2021-2022学年浙江省金华十校高二下学期期末调研物理试题含解析

这是一份2021-2022学年浙江省金华十校高二下学期期末调研物理试题含解析，共30页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

 金华十校2021-2022学年第二学期期末调研考试
高二物理试题卷
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分，每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选的得0分）
1. 金华6月某天的最高温度为36℃，最低温度为27℃，用热力学温标来表示金华这一天的最高温度和最大温差分别为（　　）
A. 36K；9K B. 309K；9K
C. 36K；300K D. 309K；282K
【答案】B
【解析】
【详解】最高温度和最低温度分别为


最大温差为

故选B。
2. 下列关于固体和液体说法正确的是（　　）
A. 液体表面层的分子分布比较稀疏，分子间作用力表现为引力，故液体表面具有收缩趋势
B. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子在做无规则的热运动
C. 冰融化过程中，吸收热量，但温度保持不变，故内能不变
D. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
【答案】A
【解析】
【详解】A．液体表面层的分子分布比较稀疏，分子间作用力表现为引力，故液体表面具有收缩趋势，选项A正确；
B．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子在做无规则的热运动，选项B错误；
C．冰融化过程中，吸收热量，但温度保持不变，分子总动能不变，分子势能增加，内能增加，选项C错误；
D．单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项D错误。
故选A。
3. 下列说法正确的是（　　）
A. 涉及热现象的宏观自然过程是可逆的
B. 第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律
C. 一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内气体分子对单位面积容器壁的碰撞次数一定减少
D. 在一定条件下，物体的温度可以降低到绝对零度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据热力学第二定律可知涉及热现象的宏观自然过程都是有方向性的，选项A错误；
B．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，但不违反热力学第一定律，选项B错误；
C．一定质量的理想气体压强不变，温度升高时，气体体积一定增大，则分子的平均动能增大，单位体积内的分子数减小，因此气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少，选项C正确；
D．根据热力学第三定律可知绝对零度不可能达到，选项D错误。
故选C。
4. 关于下列物理现象的说法正确的是（　　）
A. “闻其声而不见其人”的现象是由声波的干涉导致的
B. 为防止物体共振的发生，尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致
C. 汽车过一排等间距的减速带时，车速越大振幅越大
D. 医学上采用“彩超”的方式测血流流速，是利用了超声波的多普勒效应
【答案】D
【解析】
【详解】A．“闻其声而不见其人”的现象是由声波的衍射导致的，选项A错误；
B．利用共振时，尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致，选项B错误；
C．汽车过一排等间距的减速带时，有

车速越大驱动力的频率越大，但不知汽车的固有频率，故无法确定振幅是否越大，选项C错误；
D．医学上采用“彩超”的方式测血流流速，是利用了超声波的多普勒效应，选项D正确。
故选D。
5. 下列核反应方程和类型均正确的是（　　）
A. 衰变
B. 是轻核聚变
C. 是衰变
D. 是重核裂变
【答案】B
【解析】
【详解】A．是衰变，A错误；
B．是轻核聚变，B正确；
C．该方程不满足电荷数守恒，C错误；
D．是衰变，D错误。
故选B。
6. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法错误的是（　　）

A. 图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了原子核的内部结构
B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的
C. 图丙：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，认为微观粒子的能量是分立的
D. 图丁：每种原子都有自己的特征谱线，故光谱分析可用来鉴别物质
【答案】A
【解析】
【详解】A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型。A错误；
B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立，所以原子发射光子的频率也是不连续的。B正确；
C．图丙：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，认为微观粒子的能量是分立的。C正确；
D．图丁：每种原子都有自己的特征谱线，故光谱分析可用来鉴别物质。D正确。
选错误的，故选A。
7. 下列说法正确的是（　　）
A. 将土壤锄松，可破坏土壤中的毛细管，从而保存地下的水分
B. 能源消耗的过程中能量不一定守恒
C. 看立体电影时需要带特制的眼镜，这是利用了光的干涉现象
D. 肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的全反射现象
【答案】A
【解析】
【详解】A．将土壤锄松，可破坏土壤中的毛细管，从而保存地下的水分，选项A正确；
B．能源消耗的过程中能量是守恒的，能量耗散表明在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量的数量并未减少，但在可利用的品质上降低了，选项B错误；
C．看立体电影时需要带特制的眼镜，这是利用了光的偏振现象，选项C错误；
D．肥皂泡在阳光下出现彩色条纹，这是光的干涉现象，选项D错误。
故选A。
8. 用如图所示的装置研究光电效应现象。用光子能量为4.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应；移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为零，则（　　）

