫外线具有荧光效应,红外线不具有荧光效应,故A错误;
B.红外线的波长大于紫外线的波长,故B正确;
C.红外线的频率小于X光的频率,故C错误;
D.红外线穿透能力比γ射线弱,故D正确。
故选BD。
26.BC
【详解】A.分子之间的斥力和引力是同时存在的,分子间距离为r0时,分子间的引力与斥力大小相等,故A错误;
B.距离为r1时即大,此时分子力表现为引力,说明分子间引力大于斥力,故B正确;
CD.在过程中,分子力表现为斥力,随分子间距增大,分子力做正功,分子势能减小,在过程中,分子力表现为引力,随分子间距增大,分子力做负功,分子势能增大,则距离为r0时,分子势能最低,故C正确,D错误。
故选BC。
27.AB
【详解】A.根据光电效应方程可知,当时则有
则所用材料的极限频率为,故A正确;
B.根据光电效应方程可知,斜率k的大小等于普朗克常量,故B正确;
C.根据光电效应方程可知,最大初动能与入射光的强度无关,故C错误;
D.入射光频率为2时,根据光电效应方程可知
故D错误。
故选AB。
28.ABD
【详解】A.β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子,故A正确;
B.的原子核中质量数为209,电荷数为83,则中子数为126,的原子核中质量数为237,电荷数为93,则中子数为144,可知比少10个质子,18个中子,故B正确;
C.核反应前后核子数相等,核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒,故C错误;
D.衰变成电荷数少10,质量数少28,设经过n次α衰变,m次β衰变,则有
,
解得
,
由爱因斯坦质能方程可知,衰变成的过程中释放的核能为
故D正确。
故选ABD。
29. 中子 大于
【详解】[1]根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的电荷数为零,质量数为1,则X为中子;
[2]核反应方程式中,生成物比反应物稳定,则He的比结合能大于的比结合能。
30.
【详解】[1]由图像可知,该金属的极限频率为,则逸出功为
[2]用某一单色光照射该金属时,实验测得遏止电压为,已知电子电量的绝对值为e,则
该单色光的频率为
31. a
【详解】[1]由爱因斯坦光电效应方程得
Ek = hv - W0
则Ek—v图像的斜率为普朗克常量,则
h =
[2]由爱因斯坦光电效应方程得
Ek = hv - W0
代入点(0,- a)得
W0 = a
32. 大于
【详解】[1]A到B过程,温度升高,内能增大,B到C过程,温度降低,内能减小,故内能减小的过程是。
[2]由
可得
A到B过程,体积不变,W=0,由热力学第一定律可知,气体在过程中吸收热量Q等于增大的内能,B到C过程,压强增大,温度降低,故体积一定减小,W>0,由于内能减小,故气体在过程中放出的热量大于减小的内能,由于A、C状态温度相等,内能相等,故两个过程内能变化量相等,则气体在过程中放出的热量大于Q。
33. AD##DA A 大于
【详解】(1)[1]AB.实验中变压器原线圈需要输入交流电压,而干电池只能输出恒定直流电压,学生电源可以输出交流电压,故A符合题意,B不符合题意;
CD.实验中变压器副线圈输出交流电压,而实验室用电压表只能测量直流电压,多用电表可以测量交流电压,故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
(2)[2]A.铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成,目的是为了减小涡流,提高变压器效率,A正确;
B.互感现象是变压器的工作基础,电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,因此变压器是通过铁芯传导磁路将电能从原线圈传递到副线圈,故B错误;
C.实验结束时,应先断开电源开关,再断开连接电表的导线,C错误;
故选A;
(3)[3]根据
可知原线圈接学生电源的正弦交流输出端“”挡位,副线圈电压应为,测得副线圈的电压为,其原因可能是学生电源实际输出电压大于标注的“”。
34. BD##DB 光线在ac界面发生全反射
【详解】(1)[1]A.实验中为了准确确定入射光线和折射光线,大头针不能选用较粗的,虽然大头针的像能看得清晰,但像的位置变大,误差变大,故A错误;
