2020-2021学年福建省福州一中高二(下)期末物理试卷(附答案详解)

2020-2021学年福建省福州一中高二（下）期末物理试卷1.下列说法正确的是()A. 两支相同的激光笔发射出来的光可以产生干涉现象B. 光的偏振现象说明光是纵波C. 卢瑟福核式结构模型可以很好的解释原子光谱是线状的D. 电子显微镜分辨本领比光学显微镜分辨高主要是因为电子的物质波波长比可见光更短2.关于热力学，下列说法中正确的是()A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 热量不可以从低温物体传递到高温物体D. 气体对外做功，其内能一定减小3.实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图所示。

则()A. 轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B. 轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C. 轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里D. 轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：3，两端分别接有4个阻值相同的电阻，则流过R1和R2的电流之比为()A. 3：1B. 6：1C. 9：2D. 11：25.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是： 12H+ 12H→ 23He+ 01n，已知 12H的质量为2.0136u， 23He的质量为3.0150u， 01n的质量为1.0087u，1u=931MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A. 3.7MeVB. 3.3MeVC. 2.7MeVD. 0.93MeV6.地球的年龄到底有多大，科学家利用天然放射性元素的衰变规律，通过对目前发现最古老的岩石中铀和铅含量来推算．测得该岩石中现含有的铀是岩石形成初期时(岩石形成初期时不含铅)的一半，铀238衰变后形成铅206，铀238的相对含量随时间变化的规律如图所示，图中N为铀238的原子数，N0为铀和铅的总原子数．由此可以判断下列选项正确的是()A. 铀238的半衰期为90亿年B. 地球的年龄大约为45亿年C. 被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1：4D. 被测定的古老岩石样品在90亿年时的铀、铅原子数之比约为1：37.如图为氢原子的部分能级图。

关于氢原子能级的跃迁，已知普朗克常数ℎ=6.62×10−34J⋅s，光速c=3×108m/s。

下列叙述中正确的是()A. 用10.2eV的光子可以激发处于基态的氢原子B. 用波长为600mm的光照射，可使处于基态的氢原子电离C. 一个处于基态的氢原子被激发后要发出6种频率的光至少需要12.75eV的能量D. 用能量11.0eV的外来电子碰撞，可以激发处于基态的氢原子8.如图(a)所示，在匀强磁场中，一电阻均匀的正方形单匝导线框abcd绕与磁感线垂直的转轴ab匀速转动，线框产生的交变电动势随时间变化的规律如图(b)所示，若线框总电阻为5Ω，则()A. cd边两端电压的有效值为16.5VB. 当线框平面与中性面的夹角为45°时，线框产生的电动势的大小为22VC. 从t=0到t=0.01s时间内，通过线框某一截面的电荷量为4.4×10−2CD. 线框转动一周产生的焦耳热为3.87J9.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s，下列说法正确的是()A. 当质点B开始起振时，质点A此时刚好在波谷B. 从t=0时刻起再经过0.5s时间质点B第一次出现波峰C. 从t=0时刻起再经过0.35s时间质点B开始起振D. 在t=0时刻起到质点B第一次出现波峰的时间内质点A经过的路程是24cm10.如图的实验中，分别用波长为λ1，λ2的单色光照射光电管的阴极K，测得相应的遏止电压分别为U1和U2.设电子的质量为m，带电荷量为e，真空中的光速为c，极限波长为λ0，下列说法正确的是()A. 用波长为λ2的光照射时，光电子的最大初动能为eU2B. 用波长为λ2的光照射时，光电子的最大初动能为e(u1−u2)λ1(λ2−λ1)−e(u1−u2)λ0λ2−λ1C. 普朗克常量等于e(U1−U2)⋅λ1⋅λ2c(λ2−λ1)D. 阴极K金属的极限频率为c(U1λ1−U2λ1)(U1−U2)11.油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜形状如图所示．若每一小方格的边长为25mm，试问：图中油酸膜的面积为______ m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是______ m3；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______ m.(计算结果均保留两有效数字)12.某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：(1)用游标尺测量摆球的直径，读数为______cm；把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L。

(2)用秒表测量单摆的周期。

单摆在竖直面内摆动，用秒表测出单摆做50次全振动所用时间如图乙，该单摆的周期是T=______s。

(3)测量出多组周期下，摆长乙的数值后，画出T2−L图线如图丙，此图线斜率的物理意义是______。

A.gB.1gC.4π2gD.g4π2(4)在(3)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的直线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小______。

