河北省衡水市冀州区第一 2020-2021学年高二下学期期中考试物理试卷.pdf

1、高二下期中物理试题 共 5 页 第 1 页 20202020- -20212021 学年下学期期中考试学年下学期期中考试 高二年级物理试题高二年级物理试题 考试时间考试时间：7575 分钟分钟 试题分数试题分数：100100 分分 命题人命题人：刘金铖刘金铖 一一、选择题选择题（本题共本题共 1616 小题小题，在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，1 1- -1010 题只有一项符合题目题只有一项符合题目要求要求，每题每题 4 4 分分；1111- -1414 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求，每题每题 4 4 分分，全部选对全部选对 4 4 分分，少选少选 2 2 分分

2、，错错选选 0 0 分分，共共 5656 分分） 1 1下列四幅图涉及不同的物理知识下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示如图所示，其中说法正确的是其中说法正确的是（ ） 甲甲：卢瑟福卢瑟福粒子散射实验粒子散射实验 乙乙：链式反应示意图链式反应示意图 丙丙：氢原子能级示意图氢原子能级示意图 丁丁：光电效应演示实验光电效应演示实验 A A甲图中甲图中A A处能观察到大量的闪光点处能观察到大量的闪光点，B B处能看到较多的闪光点处能看到较多的闪光点，C C处观察不到闪光点处观察不到闪光点 B B图乙中用中子轰击铀核使其发生聚变图乙中用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能链式反应会释

3、放出巨大的核能 C C图丙中处于图丙中处于3n能级的能级的一个一个氢原子向低能级跃迁氢原子向低能级跃迁，最多可以放出最多可以放出 3 3 种频率的光种频率的光 D D丁图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时丁图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大发现验电器的张角变大，说明锌板原来一定说明锌板原来一定带带正正电电 2 2以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（ ） A A比结合能越小比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定原子核越稳定 B B光电效应和康普光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性顿效应

4、深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量前者表明光子具有能量，后者表明光子后者表明光子既具有能量既具有能量，也具有动量也具有动量 C C某原子核经过一次某原子核经过一次衰变和两次衰变和两次衰变后衰变后，核内中子数减少核内中子数减少 6 6 个个 D D21083Bi的半衰期是的半衰期是 5 5 天天，12g12g21083Bi经过经过 1515 天后衰变了天后衰变了 1.5 g1.5 g 3. 3.下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) ) A A汤姆孙通过电子的发现认为原子核还有更复杂的结构汤姆孙通过电子的发现认为原子核还有更复杂的结构 B B原子核内的中子转化原子核内的中子转化成一个

5、质子和一个电子成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外这种转化产生的电子发射到核外，就是就是 粒子粒子，这就是这就是 衰变衰变 C C一个氘核一个氘核2 21 1H H 与一个氚核与一个氚核3 31 1H H 聚变生成一个氦核聚变生成一个氦核4 42 2HeHe 的同时的同时，放出一个质子放出一个质子 D D按照玻尔理论按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动电子的动能增大能增大，电势能增大电势能增大，原子的总能量增大原子的总能量增大 4 4下列说法中正确的是下列说法中正确的是（ ） A A水中花

6、粉颗粒的布朗运动是由水分子的无规则运动引起的水中花粉颗粒的布朗运动是由水分子的无规则运动引起的 B B用打气筒向篮球内充气时需要用力用打气筒向篮球内充气时需要用力，说明气体分子间有斥力说明气体分子间有斥力 C C分子间的分子间的斥力和引力总是同时存在的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大且随着分子之间的距离增大而增大 D D当分子力表现为斥力时当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大分子势能随分子间距离的增大而增大 D Da a 光照射某金属能发射出光电子光照射某金属能发射出光电子，则则 b b 光照射该金属也一定能发射出光电子光照射该金属也一定能发射出光电子