B.为了准确确定入射光线和折射光线,大头针应垂直地插在纸面上,故B正确;
C.确定P 3大头针的位置的方法是大头针P 3能挡住P 1、P 2的像,则P 3必定在出射光线方向上,所以确定P 3大头针的位置的方法是大头针P 3能挡住P 1、P 2的像,确定P 4大头针的位置的方法是大头针P 4能挡住P 1、P 2、P 3的像,故C错误;
D.为了减小误差,准确确定入射光线和折射光线,插大头针时应使和、和的间距适当大一些,故D正确。
故选BD。
(2)[2]利用图中方格纸上的实验记录,可计算入射角为
设光线与光线 的夹角为,如图,则有
,,
则折射角的正弦值为
则此玻璃砖的折射率为
(3)在某次实验中,该同学将大头针、插在bc边右侧并使、连线与bc边垂直,光线在ac界面的入射角正弦值为
在ac边一侧始终找不到出射光线,其原因是光线在ac界面发生全反射。
35. B、F、E、C B
【详解】(1)[1]“用油膜法测油酸分子的大小”的实验的实验步骤为:用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;往边长约40cm的浅盘里倒入约2cm深的水,水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上;用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定;将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。则排列顺序为D、B、F、E、C。
(2)[2] 出现该图样的可能原因是:痱子粉撒得太多,且厚度不均匀,导致油酸没有均匀排列开。
故选B。
36. 偏小 15.5 1.80 0.81
【详解】(1)[1][2] 甲同学用游标卡尺测定摆球的直径,由图可知,该错误的实验操作导致测量结果偏小,游标卡尺主尺读数为15mm,游标尺的读数的
所以游标卡尺的读数为
(2)[3][4]单摆回复力的周期是单摆周期的一般,由图可知,单摆的周期
由
得
代入数据得
37. AC
【详解】(1)[1]AB.用油膜法测量分子的直径,不考虑分子间的间隙,将油膜看成单分子油膜层,以及将油分子看成球形,运用了理想化模型的思想方法,故A正确,B错误;
C.在“用油膜法估测分子的大小”实验中,做这样的近似:①油膜是呈单分子分布的;②把油酸分子看成球形;③分子之间没有空隙,紧密排列,故C正确
故选AC
(2)[2]一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径约等于油膜的厚度
38. D A
【详解】(1)[1]摆线长选择长约1m的细绳,摆球选择体积小质量大的球。
故选D。
(2)[2] 摆球的直径
。
(3)[3]根据
解得
根据图像的斜率
解得重力加速度
。
(4)[4]根据
解得
A.测量悬线长度作为摆长,没有加上摆球的半径,摆长变短,则 g值偏小,A正确;
B.根据
把N次全振动误计为(N+1)次全振动,则测得的周期变小,则g值偏大,B错误;
C.摆线上端未固定牢,摆动过程中出现松动,使摆线变长,则 g值偏大,C错误。
故选A。
39.(1);(2);(3)
【详解】(1)气体做等压变化,初态
末态
根据
解得
(2)气体对外做的功为
(3)根据热力学第一定律
可得
40.(1);(2);(3)
【详解】(1)微粒射入y轴右侧空间,恰能做匀速圆周运动,说明微粒受到的电场力与重力平衡,则有
解得匀强电场的电场强度大小为
(2)由微粒做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律
由几何关系知,微粒做圆周运动的轨道半径为
联立解得y轴右侧磁场的磁感应强度大小为
(3)由题知微粒在y轴左侧的轨迹半径为
则
粒子从射入到第二次经过P点的运动轨迹如图,由
知粒子在y轴两侧运动的周期分别为
,
粒子从射入到第二次经过P点经历的时间为
粒子第二次经过P点的时刻为。
41.(1);(2);(3)
【详解】(1)线框右边刚进入磁场时
解得
(2)线框右边运动到 时,线框上边、右边所受的安培力分别为
线框所受的安培力为这两个力的合力
解得
(3)线框右边从运动到的过程,左右边的磁感应强度大小差值恒定
得
即此过程中线框电流大小恒定,左右两边所受安培力之差也是定值,其大小为
2L到5L的过程中,上边框所受安培力的最大值和最小值分别为