A. 光电管阴极的逸出功为1.7eV
B. 光电子的最大初动能为1.7eV
C. 电键S断开后，无论怎么移动变阻器的触点c，电流表G的示数总为零
D. 改用光子能量为2.7eV的光照射，电流表G也有电流，但电流较小
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由题图可知，加在光电管两端的电压为反向电压，当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为零，则知阴极的遏止电压为1.7V，根据

则光电子的光电子的最大初动能为1.7eV；根据爱因斯坦光电效应方程

可得该光电管阴极的逸出功为

故A错误，B正确；
C．电键S断开后，光电子有速度仍有光电子到达阳极，形成闭合回路，所以有电流流过电流表G，故C错误；
D．改用光子能量为2.7eV的光照射，由于光子能量小于该阴极材料的逸出功2.8eV，所以不能发生光电效应现象，电流表G没有电流，故D错误。
故选B。
9. 如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。t=0时刻，一质量为m的物块从其正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，其位置随时间变化的图像（x-t）如图乙所示，其中t=0.2s时物块刚接触薄板。弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则（　　）


A. 当物块开始简谐运动后，振动周期为0.4s
B. t=0.4s时弹簧的弹力小于2mg
C. 从0.2s到0.4s的过程中物块加速度先变小再变大
D. 若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后简谐运动的周期增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．t=0.2s时物块刚接触薄板，落至薄板上后和薄板始终粘连，构成竖直方向的弹簧振子，并且从图像看，0.2s以后的图像为正弦函数曲线，B点为最低点，C点为最高点，故周期为

选项A错误；
B．B点为最低点，C点为最高点，由对称性可知x=30cm为平衡位置，有

则t=0.4s时即B点弹簧的弹力有

选项B错误；
C．x=30cm为平衡位置加速度最小，则从0.2s到0.4s的过程中物块加速度先变小再变大，选项C正确；
D．弹簧振子的周期只与振动系统本身有关，与物块起始下落的高度无关，故物块与薄板粘连后振动周期不变，选项D错误。
故选C。
10. 物理知识在现实生活中有着广泛应用，下列叙述正确的是（　　）


A. 图甲中光导纤维，内芯的折射率比外套的折射率小
B. 图乙中射线测厚装置系统是利用了射线的穿透能力
C. 图丙中照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的偏振现象引起的
D. 图丁中核反应堆中慢化剂的作用是减弱核反应的速度
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲中光导纤维，为了使得光线能在内芯和外套之间发生全反射，则内芯的折射率比外套的折射率大，选项A错误；
B．图乙中射线测厚装置系统是利用了射线的穿透能力，选项B正确；
C．图丙中照相机镜头上呈现的淡紫色是由光的干涉现象引起的，选项C错误；
D．核电站中的链式反应属于重核裂变，核反应堆中的“慢化剂”是为了使裂变产生的快中子减速为慢中子，从而提高裂变反应的几率，故D错误。
故选B。
11. 如图所示，在同一均匀介质中有S1和S2两个波源，这两个波源的频率振动方向均相同，振幅均为A且振动的相位差为π，S1和S2之间相距4个波长，B点为S1和S2连线的中点，现以B点为圆心，以BS1为半径画圆，在该圆周的上半圆部分（S1和S2两波源除外）振动加强且振幅为2A的点有（　　）

A. 4个 B. 6个 C. 8个 D. 10个
【答案】C
【解析】
【详解】S1和S2两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全相反，则取圆上一点，到S1和S2两个波源分别为和，则当满足
（n=0、1、2、3）
则该点是振动加强点，由题意知为

又因为三角形的两边之差小于第三边，故

则n=0时，有

或

n=1时，有

或

n=2时，有

或

n=3时，有

或

即该圆周的上半圆部分存在八个振动加强且振幅为2A的点，故ABD错误，C正确。
故选C。
12. 水刀切割具有精度高、无热变形、无毛刺、无需二次加工以及节约材料等特点，因而得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面半径为r的圆柱形水流垂直射到要切割的竖直钢板上，碰到钢板后水的速度减为零。已知水的流速为v，水的密度为，则钢板受到水的平均冲力大小为（　　）


