福建省永泰县2020-2021学年高二下学期期末考试物理试卷 word版含答案

2020—2021学年度第二学期永泰县期末考
高中 二 年级 物理 科试卷
完卷时间：75分钟 满分： 100分
一、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1、2020年1月10日，中国核潜艇之父黄旭华获国家最高科学技术奖，他为核潜艇研制和跨越式发展作出巨大贡献。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（ ）
康普顿效应表明光子具有波动性。
B. 波尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种
原子光谱的实验规律。
C. 1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息，认为原子核是可分的。
D. 麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波。
2、电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱，电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.只有高温物体才辐射红外线
B.不同波长的电磁波在真空中的传播速度相等
C.电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波
4381500153670D.紫外线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体
3、如图所示为两列相干水波的干涉图样，图中的实线表示波峰，虚线表
示波谷。已知两列波的振幅均为5cm，C点是BE连线的中点，下列 说
法中正确的是（ ）
4324350876300A. 再过半个周期，A点变为减弱点。
B. 图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动。
C. D点保持静止不动。
D. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm。
4、如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人抓在一只大气球下方，气
球下面有一根长绳．气球和长绳的总质量为m2＝20 kg，长绳的下端
刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为h＝7m．如果这个
人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是(可以把
人看做质点)(　 )
A. 2m B. 1.5m
高二物理试卷 第 1 页 共4页 高二物理试卷 第 2 页 共4页
C. 4.5m D. 5m
多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
34010601771655、图甲所示为一列简谐横波在某一时刻波形图，图
乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起
点的振动图象。则下列说法正确的是（ ）
A. 这列波的传播方向是沿x轴正方向。
B. 图甲时刻，质点P的加速度大于质点Q的加速度。
C. t=0.35s时，质点P距平衡位置的距离大于质点Q距平衡位置的距离。
D. 该波在传播过程中若遇到直径为2m的障碍物，不能发生明显衍射现象。
41078155391156、如图所示，为半径很大的光滑圆弧轨道上的一小段，小球B静止在圆弧轨道的最低点O处，另有一小球A自圆弧轨道上C处由静止滚下，经时间t与B发生正碰。碰后两球分别在这段圆弧轨道上运动而未离开轨道。当两球第二次相碰时（ ）
A. 相间隔的时间为t。 B. 将仍在O处相碰。
C. 可能在O点以外的其他地方相碰。
D. 两球在碰撞的瞬间水平方向上的动量守恒。
7、两个小球A，B在光滑的水平地面上相向运动，已知它们的质量分别是mA=4kg，mB=2kg，A的速度vA=3m/s(设为正)，B的速度vB=-3m/s，则它们发生正碰后，其A、B两球速度可能分别为（ ）
A. 均为+1m/s B. +4m/s和-5m/s
C. +1.2m/s和+0.6m/s D. -1m/s和+5m/s
几种金属的逸出功和极限频率
金属
W0/eV
v0/1014Hz
钠
2.29
5.53
钾
2.25
5.44
铷
2.13
5.15
26155656026158、如图所示，甲为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；表格给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（ ）
A. 当滑片向右移时，电流表示数一定会一直增大。
B. 仅增大入射光强度，电流表示数一定增大。
C. 若b光为紫光，a光可能是绿光。
D. 若b光光子能量为2.81eV，用它照射由金属铷制成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光。

三、填空和实验题（本题共4小题，每空2分，共20分）
9、中核集团利用小型辐照装置研究新冠病毒灭活，其主要原理是利用辐照源钴60(2760Co)衰变后产生镍(Ni)和电子，并放出γ射线，利用γ射线、电子束产生的电离作用，使病毒失去感染性。该衰变方程为?2760Co→ _____ +-10e；已知钴60的半衰期为5.27年，则20g的钴60经10.54年后还剩下______ g的钴60。
在一根绷紧的绳上挂四个单摆A、B、C、D，它们的摆长之比为lA︰lB︰lC︰lD=1︰1︰4︰9.