则上边框安培力的平均值为
方向竖直向上,2L到5L的过程中拉力的平均值为
解得
42.(1) ;(2)
【详解】(1)设玻璃管的横截面积为S,有平衡关系可得
则
(2)温度升高,稳定后,水银柱平衡,则封闭气体压强与温度变化前相同,则由
可得
43.(1)5m/s;(2)6s;(3)z = 2sin(t + )(cm)
【详解】(1)由题知图1中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷,则有
= 10m
图2为质点P的振动图象则
T = 4s
根据波速计算公式有
v = = 5m/s
(2)由图1可知当波谷传到坐标(0,40)处的质点时,走过的位移为
x = 30m
则需要的时间为
t = = 6s
(3)由图2知
T = 4s,A = 2cm
则可写出坐标(10,0)处的质点的振动表达式为
z = 2sin(t + φ)(cm)
由于坐标(10,0)处的质点t = 1s时z = - 2,代入上式有
z = 2sin(t + )(cm)
44.(1);(2),;(3)
【详解】(1)不计A与轨道间的摩擦,则从C滑上A,AB动量守恒,根据动量守恒定律,A和C第一次速度相等时
解得
(2)设第一次碰撞前A运动的距离x,由牛顿第二定律可得
A做匀加速直线运动,再由
可得
设第一次AB碰撞后的速度分别为、,根据动量守恒定律和机械能守恒定律
联立得
,
则第一次碰后,A速度大小为,方向反向。
(3)AB碰撞前,AC相对位移为
解得
第一次碰撞后A的速度,C速度为,假设AB能再一次共速,且共速前A不与B发生碰撞,且C还未滑离A,则
解得
AC间相对位移为
解得
则
则C滑到A右端时,两者恰好再次共速。由
可得此时A从第一次碰撞后向右滑行的距离
AB第一次碰后,对B由牛顿第二定律
B停止运动的时间及位移分别为
,
则AC共速后会再一次与B相碰,假设碰后AB速度分别为、,由机械能守恒定律及动量守恒定律可得
解得
,
之后C滑到B上,与B一起向右运动。对B、C由牛顿第二定律可得
则
,
全程C没有掉落到轨道上
,
则第二次碰撞后B将以减速,直到B停止。由
可得,第二次碰撞后B运动的位移为
则B最终停止的位置距其出发点距离为
45.(1)2mv; (2)
【详解】(1)根据动量定理可得“鲲鹏”运输机所受合外力的冲量为
(2)根据动量定理
可得
46.(1) 20m/s; (2)1.05s
【详解】(1)根据图像可得,波长为
周期为
T=0.2s
可得波速为
(2)由于在t=0时,简谐波传递至4m处,所以到P点开始振动的时间为
当t=0时,波谷位于x=3m处,则P点第一次振动到波谷的时间为
所以P点,第一次振动到波谷的时间为
47.(1);(2);(3)
【详解】(1)对活塞受力分析有
解得
(2)由理想气体方程可得
解得
(3)此过程为等压变化,气体对外做功为
由热力学第一定律可得
48.(1)5m/s;(2)0.5;(3)不会滑出,0.1875m
【详解】(1)对子弹和小木块组成的系统射穿过程动量守恒,以的方向为正方向,则
代入数据解得
(2)对小木块和木板组成的系统恰好不滑落即恰好共速,则有
联立解得
(3)当小木块滑上Q之后,Q的质量小于C的质量,故不会滑出,对小木块和P、Q木板组成的系统,直到P右端滑出的过程中,有
解得
,
小木块滑上Q到共速过程中有
联立解得
福建省厦门市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编4-解答题: 这是一份福建省厦门市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编4-解答题,共15页。试卷主要包含了解答题等内容,欢迎下载使用。
福建省厦门市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编: 这是一份福建省厦门市三年(2020-2022)高一物理下学期期末试题题型分类汇编,共46页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。
福建省厦门市三年(2020-2022)高二物理下学期期末试题题型分类汇编2-多选题: 这是一份福建省厦门市三年(2020-2022)高二物理下学期期末试题题型分类汇编2-多选题,共12页。试卷主要包含了多选题等内容,欢迎下载使用。