山西省朔州市怀仁县大地学校2019-2020学年高二(下)期末物理试题(解析版).docx

怀仁市大地学校2019-2020学年度高二下学期期末考试
物理试卷
（考试时间：90分钟试卷满分：100分）
注意事项：
1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的姓名。

准考证号填写在答题卡上。

2.回答第I卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

写在本试卷上无效。

3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

4.考试结束后，将答题卡交回。

第I卷
一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。

在每小题给出的四个选项中，第1~9 题只有一项符合题
目要求，第10~14题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。

1.卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在
A,电子B,中子 C.质子D,原子核
【答案】D
【解析】
【详解】卢瑟福在a粒子散射实验中观察到绝大多数a粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的a粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核.故选项D正确. 【点睛】本题需要熟悉a粒子散射实验和原子核式结构模型.
2,下列关于振动和波的说法，正确的是（）
A.声波在空气中传播时，空气中各点有不相同的振动频率
B.声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生衍射
C.水波在水面上传播时，水面上各点沿波传播方向移动
D.当两列波发生干涉时，如果两列波波峰在某质点相遇，则该质点位移始终最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.声波在空气中传播时，空气中各点在波源带动下做受迫振动，则各点有相同的振动频率，选项A错误；
B.声波容易绕过障碍物传播是因为声波波长较长，容易发生衍射，选项B正确；
C.水波在水面上传播时，水面上各点只在自己平衡位置上下振动，而不沿波传播方向移动，选项C错误；
D.当两列波发生干涉时，如果两列波波峰在某质点相遇，则该质点振动加强，振幅变大，但是位移不是始终最大，选项D错误。

故选B。

3.处于激发态氢原子向基态跃迁时（）
A.辐射光子，原子能量增加
B.辐射光子，原子能量减少
C.吸收光子，原子能量增加
D.吸收光子，原子能量减少【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.根据波尔原子理论的基本假设，处于激发态的氢原子向基态跃迁时，是由高能极向低能极跃迁，向外辐射光子，原子能量降低，ACD错误B正确。

故选B。

4.如图甲所示是一台交流发电机的构造示意图，线圈转动产生的感应电动势随时间变化的规律如图乙所示; 发电机线圈电阻为1Q,外接电阻为4Q,则（）
A.线圈转速为50r/s
B.电压表的示数为2.5V
C.负载电阻的电功率为2W
D.线圈转速加倍，电压表读数变为原来的4倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知：7 = 4x10-2$,由公式〃工=4x10 2/,解得：〃 = 2xl0—2%,故A错误;
E 5 5 /—
B.交变电流的最大值为：E m=5V ,有效值为：E = ^ =①V = /V ,由闭合电路欧姆定律可知，
R 4 5/—r-
U v=——E = — x — 0 = 2W，故B 错误；
R + r 5 2
C.负载电阻的电功率为：尸=安=(2处)2廉=2亿故C正确；
R 4
E R
D.交变电流的最大值为：E,"=nBSa)= nBS &n,有效值为：& =嗖，电压表的示数为：U v = —— E,
V2 R + r
线圈转速加倍，电压表读数变为原来的2倍，故D错误。

故选C
5,下列说法不正确的是( )
A.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
B.变化电场产生磁场
C.光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距变小
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
【答案】D
【解析】
【详解】A.全息照相利用了激光的相干性好的特点，利用光的干涉原理工作的；故A不符合题意；
B.非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场。

所以变化的电场周围一
定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，但不一定变化，故B不符合题意；
C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫色光，根据条纹间距公式
L ,
Ax ——A
d
波长变短，则干涉条纹间距变窄，故C不符合题意;
D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，要在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，故D符合题意。

故选D。

6.一个大人和一个小孩面对面站在光滑的冰面上，都处于静止状态，某时刻小孩沿水平方向用力推了大人一下，结果两人向相反方向滑去.已知大人的质量大于小孩的质量，则下列说法正确的是
A.小孩受到的冲量较大
B.大人受到的冲量较大
C.小孩运动速度较大
D.大人运动的速度较大
【答案】C
【解析】
【详解】两人组成的系统，初状态总动量为零，根据动量守恒，可知两人的动量变化量大小相等，方向相反，根据AP = mv-O = mv，可知质量小的速度大，故C正确，D错误；根据动理定理I = AP，可知两人的冲量大小相等，故AB错误；故选C.
7.如图所示，有一玻璃三棱镜』及7,顶角』为30° , 一束光线垂直于射入棱镜，从/。

