内容正文:
龙东十校联盟高二学年度期末考试物理试题参考答案
题号
1
2
3
4
5
7
8
9
10
答案
D
B
A
D
C
B
BC
AD
BD
1.C
【详解】A.分子永不停息做热运动,低温下也不会停止,错误;
B.分子间同时存在引力和斥力,压缩时斥力表现更明显,并非只有斥力,错误:
C.分子平均动能仅由温度决定,温度相同,不同物质分子平均动能相同,正确:
D.灰尘是宏观颗粒,扬尘是空气对流造成,不是布朗运动,错误。
2.D
【详解】A极限频率对应极限波长,只有波长小于极限波长,才能发生光电效应,才能产生电动势,A
错误。
B.题目说明光电子(带负电)在PN结内电场作用下飞向N型硅。负电荷受力方向与电场方向相反,因
此电场由N型硅指向P型硅,B错误。
C.单个光子能量E=v,只由光的频率决定,与光照强度无关;光照强度增大仅代表单位时间光子数增
多,饱和光电流变大,C错误。
D.刚好发生光电效应时,光子能量等于金属(半导体)逸出功,最小光子能量W。=hV。,D正确。
3.B
【详解】A.由图可知为分子间的平衡距离,分子间距小于时,斥力大于引力,所以cd为斥力曲线,
所以斥力随距离变化更快,故A错误:
B.分子间距大于时,分子间作用力先增大后减小,故B正确:
C.分子间距大于:时,分子间作用力表现为引力,故移动过程中分子作用力己知做正功,故C错误:
D.分子间距等于·时,分子间的势能达到最小值,故D错误。
4.A
【详解】A.最大光子能量:n=4→n=1Emax=E4-E,=-1613.6-(-13.6)=12.75eV
最小光子能量:n=4→n=3Emin=E4-Eg=-1613.6-(-913.6)≈0.66eV,故A正确:
B.跃迁光谱线条数:C=2×3=6种,不是4种,故B错误;
C.光电效应条件:光子能量大于逸出功13eV。最大光子能量仅12.75eV<13eV,没有任何光子能使该
金属发生光电效应,故C错误;
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D.基态n=1能量-13.6eV,n=3能量-1.51eV跃迁所需能量△E=-1.51-(-13.6)=12.09eV=12eV氢原子只能
吸收能量恰好等于能级差的光子,12V光子无法被基态氢原子吸收。
5.D
【详解】A、B.v-x图像斜率k=AY-△v×A上-口,由于图像斜率不变,所以随着速度增大,质点的加速度
△x△t△xv
也增大,故A、B均错误:
C.若质点做匀变速直线运动,则质点平均速度为1m/s,但是质点做加速度增大的加速运动,故平均速度小
于1m/s,故C错误:
D.有图像可知图像斜率k=2=2s1,所以当质点位移为1m时,质点加速度为4m/s',故C错误,D正确。
1)
6.C
V
【详解】对b受力分析可得:mgcose6=u(Mg-ngsine)
解得:=3
,故选C。
7.B
【详解】A.平衡状态受力分析设平衡时内部气体压强p1,活塞静止:PS=PS+mg→P=Po+mg/S故A错误:
B、下压位移x,气柱长度x,等温变化玻意耳定律:PSPH-xS→P=PH
,小量近似x《H:
H-x
P=月≈P+5)取向下为正方向,活塞受力:向下重力、大气压压力:向上内部气体压力合力:
H
H
”ss9-A0+营s-%,
满足F=-kx,属于简谐运动,其中k-SBS+g,故B正确:
HH
C压强差对应的合力为P
x,故C错误;
H
D、活塞简谐运动过程中,气体体积增大减小周期性变化,则内部气体压强随之周期性变化,故D错误。
8.BC
【详解】A.由图知,t=1s时,质点M的振动方向向上,故可知该波沿x轴负方向传播,故A错误:
B.由图乙知T=2s,故该波传播频率为0.5Hz,故B正确:
C.根据同侧法,结合波沿x轴负方向传播可知质点N沿y轴负方向振动,故C正确:
D.质点M沿y轴的上下振动,不会沿x轴传播,故D错误.