7、 5. 5. 氢原子能级示意图如图所示氢原子能级示意图如图所示，已知大量处于已知大量处于2n能级的氢原子能级的氢原子，当它们受到某种频率当它们受到某种频率的光线照射后的光线照射后，可辐射出可辐射出 6 6 种频率的光种频率的光，用这些光照射逸出功为用这些光照射逸出功为 1.90eV1.90eV 的金属铯的金属铯。下列说下列说法正确的是法正确的是（ ） A A2n能级氢原子受到照射后跃迁到能级氢原子受到照射后跃迁到4n能级能级 高二下期中物理试题 共 5 页 第 2 页 B B能使金属铯逸出光电子的光子频率有能使金属铯逸出光电子的光子频率有 6 6 种种 C C氢原子向低能级跃迁后核外电子的动能

8、减小氢原子向低能级跃迁后核外电子的动能减小 D D氢原子由氢原子由2n能级跃迁到能级跃迁到1n能级产生的光的波长最大能级产生的光的波长最大 6 6在磁感应强度为在磁感应强度为B B的匀强磁场中的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核一个静止的放射性原子核（原子序数较大原子序数较大）发生了一发生了一次次 衰变衰变 放射出的放射出的 粒子粒子 （42He） 在与磁场垂直的平面内做圆周运动在与磁场垂直的平面内做圆周运动， 其半径为其半径为R R 以以m m、q q分别表示分别表示 粒子的质量和电荷量粒子的质量和电荷量，以以MM表示新核的质量表示新核的质量设该衰变过程释放的核能都转设该衰变过程释放的核能都

9、转化为化为 粒子和新核的动能粒子和新核的动能则下列说法正确的是则下列说法正确的是（ ） A A新核做圆周运动的半径一定大于新核做圆周运动的半径一定大于R R B B若若 粒子在磁场中做逆时针的圆周运动粒子在磁场中做逆时针的圆周运动，则新核在磁场中做顺时针的圆周运动则新核在磁场中做顺时针的圆周运动 C C该衰变过程的质量亏损为该衰变过程的质量亏损为MMm m D D该衰变过程的质量亏损为该衰变过程的质量亏损为22()()2Mm qBRmMc 7 7一炸弹在水平地面上方飞出后轨迹为抛物线一炸弹在水平地面上方飞出后轨迹为抛物线，若不爆炸若不爆炸，其最高点与落地点的水平距离其最高点与落地点的水平距离为

10、为R R；若在最高点爆炸成若在最高点爆炸成a a、b b两块两块，质量比为质量比为 2 21 1 ，其中其中b b块沿原方向水平飞出块沿原方向水平飞出，其最高其最高点与落地点与落地点的水平距离为点的水平距离为 4 4R R，则则a a、b b两块落地点的距离为两块落地点的距离为（ ） A A4.54.5R R B B4.04.0R R C C3.53.5R R D D3.03.0R R 8. 8. 将一物体从地面竖直上抛将一物体从地面竖直上抛，物体在运动过程中受到的空气阻力与速率成正比物体在运动过程中受到的空气阻力与速率成正比。它的动量它的动量随时间变化的图像如图所示随时间变化的图像如图所示。

11、已知重力加速度为已知重力加速度为g g，则物体在运动过程中的加速度的最大值则物体在运动过程中的加速度的最大值为为( ( ) ) A Ag g B B2 2g g C C3 3g g D D4 4g g 9. 9.将甲分子固定在坐标原点将甲分子固定在坐标原点 O O，乙分子位于乙分子位于 x x 轴上轴上甲甲、乙分子间作用力与距离间关系图象乙分子间作用力与距离间关系图象如图所示如图所示，若把乙分子从若把乙分子从 r r3 3处由静止释放处由静止释放，仅在分子力作用下仅在分子力作用下，乙分子从乙分子从 r r3 3到到 r r1 1的的过程中过程中（ ） A A两分子的势能一直增大两分子的势能一直

12、增大 B B两分子的势能先增大后减小两分子的势能先增大后减小 C C乙分子的动能先减小后增大乙分子的动能先减小后增大 D D乙分子的动能一直增大乙分子的动能一直增大 1010 如图如图，A A、B B两个小球沿光滑水平面向右运动两个小球沿光滑水平面向右运动， 取向右为正方向取向右为正方向， 则则A A的动量的动量p pA A= =10kgm/s10kgm/s，B B的动量的动量p pB B=6kgm/s=6kgm/s，A A、B B碰后碰后A A的动量增量的动量增量p pA A= =- -4kgm/s4kgm/s，则关于则关于A A、B B的质量比应满的质量比应满足的条件为足的条件为（ ） A