射出进入空气，
测得出射光线与』。

夹角为30°,则棱镜的折射率为（）
A.—
B. —
C. ^3 D,—
2 2 3
【答案】C
【解析】
【分析】顶角A为30°,则光从AC面射出时，在玻璃中的入射角i = 30°.由于出射光线和入射光线的夹角
为30°,所以折射角r=60°.由光路可逆和折射率的定义可知n = —= - C项正确.
sini
【详解】
8,关于。

、B、/三种射线的说法中正确的是（）
A.0、/三种射线都是电磁波
B.庆、”、/三种射线都是带电粒子流
C.a射线较〃、/射线具有更强的电离能力
D."射线是原子的核外电子电离后形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A. a射线是氮核流、”射线是电子流、/射线是电磁波，A错误；
B.a射线实质是带正电的氮核、”射线实质是带负电的电子流都是带电粒子流，而/射线是电磁波不带
电，B错误；
C.a射线是原子核自发放射出的氢核流，它的穿透能力最弱，电离能力最强，C正确；
D.”射线是原子核发生衰变的过程中，其中的一个中子转化为一个质子和电子的过程中释放出的，D错误。

故选C。

9,公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮
的面积，下列说法正确的是（）
A.红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较小
B,红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较小
C.红灯看起来较浅，红灯照亮的水面面积较大
D,红灯看起来较深，红灯照亮的水面面积较大
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：红灯看起来较深，因为水对红光的折射率小于对绿光的折射率，根据视深与实深的关
系式人视=庭,折射率越小，看起来较深.由sinC = -又由题意知，点光源照亮的水面边缘光线刚好发生n n
.八R
全反射，由几何知识得smc = / 2 ,2 -折射率越小，半径越大，
+ 护
点光源照亮的水面面积为s=兀快,故红灯照亮的水面面积较大，
故选D
考点：考查了折射定律的应用
点评：题关键要知道水面边缘光线刚好发生全反射，由折射定律和几何知识结合，就能轻松解答.
10.如图所示,ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由。

点垂直AD边射入, 已知棱镜的折射率n=也,AB=BC=8cm f Q4=2cm, ZOAB=60°o则下列说法正确的是（
A.光线第一次入射到旭界面上时，既有反射又有折射
B.光线第一次从棱镜折射进入空气，应发生在CQ界面
C.第一次的出射点与距。

点相距时Icm
3
D.光线第一次射出棱镜时，折射角为60°
【答案】BC
【解析】
【详解】ABD.因为
1
sinC= —
n
临界角
CM5。

第一次射到AB面上的入射角为60。

，大于临界角，所以发生全发射，反射到8C面上，入射角为60。

，又发生全反射，射到面上的入射角为30。

，根据折射定律得
sin。

n = ------
sin 30°
解得
缶45。

即光从CD边射出，与CQ边成45。

斜向左下方，故AD错误，B正确。

C.根据几何关系得，AF=4cm,则BF=4cm。

ZBFG=ZBGF,则BG=4cm o所以GCMcm。

所以
CE=^^cm
故C正确。

故选BC。

11.如图甲所示的“火灾报警系统”电路中，理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1,原线圈接入图乙所示的
电压，电压表和电流表均为理想电表，Ro为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，Ri为滑动变阻器.当通过报警器的电流超过某值时，报警器将报警.下列说法正确的是（）
A.电压表V的示数为20V
B.Ro处出现火警时，电流表A 示数减小
C.Ro处出现火警时，变压器的输入功率增大
D.要使报警器的临界温度升高，可将Ri的滑片P适当向下移动【答案】C 【解析】【详解】设此电压的最大值为Um,电压的有效值为U.牛2R% = %T，代入数据得图乙中电压的有效值为110J5 V.变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比,所以变压器原、副线圈中的电压之比是10： 1,
所以电压表的示数为llj^v,故A错误.Ro处出现火警时，电阻减小，则次级电流变大，变压器输出功率变大，则变压器的输入功率增大，电流表示数变大，选项C正确，B错误；R的滑片P适当向下移动，Ri电阻变大，则次级电流变大，Ro上电压变大，则报警器两端电压减小，则报警器的临界温度就降低了，故选项D错误；故选C.
点睛：根据电流的热效应，求解交变电流的有效值是常见题型，要熟练掌握.根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键.
12,如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为0,经折射后射出a、b 两束光线。

则（
A,在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度
B.在真空中，a光的波长大于b光的波长
C,玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D.若改变光束的入射方向使0角逐渐变大，则折射光线a首先消失【答案】AD 【解析】
【详解】AC.光线a的偏折程度大，根据光路可逆结合折射定律公式可得
sin V
n = --- —
sin。

