湖北省荆州市2019-2020学年高二下学期期末考试物理试题 含答案

湖北省荆州市2019-2020学年高中二年级下学期质量检查
物理试题
注意事项：
1. 答第I卷前，考生务必将自己的姓名、考号、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题纸上.
2. 每小题选出答案后，用2B铅笔将答题卡对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，不能答在试题卷上.
第I卷（选择题共40分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选
项符合题目要求）
1、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图1所示.结合上述材
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球表面任意位置的地磁偏角有相同的数值
C.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
2、 2019年4月10日人类第一次发布了世界上首张黑洞图像，利用了
射电望远镜对电磁波的捕捉。

下列关于波的说法，正确的是
A.两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
B.在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移
C.当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低
D.只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或小得多，波才能发生衍射
3、在物理学发展过程中许多物理学家作出了卓越的贡献，他们通过对现象的深入观察和研究，获
得正确的科学认识，推动了物理学的发展.下列对物理学家的研究说法正确的是
A.卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子的核式结构模型
B.爱因斯坦通过对光电效应的研究，揭示了光具有波粒二象性
C.德布罗意提出微观粒子动量越大，其对应的波长越长
D.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
4、许多物理现象都有其本质原因及独特表现，下列关于物理现象的应用或说法正确的是
A.悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
1
2
B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
C.一滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形，是其表面张力作用的结果
D.干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气越接近饱和状态
5、如图2所示的电路中，三个灯泡A 、B 、C 完全相同，电感L 自感系数很大，其直流电阻与定值电阻/?相等，D 为理想二极管，下列判断中正确的是
A.闭合开关S 的瞬间，流过灯泡A 和C 的电流同时达最大
B.闭合开关S 的瞬间，只有灯泡C 亮
C.闭合开关S 稳定后，灯泡A 、B 、C 一样亮
D.在电路稳定后，断开开关S 的瞬间，灯泡B 、C 均要闪亮一下再熄灭
6、如图3所示，匝数n=10匝、面积S=0.5m 2的矩形闭合导线框ABCD
处于磁感应强度大小B =的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴OO'。

以角速度s=2rad/s 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入的一只标有“2.5V,1.5W”的小灯泡恰好正常发光，不计线框电阻.下列说法错误的是
A.在图示位置时，线框中产生的感应电动势为零
B.线框中产生电动势的有效值为10V
C.变压器原副线圈匝数之比为4：1
D.流过灯泡的电流方向每秒钟改变1π
次 7、图4中所示ox 轴沿水平方向，oy 轴沿竖直向上方向。

在x >0,y >0的区域内存在某种分布范围足够广的介质，其折射率随着y 的变化而变化。

一束细光束入射到介质表面，并沿着如图所示从a 到b 的一条弧形路径传播。

下列判断正确的是
A.此介质的折射率随着y 的增大而增大
B.海洋蜃景发生时空气折射率随高度的变化与此类似
C.沙漠蜃景发生时空气折射率随高度的变化与此类似
D.这束细光束在继续传播的过程中不会发生全反射
8、用如图5甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中A 、K 两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a 、b 、c 三束单色光照射，调节A 、K 间的电压得到光电流/与电压U 的关系如图乙所示，由图可知
3
A.单色光a 和c 的频率相同，且a 光更弱些，b 光频率最大
B.单色光a 和c 的频率相同，且a 光更弱些，b 光频率最小
C.单色光a 和c 的频率相同，且a 光更强些，b 光频率最大
D.单色光a 和c 的频率不同，且a 光更强些，b 光频率最小
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。

每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
9、如图6所示，甲分子固定在坐标原点0,乙分子沿x 轴运动，两分子间的分子势能E P 与两分子间距离的关系如图中曲线所示。

