【物理】-2020-2021學(xué)年度高二下學(xué)期期末測試卷-(一)-(2019新人教版)【解析版】

第第頁2020-2021學(xué)年度高二下學(xué)期期末測試卷(一)物理試卷注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．關(guān)于近代物理知識描述，下列說法正確的是()A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，揭示了原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B．發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比C．原子核的能量是不連續(xù)的，能級越高越穩(wěn)定D．原子核聚變過程，原子核的平均結(jié)合能變大【答案】D【解析】湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，揭示了原子內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，A錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正相關(guān)，B錯誤；原子核的能量是不連續(xù)的，能級越高越不穩(wěn)定，C錯誤；原子核聚變過程，要釋放能量，所以新原子核的平均結(jié)合能變大，D正確。故選D。2．特高壓直流輸電是國家重點能源工程。如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導(dǎo)線分別通有方向相同的電流I1和I2，I1>I2。a、b、c三點連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點位于兩根導(dǎo)線間的中點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方。不考慮地磁場的影響，則()A．b點處的磁感應(yīng)強度大小為0B．d點處的磁感應(yīng)強度大小為0C．a(chǎn)點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下D．c點處的磁感應(yīng)強度方向豎直向下【答案】C【解析】通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場方向由安培定則判斷，如圖所示I1在b點產(chǎn)生的磁場方向向上，I2在b點產(chǎn)生的磁場方向向下，因為I1>I2，即B1>B2，則在b點的磁感應(yīng)強度不為零，A錯誤；由圖可知，d點處的磁感應(yīng)強度不為零，a點處的磁感應(yīng)強度豎直向下，c點處的磁感應(yīng)強度豎直向上，B、D錯誤，C正確。故選C。3．2021年3月三星堆遺址出土了大量文物，進(jìn)一步證實了中國歷史上商代的存在?？脊湃藛T對“祭祀坑”中出土的碳屑樣本通過用14C年代檢測方法進(jìn)行了分析，進(jìn)而推算出商朝年代。14C的衰變方程為C→N＋X，下列說法正確的是()A．14C發(fā)生的是α衰變B．14C衰變時電荷數(shù)守恒，但質(zhì)量數(shù)不守恒C．14C的半衰期不會受到陽光、溫度、氣候變化等自然環(huán)境因素影響生物體中以CaCO3形式存在的14C半衰期比單質(zhì)14C的半衰期更長【答案】C【解析】14C衰變時電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都守恒，由此可知X為e，所以14C發(fā)生的是β衰變，故AB錯誤；半衰期是由核內(nèi)部自身的因素決定的，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件均無關(guān)，故C正確，D錯誤。故選C。4．為了減少病毒傳播，人們使用乙醇噴霧消毒液和免洗洗手液，兩者的主要成分都是酒精，下列說法正確的是()A．在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是酒精分子做布朗運動的結(jié)果B．在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，與酒精分子運動無關(guān)C．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液體分子擴散到了空氣中D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w，酒精內(nèi)能不變【答案】C【解析】在房間內(nèi)噴灑乙醇消毒液后，會聞到淡淡的酒味，這是由于酒精分子的擴散運動的結(jié)果，證明了酒精分子在不停地做無規(guī)則運動，AB錯誤；因為一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，所以使用免洗洗手液時，手部很快就干爽了，這是擴散現(xiàn)象，C正確；洗手液中的酒精由液態(tài)變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w的過程中，溫度不變分子平均動能不變，但是分子之間的距離變大，分子勢能變大，內(nèi)能變大，D錯誤。