福建省德化县2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

德化县2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试题
（考试时间：90分钟 总分：100分）
第Ⅰ卷（选择题，共42分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂着a、b、c、d四个单摆。当a摆振动的时候，其余各摆在a摆的驱动下也逐步振动起来，不计空气阻力，达到稳定时，b摆的振动图像如图乙。下列说法正确的是（ ）
A．稳定时b摆的振幅最大 B．稳定时d摆的周期最小
C．由图乙可以估算出b摆的摆长 D．由图乙可以估算出c摆的摆长
2．位于水面上的波源S1、S2产生两列周期均为T、振动方向相同、振幅均为A的相干波，实线、虚线分
别表示在同一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，如图所示，a、b、c、d、e是水面上的五个点，其中有一小树叶（未画出）位于d处，下列说法正确的是（ ）
A．b点的振动加强，d点的振动减弱
B．一段时间后，小树叶被水波推至b处
C．e点在某时间内也会振动
D．若波源S2突然停止振动，之后的2T内，b点通过的路程为16A
3．某同学看到鱼池中池边的鱼离水面的距离约为1m，已知水的折射率为1.33，则鱼的实际深度约为（ ）
A．0.50m B．0.75m C．1.33m D．1.78m
4．概率统计的方法是科学研究中的重要方法之一，以下是某一定质量的氧气（可看成理想气体）在0℃和100℃时统计出的速率分布图像，结合图像分析以下说法正确的是（ ）
A．100℃时图线下对应的面积和0℃时图线下对应的面积相等
B．100℃时所有氧气分子的速率一定比0℃时要大
C．如果两种情况气体的压强相同，则100℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数比0℃时多
D．如果两种情况气体的体积相同。则100℃时单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数与0℃时相同
5．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p﹣V图像如图。已知该气体在状态A时的温度为27℃。对该气体说法正确的是（ ）
A．在状态B时的温度是3℃
B．从状态B到状态C过程中对外做功54J
C．从状态A到状态C的过程中吸收81J的热量
D．状态A下气体的内能大于在状态C气体的内能
6．质量m=0.5kg的小球用轻质弹簧竖直悬挂，把小球向下拉至某位置（未超出弹性限度）由静止释放，小球之后运动的速度时间图像如图所示（取竖直向下为正方向，不计空气阻力），g=10m/s2，则下列判断正确的是（ ）
A．在0~4s时间内，重力的冲量为0
B．在0~2s时间内，弹簧弹力的冲量大小为12kgm/s
C．小球在3s末加速度与5s末的加速度大小相等方向相反
D．在2s末弹簧处于原长状态
二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小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。）
7．以下关于机械波与电磁波的说法中，错误的是（ ）
A．机械波与电磁波本质上是一致的
B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关
C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波
D．只有机械波中的声波才会发生多普勒效应
8．对下列几种固体物质的认识，不正确的有（ ）
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不相同
9．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
B．α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较大
C．α粒子出现较大角度偏转的过程中电势能先变小后变大
D．α粒子出现较大角度偏转的过程中加速度先变大后变小
10．根据玻尔的理论，氢原子的能级图如图所示，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时（ ）
A．从第4能级向第3能级跃迁，辐射的光子波长最大
B．能辐射出能量为0.85eV的光子
C．核外电子的动能增大，原子的电势能减少
D．辐射的光形成的光谱是连续谱
11．某河水下装有红绿两色彩灯，A、B为水下同一深度处两个相距较远的彩灯（均可看作点光源），夜晚站在桥上看平静的水面，灯A在水面形成的亮斑的半径较大，下列正确的是（ ）
A．灯A是绿色光源
B．灯B发出的光更容易发生衍射现象
C．在水中灯A发出的光的传播速度大于灯B发出的光的传播速度
D．灯A、B发出的光用同一装置做双缝干涉实验，屏幕上相邻亮条纹间距
12．如图，在水平面内固定有两根相互平行的无限长光滑金属导轨，其间距为L，电阻不计。在虚线的左侧存在竖直向上的匀强磁场，在虚线的右侧存在竖直向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小均为B。ad、bc两根电阻均为R的金属棒与导轨垂直，分别位于两磁场中，现突然给ad棒一个水平向左的初速度，在两棒达到稳定的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两金属棒组成的系统的动量守恒
B．两金属棒组成的系统的动量不守恒
C．安培力对ad棒的冲量大于安培力对cb棒的冲量
D．ad棒克服安培力做功的功率等于安培力对bc棒做功的功率与两棒总发热功率之和
第Ⅱ卷（非选择题，共58分）
三、非选择题（共58分。考生根据要求作答。）
13．（4分）图（甲）是演示简谐运动图象的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图象。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。
（1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处______（选填“多”、“少”或“一样多”）；
