成都市蓉城名校联盟学年高二下学期期末联考 物理试题含答案.docx

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成都市蓉城名校联盟学年高二下学期期末联考物理试题含答案

成都市蓉城名校联盟2020-2021学年高二下学期期末联考

物理试题

考试时间90分钟，满分100分

一、单项选择题∶本题共8小题，每小题3分，共24分。

1.关于物理学史，下列说法错误的是（　　）

A.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在

B.卢瑟福根据

粒子散射实验提出了原子核式结构模型

C.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子

D.康普顿效应证明了光具有粒子性

2.关于电磁波，下列说法正确的是（　　）

A.变化的电场产生变化的磁场

B.电磁波必须依赖介质才能传播

C.电磁波在真空中和介质中的传播速度相同

D.电磁波可以发生衍射现象

3.由a、b两种光组成的复色光从玻璃射入空气时形成如图所示的光路图，已知出射光线只有b光。

下列说法正确的是（　　）

A.反射光线中只包含a光

B.a光的折射率大于b光的折射率

C.a光在真空中的传播速度小于b光在真空中的传播速度

D.a、b两种光经同一装置完成双缝干涉实验，a光形成的干涉条纹间距大于b光形成的干涉条纹间距

4.“氦-3”是一种已被世界公认的高效、清洁、安全和廉价的核燃料。

其发生的核反应方程为

。

已知

的质量为m1，

的质量为m2，

的质量为m3，真空中的光速为c。

下列说法正确的是（　　）

A.a=1，b=2B.此核反应为α衰变反应

C.2m1=m2+m3D.反应过程中释放的能量为

5.矩形磁场区域如图所示，磁场方向垂直于纸面，

，ab=2L。

一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，经时间t从d点射出。

若改变粒子速度大小仍从a点沿ab方向射，入磁场，粒子从cd中点离开磁场区域，不计粒子重力，则粒子第二次在磁场中运动的时间为（　　）

A.tB.

C.

D.

6.如图为玻尔为解释氢原子光谱而画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，会发出不同频率的光子。

已知可见光的频率范围为4.2×1014Hz~7.8×1014Hz，普朗克常量

，元电荷电荷量e=1.6×10-l9C，光在真空中传播的速度为3×108m/s。

下列说法符合玻尔理论的是（　　）

A.氢原子跃迁时，从n=4能级直接跃迁到基态时发出的光波长最长

B.氢原子跃迁时发出的光有可能使某些处于基态的氢原子电离

C.氢原子跃迁时可发出3种不同频率的光子

D.氢原子跃迁时发出的可见光频率的最大值约为6.15×1014Hz

7.如图所示，匀强电场方向水平向右，场强大小为E。

g带电量为+q的粒子在外力F和电场力共同作用下从A点沿图中实线轨迹匀速率运动至B点。

已知A、B两点间直线距离为l，不计粒子重力。

下列说法正确的是（　　）

A.外力F与电场力是一对平衡力

B.电场力做功为Eql

C.粒子从A点运动至B点

过程中电势能减小

D.外力F对粒子做正功

8.如图所示，理想变压器原副线圈分别与R1、R2连接，R1=R2。

现通过移动滑片P来改变原线圈的匝数。

令原副线圈匝数分别为n1、n2，电压表、电流表均为理想电表。

已知交流电源电压瞬时值表达式为

（V）。

下列说法正确的是（　　）

A.理想变压器原副线圈上电流频率不相等

B.当滑片P向下移动时，原副线圈上电流之比变小

C.当滑片P向下移动时，电流表的示数一定变小

D.当移动滑片P使

时，电压表

示数为88V

二、多项选择题∶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，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。

9.如图所示，真空中两个等量异种电荷分别放置在M、N两点，在MN连线上有O、b两点，其中O点是连线的中点，在MN连线的中垂线上还有对称的a、c两点。

现有一带负电粒子按照图中实线轨迹从a点经b点运动至c点，不计粒子重力。

下列说法正确的是（　　）

A.a、c两点处场强相同

B.a、c两点处电势相同

C.负电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

D.负电粒子在此过程中加速度先减小后增大

10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=15m处的质点P，从此时起经过0.1s，平衡位置在x=2.5m处的质点第一次回到平衡位置。