其中r是折射角，可知a光的折射率大；再根据公式
c
v = —
n
可知a光在玻璃中的传播速度小，故A正确、C错误；
B.a光的折射率大，说明。

光的频率高，根据
c=V
a光在真空中的波长较短，故B错误；
D.若改变光束的入射方向使。

角逐渐变大，则折射光线a的折射角先达到90。

，故a光先发生全反射，折射光线先消失，故D 正确。

故选AD。

13.一简谐横波沿x轴传播，图甲是仁Os时刻的波形图，图乙是介质中质点F的振动图像，下列说法不正确的是（）
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的波速为1.25m/s
c. r=2s时，P的速度最大，加速度最小
D.在Z=0到Z=10s的时间内，F沿传播方向运动2m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由乙图知，在QOs时质点F的振动方向质点F向上运动，根据微平移法知该波沿x轴负方向传播，故A不符合题意；
B.由图甲知波长为
A=4m
r=4s
由图乙知周期为
则波速为
v = - = - = lm/s
T 4
故B符合题意；
C.因为
c T
t = 2s=—
2
则知Q2s时，P位于平衡位置，速度最大，加速度最小，故C不符合题意；
D.在简谐横波传播过程中，介质中的质点不随波向前迁移，则知在仁0到仁10s的时间内，F只上下振动, 不沿传播方向运动，故D符合题意。

故选BDo
14.如图所示，在质量为M （含支架）的小车中用轻绳悬挂一小球，小球的质量为物，小车和小球以恒定速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为〃?■的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短。

在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能发生的？（）
A.在此过程中小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为Vi、V2、巧,满足（M + /% ） v =岫 + mv2 + %想
B.在此碰撞过程中，小球的速度不变，小车和木块的速度分别为V1和V2,满足（M + t?i Q^v = Mv l +mv2
C.在此碰撞过程中，小球的速度不变，小车和木块的速度都变成"，满足Mv^（M + ni）u
D,碰撞后小球摆到最高点时速度变为vi,木块的速度变为V2,满足（M + m0）v =（M + fv Q）v l+mv2
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.碰撞的瞬间小车和木块组成的系统动量守恒，摆球的速度在瞬间不变，若碰后小车和木块的速度变町和V2,根据动量守恒有
Mv = Mv x + mv2
若碰后小车和木块速度相同，根据动量守恒定律有
Mv =（M +
故C正确，AB错误；
D.碰撞后，小车和小球水平方向动量守恒，则整个过程中，系统动量守恒的，则有
（M + z770）v =（M + n70）v1 +mv2
故D正确。

故选CD。

第II卷
二、非选择题：本题共4小题，共44分。

解答应写出必要的文字说明。

方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15.如图甲所示，在“探究碰撞中的不变量”实验时，长木板光滑且处于水平，小车A的前端粘有橡皮泥，用手推动一下小车A,放手后小车A做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合在一起，之
后继续匀速运动，在小车A后连着纸带，打点计时器电源周期为0.02s。

g捧针 /、打忘计时器
长木板------- 纸带
甲
①若获得纸带如图乙所示，"为运动的起始点，从a点开始，每5个点取一个计数点，其中a、b、c、d、e 都为计数点，并测得相邻计数点间距（己标在图上），贝＞］应选段来计算A的碰前速度，应选段来
计算A和B碰后的共同速度（填沥、be、cd或de）。

20.20 34.50 27.24 1 20.60 1 cm
②已测得小车A （含橡皮泥）的质量77iA=O.3Okg,小车B （含撞针）的质量为〃?B=0.20kg,由以上测量结果可得碰前系统总动量为kg-m/s,碰后系统总动量为—kg-m/so （结果均保留三位有效数字）
【答案】(1).阮(2). de⑶.1.04 ⑷.1.03 【解析】【详解】①[1]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故阮段为匀速运动的阶段，故选阮计算碰前的速度;
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过
相同的位移，故应选屁段来计算碰后共同的速度;
②[3] A碰前的速度
be 34.50x10-2
V,=——= ------------------ m/s=3.45m/s
t 0.02x5
碰后共同速度
v =丝=20.60x1°血、=2.060m/s
t 0.02x5
碰前系统总动量
《=+ ZM
V2= (0.30x3.45 + 0)kg • m/s ® 1.04kg • m/s
B
[4]碰后系统总动量
P2 - m A v + m^v= (0.30 + 0.20) x 2.060kg • m/s=1.03kg • m/s
16.某实验小组用单摆测量当地重力加速度，实验装置如图甲所示，处理数据时兀取3. 14.
（1）以下说法正确的是
A.摆球应选择体积小的、质量大的
B.细线伸缩性要尽量小，长度大约Im
C.计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时
D.摆球的最大摆角大约为45。