9.AD
【详解】A从A到B气体压强不变,而气体体积变大,故气体温度升高,气体的平均速率增加,故单位时
间撞击到容器壁单位面积上的气体分子数目减少,A正确。
B.状态B到状态C,PV乘积减小,故气体温度降低,故B错误。
第2页共6页
C.由C到A的过程中,气体体积不变,故外界对气体不做功,故C错误。
D.由A状态回到A状态图中三角形面积代表整个过程做的总功,且K0,而由A回到A状态气体温度不变,
故内能变化为0,根据△U=W+Q,所以气体需要吸收热量,故D正确。
10.BD
【详解】AB.将两小球看成一个整体,构建整体受力的矢量三角形,如图所示
两弹力间的夹角大小不变,整体重力大小方向均不变,可构造该矢量三角形的外接圆,
N
在OA杆对小球的弹力方向由水平变化的过程中,OA杆对小球的弹力一直增大,OB杆对
小球的弹力一直减小,且此时杆对球弹力大小均为2g,故A错误,B正确:
2mg
60
C.以两小球为整体作为研究对象,杆对两球作用力大小恒为2g,保持不变,C错误;
N,
D.以OB杆上的小球为研究对象,根据平衡可知
T=√(mg)2+(2mg)2+2×mg×2mg×cos1200=V3mg
故D正确。
11.(1)
2.20(2分)
2.20(2分)
(2)9.79(2分)
【详解】(1)[1]刻度尺最小刻度为1mm,结合题图读数可知L=2.20cm
[2]由于激光的时间为0.01s,所以其平均速度为=乙=2.20m9
△t
(2)由逐差法有g=名+二-立=9.79g
(2T)
12.(1)BD
(2分)
(2)B(2分)
(3)
sinB
(2分)
(4)等于(2分)
sin a
【详解】(1)光沿直线传播,两点确定一条直线,让同时挡住乃、乃的像,保证入射光线是唯一的且
过?、£,同理使P4挡住和?、卫的像,保证从玻璃板出来的光线是唯一的且过£、P4,最后使四个
点在同一条光线的传播路径上。AC错误,BD正确。
(2)A为了减小作图误差,P和P4的距离应适当取大些,可以提高准确度,故A正确,不符题意:
B.在界面aa光的入射角大于临界角,也不会在玻璃砖的上表面发生全反射,一定进入玻璃砖,故B
错误,符合题意:
C.根据光路可逆性原理可知,折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射,光线一定会从下表面射出,
故C正确,不符题意:
D设光在界面a的入射角为1时,反射光线跟折射光线恰好重直,则有5.5解符
tani=√2,故D正确,不符题意。故选B。
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(3)玻璃砖的折射率是光由真空(本实验为空气)射入玻璃发生折射时的入射角正弦与折射角正弦之比,
所以
n=SinB
sina
(4)如下图,实际光路图为PWG,测量光路图为PQWG,根据折射定律知,PW平行于QWG,且M点到aa'的
距离等于N点到bb'的距离,所以四边形PW阳为平行四边形,则折射率的测量值等于准确值。
p
M
N
13.(1)1.55(3分)
(2)位移x=0,路程5=32c(7分)
(1)t=0,两列波分别传播到x=0.2m(P点)和x=0.8m(Q点)
PQ的距离为△x=0.8l-0.2m=0.6m
-一1分
两列波相向传播,波速均为v=0.2/s,设相遇时刻为41,则满足
△x=1t+t1一
-一一一1分
代入得
4=4rs06
22×0.2y=1.55-----1分
(2)由图可得波长元=0.4m,因此波的周期均为T=2_04
=25一
一一一1分
v0.2
由(1)可得两列波在=1.5s同时到达M点,两波源起振方向相同均向下,且M到两波源的路程差为0,
根据波的干涉条件:△x=n2(n=01、2、3)为加强点,因此M点是稳定的振动加强点
一1分
从平衡位置开始向下振动,振幅A=2cL+2c=4cm
一1分
从41=1.5s到t2=5.55,经过的时间△t=5.5s-1.55=4s=2T一一
一1分
经过2个周期后,质点M回到初始的平衡位置,因此:位移x=0
一1分
t
一个周期质点运动路程为4A,根据s=二×4A
-一一一1分
T