下列说法正确的是（　　）

A.t=0时刻，位于x=15m处的质点P正沿x轴正方向运动

B.从t=0时刻开始，质点M经过0.2s运动到x=10m处

C.这列波的传播速度大小为25m/s

D.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

11.如图所示，两条相同的平行直导线A、B中通入大小相等、方向相反的电流IA、IB，导线A、B所受的安培力分别为FA、FB，则（　　）

A.在导线A的位置，导线B产生的磁场的方向垂直于纸面向里

B.导线A所受安培力FA的方向向左

C.若电流

，则

D.若电流IA、IB同时反向，FA、FB方向仍然不变

12.新冠病毒疫情防控工作中，体温枪被广泛使用。

其工作原理是∶利用光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。

已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，另一种金属铷的遏止电压Uc与入射光频率v之间的关系如图丙所示，己知光在真空中传播的速度为3×108m/s。

则（　　）

A.波长为10μm的红外线在真空中的频率为3×1013Hz

B.将阴极K换成金属铷，体温枪仍然能正常使用

C.由图乙可知，该光电管的遏止电压为2×10-2V

D.当人体温度升高，辐射红外线的强度将增大，饱和光电流减小

13.如图所示，光滑斜面的倾角为α=30°，在斜面上放置一单匝矩形线框abcd，ab边的边长为

，bc边的边长为

，线框的质量为m=1kg，电阻为R=0.5Ω，线框通过细线与重物相连，重物的质量为M=1kg，斜面上ef连线的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T，如果线框从静止开始运动，恰好能匀速进入磁场，运动过程中重物不会碰到地面，重力加速度g=10m/s2。

则（　　）

A.进入磁场以前线框的加速度大小为5m/s2

B.线框进入磁场时匀速运动的速度大小为5m/s

C.线框进入磁场过程中通过某横截面

电荷量为0.6C。

D.线框进入磁场过程中产生的焦耳热为3J

三、实验探究题∶本题共2小题，共14分。

14.如图甲所示，某小组做“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有∶木板、玻璃砖、大头针、刻度尺、量角器、笔、白纸。

（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是_________。

A．在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出aa'，bb'

B.在确定P3、P4位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差

C.在确定P3、P4位置时，应使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3以及P1、P2的像

D.入射光线AO与法线夹角过大时，在玻璃砖另一侧有可能看不到P1、P2的像，导致实验无法完成

（2）如图乙所示，过P3、P4作直线交bb'于O'，过O'作垂直于bb'的直线NN'，连接OO'。

用量角器测量图乙中角α和β的大小，则玻璃的折射率n=_________。

（3）该小组同学虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非特殊角的正弦值，不能准确算出折射率，他们及时调整实验方案，利用实验室提供的圆规，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图丙所示，则玻璃的折射率n=_____（用图中线段的字母表示）。

15.把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入马铃薯或苹果中，就制成了一个水果电池（铜丝和铁丝相距越近、插入越深，电池的内阻就越小），铜丝是电池的正极，铁丝是负极。

因为水果电池的内阻比较大，用如图甲所示的电路图进行测量其电源电动势与内阻，实验室备有下列器材∶

A．待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为200Ω）；

B．电压表V1（量程0~4V，内阻约为1kΩ）；

C．电压表V2（量程0~8V，内阻约为2kΩ）；

D．电流表A1（量程0~20mA，内阻为2Ω）；

E．电流表A2（量程0~200mA，内阻约为1Ω）；

F．滑动变阻器R（0~1000Ω）；

G．开关S，导线若干。

（1）为尽量减小实验误差，电流表应选择_________，电压表应选择__________。

（均填器材前字母代号）

（2）该同学根据实验数据画出U-I图像如图乙所示，由图像可得，“水果电池"的电动势的测量值E=_____V（保留两位有效数字），内阻的测量值r=_______Ω（保留三位有效数字）。

（3）若考虑电表内阻，实验测得“水果电池”的内阻真实值为________Ω（保留三位有效数字）。

四、计算题∶本题共4小题，共42分。

解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的，不能得分。

16.如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从OD的中点A垂直于半径OD入射，在B点恰好发生全反射，反射光线到达C点。