使A摆以一定的振幅做简谐运动时，其他三个摆也振动了起来，当它们振动稳定时，这三个单摆振动周期TB︰TC︰TD=________，________摆的振幅最小．
337248535306011、在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，用游标卡尺测量摆球直径如图所示；让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如下图所示，
77216024130
（1）那么摆球直径为?????? ??????mm
（2）如果测定了若干次全振动的时间如下图中秒表所示，那么秒表读数是__________s．
（3）某同学用该实验装置测当地重力加速度，若他测得的g值偏大，可能的原因是（ ）
A.测摆线长时摆线拉得过紧。 B.开始计时时，秒表过迟按下。
C.实验中误将50次全振动数为49次。
D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了。
3455035535305（4）为提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出一组对应的L与T的数据，再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据拟合成直线，并求得该直线的斜率K。则重力加速度g?= ???????。(用K及常数表示)。
12、在“用双缝干涉测光的波长”实验中。
（1）观察到干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手
轮， 使分划板中心刻线对准第a时，手轮的读
数318008057150 x1=1.002mm，继续转动手轮，使分划板中
心刻线对准b时，手轮的读数如图丙所示， x2=______mm。
（2）若已知双缝间距d=2.0×10-4m，双缝到屏的
距离l=1.0m，则待测光的波长为_________m
（结果保留三位有效数）。
高二物理试卷 第 3 页 共4页 高二物理试卷 第4 页 共4页
四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）
13、（10分）坐标原点处的波源在t1=0时开始沿y轴负向振动，t2=1.5s时它正好第二次到达波谷，如图所示为t2=1.5s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图。求：
356235093345(1)这列波的传播速度；
(2)原点处的质点在t1~t2时间内通过的路程。
14、（14分）如图，将一倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）固定在水平地面上，一劲度系数为false、自然长度为l的轻弹簧的上端固定在斜面上，下端与质量为false的小滑块连接且弹簧与斜面平行。用外力控制小滑块使弹簧压缩了14l时将小滑块由静止开始释放，重力加速度为g。
求小滑块做简谐运动的振幅A；
若沿斜面向下为正方向且小滑块在斜面上简谐运动的周期为false，小滑块沿斜面向下运动经过平衡
位置时开始计时，请写出小滑块振动过程中位移false随时间false变化的函数关系式。
求小滑块的最大加速度am和弹簧的最大长度Lm
375285019685
15、（16分）如图所示，足够大的光滑水平面上静置有三个小滑块A、B、C（均视为质点），A、B用细线连接且A、B间夹有压缩的水平轻弹簧（弹簧在弹性限度内）。弹簧的左端与A连接，右端与B不粘连，C的右侧有一固定的竖直挡板。现将细线烧断，B以速率v离开弹簧，与C发生碰撞。已知A、B的质量分别为4m和3m，所有碰撞均为弹性碰撞，A、B、C始终在一条直线上。
(1) 求细线烧断后的瞬间，A的速率及方向；
(2) 若C的质量为3m。求在B返回后压缩弹簧的过程中弹簧的最大弹性势能EPm；
(3) 为使B与C第一次碰撞后，B与弹簧，B与C均不再发生相互作用，
3000375152400求C的质量M应满足的条件。
参考答案
一、选择题：（每小题4分，共16分）
题号
1
2
3
4
答案
C
B
C
D
二、多选题：（每小题6分，共24分）
题号
5
6
7
8
答案
AC
BD
AD
BCD
三、填空和实验题（本题共4小题，共20分）
9．（4分）?2860Ni 、 5
10（4分）_1︰1︰1； 、 D
11.（8分） (1)18.4 (2)100.3 (3) AB (4)
12、（4分）（1）?9.762? （9.761~9.763）（2）4.38×10-7
四、解答题：（共40分）
（10分）
解：（1）?t=T4+T,且?t=1.5s解得T=1.2s------------2分
v=λT. 又λ=0.6m ----------------------------------------------2分
解得v=0.5m/s-------------------------------------------------2分
一个周期内原点处的质点通过的路程为s1=4A=0.2m-----2分
在?t=1.5s内该质点通过的路程为s=?tT×s1=0.25m----------2分
14（14分）.
解：（1）平衡位置时： -------------------------(2分)
解得：Δl=mgsinαk ---------------------------------------(1分)
小滑块做简谐运动的振幅为：A=l4+Δl=l4+mgsinαk ----------(2分)
( 2 ) 角速度：false----------------------------------(2分)
位移false随时间false变化的函数关系式为：
false----------(2分)
( 2 ) 由牛顿第二定律得：false ------------------------(2分)
解得： false -----------------------------(1分)
由简谐运动的对称性可知，弹簧的最大长度为：L=2A+34l=54l+2mgsinαk?-------(2分)
15（16分）解：
（1）设B离开弹簧时A的速度大小为vA，在弹簧将A、B弹开的过程中，A和B组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有3mv-4mvA=0 -----------------(2分)
解得：vA=34v? 方向水平向左 -----------------(2分)
（2）设B与C第一次碰撞后瞬间B、C的速度大小分别为v1、v2，取向右为正，
由动量守恒定律有：3mv=3mv1+3mv2 -----------------(1分)
由能量守恒定律有：12×3mv2=12×3mv12+12×3mv22 -----------------(1分)
解得：v1=0，v2=v -----------------(1分)
B与C第一次碰撞后，C以速率v碰撞挡板后以速率v反弹，同理，C以速率v与B发生第二次碰撞后，B的速率为v，C的速率为0，B返回后压缩弹簧，当A与B的速度相等时弹簧的弹性势能最大，设此时A、B的速度大小均为v3，
由动量守恒定律有：4mvA+3mv=(4m+3m)v3 -----------------(1分)
由能量守恒定律有：Epm=12×4mvA2+12×3mv2-12×(4m+3m)v32 -----------------(1分)
解得Epm=356mv2； -----------------(1分)
（3）设B与C第一次碰撞后瞬间，B、C的速度分别为vB、vC，取向右为正，
根据动量守恒定律有：3mv=3mvB+MvC， -----------------(1分)
根据能量关系有：12×3mv2=12×3mvB2+12MvC2-----------------(1分)
解得：vB=3m-M3m+Mv，vC=6m3m+Mv -----------------(2分)
为使B与C第一次碰撞后，B与弹簧、B与C不再发生相互作用，有vB<0
-vB≥vC、vA≥-vB
解得：9m≤M≤21m。 -----------------(2分)