故選C。5．2021年3月15日，西起喀什，東至哈爾濱的廣大地區(qū)陷入一片揚沙之中。這是近10年來影響我國最強的一次沙塵暴，給人們的生活帶來了極大不便。假設(shè)一團(tuán)沙塵暴中所含物質(zhì)種類及每種物質(zhì)質(zhì)量均不變，關(guān)于這團(tuán)沙塵暴，以下說法正確的是()A．該沙塵暴的內(nèi)能是其中所有空氣的氣體分子的無規(guī)則運動的動能和勢能以及其他物質(zhì)顆粒無規(guī)則運動的動能和勢能的總和B．沙塵暴中沙塵顆粒的分子之間存在著相互作用的引力和斥力C．該沙塵暴從溫度較低的內(nèi)蒙古高原吹到溫度較高的黃淮地區(qū)，溫度逐漸升高、風(fēng)勢逐漸減弱，則其內(nèi)能逐漸減小D．沙塵暴中的所有沙塵顆粒所做的無規(guī)則運動是布朗運動【答案】B【解析】該沙塵暴的內(nèi)能是其中所有空氣的氣體分子的無規(guī)則運動的動能和勢能以及其他物質(zhì)顆粒內(nèi)分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和，不包含物質(zhì)顆粒運動的宏觀的動能和勢能，故A錯誤；沙塵暴中沙塵顆粒的分子之間存在著相互作用的引力和斥力，故B正確；該沙塵暴從溫度較低的內(nèi)蒙古高原吹到溫度較高的黃淮地區(qū)，溫度逐漸升高、則其內(nèi)能逐漸增大，故C錯誤；沙塵暴中的所有沙塵顆粒所做的無規(guī)則運動是風(fēng)力作用下的定向移動，不是布朗運動，故D錯誤。故選B。6．如圖所示，矩形閉合金屬框abcd的平面與勻強磁場垂直，若ab邊受豎直向上的磁場力作用，則可知金屬框的運動情況是()A．向左平動進(jìn)入磁場 B．向右平動退出磁場C．沿豎直方向向上平動 D．沿豎直方向向下平動【答案】A【解析】因為ab邊受到的安培力的方向豎直向上，所以由左手定則就可以判斷出金屬框中感應(yīng)電流的方向是abcda，金屬框中的電流是由ad邊切割磁感線產(chǎn)生的；所以金屬框向左平動進(jìn)入磁場．故選A。7.如圖甲所示，圓形導(dǎo)線框與電阻R串聯(lián)，框內(nèi)有變化的磁場．取由a經(jīng)R流向b為感應(yīng)電流iR的正方向，測得iR隨時間t變化的圖象如圖乙所示．取垂直紙面向里為磁場的正方向，則描述磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象正確的是()【答案】B【解析】0～1s內(nèi)、1～2s內(nèi)的磁感應(yīng)強度不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，感應(yīng)電動勢為零，感應(yīng)電流為零，故A錯誤．在0～1s內(nèi)，1～2s內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知E＝neq\f(ΔB,Δt)S，磁感應(yīng)強度變化率不變，則感應(yīng)電動勢不變，根據(jù)楞次定律知，0～1s內(nèi)感應(yīng)電流從a經(jīng)R流向b，1～2s內(nèi)感應(yīng)電流從b經(jīng)R流向a，故B正確．在0～1s內(nèi)，1～2s內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，E＝neq\f(ΔB,Δt)S，磁感應(yīng)強度變化率不變，則感應(yīng)電動勢不變，根據(jù)楞次定律知，0～1s內(nèi)感應(yīng)電流從b經(jīng)R流向a,1～2s內(nèi)感應(yīng)電流從a經(jīng)R流向b，故C錯誤．在0～1s內(nèi)，1～2s內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，磁感應(yīng)強度的變化率不是定值，則感應(yīng)電動勢變化，感應(yīng)電流變化，故D錯誤．故選B。8．如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1,V、R和L分別是理想電壓表、定值電阻和電感線圈,D1、D2均為燈泡。已知原線圈兩端電壓u按圖乙所示正弦規(guī)律變化,下列說法正確的是 ()A.電壓表示數(shù)為62.2VB.電壓u的表達(dá)式為u=311sin50πt(V)C.僅增大電壓u的頻率,電壓表示數(shù)增大D.僅增大電壓u的頻率,D1亮度不變,D2變暗【答案】D【解析】由圖象可知變壓器輸入電壓的有效值為220V,由QUOTE=QUOTE,可得電壓表的示數(shù)為44V,A錯誤;由圖象可知輸入電壓的最大值為Um=311V,周期T=2×10-2s,ω=QUOTE=100πrad/s,所以B錯誤;變壓器的電壓與頻率無關(guān),C錯誤;增大輸入電壓的頻率對R支路無影響,但使L的感抗增加,通過D2的電流減小,D2變暗,D正確。