13、 A53ABmm B B315ABmm C C3553ABmm D D1ABmm 1111 20092009 年诺贝尔物理学奖得主威拉德年诺贝尔物理学奖得主威拉德 博伊尔和乔治博伊尔和乔治 史密斯的主要成就是发明了电荷耦合史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件器件（CCDCCD）图像传感器图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可如图所示电路可研究光电效应规律研究光电效应规律，图中标有图中标有 A A 和和 K K 的为光电管的为光电管，其中其中 K K 为阴极为阴极，A A 为阳极为阳极。理想电流计理想电流计可检测通过光电管的电流可

14、检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源现接通电源，用光子用光子能量为能量为 11.5eV11.5eV 的光照射阴极的光照射阴极 K K， 电流计中有示数电流计中有示数， 若将滑动变阻器的滑片若将滑动变阻器的滑片P P缓慢向右滑动缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小电流计的读数逐渐减小，当滑至当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示读出此时电压有的示数为数为 6.0V6.0V；现保持滑片现保持滑片P P位置不变位置不变，以下判断正确的是以下判断正确的是（ ） 高二下期中物理试题 共 5 页

15、 第 3 页 A A光电管阴极光电管阴极 K K 射出的光电子是具有瞬时性的射出的光电子是具有瞬时性的 B B光电管阴极材料的逸出功为光电管阴极材料的逸出功为 5.5eV5.5eV C C若增大入射光的强度若增大入射光的强度，电流计的读数不为零电流计的读数不为零 D D若用光子能量为若用光子能量为 10.5eV10.5eV 的光照射阴极的光照射阴极 K K，同时把滑片同时把滑片P P向左移动少许向左移动少许，电流计的读数电流计的读数一定仍为零一定仍为零 12.12. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿一列简谐横波在同一均匀介质中沿x x轴正方向传播轴正方向传播，当传播到当传播到x x1 m1 m

16、处处的质点的质点A A时开时开始计时始计时，t t4 4 s s 时的波形如图所示时的波形如图所示，且此时波刚好传播到且此时波刚好传播到x x3 3 m m 处处，B B、C C两质点此时的两质点此时的位位移均为移均为y y1 m1 m。下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) ) A A该波传播的速度大小为该波传播的速度大小为 0.5 m/s0.5 m/s B Bt t4 4 s s 之后之后，质点质点C C比质点比质点B B回到平衡位置要晚回到平衡位置要晚 1 s1 s C Ct t8 8 s s 时质点时质点A A将运动到将运动到x x5 5 m m 的位置的位置 D Dt t1111

17、 s s 时时，平衡位置在平衡位置在x x5 5 m m 处的质点的位移为处的质点的位移为2 2 c cm m 13.13. OBDE OBDE为半圆柱体玻璃砖的横截面为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径直径OEd，一束由一束由a a光和光和b b光组成的复色光光组成的复色光，沿沿AOAO方向从上表面射入玻璃砖方向从上表面射入玻璃砖，入射角为入射角为 。a a光和光和b b光折射后分别射到光折射后分别射到B B、D D点点，如图如图所示所示，a a光在光在B B点恰好发生全反射点恰好发生全反射。已知光已知光在真空中的传播速度为在真空中的传播速度为c c，下列说法正确的是下列说法正确的是（ ） A A

18、对玻璃的折射率对玻璃的折射率a a光小于光小于b b光光 B Ba a光对玻璃的折射率为光对玻璃的折射率为2sin1 C Ca a光由光由O O到到B B所需时间为所需时间为sindc D Db b光在光在D D点也可能发生全反射点也可能发生全反射 14.14.如图所示如图所示，竖直平面内轨道竖直平面内轨道ABCDABCD的质量的质量MM0.4 kg0.4 kg，放在光滑水平面上放在光滑水平面上，其中其中ABAB段段是半径是半径R R0.4 m0.4 m 的光滑的光滑 1/41/4 圆弧圆弧，在在B B点与水平轨道点与水平轨道BDBD相切相切，水平轨道的水平轨道的BCBC段粗糙段粗糙，动摩擦因