（2）经测量发现图（乙）中OB=O'B'，若木板1的移动速度，则木板2的移动速度______m/s。
14．（6分）在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图1所示，并选用缝间距的双缝片。从仪器注明的规格可知，光屏与双缝片间的距离。接通电源使光源正常工作。
（1）M、N、P三个光学元件依次为_________。
A．滤光片、单缝片、双缝片 B．滤光片、双缝片、单缝片
C．偏振片、单缝片、双缝片 D．双缝片、偏振片、单缝片
（2）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是_________。
A．改用蓝色激光 B．增大双缝间距
C．将屏幕向远离双缝的位置移动 D．将光源向远离双缝的位置移动
（3）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图乙所示，读数为_________mm。
15．（6分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将6mL的油酸溶于酒精，制成10L的油酸酒精溶液，测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将带有网格线的透明塑料盖板放在浅盘上，用彩笔在塑料盖板上描出油膜的轮廓，其形状和尺寸如图所示，塑料盖板上的小方格边长为1cm。则：
（1）油酸膜的面积是_________cm2；
（2）按以上实验数据估测出油酸分子的直径约为_________m；（结果保留一位有效数字）
（3）某同学在实验中最终得到的计算结果比大部分同学的结果偏小，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是_________。
A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
16．（6分）某同学用图示装置做“验证动量守恒定律”实验，先将小球a从斜槽轨道上某点由静止释放，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，取平均落点为B，再把同样大小的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端处，让球a仍从原释放点由静止开始滚下，且与b球相碰，碰后两球均向前运动，分别落在记录纸的不同位置，重复10次，取平均落点为A、C。
（1）下列情况会产生实验误差或不符合实验要求的有_________（填字母序号）。
A．小球在斜槽上运动时有摩擦
B．多次实验时，a球没有从同一位置释放
C．a球质量小于b球质量
D．小球弹性不好，发生的不是弹性碰撞
（2）经测量，，，小球落地点的平均位置到O点的距离，，。碰撞前后动量的相对百分误差公式为，p为碰撞前的总动量，p′为碰撞后的总动量，计算可得δ＝__________。
（3）两小球正碰时恢复系数，其中是两小球碰后分离的相对速度，是两小球碰前接近的相对速度。若，说明碰撞是弹性碰撞，没有动能损失，若，说明碰撞不是弹性碰撞，有动能损失，计算可得e＝________（结果保留两位有效数字）。
17．（10分）一列简谐横波沿x轴传播的波形如图所示，其中实线和虚线分别为和时的波形图。求：
（1）这列波的波长是多少；
（2）若波沿x轴负方向传播，则这列波的最小波速是多少；
（3）当波速为5m/s时，平衡位置在处的质点P从开始计时，在2s内通过的路程。
18．（10分）如图所示，一定质量的理想气体被质量为m的绝热活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距L，温度为。现接通电热丝给气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动距离L后停止加热，整个过程中气体吸收的热量为Q，大气压强为，重力加速度为g，求：
（1）初始时，气体的压强；
（2）停止加热时，气体的温度T；
（3）在整个加热过程中气体内能增加量。
19．（16分）如图所示，光滑水平面上放置着滑板A和滑块C，滑块B置于A的左端，滑板A的上表面由粗糙水平部分和四分之一光滑圆弧组成，三者的质量分别为、、，开始时C静止，A、B一起以的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间后，A、B再次达到共同速度一起向右匀速运动，且恰好不再与C碰撞，已知B与A水平部分的动摩擦因数为，且运动过程中B始终没有离开A，重力加速为g=10m/s2，求：
（1）A与C发生碰撞后的瞬间C的速度大小；
（2）滑板A粗糙水平部分的最小长度L；
（3）若粗糙水平部分为最小长度，求滑板A光滑圆弧的最小半径R。
德化县2021-2022学年高二下学期期末考试
物理参考答案
一、选择题（1~6为单选，每小题3分；7~12为多选，每小题4分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D D C A C B AD BC BD AC CD BD
二、实验题（每空2分，共22分）
13．（4分）（1）多 （2）2
14．（6分）（1）A （2）C （3）4.945（4.945~4.949均给分）
15．（6分）（1）115 （2）7×10-10
（3）B
16．（6分）（1）BC （2）2% （3）0.74
三、计算题（第17题10分，第18题10分，第19题共16分）
17．（10分）解：（1）由波形图可知，波长 2分
（2）若波沿x轴负方向传播，则
2分
由速度公式，可得
1分
故最小波速为当， 1分
（3）当波速为5m/s时，由上述可知波沿x轴正方向传播，简谐横波的传播周期为
2分
平衡位置在处的质点时正在波谷处，经过，通过的路程为
。 2分
18．（10分）解：（1）活塞处于平衡状态，对活塞进行受力分析，受到大气压力、重力和封闭气体向上的压力，
有 2分
解得 1分
（2）活塞缓慢上升过程中，气体压强不变，根据盖﹣吕萨克定律有 2分
解得 1分
（3）气体对外做功 2分
根据热力学第一定律 2分
19．（16分）解：（1）A与C发生碰撞，根据动量守恒 2分
B在A上滑动，根据动量守恒 2分
其中 1分
解得， 1分
（2）B在A上滑动，根据能量守恒得 3分
解得 1分
（3）B恰好运动到圆弧轨道最高点，根据动量守恒有 2分
根据能量守恒得 2分
解得 2分