总路程5=2×4A=2×4×4c=32cm
一一1分
14.(1)nmm=V2(5分)
(2)tn=
I In
_n'l
(7分)
【详解】(1)如图所示,设入射角为B,折射角为r,光线到达上界面的入射角为,由折射定律得
第4页共6页
n=sine
-1分
sinr
由几何关系得+r=90°
一1分
由题意知入射角增大到日=90时,r=C,且=C时,折射率最小
可得折射率最小时C=45°
-1分
最小折射率
1
Tlminsin 4 -V2-
2分
(2)光沿光纤轴线传播时路程最短为L,此时传播时间最短
光在光纤中传播速度为v=C
-1分
n
I In
最短时间
Imin-v
-2分
光恰好在面发生全反射时,传播时间最长,此时传播路程为
sinc=I
最长时间
L
v C
1分
n
inc=I
由
n可得:
-2分
15.(1)5m/s2(4分)
(2)0m(6分)
(3)最大值0m,最小值-10m(8分)
【详解】(1)A停下时,y=2x,x1=25m
-1分
则A末位置与B初位置间距x,=60m
--1分
第1s内,B运动x3=y,1,x3=10m,剩余距离x4=40m
-1分
B加速度为a,则至少有v号=2a,x4解得a,=5m/s’---1分
经检验A速度大小始终小于B,故过程中不会相撞
(2)据v=,+at可知:t=5s时BC二车同时速度为O,且此前C一直速度大于B,故二车停下时
距离最近
--1分
第1s内,BC相对运动△xc=(V。-V,)×t=1Om
-1分
根据V=2ax4可得再经x4=40m后B停止运动-
---1分
C在第2s内,运动x=Vc×t=30m--
-1分
第5页共6页
根据v。=2ax6可得再经过x,=45m后C停止运动
-1分
故最近距离△xmn=45-△xc+x4-x-x6=0m
---1分
(3)以B初始位置为原点,且可得经过5s三者重合,则有:x4=t2+10t+35
----1分
20t
0≤t≤1s
XB-
20E+5c-12
1<t≤5s
-1分
30t-45
0≤t≤2s
Xc=
{-45+30t+(t-2)2
2<t≤5s
--1分
当0≤t≤1s时,x4B-x8c=t2-10
单调递增
-1分
当1<t≤2s时,x4B-xc=-+t-华
单调递增
---1分
当2<t≤5s时,x48-xc=最+高t-
单调递增
-1分
综上,当t0有最小值-10m----1分
当t仁5s有最大值0m
-1分
(其他方法酌情给分)
第6页共6页龙东十校联盟高二学年度期末考试
物理试题
一、选择题(本题有10个小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1
一7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8一10题有多项符合题目要求,
每小题6分,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分。)
1.下列有关分子动理论的叙述,正确的是
A.水结冰后分子停止无规则热运动
B.固体很难被压缩,说明固体分子间只存在斥力
C.温度相同的氧气和氢气,分子的平均动能相等
D.扫地扬起的灰尘属于布朗运动
2.硅太阳能电池结构如图所示,太阳光透过N型硅照到PN结区域,激发出光
电子,光电子在PN结内电场作用下飞向N型硅
阳光
区域,接通外部电路后即可对外供电。已知该
N型硅
太阳能电池材料的极限频率为Vo,光速为c,下
列说法正确的是
A.入射光的波长大于C时,电池仍能产生光生电动势
B.PN结内部电场方向由P型硅指向N型硅
C.光照越强,单个光子的能量越大,光生电流越大
D.能激发出光电子的入射光子最小能量为hvo
第1页共8页
3.如图所示,两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离r的
变化关系,e为两曲线的交点。下列说法正确的是
A.当r<re时,分子间引力随分子距离变化更快
B.当r>re时,分子间作用力随距离增大先增大后减小
O re
C.两分子由无穷远移动到相距为r的过程中,分子间作用力做负功
D.当r=re时,分子间势能达到最大值