已知光在真空中传播的速度为c，不考虑光的多次反射。

求∶

（1）玻璃砖的折射率；

（2）光穿过玻璃砖所用的时间。

。

17.如图所示，间距为L

两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长，底部Q、N之间连有一阻值为R1的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。

导轨的上端点P、M分别与线圈连接，线圈的轴线与另一大小均匀变化的匀强磁场平行。

保持开关K闭合时，质量为m、电阻为R2的金属棒ab恰能保持静止，金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，重力加速度g。

求∶

（1）金属棒ab恰能保持静止时，流过电阻R1的电流I1的大小；

（2）若断开开关K，当金属棒ab恰能匀速下降时，则此时金属棒ab的速度大小。

18.如图所示，在x=-6m和x=14m两处各有一质点沿垂直于x轴方向做完全相同、步调一致的简谐运动，并形成分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐波。

t=0时刻两波源同时开始振动，t0=0.3s时刚好形成如图所示的波形图。

求∶

（1）从t=0时刻开始，经过多长时间x=2m处的质点第一次位于波谷；

（2）t=0到t=1.6s时间内，x=2m处

质点走过的路程。

19.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，x=3m边界左侧有磁感应强度为B=10T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场；右侧有电场强度为E=100

N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场。

一质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）从坐标原点O以初速度v0沿y轴正方向射入磁场。

已知粒子的质量为m=1.6×10-20kg，电荷量为q=1.6×10-19C，初速度为v0=200m/s。

求∶

（1）粒子第一次与边界x=3m相交时对应的坐标；

（2）粒子第二次与边界x=3m相交时经过的时间；

（3）粒子第2021次与初速度相同时到坐标原点O的距离。

参考答案

一、单项选择题∶本题共8小题，每小题3分，共24分。

1.关于物理学史，下列说法错误的是（　　）

A.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在

B.卢瑟福根据

粒子散射实验提出了原子核式结构模型

C.汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子

D.康普顿效应证明了光具有粒子性

【答案】A

2.关于电磁波，下列说法正确的是（　　）

A.变化的电场产生变化的磁场

B.电磁波必须依赖介质才能传播

C.电磁波在真空中和介质中的传播速度相同

D.电磁波可以发生衍射现象

【答案】D

3.由a、b两种光组成的复色光从玻璃射入空气时形成如图所示的光路图，已知出射光线只有b光。

下列说法正确的是（　　）

A.反射光线中只包含a光

B.a光的折射率大于b光的折射率

C.a光在真空中的传播速度小于b光在真空中的传播速度

D.a、b两种光经同一装置完成双缝干涉实验，a光形成的干涉条纹间距大于b光形成的干涉条纹间距

【答案】B

4.“氦-3”是一种已被世界公认的高效、清洁、安全和廉价的核燃料。

其发生的核反应方程为

。

已知

的质量为m1，

的质量为m2，

的质量为m3，真空中的光速为c。

下列说法正确的是（　　）

A.a=1，b=2B.此核反应为α衰变反应

C.2m1=m2+m3D.反应过程中释放的能量为

【答案】D

5.矩形磁场区域如图所示，磁场方向垂直于纸面，

，ab=2L。

一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，经时间t从d点射出。

若改变粒子速度大小仍从a点沿ab方向射，入磁场，粒子从cd中点离开磁场区域，不计粒子重力，则粒子第二次在磁场中运动的时间为（　　）

A.tB.

C.

D.

【答案】C

6.如图为玻尔为解释氢原子光谱而画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，会发出不同频率的光子。