故選D。多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．裝修中用到的某些含有Th(釷)的花崗巖會釋放出放射性惰性氣體Rn(氡)，核反應(yīng)方程為：Th→Rn＋xHe＋2y，而氡會繼續(xù)發(fā)生衰變，放出α、β、γ射線，這些射線可能會誘發(fā)呼吸道方面的疾病，甚至?xí)?dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變。下列說法正確的是()A．方程中x＝3，y是電子B．方程中x＝2，y是中子C．1000個氡經(jīng)過一個半衰期后還剩下500個上述核反應(yīng)方程中，中子總數(shù)減少了2個【答案】AD【解析】根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，因He質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，可判斷方程中x＝3，y是電子，該反應(yīng)為衰變方程，不可能出現(xiàn)中子，A正確，B錯誤；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對少量原子核衰變不適應(yīng)，C錯誤；上述核反應(yīng)為Th→Rn＋3He＋2e，反應(yīng)前中子數(shù)為234－90＝144，反應(yīng)后中子數(shù)為(222－86)＋3(4－2)＝142，即中子總數(shù)減少了2個，D正確。故選AD。10．一分子固定在原點O處，另一分子可在x軸上移動，這兩個分子間的分子引力和分子斥力大小隨其間距x的變化規(guī)律如圖所示，曲線ab與cd的交點e的坐標(biāo)為（x0，f0），則()A．x＝x0時分子力大小為2f0B．x＜x0的情況下，x越小，分子力越大C．x＞x0的情況下，x越大，分子力越小D．x＞x0的情況下，x越大，分子勢能越大【答案】BD【解析】分子引力與分子斥力方向相反，x＝x0時分子引力與分子斥力恰好平衡，分子力為零，x＜x0的情況下，分子斥力比分子引力變化得快，分子力表現(xiàn)為斥力，x越小，分子力越大，A錯誤，B正確；x＞x0的情況下，分子力表現(xiàn)為引力，x從x0開始逐漸增大，分子力先增大后減小，C錯誤；x＞x0的情況下，x越大，分子力做的負(fù)功越多，分子勢能越大，D正確。故選BD。11．如圖,一理想變壓器輸入端接交流恒壓源,輸出端電路由R1、R2和R3三個電阻構(gòu)成。將該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由5∶1改為10∶1后 ()A.流經(jīng)R1的電流減小到原來的QUOTEB.R2兩端的電壓增加到原來的2倍C.R3兩端的電壓減小到原來的QUOTED.電阻上總的熱功率減小到原來的QUOTE【答案】CD【解析】根據(jù)QUOTE=QUOTE可知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由5∶1改為10∶1后,輸出電壓變?yōu)樵瓉淼腝UOTE,根據(jù)I=QUOTE可知流經(jīng)R1的電流減小到原來的QUOTE,選項A錯誤;由于R2和R3的阻值不變,則電壓的分配關(guān)系不變,故R2和R3兩端的電壓都減小到原來的QUOTE,選項C正確,B錯誤;因為R1、R2和R3的阻值和連接方式都不變,則總電阻也不變,由P=QUOTE得電阻上總的熱功率減小到原來的QUOTE,選項D正確。故選CD。12太陽的能量來源是輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，核聚變反應(yīng)可以看作是4個氫核(H)結(jié)合成1個氦核同時放出2個正電子。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量(取1u＝×10－26kg)：粒子名稱質(zhì)子(p)α粒子正電子(e)中子(n)質(zhì)量/u1.00734.00150.000551.0087以下說法正確的是()A．核反應(yīng)方程為4H→He＋2eB．4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.0266kgC．4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為4.43×10－29kg聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為4.0×10－12J【答案】ACD【解析】由核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒得4H→He＋2e，A正確；反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為Δm＝4mp－mα－2me＝(4×1.0073－4.0015－2×0.00055)u＝0.0266u＝4.43×10－29kg，C正確，B錯誤；由質(zhì)能方程得ΔE＝Δmc2＝4.43×10－29×(3×108)2J≈4×10－12J，D正確。