内容正文:
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1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10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型硅区域,接通外部电路后即可对外供电。已知该太阳能电池材料的极限频率为,光速为,下列说法正确的是
A.入射光的波长大于时,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
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的变化关系,为两曲线的交点。下列说法正确的是
A.当时,分子间引力随分子距离变化更快
B.当时,分子间作用力随距离增大先增大后减小
C.两分子由无穷远移动到相距为的过程中,分子间作用力做负功
D.当时,分子间势能达到最大值
4.已知氢原子能级满足,一群处于激发态的氢原子向低能级自发跃迁,下列说法正确的是
A.辐射光子能量最大值为12.75 eV,最小值约为0.66 eV
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的金属,可能发生光电效应
D.若氢原子吸收11 eV光子,可从基态跃迁到能级
5.如图为某质点运动的速度-位移()图像,则下列说法正确的是
A.该质点做匀变速直线运动
B.该质点运动加速度逐渐减小
C.当质点位移为时,质点的平均速度为
D.当质点位移为时,质点的加速度为
6.如图所示,小物块a的质量,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,取重力加速度大小,细绳倾角,小物块b静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则与桌面动摩擦因数的最小值为
A. B. C. D.
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,横截面积,大气压强,初始时活塞静止,下方封闭一段长为的理想气体。现将活塞向下缓慢按压一小段距离(远小于,当很小时,)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
B.活塞做简谐运动,回复力比例系数
C.活塞偏离静止位置位移大小为时,气体压强差产生的合力大小为
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轴传播的简谐横波在时刻的波形图,图乙为处的质点的振动图像,下列说法正确的是
A.简谐波沿轴正方向传播
B.波的频率为
C.时,质点的振动方向沿轴负方向
D.再经过,质点沿轴传播了
9.某容器内装有一定质量的某种理想气体,气体从状态依次经历状态、又回到状态,气体的图像如图所示,下列说法正确的是
A.到的过程,单位时间撞击容器壁单位面积的气体分子数目减小
B.到的过程,气体温度升高,气体向外界释放热量
C.到的过程,外界对气体做正功,气体吸收热量
D.由经、状态回到的过程,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,杆竖直放置。质量均为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。现将三角架绕端在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转动,直到杆水平。下列说法正确的是
A.杆水平时,杆对小球的弹力为
B.转动过程中,杆对小球的弹力一直减小
C.转动过程中,和杆对两小球合力先变大后变小
D.杆水平时,绳上拉力大小为
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,在一个通电周期内发射激光时长。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皮革前,如图b,静止释放计时器,最后在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)
(1)若测得某条小短线的长度如图所示,该短线长度______cm,计时器打这条线过程中的平均速度_______。
(2)若相邻小短线上侧端点间的距离分别为,,,(如图d),可求得重力加速度大小_______
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和。为直线与的交点。在直线上竖直地插上、两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有_______。
A.插上大头针,使仅挡住的像
B.插上大头针,使挡住的像和的像
C.插上大头针,使仅挡住
D.插上大头针,使挡住和、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,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,和的距离应适当取大些
B.如果在界面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射入,经一次折射后达到界面都能射出
D.当光在界面的入射角的正切值,反射光线跟折射光线恰好垂直
(3)过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接,测量图中角和的大小,则玻璃砖的折射率_______。
(4)另一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后,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”)。
13.(10分)位于和处的两波源产生的简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,波速大小均为,如图所示为时刻两列波的图像,此时平衡位置在和的、两质点刚开始振动,质点的平衡位置位于处。
(1)求两列波相遇的时刻;
(2)求内质点通过的位移和路程。
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,测试时让光从光纤的端面射入并传播。已知光在真空中的传播速度为。
(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;
(2)光从光纤端面传播到另一端面的最长时间与最短时间。
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。初始时刻间距为35 m,间距为45 m。A车:以10 m/s匀速行驶;B车:以20 m/s匀速行驶;C车:以30 m/s匀速行驶,则:
(1)A因故在时刻以的加速度做匀减速运动,经过1 s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2 s反应时间后开始以10m/s²的加速度匀减速运动,求C运动过程中与B最近距离;
(3)若时刻A以的加速度做匀加速运动,B在时开始以的加速度做匀加速运动,C在时开始以的加速度做匀加速运动,相对距离为,相对距离为,求从到任意两车相遇过程中的最值。
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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
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
A
D
C
B
BC
AD
BD
11.(1)2.20 (2分) 2.20 (2分)
(2)9.79 (2分)
12.(1)BD (2分) (2)B (2分) (3) (2分) (4)等于 (2分)
13.(1) (3分) (2)位移,路程 (7分)
(1),两列波分别传播到(点)和(点)
的距离为 1分
两列波相向传播,波速均为,设相遇时刻为,则满足
1分
代入得 1分
(2)由图可得波长,因此波的周期均为 1分
由(1)可得两列波在同时到达点,两波源起振方向相同均向下,且到两波源的路程差为0,根据波的干涉条件:(、1、2、3…)为加强点,因此点是稳定的振动加强点 1分
从平衡位置开始向下振动,振幅 1分
从到,经过的时间 1分
经过2个周期后,质点回到初始的平衡位置,因此:位移 1分
一个周期质点运动路程为,根据 1分
总路程 1分
14.(1)(5分) (2) (7分)
【详解】(1)如图所示,设入射角为,折射角为,光线到达上界面的入射角为,由折射定律得
1分
由几何关系得 1分
由题意知入射角增大到时,,且时,折射率最小
可得折射率最小时 1分
最小折射率 2分
(2)光沿光纤轴线传播时路程最短为,此时传播时间最短
光在光纤中传播速度为 1分
最短时间 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 1分
最长时间
1分
由可得:
2分
15.(1)(4分) (2)(6分) (3)最大值,最小值(8分)
【详解】(1)A停下时,, 1分
则末位置与初位置间距 1分
第内,运动,,剩余距离 1分
B加速度为,则至少有解得 1分
经检验A速度大小始终小于B,故过程中不会相撞
(2)据可知:时BC二车同时速度为0,且此前一直速度大于,故二车停下时距离最近 1分
第内,BC相对运动 1分
根据可得再经后B停止运动 1分
C在第2 s内,运动 1分
根据可得再经过后C停止运动 1分
故最近距离 1分
(3)以B初始位置为原点,且可得经过三者重合,则有: 1分
1分
1分
当时,单调递增 1分
当时,单调递增 1分
当时,单调递增 1分
综上,当有最小值 1分
当有最大值 1分
(其他方法酌情给分)
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