天津市2019 - 2020学年度第二学期期末考试高二物理试题 含答案

天津市2019 ~ 2020学年度第二学期期末考试
高二物理
温馨提示：
本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分：100分，考试时间60分钟。

祝各位考生考试顺利！
第卷（选择题，共40分）
注意事项：
1.每题选出答案后，用铅笔将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。

2.本卷共8题，每题5分，共40分。

一、单项选择题（每小题5分，共25分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。

）
1.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，发现原子内部存在
A电子B中子C质子D原子核
2.处于激发态的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
3.关于α、β、γ三种射线的说法中正确的是
A．α、β、γ三种射线都是电磁波
B．α、β、γ三种射线都是带电粒子流
C．α射线较β、γ射线具有更强的电离能力
D．β射线是原子的核外电子电离后形成的
4.一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．小孩获得的速度较大D．大人获得的速度较大
5.利用图甲所示的装置，观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图乙中（1）和（2）两种图样。

下列关于P处放置的光学元件说法正确的是
A．乙（1）对应单缝，乙（2）对应双缝
B．乙（1）对应双缝，乙（2）对应单缝
C．都是单缝，乙（1）对应单缝宽度较小
D．都是双缝，乙（1）对应双缝间距较小
二、不定项选择题（每小题5分，共15分。

每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6.同样高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，比较前后两种情况，下列判断正确的是
A．前者玻璃杯着地瞬间动量大
B．前者玻璃杯着地过程动量变化大
C．前者玻璃杯着地过程动量变化快
D．前者玻璃杯着地过程受地面的冲击力大
7.如图，一列简谐横波向右传播，质点a和质点b的平衡位置相距0.5 m。

某时刻质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动。

这列波的波长可能是
A．1m B．2m C．0.5m D．0.4m
8.光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成电流。

表中给出了4次实验的结果。

由表中数据得出的论断中正确的是
A．第一组实验的入射光频率较第二组低
B．第一组实验的入射光频率较第二组高
C．两组实验所用的金属板逸出功相同
D．两组实验所用的金属板逸出功不同
第II卷
注意事项：
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。

2.本卷共4题，共60分。

9.（12分）
（1）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。

①为了减小误差，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30cm左右的细线
B．长度为1m左右的细线
C．直径为1.8cm的铁球
D．直径为1.8cm的塑料球
②测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t。

请写出重力加速度的表达式g= 。

（2）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，然后与原来諍止在前方的小车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0.02 s。

①若获得纸带如图乙所示，a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（已标在图上），则应选段来计算A的碰前速度，应选段来计算A和B碰后的共同速度（填ab、bc、cd或de）。

②已测得小车A（含橡皮泥）的质量mA=0.30kg，小车B（含撞针）的质量为mB=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/s。

（结果均保留三位有效数字）
10.（14分）一透明玻璃元件，截面是半径为R的圆，如图所示，O为圆心，AB为直径。

来自B点的单色光线BM从M点射出，出射光线平行于AB，与BM频率相同的光线BN恰好在N点发生全反射。

已知∠ABM=30°，真空中光速c = 3×108 m/s。

求：
（1）玻璃元件的折射率；
（2）光线在玻璃元件内的速度；
（3）圆心O到BN的距离。

11.（16分）一列简谐波的波源位于坐标原点O处，t = 0时刻开始波源沿y轴做简谐运动，t = 0.5 s时波恰好传播到x = 1 m处，形成图示波形，且在0 ~ 0.5 s时间内波源通过的路程为12 cm。

求：
（1）该列波的振幅、周期、波长；
（2）该列波的传播速度大小；
（3）从图示时刻起，经多长时间x = 4.5 m处的质点N第一
次到达波峰？
12.（18分）在用铀235（235
92
U）做燃料的核反应堆中，铀235 核吸收一个中子后，可发生裂变反应生成钡
（144
56Ba）、氪（89
36
Kr）和x个中子，并放出能量，其核反应方程为2351144891
92056360
U Ba Kr
n x n
+→++
（1）其中x等于多少？
（2）已知中子的质量为m，235
92U核的质量为m1，144
56
Ba核的质量为m2，89
36
Kr核的质量为m3，真空中光速
为c，一个铀235核发生上述裂变反应释放的核能为多少？
（3）上述裂变反应产生的中子速度太快，铀核不能“捉”住它，从而不能使反应堆中裂变反应进行下去，所以要将反应放出的中子减速。

石墨、重水常用作减速剂，中子在石墨中与碳核碰撞减速，在重水中与氘核碰撞减速。

假设上述碰撞均为正碰，且为弹性碰撞，并认为碰撞前碳核和氘核都是静止的，碰撞模型可简化为如图所示，其中1代表中子，质量为m，碰前速度为v；2代表碳核或氘核，质量用M表示（其中碳核质量M1 = 12m，氘核质量M2 = 2m），碰前速度为0。

通过计算说明，仅从一次碰撞角度考虑，用石墨、重水做减速剂，那种减速效果更好？
天津市2019—2020学年度第二学期期末考试
高二物理参考答案
第Ⅰ卷
一、单项选择题（每小题5分，共25分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
二、不定项选择题（每小题5分，共15分。

每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。

全部选对
的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
第Ⅱ卷
9．（1）① BC ② 22
24t
Ln π
（2）① bc ，de ② 1.04 ，1.03 （每空2分，共12分） 10.（14分）
（1）光线BM 在M 点发生折射，令折射角为θ∠：
由几何关系可知入射角 30=∠=∠ABM BMO （1分）
折射角 60=∠θ（2分）
折射率3sin sin =∠∠=BMO
n θ
（3分）
（2）根据v c n =
可得m/s 1038⨯==n
c
v （3分）
（3）由于光线BN 恰好在N 点发生全反射，所以n
BNO 1
sin =
∠（2分） 由几何关系，圆心O 到BN 的距离BNO R d ∠⋅=sin （2分） 解得：R d 3
3
=（1分）
11.（16分）
（1）由题意可知振幅A =6cm （2分）
周期T =1s （2分） 波长λ=2m （2分） （2）波速m/s 2==
T
v λ
（4分）
（3）从图示时刻起，波传播到点N 的时间s 75.12
5.31===
v x t （2分） 由图示波形可判断出点N 的起振方向向下（1分） 所以点N 从平衡位置第一次到达波峰的时间s 75.04
3
2==
T t （2分） 综上可得，从图示时刻起，点N 第一次到达波峰的时间：
s 5.221=+=t t t （1分）
12.（18分）
（1）x 等于3（4分）
（2）核反应的质量亏损m m m m m 2321−−−=∆（2分）
根据爱因斯坦质能方程可得23212)2(c m m m m mc E −−−=∆=∆（3分） （3）设碰后中子的速度为1v 、碳核或氘核的速度为2v ，由于碰撞为正碰，且为弹性
碰撞，所以有：
21Mv mv mv +=（2分）
2
22122
12121Mv mv mv +=（2分） 解得：v M
m M
m v +−=1（2分）
碳核质量M 1=12m ，代入可得，中子与碳核碰后v v 1311
1−=（1分） 氘核质量M 2=2m ，代入可得，中子与氘核碰后v v 3
11−='
（1分）
其中“-”表示与碰前的速度相反，由于3
1
1311〉，
可知用重水做减速剂减速效果更好。

（1分）。