图中分子势能的最小值为一E 0。

若两分子所具有的总能量为E 0，则下列说法中正确的是
A.乙分子在P 点（x =x 2）时，加速度最大
B.乙分子在P 点（x =x 2）时，速度最大
C.乙分子在Q 点（x=x 1）时，其动能为E 0
D.乙分子的运动范围为
10、如图7所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在t 1=0时刻波传播到x =2m 处的质点C,此时x =0.5m 处的质点A 在负方向最大位移处，在t 2=0.3s 时刻质点A 处于平衡位置且向下振动，则下列判断正确的是
A.该简谐横波的波速可能等于5m/s
B.质点C 开始振动时的运动方向沿y 轴负方向
C.在t 1-t 2时间内，x =lm 处的质点B 通过的路程可能大于6.0cm
D.在t 2时刻，位于x =3m 处的质点D 处于负方向最大位移处
11、如图8所示为氢原子的能级示意图，已知锌的逸出功是3.34eV,那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是
A.一群处于n =5能级的氢原子向基态跃迁时，能放出6种不同频率的光
4
B.一群处于n=5能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为9.72eV
C.用能量为10.45eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n=2的激发态
D.用能量为14.0eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
12、如图9所示为某种电流表的原理示意图.质量为m 的均质细金属棒的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为方向垂直纸面向外.与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，的长度大于ab.当中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的cd 边重合；当中有电流通过时，指针示数可表示电流大小.下列说法正确的是
A.当电流表示数为零时，弹簧伸长量为mg x k
= B.若要使电流表正常工作，则金属杆MN 的N 端与电源正极相接
C.此电流表放入匀加速直线运动的升降机中测量的电流值一定偏大
D.若a b l =,bc=h 不计通电时电流产生的磁场的影响，那么此电流表的量程应为
kh Bl
第II 卷（非选择题共60分）
三、实验题（本题包括2个小题，共15分，将正确答案填写在答题卡中指定位置。

）
13、 （5分）在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时：
（1）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最 _____ （填“高”或“低”）点的位置时开始计
时，并计数为1,摆球每次通过该位置时计数加1,当计数为61时，所用的时间为t 秒，则单摆周期为 _____________ 秒；
（2）实验时某同学测得的g 值偏大，其原因可能是
A.实验室的海拔太高
B.测量摆长时误将摆球直径当成半径使用了
C.测出n 次全振动时间为t,误作为（n+1)）次全振动时间进行计算
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
14、（10分）为探究产生感应电流的条件，几位同学做了如下的实验。

（1）小李同学选用图（甲）中的器材模仿法拉第的实验进行探究：
①请在实物图甲中，用笔画线代替导线将电路补充完整；
5
②实验过程中，记录的实验现象如下表所示，观察四项实验结果，能够得岀结论，产生感应电流的条件与 _____________ 的变化有关？（选填“A"”B"或“C”）
A.磁场
B.电场
C.闭合导体回路包围的面积
（2场中，当导体棒在金属导轨上向右移动时，电表中有电流，得出结论，产生感应电流的条件与 的变化有关？（选填“A”“B”或“C”）
A.磁场
B.电场
C..闭合导体回路包围的面积
依据小李和小张两位同学的实验得出结论：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。

（3）小王同学根据感应电流产生的条件，想利用摇绳发电。

如图（丙）所示，把一条大约10m 长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合导体回路。

两个同学迅速摇动这条电线，沿 _______________ 方向站立时，发电的可能性比较大。

（选填“东西”“南北”）
四、解答题（本题共4小题，共45分。

解答时要写出必要的文字说明，方程式和演算步骤，只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）
6
15、 （10分）如图10所示，足够长的绝热汽缸放在光滑水平面上，用横截面积S=0.2m 2的光滑绝热薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，与活塞连接的轻杆的另一端固定在墙上。

外界大气压强Pa,当气体温度T 1=300K 时，密闭气体的体积V 1=0.03m 3,
现把气体温度缓慢升高到。

求： （1）缸内气体温度为T 2时的体积
（2）气体温度升高的过程中，内能的改变量是多少？
16、 （10分）如图11所示，质量均为m 的木块A 和B 排放在光滑水平面上，A 上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O 点系一长为l 的细线，细线另一端系一质量为m 0的小球C 。

现将C 球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C 球。

求B 两木块分离时，A.B 、C 的速度大小各是多少？
17, (11分)如图12所示，足够长的U 形倾斜导轨间距L=1.0m,电阻忽略不计，倾角37θ=，
磁感应强度B=0.2T 的匀强磁场垂直于导轨平面向上。

质量m=0.2kg,电阻0.4r =Ω的导体棒ab 垂直跨放在U 形导轨上，导体棒与导轨间的动摩擦因数0.5μ=。

现由静止释放导体棒，直至恰能匀速下滑，已知该过程中通过导体棒的电荷量。

求；(1)导体棒匀速下滑的速度V
(2)该过程中，导体棒的焦耳热Q
18、(14分)如图13所示，半径为尺的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感
应强度为爲半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在R y R
−≤≤的区间内各处均沿x轴正
方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为巾、电荷量均为g、初速度均为v,重力忽略不计，不计粒子间的相互作用，试求：
(1) 若所有粒子均能穿过磁场到达y轴，那么磁场区域的半径R应满足什么条件？(试用R、B、m、q、v之间的关系式表达〉
(2) 若所有粒子均能穿过磁场到达y轴，最后到达y轴的粒子比最先到达少轴的粒子晚时间，试求△t=?
(3)
若所有粒子的速度均为
2
v
m
=，那么不能到达y轴的粒子所占比例多大？(其中
结果可以用分式或根式表达
)
7。