已知可见光的频率范围为4.2×1014Hz~7.8×1014Hz，普朗克常量

，元电荷电荷量e=1.6×10-l9C，光在真空中传播的速度为3×108m/s。

下列说法符合玻尔理论的是（　　）

A.氢原子跃迁时，从n=4能级直接跃迁到基态时发出的光波长最长

B.氢原子跃迁时发出的光有可能使某些处于基态的氢原子电离

C.氢原子跃迁时可发出3种不同频率的光子

D.氢原子跃迁时发出的可见光频率的最大值约为6.15×1014Hz

【答案】D

7.如图所示，匀强电场方向水平向右，场强大小为E。

g带电量为+q的粒子在外力F和电场力共同作用下从A点沿图中实线轨迹匀速率运动至B点。

已知A、B两点间直线距离为l，不计粒子重力。

下列说法正确的是（　　）

A.外力F与电场力是一对平衡力

B.电场力做功为Eql

C.粒子从A点运动至B点

过程中电势能减小

D.外力F对粒子做正功

【答案】C

8.如图所示，理想变压器原副线圈分别与R1、R2连接，R1=R2。

现通过移动滑片P来改变原线圈的匝数。

令原副线圈匝数分别为n1、n2，电压表、电流表均为理想电表。

已知交流电源电压瞬时值表达式为

（V）。

下列说法正确的是（　　）

A.理想变压器原副线圈上电流频率不相等

B.当滑片P向下移动时，原副线圈上电流之比变小

C.当滑片P向下移动时，电流表的示数一定变小

D.当移动滑片P使

时，电压表

示数为88V

【答案】D

二、多项选择题∶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，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。

9.如图所示，真空中两个等量异种电荷分别放置在M、N两点，在MN连线上有O、b两点，其中O点是连线的中点，在MN连线的中垂线上还有对称的a、c两点。

现有一带负电粒子按照图中实线轨迹从a点经b点运动至c点，不计粒子重力。

下列说法正确的是（　　）

A.a、c两点处场强相同

B.a、c两点处电势相同

C.负电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

D.负电粒子在此过程中加速度先减小后增大

【答案】AB

10.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=15m处的质点P，从此时起经过0.1s，平衡位置在x=2.5m处的质点第一次回到平衡位置。

下列说法正确的是（　　）

A.t=0时刻，位于x=15m处的质点P正沿x轴正方向运动

B.从t=0时刻开始，质点M经过0.2s运动到x=10m处

C.这列波的传播速度大小为25m/s

D.质点Q开始振动的方向沿y轴正方向

【答案】CD

11.如图所示，两条相同的平行直导线A、B中通入大小相等、方向相反的电流IA、IB，导线A、B所受的安培力分别为FA、FB，则（　　）

A.在导线A的位置，导线B产生的磁场的方向垂直于纸面向里

B.导线A所受安培力FA的方向向左

C.若电流

，则

D.若电流IA、IB同时反向，FA、FB方向仍然不变

【答案】BD

12.新冠病毒疫情防控工作中，体温枪被广泛使用。

其工作原理是∶利用光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。

已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，另一种金属铷的遏止电压Uc与入射光频率v之间的关系如图丙所示，己知光在真空中传播的速度为3×108m/s。

则（　　）

A.波长为10μm的红外线在真空中的频率为3×1013Hz

B.将阴极K换成金属铷，体温枪仍然能正常使用

C.由图乙可知，该光电管的遏止电压为2×10-2V

D.当人体温度升高，辐射红外线的强度将增大，饱和光电流减小

【答案】AC

13.如图所示，光滑斜面的倾角为α=30°，在斜面上放置一单匝矩形线框abcd，ab边的边长为

，bc边的边长为

，线框的质量为m=1kg，电阻为R=0.5Ω，线框通过细线与重物相连，重物的质量为M=1kg，斜面上ef连线的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T，如果线框从静止开始运动，恰好能匀速进入磁场，运动过程中重物不会碰到地面，重力加速度g=10m/s2。

则（　　）

A.进入磁场以前线框的加速度大小为5m/s2

B.线框进入磁场时匀速运动的速度大小为5m/s

C.线框进入磁场过程中通过某横截面

电荷量为0.6C。

D.线框进入磁场过程中产生的焦耳热为3J

【答案】CD

三、实验探究题∶本题共2小题，共14分。

14.如图甲所示，某小组做“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有∶木板、玻璃砖、大头针、刻度尺、量角器、笔、白纸。

（1）关于该实验的操作，下列说法正确的是_________。

A．在确定玻璃砖上下边界时，应用铅笔紧贴玻璃砖上下边缘画出aa'，bb'