A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】以水为研究对象，根据动量定理可知

又

代入可得

故选A。
二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
13. 如图所示，真空中有一半径为、球心为、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线传播，于玻璃球表面的点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的点又经折射进入真空。已知，玻璃球对该激光的折射率为，为光在真空中的传播速度，则下列说法正确的是（　　）

A. 激光束在点的入射角
B. 激光束在玻璃球中从到传播的时间为
C. 激光束在玻璃球内的波长是该激光束在真空中波长的倍
D. 改变入射角的大小，激光束可能在玻璃球表面发生全反射
【答案】AB
【解析】
【详解】A．根据折射定律可得

解得

可得

A正确；
B．激光束在玻璃球中的传播速度为

激光束在玻璃球中从到传播的时间为

B正确；
C．光束在玻璃球中的传播速度为

根据

激光由真空射入玻璃球时，频率不变，故波长与波速成正比，即激光束在玻璃球内的波长是该激光束在真空中波长的倍，C错误；
D．激光束从点进入玻璃球时，无论怎么改变入射角，折射角都小于发生全反射的临界角，由几何关系可知，激光束在玻璃球表面点出射时的入射角等于点的折射角，故激光束在点的入射角一定小于临界角，不可能发生全反射，D错误。
故选AB。
14. 如图所示，在气垫导轨上做“验证动量守恒定律”实验。滑块1、滑块2上分别装有相同的挡光片及弹资图，测出挡光片宽度d，滑块1、滑块2的质量分别为m1、m2。实验时打开气泵，让滑块1以一定的初速度向左运动并与静止的滑块2碰撞，记下碰撞前滑块1经过光电门M的挡光时间t1和碰撞后滑块1、滑块2分别经过光电门N的挡光时间t1′和t2。下列相关说法正确的是（　　）

A. 实验前调节导轨水平时，不用打开气泵，只须滑块能在任意位置平衡即可
B. 若滑块之间发生弹性碰撞，则滑块1的质量大于滑块2的质量
C. 若实验发现，说明滑块间的碰撞是弹性碰撞
D. 若实验发现略大于，可能的原因是导轨左端偏低
【答案】BC
【解析】
【详解】A．实验前调节导轨水平时，要打开气泵，使滑块能在任意位置平衡，故A错误；
B．由题知，滑块1与滑块2碰后，滑块1未被反弹，说明滑块1的质量大于滑块2的质量，故B正确；
C．若滑块间的碰撞是弹性碰撞，则有


联立解得

故C正确；
D．若实验发现略大于，即初动量大于末动量，可能是有重力做负功，即导轨右端偏低，故D错误。
故选BC。
15. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc，ca回到原状态，其V一T图像如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（　　）

A. 过程ab中外界对气体做功为零 B. 过程bc中气体内能不变
C. 过程ca中气体一定吸热 D. pc=pb>pa
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图像知气体ab过程是等容过程，体积不变，故外界对气体没有做功，故A正确；
B．由图像知气体bc过程是等压过程，即pb=pc，温度降低，气体的内能减小，故B错误；
C．过程ca中，气体的体积增加，气体对外界做功，但由于气体温度不变，内能不变，即ΔU=0，根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体必然从外界吸收热量，且吸热量刚好等于它对外界做的功，故C正确；
D．气体从c到a经历了等温过程，根据玻意耳定律可知

由于Va>Vc，故pa pb=pc>pa
故D正确。
故选ACD。
16. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（X）发生了衰变放出了一个粒子。放射出的粒子（He）及生成的新核Y在与磁场垂直的平面内做圆周运动。粒子的运动轨道半径为R，质量为m和电荷量为q。下面说法正确的是（　　）

A. 衰变后产生的粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹（箭头表示运动方向）正确的是图丙
B. 新核Y在磁场中圆周运动的半径
C. 粒子的圆周运动等效成一个环形电流，电流大小
D. 粒子的动能
【答案】BC
【解析】
【详解】A．衰变后产生的粒子与新核Y向相反方向运动，在磁场中运动的轨迹是外切圆，（箭头表示运动方向）正确的是图丁，选项A错误；
B．由动量守恒定律可知，两粒子动量等大反向，根据