A.偏大B.偏小C.不变D.都有可能13.用双缝干涉测光的波长。

实验装置如图甲，单缝与双缝的距离L1=60mm，双缝与屏的距离L2=700mm，单缝宽d1=0.10mm，双缝间距d2=0.25mm。

用测量头来测量光屏上干涉亮条纹中心的距离。

转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻度对准屏上亮纹的中心(如图乙)，记下此时手轮的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的刻度。

(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=______mm，对准第4条时读数x2=______mm，相邻两条纹间的距离Δx=______mm。

(计算结果保留四位有效数字)(2)求得该光波的波长为______nm。

(计算结果保留三位有效数字)14.在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变。

放射出的α粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.用m、q分别表示α粒子的质量和电荷量。

(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程。

(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。

(3)设该衰变过程释放的核能都转为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损△m。

15.让一根均匀软绳的绳端M点在垂直于软绳的方向上做简谐运动，软绳上会形成横波波形，如图甲所示。

已知软绳端点M的振动图象如图乙。

观察发现，当t=1s时，软绳上各点都已经开始振动。

在t=1.1s时刻，M、N平衡位置之间只有一个波峰，且N点处在平衡位置，M、N两点平衡位置之间距离d=0.6m。

求：①波长和传播速度；②从端点M起振开始计时，绳上N点第五次运动到波峰位置的时间。

16.如图所示，倾角为α=37°的斜面固定在水平地面上，置于其上的物块质量为m=50kg，物块与斜面间动摩擦因数为μ=0.5，另有一气缸也固定在水平地面上，用轻质光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞和物块之间用跨过两个等高光滑定滑轮的轻绳连接(连接物块的轻绳与斜面平行，连接活塞的轻绳竖直)，物块恰好不下滑。

测得此时封闭气体温度为T=540K，已知活塞横截面积为S=0.01m2，气缸外大气压强为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

求：①若对封闭气体降温，物块始终保持静止不动，则封闭气体的最低温度为多少？②若物块恰好不下滑，活塞因气密性不佳而出现了缓慢漏气，气体温度始终保持T1不变，要让物块仍能保持静止不动，漏出的气体与漏气前气体质量比最大为多少？17.一个质量为M的雪橇静止在水平雪地上，一条质量为m的爱斯基摩狗站在该雪橇上。

狗向雪橇的正后方跳下，随后又追赶并向前跳上雪橇；其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇。

狗与雪橇始终沿一条直线运动。

若狗跳离雪橇时雪橇的速度为v，则此时狗相对于地面的速度为v+u(其中u为狗相对于雪橇的速度，v+u为代数和，若以雪橇运动的方向为正方向，则v为正值，u为负值)。

设狗总以速度v追赶和跳上雪橇，雪橇与雪地间的摩擦忽略不计。

已知v的大小为5m/s，u的大小为4m/s，M=30kg，m=10kg。

(1)求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小。

(2)求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次数。

(供使用但不一定用到的对数值：lg2=0.301，lg3=0.477)答案和解析1.【答案】D【解析】解：A、两支相同的激光笔发射出来的光，因频率不相同，则不可以产生干涉现象，故A错误；B、光的偏振现象说明光是横波，不是纵波，故B错误；C、卢瑟福核式结构模型解释α粒子散射实验，而玻尔能级跃迁能够很好的解释原子光谱是线状的，故C错误；D、电子显微镜分辨率比光学显微镜更高，是因为它利用了电子物质波的波长比可见光短，从而不容易发生明显光的衍射，故D正确。

故选：D。

频率相等的光才能发生干涉现象；只有是横波才能发生偏振现象；电子的物质波长小于光的波长，衍射现象不明显，所以电子显微镜分辨率比光学显微镜更高；玻尔能级跃迁能够解释原子光谱是线状的。

本题考查了光的干涉与偏振现象，及玻尔原子理论等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，注意理解显微镜分辨率高低的关键因素．2.【答案】A【解析】解：AB、由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，气体分子与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，会使气体对器壁产生一定的压强，根据压强的定义知压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故A正确，B错误；C、由热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他变化，故C错误；D、由热力学第一定ΔU=W+Q可知，气体对外做功，则W<0，在不清楚Q的正负以及大小的情况下，无法判断ΔU的正负，即无法判断其内能是否会减小，故D错误。

故选：A。

气体压强是由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力所产生的，气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积的压力；热量的传递方向可用热力学第二定律分析；内能的变化可用热力学第一定律进行分析。