B.在确定P3、P4位置时，二者距离应适当远一些，以减小误差

C.在确定P3、P4位置时，应使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3以及P1、P2的像

D.入射光线AO与法线夹角过大时，在玻璃砖另一侧有可能看不到P1、P2的像，导致实验无法完成

（2）如图乙所示，过P3、P4作直线交bb'于O'，过O'作垂直于bb'的直线NN'，连接OO'。

用量角器测量图乙中角α和β的大小，则玻璃的折射率n=_________。

（3）该小组同学虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非特殊角的正弦值，不能准确算出折射率，他们及时调整实验方案，利用实验室提供的圆规，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图丙所示，则玻璃的折射率n=_____（用图中线段的字母表示）。

【答案】①.BC②.

③.

15.把较粗的铜丝和铁丝相隔约几毫米插入马铃薯或苹果中，就制成了一个水果电池（铜丝和铁丝相距越近、插入越深，电池的内阻就越小），铜丝是电池的正极，铁丝是负极。

因为水果电池的内阻比较大，用如图甲所示的电路图进行测量其电源电动势与内阻，实验室备有下列器材∶

A．待测“水果电池”（电动势E约为4V，内阻r约为200Ω）；

B．电压表V1（量程0~4V，内阻约为1kΩ）；

C．电压表V2（量程0~8V，内阻约为2kΩ）；

D．电流表A1（量程0~20mA，内阻为2Ω）；

E．电流表A2（量程0~200mA，内阻约为1Ω）；

F．滑动变阻器R（0~1000Ω）；

G．开关S，导线若干。

（1）为尽量减小实验误差，电流表应选择_________，电压表应选择__________。

（均填器材前字母代号）

（2）该同学根据实验数据画出U-I图像如图乙所示，由图像可得，“水果电池"的电动势的测量值E=_____V（保留两位有效数字），内阻的测量值r=_______Ω（保留三位有效数字）。

（3）若考虑电表内阻，实验测得“水果电池”的内阻真实值为________Ω（保留三位有效数字）。

【答案】①.D②.B③.3.8④.187⑤.185

四、计算题∶本题共4小题，共42分。

解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的，不能得分。

16.如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从OD的中点A垂直于半径OD入射，在B点恰好发生全反射，反射光线到达C点。

已知光在真空中传播的速度为c，不考虑光的多次反射。

求∶

（1）玻璃砖的折射率；

（2）光穿过玻璃砖所用的时间。

。

【答案】

（1）2；

（2）

17.如图所示，间距为L

两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长，底部Q、N之间连有一阻值为R1的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。

导轨的上端点P、M分别与线圈连接，线圈的轴线与另一大小均匀变化的匀强磁场平行。

保持开关K闭合时，质量为m、电阻为R2的金属棒ab恰能保持静止，金属棒始终与导轨接触良好，其余部分电阻不计，重力加速度g。

求∶

（1）金属棒ab恰能保持静止时，流过电阻R1的电流I1的大小；

（2）若断开开关K，当金属棒ab恰能匀速下降时，则此时金属棒ab的速度大小。

【答案】

（1）

；

（2）

18.如图所示，在x=-6m和x=14m两处各有一质点沿垂直于x轴方向做完全相同、步调一致的简谐运动，并形成分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐波。

t=0时刻两波源同时开始振动，t0=0.3s时刚好形成如图所示的波形图。

求∶

（1）从t=0时刻开始，经过多长时间x=2m处的质点第一次位于波谷；

（2）t=0到t=1.6s时间内，x=2m处

质点走过的路程。

【答案】

（1）1.1s；

（2）60cm

19.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，x=3m边界左侧有磁感应强度为B=10T、方向垂直于纸面向里的匀强磁场；右侧有电场强度为E=100

N/C、方向沿x轴正方向的匀强电场。

一质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）从坐标原点O以初速度v0沿y轴正方向射入磁场。

已知粒子的质量为m=1.6×10-20kg，电荷量为q=1.6×10-19C，初速度为v0=200m/s。

求∶

（1）粒子第一次与边界x=3m相交时对应的坐标；

（2）粒子第二次与边界x=3m相交时经过的时间；

（3）粒子第2021次与初速度相同时到坐标原点O的距离。

【答案】

（1）（3，

）；

（2）

；（3）