则

即新核Y在磁场中圆周运动的半径

选项B正确；
C．粒子的圆周运动等效成一个环形电流，则周期

则电流大小

选项C正确；
D．粒子的动能

选项D错误。
故选BC。
三、实验题（本题共2小题，每空格2分，共18分）
17. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示


（1）组装单摆时，应在下列器材中选用__________（选填选项前的字母）。
A．长度为1m左右的细线
B．长度为30cm左右的细线
C．直径为1.8cm的塑料球
D．直径为1.8cm的铁球
（2）测量周期时用到了秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共15大格，每一大格为lmin，该单摆摆动n次长短针的位置如图乙所示，所用时间t=__________s。


（3）用多组实验数据作出T2一L图像，可以求出重力加速度g，已知三位同学作出的T2一L图线的示意图如图丙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，根据图线b求得的g值最接近当地重力加速度的数值。则相对于图线b，下列分析正确的是____________（选填选项前的字母）。


A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球最下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c求得的g值小于图线b求得的g值
（4）利用摆长约为1m的单摆进行周期测量，下列有关单摆周期测量的操作正确的是__________（选填选项前的字母）。
A．测量的计时起点选取振动最低点
B．记录单摆摆动1次的时间作为单摆周期
C．单摆振动振幅可以达到30cm
【答案】 ①. AD ②. 100.0 ③. B ④. A
【解析】
【详解】（1）[1]AB．为了便于观察和计时，且单摆要求绳长远大于小球半径，故选择长度为1m左右的细线，选项A正确，B错误；
CD．为了减小空气阻力的影响，应选择密度较大的铁球，选项C错误，D正确。
故选AD。
（2）[2]小盘读数是90s，大盘读数是10.0s，故秒表的读数为

（3）[3]根据单摆的周期公式

整理得

则图像的斜率

重力加速度

A．由图可知，图线a当L为零时T不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，选项A错误；
B．实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，选项B正确；
C．由图可知，图线c对应的斜率k小于图线b对应的斜率，可知图线c对应的g值大于图线b对应的g值，选项C错误；
故选B。
（4）[4]A．为了减小测试时间的误差，测量的计时起点选取振动最低点，选项A正确；
B．为了减小测试时间的误差，应记录单摆摆动多次的时间，然后取平均值作为单摆周期，选项B错误；
C．单摆模型要求在摆角小于5°之间摆动，摆长约为1m的单摆，根据数学知识可知此时的振幅约等于弧长，即

选项C错误。
故选A。
18. 在“测玻璃砖的折射率"实验中：
（1）小高同学进行实验，图甲是他在操作过程中，已经正确插上P1、P2、P3这三枚大头针。透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针P4应使其遮挡住____________。

（2）小高同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图乙所示，若他测得AB=7.50cm，CD=5.00cm，则可求出玻璃砖的折射率n=_________。
【答案】 ①. 、像及大头针 ②. 1.5
【解析】
【详解】（1）[1]通过玻璃砖观察并调整视线，使P2的像挡住P1的像，然后在观察一侧插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；再插P4，使P4挡住P1、P2的像及大头针P3。
（2）[2]玻璃砖的折射率

代入数据解得

19. 小明用如图甲所示的装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”实验。

（1）经过调试后，观察到清晰的又细又密的干涉条纹，为了增大条纹间距，下列操作可行的是_________。
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.左右拨动拨杆
D.使用间距更小的双缝
（2）已知单缝与双缝间的距离L1=60mm，双缝与屏的距离L2=700mm，单缝宽d1=0.10mm，双缝间距d2=0.25mm。分划板的中心刻线对谁第1条亮纹中心时手轮上的读数如图乙所示，则读数为_________mm、对准第4条亮纹中心时读数7.870mm，求得波长为____________m。（保留三位有效数字）
【答案】 ①. D ②. 2.190 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]双缝干涉中的条纹间距

可见要增大条纹间距可以增大双缝与屏的距离或减小双缝间的距离。
故选D；
（2）[2]第1条亮纹中心时手轮上的读数为
2＋0.190mm＝2.190mm
[3]根据双缝干涉中条纹间距