网包原子级足上,,一群处于n4激发态的氢原子向低能
自发跃迁,下列说法正确的是
A.辐射光子能量最大值为12.75eV,最小值约为0.66eV
B.这群氢原子能辐射出4种不同频率的光子
C.若用辐射出的所有光子照射逸出功为13eV的金属,可能发生光电效应
D.若氢原子吸收11eV光子,可从基态跃迁到n=3能级
5.如图为某质点运动的速度-位移(v一x)图像,则下列说法正确的是
A.该质点做匀变速直线运动
vm/s)个
B.该质点运动加速度逐渐减小
2
C.当质点位移为1m时,质点的平均速度为1m/s
D.当质点位移为1m时,质点的加速度为4m/s2
1
x(m)
第2页共8页
6.如图所示,小物块aα的质量m=2kg,通过细绳绕过光滑定滑轮与水平桌面
上的小物块b连接,已知小物块b的质量M=4kg,取重力加速度大小
g=10m/s2,细绳倾角0=30°,小物块b静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦
力,则b与桌面动摩擦因数的最小值为
A.
B.
3
C.
D.
2-
2
2
3
7.如图,竖直放置、上端开口的导热气缸,内壁光滑,活塞质量为m,横截面
积S,大气压强P,初始时活塞静止,下方封闭一段长为H的理想气体。现将
活塞向下缓慢按压一小段距离x(x远小于H,当x很小时,(1+x)n=1+nx)
后由静止释放,不计气体温度变化,下列判断正确的是
A.
活塞静止时,气缸内气体压强为P=
H
B.活塞做简谐运动,回复力比例系数k=BS+mg
H
C.活塞偏离静止位置位移大小为x时,气体压强差产生的合力大小为B
-x
H
D.活塞运动过程中,内部气体压强变大
8.如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在1s时刻的波形图,图乙为x=2m
处的质点M的振动图像,下列说法正确的是
第3页共8页
A.简谐波沿x轴正方向传播
y/m
y/m
B.波的频率为0.5Hz
16
16
C.t=1s时,质点N的振动方向
16
沿y轴负方向
甲
D.再经过2s,质点M沿x轴传播了4m
9.某容器内装有一定质量的某种理想气体,气体从状态A依次经历状态B、C
又回到状态A,气体的P一V图像如图所示,下列说法正确的是
A.A到B的过程,单位时间撞击容器壁单位面积的气体分
A
B
子数目减小
B.B到C的过程,气体温度升高,气体向外界释放热量
C.C到A的过程,外界对气体做正功,气体吸收热量
D.由A经B、C状态回到A的过程,气体从外界吸收热量
10.如图所示,三根等长的光滑杆构成三角架,杆OA竖直放置。质量均为m
的两小球用细线相连后,分别套在两杆上,在图示位置能保持静止。现将三角
架绕A端在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动,直到AB杆水平。下列说法正
确的是
A.AB杆水平时,OA杆对小球的弹力为mg
B.转动过程中,OB杆对小球的弹力一直减小
C.转动过程中,OA和OB杆对两小球合力先变大后变小
D.AB杆水平时,绳上拉力大小为v3mg
第4页共8页
二、非选择题(本题共5小题,共54分。)
11.(6分)感光变色PU皮革在紫色激光的照射下会短时间变深色,某物理
研究小组利用这一特性制作了一个激光打点计时器(图b)用于探究物体自由
下落的运动规律。激光打点计时器内部含有电池和微控制器,微控制器控制激
光头通电图像如图a所示,其通电周期T=0.05s,在一个通电周期内发射激光
时长△t=0.01s。某同学用激光打点计时器探究该计时器自由下落的运动情
况,他把计时器水平放置在竖直悬挂并固定的感光变色PU皮革前,如图b,
静止释放计时器,最后在PU皮革上留下一串小短线,如图d所示。(结果保留
3位有效数字)
紫色激光
0
激光打点
计时器
◆电压U
感光
.1
通电周期T
,变色
由下落
皮显
t/s
00.01
0.050.06
0.100.11
cm
图a
图b
图c
图d
(1)若测得某条小短线的长度如图c所示,该短线长度L=
cm,计时器
打这条线过程中的平均速度V=m/s。