最好
E.细线上端应选择如图乙所示的悬挂方式
(2)该实验小组首先利用游标卡尺测量摆球的直径，如图丙所示，则小球直径d=cm.
(3)用细线将摆球悬挂好后，该实验小组又用刻度尺测得细线悬挂点到摆球上端的距离为1.09m；用秒表
测得摆球完成30次全振动的时间为63. 0 s,根据测量的数据计算得出当地重力加速度g =nVs2(结果保留三位有效数字).
(4)为使实验结果精确，该实验小组通过改变摆长又做了多次实验，用乙表示摆长，T表示振动周期，根据实验数据做出的产一L图象为一条过原点的直线，图线的斜率k=4. 00s2/m,由图象可得当地重力加速度g=m/s2 (结果保留三位有效数字).
【答案】(1). (1) ABC (2). (2) 2.00 (3). (3) 9. 84 (4). (4) 9. 86
【解析】
【详解】第一空.该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球，故AB正确；计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时，误差小，故C正确；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5。

，故D错误；根据实验的基本要求，摆球在摆动的过程中，悬线的长度不能变化，乙图摆长变化，甲图摆长不变化，则选甲，故E错误；
第二空.游标卡尺是10分度的，其分度值为0.1mm,则图示读数为：20mm+0x0.lmm=20.0mm,故则小球直径
d=2.00cm；
第三空.用秒表得摆球完成30次全振动的时间为63.0s,所以周期为r= —s=2.1s
30
摆长为L= (1.09+0.01) m=1.10m
,八〜丁4/L 4x3.142 xl.10 _ o , 2
由周期公式7=2勿J—得君=— = -------------- - -- »9.84m/s2
V g T2 2.12
第四空.由周期公式T=17l\-得丁2=竺〔
K g
4, 所以斜率为=4.00m/s2
g
由图象可得当地重力加速度^9.86m/s2
17.道威棱镜是由H. W. Dove发明的一种棱镜，该棱镜是将一等腰直角棱镜截去棱角而得，如图所示,
一束平行于底边CQ的单色光从AO边射入棱镜，已知棱镜玻璃的折射率为姻，光在真空中的速度为
3xl08m/5 .
（1）求该单色光到达CD面上的入射角；
（2）若CD= 2^/3 cm,光从AO边射入在CD面上经过一次反射从BC边射出过程中，光在棱镜内传播的时间为多少.
【答案】（1）75°（2） -xl0"105
3
【解析】
【详解】（1）光在棱镜中传播光路如图所示.
由折射定律
sin 45°
n - -----
sinr
解得
r=30°
0=75°
（2）光线在棱镜内传播
c y/2
v = — = -- C
n 2
在三角形MDP中，由正弦定理
MP _ DP
sin 45° = sin 120°解得
MP^ — DP
3
在三角形NCP中，由正弦定理
NP _ CP
sin 45° = sin 120°
解得
NP^ — CP 3
光在棱镜内部传播的路程
s= —CD = 2^2cm 3
而t = ~,解得
V
?
= l X10-105
3
18.i列横波在x轴上传播，在4=0时刻波形如图实线所示，r2=0.3s时刻波形如图虚线所示。

（1）若波向左传，这段时间波可能传播的路程;
（2）若波向右传最大的周期；
（3）当波速为25m/s时该波的传播方向。

【答案】（1） 1.2n+0.3 （m） 3=0, 1, 2......）；（2） 0.4s；（3）向左
【解析】
【详解】（1）根据波形图可知波长2=1.2m
若波向左传播，在△Q0.3s,波传播的最小距离为』2=0.3m
4
根据传播的周期性和振动的重复性，则可能的路程为
$1 =泓 +打=l.2〃 + 0.3(m), (n=0, 1, 2...)
(2)若波向右传播，波传播的距离为
s2 = n2 + — = 1.2n + 0.9(m)
则
3
At=0.3=nT+— T
4
可得
当n=0时
7kox=0.4s
(3)由波的传播速度v =—,可得：
若波向左传播
1.2
、二=4. + l(m/s)
4n + l
代入波速25m/s,解得
n=6
满足〃为自然数.
若波向右传播
1.2
v2 == 4〃 + 3(m/s)
4〃+ 3
代入波速25m/s,解得
11
n=—
2
不符合条件.
综合可得波速为25m/s时该波的传播方向左。