19、数动摩擦因数 0.40.4，长长L L3.5 m3.5 m，C C点右侧轨道光滑点右侧轨道光滑，轨轨道的右端连一轻弹簧道的右端连一轻弹簧现有一质现有一质量量m m0.1 kg0.1 kg 的小物体的小物体( (可视为质点可视为质点) )在距在距A A点高为点高为H H3.6 m3.6 m 处由静止自由落下处由静止自由落下，恰沿恰沿A A点点滑入圆弧轨道滑入圆弧轨道( (g g10 m/s10 m/s2 2) )下列说法下列说法正确正确的是的是 ( ) ( ) A A最终最终m m一定静止在一定静止在MM的的 BCBC 某一位置上某一位置上 B BMM在水平面上运动的最大速率在水平面上运动的最大

20、速率 2.0 m/s2.0 m/s； C C小物体第一次沿轨道返回到小物体第一次沿轨道返回到A A点时将做斜抛运动点时将做斜抛运动 D D小物体第一次沿轨道返回到小物体第一次沿轨道返回到A A点时的速度大小点时的速度大小 4m/s4m/s 二二、实验题实验题（共共 1414 分分，每空每空 2 2 分分，如果是多选题如果是多选题，选不全得选不全得 1 1 分分） 1515 （6 6 分分）如图如图 1 1 所示所示，将测量头的分划板中心刻线与某亮将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐纹中心对齐，将该亮纹定为第将该亮纹定为第1 1 条亮纹条亮纹，此时手轮上的示数此时手轮上的示数x x1 1=2

21、.320 mm=2.320 mm，然后同方向转动测量头然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与使分划板中心刻线与高二下期中物理试题 共 5 页 第 4 页 第第 6 6 条亮纹中心对齐条亮纹中心对齐，记下此时图记下此时图 2 2 中手轮上的示数中手轮上的示数x x6 6=_mm=_mm； （2 2）已知双缝间距已知双缝间距d d为为 2.0102.010- -4 4 m m，测得双缝到屏的距离测得双缝到屏的距离l l为为 0.700m0.700m，由计算式由计算式 =_=_，( (用用 x x1 1、x x6 6、d d、l l表示表示) )可得所测红光波长为可得所测红光波长为_m_m。 （。

22、 （结果保留两位结果保留两位有效数字有效数字） 16.16. （8 8 分分） 某同学在做某同学在做“ “验证动量守恒定律验证动量守恒定律” ”的实验中的实验中， 实验室具备的实验器材有实验室具备的实验器材有： 斜槽轨道斜槽轨道，两个两个大小相等大小相等、质量不同的小钢球质量不同的小钢球 A A、B B，刻度尺刻度尺，白纸白纸，圆规圆规，重垂线一条重垂线一条。实验装置及实验装置及实验中小球运动轨迹及落点平均位置如图甲所示实验中小球运动轨迹及落点平均位置如图甲所示。 (1)(1)对于实验中注意事项对于实验中注意事项、测量器材和需测量的物理量测量器材和需测量的物理量，下列说法中正确的是下列说法中正

23、确的是_ _（涂在答题卡涂在答题卡1515 题位置题位置）_。 A A实验前轨道的调节应注意使槽的末端的切线水平实验前轨道的调节应注意使槽的末端的切线水平 B B实验中要保证每次实验中要保证每次 A A 球从同一高处由静止释放球从同一高处由静止释放 C C实验中还缺少的实验器材有复写纸和秒表实验中还缺少的实验器材有复写纸和秒表 D D实验中需测量的物理量只有线段实验中需测量的物理量只有线段OPOP、OMOM和和ONON的长度的长度 (2)(2)实验中若小球实验中若小球 A A 的质量为的质量为m m1 1，小球小球 B B 的质量为的质量为m m2 2，当当m m1 1mm2 2时时，实验中记