(2)若相邻小短线上侧端点间的距离分别为x,=1.82cm,x2=4.25cm,
x3=6.71cm,x4=9.15cm(如图d),可求得重力加速度大小g=
m/s2
第5页共8页
12.(8分)如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸
平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖
的界面aa'和bb'。O为直线A0与aa'的交点。在直线OA上竖直地插上P、P
两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有
Q9
A.插上大头针,使P仅挡住P的像
B.插上大头针P,使P挡住P的像和P,的像
C.插上大头针,使P仅挡住P
O
P
D.插上大头针P,使P挡住P和P、P的像
(2)在用两面平行的玻璃砖测定玻璃折射率的实验中,玻璃折射率n=√2,
对实验中的一些具体问题,下列说法中错误的是
A.为了减小作图误差,P和P的距离应适当取大些
B.如果在界面aa'光的入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
C.不论光以什么角度从aa'射入,经一次折射后达到界面bb'都能射出
D.当光在界面aa'的入射角的正切值tani=√2,反射光线跟折射光线恰
好垂直
(3)过P、P作直线交bb'于O,,过O,作垂直于bb的直线NN,,连接OO,,
测量图中角a和B的大小,则玻璃砖的折射率n=
第6页共8页
(4)另一位同学准确地画好玻璃砖的界面aa'和bb'后,实验过程中不慎将玻
璃砖向下平移了一些,如图所示,而实验的其他操作均正确,则折射率的测量
值
准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
a
a
13.(10分)位于x=0.2m和x=1.2m处的两波源产生的简谐横波分别沿x轴正
方向和负方向传播,波速大小均为v=0.2m/s,如图所示为t=0时刻两列波的
图像,此时平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、9两质点刚开始振动,质点M
的平衡位置位于x=0.5m处。
y/cm
(1)求两列波相遇的时刻;
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2xm
(2)求0~5.5s内质点M通过的位
移和路程。
14.(12分)光纤通信技术利用光在光纤中的全反射传递信息,如图所示,某
通信技术实验室为优化光纤传输方案,选取一段可简化为长玻璃丝的光导纤维
进行测试,其折射率为,总长度为L,测试时让光从光纤的端面射入并传播。
己知光在真空中的传播速度为C。
(1)若要使任意角度射入光纤端面的光都在侧壁发生全反射,该光纤折射率
的最小值nmini
(2)光从光纤端面传播到另一端面的最长时间与最短时间。
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15.(18分)在一条足够长的平直公路上,A、B、C三车(可视为质点)同向
行驶,A车最前,B车中间,C车最后。初始时刻AB间距为35m,BC间距为45m。
A车:以10m/s匀速行驶;B车:以20m/s匀速行驶;C车:以30m/s匀速行
驶,则:
(1)A因故在t=0时刻以2m/s2的加速度做匀减速运动,经过1s反应时间后
B开始匀减速运动,求B的加速度至少为多少才能保证A、B二车不相撞(不
考虑C车影响):
(2)在(1)的条件下,C经过2s反应时间后开始以10m/s的加速度匀减速
运动,求C运动过程中与B最近距离;
(3)若t=0时刻A以2m/s2的加速度做匀加速运动,B在t=1s时开始以1.25m/s2
的加速度做匀加速运动,C在t=2s时开始以)/s的加速度做匀加速运动,AB
相对距离为xB,BC相对距离为xC,求从tO到任意两车相遇过程中
xHB一XC的最值。
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