2021年山东省临沂市平邑县第二中学高二物理下学期期末试题含解析

2021年山东省临沂市平邑县第二中学高二物理下学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖从下表面射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中  A.t1始终大于t2                           B.t1始终小于t2 C.t1先大于后小于t2                       D.t1先小于后大于t2 参考答案： B 2. （单选）以下的计时数据中指时间间隔的是(　　) A．“嫦娥一号”卫星于2007年10月24日18时5分点火发射 B．第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕 C．刘翔创造了12.88秒的110米栏最好成绩 D．在一场NBA篮球赛开赛8分钟时，姚明投中第三个球 参考答案： C 3. 质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为 A．mgh，减少mg(H-h) B．mgh，增加mg(H+h) C．-mgh，增加mg(H-h) D．-mgh，减少mg(H+h) 参考答案： D 4. 如图，穿在足够长的水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F＝kv（图中未标出）.已知小球与杆间的动摩擦因数为m，且F0＞μmg。下列说法正确的是（       ） A．小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止 B．小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动 C．小球的最大加速度为F0/m    D．恒力F0的最大功率为 参考答案： BCD 5. 以下说法中正确的是(　　)   A．光的偏振现象说明光是一种纵波 B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关 C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在 D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一列简谐横波沿直线传播的速度是2m/s，在传播方向上有A、B两点，从波刚好传到某质点时开始计时，已知5s内A点完成了6次全振动，B点完成了10次全振动，则此波的传播方向为        （填“A→B”或“B→A”），波长为        ，A、B两点间的距离为        m。 参考答案： B到A                           4  7. 已知水分子直径为4×10-10m，由此估算阿伏伽德罗常数为__________。 参考答案： 8. （4分）在赤道上，地磁场可以看做是沿南北方向并且与地面平行的匀强磁场，磁感应强度是5×10-5T．如果赤道上有一条沿东西方向平行地面放置的直导线，长为40m，载有20A的电流，则地磁场对这根导线作用的安培力大小为         N；若将导线在水平面内转过90°成南北方向平行地面放置，此时导线受到地磁场作用的安培力大小为       N。 参考答案： 4×10-2    0 9. 某行星的质量约为地球质量的1/2，半径约为地球半径的1/6，那么此行星表面的重力加速度与地球的表面的重力加速度之比为____________；此行星的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为____________． 参考答案： 18︰1； ︰1 10. 一个有初速的、电量为+4×10－8C为的带电粒子，在电场中只受电场力作用，从A点运动到B点的过程中，克服电场力做了8×10－5J的功。则A、B两点的电势差=____，在此过程中，电荷的动能_______（填“增加”或“减少”）了________eV. 参考答案： 11. 氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时，电子的电势能　   　，电子的动能　   　，运动周期　     ．（填增大、减小、不变） 参考答案： 增大，减小，增大 【考点】氢原子的能级公式和跃迁． 【分析】电子绕核运动时，半径增大，电场力做负功，电势能增大，动能减小；根据库仑力提供向心力可分析周期的变化． 【解答】解：氢原子中电子绕核做匀速圆周运动，当电子运动轨道半径增大时，电子克服电场力做功，所以电子的电势能增大，电子的动能减小； 根据库仑力提供向心力可得：，可知半径增大时运动周期增大． 故答案为：增大，减小，增大 12. 身高1.6 m的人以1m/s的速度沿直线向灯下走去，在某一时刻，人影长1.8 m，经2 s， 影长变为1.3 m，这盏路灯的高度应是         m. 参考答案： 8 13. 电磁打点计时器是一种使用　   　（选填“直流”或“交流”）电源的计时仪器，电源的频率是　  　 Hz时，在某次“练习使用打点计时器”实验中，其中一段打点纸带如图所示，A、B、C、D是连续打出的四个点．由图中数据可知，纸带的运动是　   　（选填“匀速”或“变速”）运动，物体的加速度是　   　m/s2． 参考答案： 交流，50，变速，10 【考点】测定匀变速直线运动的加速度． 【分析】了解打点计算器的工作原理，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小． 【解答】解：电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点． A、B、C、D是连续打出的四个点．由图中数据可知，相邻的计数点的距离在增大，所以纸带的运动是变速运动， 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小． vC==2.1m/s 纸带在打下A、D点间运动的平均速度大小是： ==2m/s 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==10m/s2． 故答案为：交流，50，变速，10 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 学校开展研究性学习，某研究小组的同学根据所学的光学知识，设计了一个测量液体折射率的仪器，如图所示。在一圆盘上，过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF，在半径OA上，垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径BC相平，EF作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察P1、P2的像，并在圆周上插上大头针P3，使P3正好挡住P1、P2的像，同学们通过计算，预先在圆周EC部分刻好了折射率的值，这样只要根据P3所插的位置，就可直接读出液体折射率的值，则： (1)若∠AOF＝30°，OP3与OC的夹角为30°，则P3处所对应的折射率的值为________。 (2)图中P3、P4两位置中________(填“P3”或“P4”)处所对应的折射率大。 (3)作AO的延长线交圆周于K，K处所对应的折射率值应为________。 (4)若保持∠AOF＝30°不变，用该装置能测量的最大折射率的值不超过________。 参考答案： (1)　(2)P4　(3)1　(4)2 15. 某同学利用DIS实验系统，用同一个注射器在实验室前后做了两次验证波意耳定律的实验，操作完全正确． （1）根据实验数据在p－V图上画出了两条不同的双曲线，如图所示．造成这种情况的可能原因是哪些   ▲     A．两次实验中空气质量不同 B．两次实验中温度不同 C．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太大 D．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太小 （2）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列采取的措施中比较合理的是   ▲     A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 B．推拉活塞时要缓慢 C．不要用手直接握在注射器有气体的部分上 D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气 参考答案： ⑴AB    ⑵BC 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一列简谐横波如图所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt= t2— t1=0.5s，问： （1）若波向左传播，则这列波的传播速度是多少？ （2）若波向右传播，且4T<Δt<5T，波速是多大？ （3）若波速等于m/s，则波向哪个方向传播？ 参考答案： 17. 如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的图象。此时质点P的运动方向沿y轴负方向，且当t=0.55s时质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。问： （1）该简谐横波的波速v的大小和方向如何？ （2）从t=0至t=1.2s，质点Q运动的路程L是多少？ （3）当t=s时，质点Q相对于平衡位置的位移s的大小是多少？ 参考答案： 解析：（1）此波沿x轴负向传播                        在t1=0到t2=0.55s这段时间里，质点P恰好第3次到达y正方向最大位移处 （2）在t1=0至t3=1.2s这段时间，质点Q恰经过了6个周期，即质点Q回到始点，由于振幅A=5cm 所以质点Q运动的路程为  L=4A×6=4×5×6cm=120cm   （3）质点Q经过个周期后恰好回到平衡位置，则相对于平衡位置的位移为 s=0          质点从t=0开始的位移表达式为，把t代入即可。 或：波的传播时间x=vt       ,可以得出此时该质点应处于平衡位置 18. 如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略).开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为和;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为，不计活塞与气缸壁间的摩擦. 求: (1)恒温热源的温度T; (2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积. 参考答案： (1)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方对气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得               （2分） 解得：         （1分） (2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大，打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件。 气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为P，由玻意耳定律得                 （2分）    （2分） 联立以上两式解得            （2分） 其解为，另一个解，不符合题意，舍去。（1分）