故選ACD。非選擇題：本題共3小題，共24分。13．(6分)由圖所示可得出結(jié)論：質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和___________（選填“大于”“小于”或“等于”）氘核的質(zhì)量，氘核分解為質(zhì)子和中子時要___________（選填“放出”或“吸收”）能量?！敬鸢浮看笥谖铡窘馕觥坑蓤D可以看出，氘核分解為質(zhì)子和中子的過程中是吸收能量的，因此兩個核子質(zhì)量之和大于氘核的質(zhì)量。14．(9分)如圖為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。(1)將圖中所缺導(dǎo)線補接完整。(2)如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上電鍵后：A．將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將____。(填“向左偏轉(zhuǎn)一下”或“向右偏轉(zhuǎn)一下”或“不偏轉(zhuǎn)”)B．原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針____。(填“向左偏轉(zhuǎn)一下”或“向右偏轉(zhuǎn)一下”或“不偏轉(zhuǎn)”)【答案】如圖所示向右偏轉(zhuǎn)一下向左偏轉(zhuǎn)一下【解析】見答案。15．(9分)用圖甲所示探究氣體等溫變化的規(guī)律。(1)關(guān)于該實驗下列說法正確的有___________。A．該實驗用控制變量法研究氣體的變化規(guī)律B．應(yīng)快速推拉柱塞C．為方便推拉柱塞，應(yīng)用手握注射器再推拉柱塞D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標(biāo)注單位(2)測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強與體積之間的關(guān)系，以p為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點作圖。小明所在的小組壓縮氣體時漏氣，則用上述方法作出的圖線應(yīng)為圖乙中的_________（選填“①”或“②”）。(3)為更準(zhǔn)確地測出氣體的壓強，小華用壓強傳感器和注射器相連，得到某次實驗的p－V圖如圖丙所示，究其原因，是溫度發(fā)生了怎樣的變化_________。A．一直下降B．先上升后下降C．先下降后上升D．一直上升【答案】(1)AD(2)②(3)B【解析】(1)該實驗是研究質(zhì)量一定的氣體在溫度不變情況下，壓強跟體積的關(guān)系，采用了控制變量法，A正確；快速推拉或用手握住注射器，會導(dǎo)致氣體溫度發(fā)生變化，不符合實驗條件，BC錯誤；實驗只需要關(guān)注圖像的斜率變化即可探究壓強跟體積的關(guān)系，所以注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標(biāo)注單位，D正確。(2)根據(jù)克拉伯龍方程可知，圖像的斜率與氣體質(zhì)量成正比，所以漏氣導(dǎo)致氣體質(zhì)量減小，即圖像斜率減小。故選②。(3)根據(jù)圖像與等溫線的關(guān)系，可知氣體溫度先升高再降低，故選B。計算題：本題共3小題，共36分。16．(10分)有若干氫原子處于n＝4的能級，已知氫原子的基態(tài)能量E1＝－13.6eV，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s。(1)這些氫原子的光譜共有幾條譜線？(2)這些氫原子發(fā)出的光子的最大頻率是多少？【答案】(1)6(2)EDBA(3)3.1×1015Hz【解析】(1)根據(jù)C42＝6所以這群氫原子發(fā)光的光譜共有6條。(2)從n＝4向n＝1躍遷，發(fā)出的光子頻率最大根據(jù)hv＝E4－E1解得v＝3.1×1015Hz。17．(12分)如圖甲所示，一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計，求0至t1時間內(nèi)：(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量．【答案】(1)0.4A由上向下通過R2(2)7.2×10－5C【解析】(1)由于磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化，根據(jù)B＝(6－0.2t)T，可知eq\b\lc\|\rc\|(\