24、下了实验中记下了O O、MM、P P、N N四个位置四个位置（如图乙所示如图乙所示） ，） ，若满足若满足_（用用m m1 1、m m2 2、OMOM、OPOP、ONON表示表示） ，） ，则说明则说明碰撞中动量守恒碰撞中动量守恒; ;若还满足若还满足_（只能用只能用OMOM、OPOP、ONON表示表示） ，） ，则说明碰撞前后动能也相则说明碰撞前后动能也相等等。 (3)(3)此实验中若此实验中若1232mm，小球落地点的平均位置距小球落地点的平均位置距O O点的距离如图乙所示点的距离如图乙所示，则实验中碰则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比撞结束时刻两球动量大小之比p pA Ap pB B约

25、为约为_。 （。 （保留一位有效数字保留一位有效数字） 三三、计算题计算题（3030 分分 8+9+138+9+13，解答必须写出必要文字说明解答必须写出必要文字说明，方程式和重要的演算步骤方程式和重要的演算步骤，只写答案不得分只写答案不得分） 1717 （8 8 分分= =4+44+4）如图如图 1 1 所示某种透明材料制成的光学元件该元件是一个中间圆柱形中空的所示某种透明材料制成的光学元件该元件是一个中间圆柱形中空的立方体立方体，其某一横截面如图其某一横截面如图 2 2 所示所示，其中其中OAOA=2=2R R，中空圆形半径为中空圆形半径为R R，一束单色光一束单色光（纸面内纸面内）从外正

26、方柱面上的从外正方柱面上的A A点由空气中射入点由空气中射入，入射角度为入射角度为，光束经折射后恰好与内球面相切于光束经折射后恰好与内球面相切于B B点点。已知已知此材料对该单色光的折射率为此材料对该单色光的折射率为2，真空中的光速为真空中的光速为c c，求求 （1 1）入射角入射角= =？ （2 2）该单色光从该单色光从A A到到B B经历的时间经历的时间？ 18.18. （9 9 分分=2+3+4=2+3+4） 静止的镭核静止的镭核22688Ra发生衰变发生衰变， 放出放出 1 1 个粒子个粒子， 变为氡核变为氡核22286Rn。 已知已知22688Ra原子核的质量为原子核的质量为 226

27、.0254226.0254u u，22286Rn原子核的质量为原子核的质量为 222.0163222.0163u u， 放出粒子的质量为放出粒子的质量为 4.00264.0026u u。（已知已知 1u1u 相当于相当于 931.5MeV931.5MeV 的能量的能量） 高二下期中物理试题 共 5 页 第 5 页 (1)(1)写出核反应方程写出核反应方程。 (2)(2)求镭核衰变释放的能量求镭核衰变释放的能量。 (3)(3)若衰变释放的能量均转变为氡核和放出粒子的动能若衰变释放的能量均转变为氡核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能求放出粒子的动能。 1919（1313 分分=4+4+5=4+4+

28、5）如图所示如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径0.45mR， 下端恰好与平台平滑对接下端恰好与平台平滑对接， 在光滑的水平面上有一个静止的在光滑的水平面上有一个静止的、 足够长的木板足够长的木板c c，可视为质点的小滑块可视为质点的小滑块b b静止在距离木板右端静止在距离木板右端2.25mL处处，木板的右端紧靠侧壁竖直的平木板的右端紧靠侧壁竖直的平台台，平台的上表面光滑并与木板上表面等高平台的上表面光滑并与木板上表面等高。可视为质点的小滑块可视为质点的小滑块a a由圆弧轨道顶端无初由圆弧轨道顶端无初速释放速释放，a a、b b

29、 碰撞时间极短碰撞时间极短，碰后粘碰后粘连在一起运动连在一起运动。已知两个小滑块与木板的质量均为已知两个小滑块与木板的质量均为1kgm， 小滑块小滑块 a a、 b b 与木板间的动摩擦因数均为与木板间的动摩擦因数均为0.1， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g g取取210m/s。 （1 1）求小滑块求小滑块 a a 滑到圆弧轨道底端对圆弧轨道的压力大小滑到圆弧轨道底端对圆弧轨道的压力大小； （2 2）求小滑块求小滑块 a a、b b 碰后瞬间速度的大小碰后瞬间速度的大小； （3 3）若若 a a、b b 间发生弹性碰撞间发生弹性碰撞，求碰撞后小滑块求碰撞后小滑块 a a、b b 之间的最大距离之间的最大距离。