得波长

四、计算题（本题共3小题，19题8分，20题10分，21题12分，共30分）
20. 如图所示，位于原点O处的波源，t=0时刻开始做简谐运动，其振动图像如图所示。该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为（9m，0）的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷位置。
（1）波源从t=0时刻开始振动0.55s通过的路程；
（2）这列波的波速大小；
（3）若这列波的波速为12m/s，请写出以t=0.90s时刻为新的计时起点时，质点P的振动方程。

【答案】（1）；（2）（0，1，2，3…）；（3）（cm）或（cm）
【解析】
【详解】（1）由振动图像可知，振动周期为T=0.2s，振幅A=4cm，则0.55s为2.75个周期，一个周期振动4A，因而从t=0时刻开始振动0.55s通过的路程

（2）简谐横波沿x轴正方向传播，当平衡位置坐标为（9m，0）的质点P刚开始振动时，波源刚好位于波谷位置。由于OP间具体波长数不确定，可得

根据速度公式

（0，1，2，3…）
（3）若这列波的波速为12m/s，波传到质点P的时间

t=0.90s时，质点P的开始振动时间

质点P点处于波谷位置。根据圆频率公式可得

以t=0.90s时刻为新的计时起点时，质点P的振动方程
（cm）
或
（cm）
21. 如图所示，开口向上的汽缸C固定于水平桌面上，用一横截面积、质量为的活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量的物块B。开始时缸内气体的温度，活塞到缸底的距离，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为，重力加速度取，不计一切摩擦。求：
（1）开始时气缸内的气体压强大小；
（2）现使汽缸内气体缓慢冷却，当物块B刚要离开桌面时，汽缸内封闭气体的温度；
（3）汽缸内气体缓慢冷却到温度为时，物块B离桌面的高度。


【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）以活塞为对象，根据受力平衡可得

解得开始时气缸内的气体压强大小为

（2）当物块B刚要离开桌面时，根据受力平衡可得

解得弹簧的伸长量为

由于温度缓慢降低，可达到新平衡，则有

解得

由理想气体状态方程可得

解得

（3）从温度缓慢冷却到温度为过程，物块B缓慢上升，根据受力平衡可知，该过程气体压强保持不变，根据盖—吕萨克定律可得

解得

则有

物块B离桌面的高度为。
22. 航空公司装卸货物时常因抛掷而造成物品损环，为解决这个问题，某同学设计了如图所示的缓冲转运装置。装置A上表面由光滑曲面和粗糙水平面组成，装置A紧靠飞机，转运车B紧靠A。已知包裹与装置A、转运车B水平上表面的动摩擦因数均为1=0.2，装置A与水平地面间的动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，不计转运车B与水平地面间的摩擦。A、B的质量均为M=40kg，A、B水平上表面的长度均为L=4m。包裹可视为质点，将其由装置A的光滑曲面某高度h处静止释放，包裹与B的右挡板碰撞损失的机械能可忽略。重力加速度g取10m/s2。
（1）要使包裹在装置A上运动时A不动，则包裹的质量最大不超过多少kg；
（2）若包裹质量m1=50kg，从高度h=0.2m处静止释放，包裹最终没有滑出装置A，求转运车B最终匀速运动时的动量；
（3）若包裹质量m2=10kg，为使包裹能停在转运车B上，则该包裹静止释放时的高度h应满足的条件。


【答案】（1）40kg；（2）；方向水平向右；（3）
【解析】
【详解】（1）要求A不动时需满足

解得

即包裹C的质量不能超过40kg。
（2）由于包裹质量m1=50kg大于40kg，则装置A带动B车运动，加速度为

包裹加速度

包裹在光滑曲面下滑，有

解得

当三者共速有

此时三者速度

此后，A开始减速与B分离，最终动量

方向水平向右。
（3）由于包裹质量m2=10kg小于40kg，则装置A始终静止不动，所以A释放高度最小时，包裹C恰好滑上B车，则有

解得

A释放高度最大时，则包裹C滑上B车与挡板碰撞后返回B车最左端时二者恰好共速，下滑至B车时有

与B车相互作用过程满足


解得

即包裹静止释放时的高度h应满足