北京市通州區(qū)2020年高二《物理》下學期期末試題與參考答案

北京市通州區(qū)2020年高二《物理》下學期期末試題與參考答案一、選擇題共14道題，均為單選題；每題3分，共42分。1.做簡諧運動的質點通過平衡位置時，具有最大值的物理量是（）A.加速度B.速度C.位移D.回復力答案：B2.下列說法中正確的是（）A.光波是電磁波B.干涉現(xiàn)象說明光具有粒子性C.光電效應現(xiàn)象說明光具有波動性D.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波答案：A3.如圖所示，在一根張緊的繩子上掛幾個擺，其中A、B擺長相等。先讓A擺振動起來，其它各擺隨后也跟著振動起來，穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A.其它各擺振動頻率跟A擺相同B.其它各擺振動頻率不同，D擺頻率最大C.其它各擺振動振幅相同D.其它各擺振動振幅不同，D擺振幅最大答案：A4.如圖所示，一個矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉動軸與磁場方向垂直，產生交變電動勢。下列說法正確的是（）A.線圈平面與磁場垂直時，產生的感應電動勢最大B.線圈平面與磁場垂直時，產生的感應電動勢為零C.線圈平面與磁場平行時，磁通量變化率為零D.線圈平面與磁場平行時，磁通量最大答案：B5.如圖所示是某質點做簡諧運動的振動圖像。根據(jù)圖像的信息，下列說法正確的是（）A.質點在第1s末加速度為零 B.質點在第1s末動能最大C.質點在第2s末的位移為0 D.質點在前2s內的通過的路程為10cm答案：C6.如圖所示，一束可見光以入射角θ從玻璃磚射向空氣，經(jīng)折射后分為a、b兩束單色光．a、b兩束光相比，下列說法正確的是A.玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B.在玻璃中，a光的速度較大b光的速度C.增大入射角θ，b光首先發(fā)生全反射D.a光光子的能量大于b光光子的能量答案：D7.如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)n1=1100匝，副線圈匝數(shù)n2=220匝，交流電源的電壓u=220sin100πt（V），電阻R=44Ω，電表均為理想交流電表。下列說法正確的是（）A.交流電的頻率為100Hz B.電流表A1的示數(shù)為1AC.變壓器的輸入功率為88W D.電壓表的示數(shù)為44V答案：D8.質量為0.5kg的物體，運動速度為3m/s，它在一個變力作用下速度變?yōu)?m/s，方向和原來方向相反，則這段時間內動量的變化量為()A.5kg·m/s，方向與原運動方向相反B.5kg·m/s，方向與原運動方向相同C.2kg·m/s，方向與原運動方向相反D.2kg·m/s，方向與原運動方向相同答案：A9.一簡諧機械橫波沿x軸傳播。波速為2.0m/s。該波在t=0時刻的波形曲線如圖甲所示，在x=0處質點的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.質點的振動周期為4.0sB.這列波的振幅為60cmC.該波沿x軸正方向傳播D.t=0時刻，x=4m處的質點沿y軸負方向振動答案：A10.如圖所示，一列簡諧橫波向右傳播，P、Q兩質點平衡位置相距0.15m．當P運動到上方最大位移處時，Q剛好運動到下方最大位移處，則這列波的波長可能是：A.0.60m B.0.30m C.0.20m D.0.15m答案：B11.如圖所示，質量為m的物體放在光滑的水平面上，與水平方向成θ角的恒力F作用在物體上一段時間(作用過程中物體未離開水平面)，則在此過程中A.力F對物體做的功大于物體動能的變化B.力F對物體做的功等于物體動能的變化C.力F對物體的沖量大小小于物體動量大小的變化D.力F對物體的沖量等于物體動量的變化答案：B12.“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好玻璃磚，aa'和bb'分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖所示，在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側透過玻璃磚觀察并依次插上P3和P4。在插P3和P4時，下列選項正確的是（）A.P3只擋住P1的像 B.P4只擋住P1的像C.P4只擋住P2的像 D.P3同時擋住P1、P2的像答案：D13.在做“驗證動量守恒定律”實驗時，入射球a的質量為m1，被碰球b的質量為m2，各小球的落地點如圖所示，關于這個實驗，下列說法正確的是（）A.入射球與被碰球最好采用大小相同、質量相等的小球B.每次都要使入射小球從斜槽，上不同的位置滾下C.要驗證的表達式是m1·ON=m1·OM+m2·OPD.要驗證的表達式是m1·OP=m1·OM+m2·ON答案：D14.2019年被稱為5G元年。這一年全球很多國家開通了5G網(wǎng)絡，開啟了一個全新的通信時代，即萬物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時代，5G網(wǎng)絡使用的無線電電波通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段網(wǎng)絡擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。下列說法正確的是（）A.4G信號是縱波，5G信號是橫波B.4G信號和5G信號相遇能產生干涉現(xiàn)象C4G信號比5G信號更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D.5G信號比4G信號波長更長，相同時間傳遞的信息量更大答案：C二、實驗題共2道小題，共18分。15.用如圖所示實驗裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗。(1)組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用米尺測出擺線長為l，用游標卡尺測量擺球直徑為d。則單擺擺長為____________（用字母l、d表示）。再用秒表記錄單擺n次全振動所用的時間為t，用上述測得的物理量符號寫出重力加速度的表達式g=________。(2)為了提高實驗精確度，下列說法正確的是_______（選填字母代號）。A．用塑料球做擺球B．當擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時C．把擺球從平衡位置拉開一個很大的角度后釋放D．測量一次全振動的周期，根據(jù)公式計算重力加速度g(3)若測量的重力加速度g值偏小，可能的原因是____________（選填字母代號）。A．把懸點到擺球下端的長度記為擺長B．當小球擺到最高點時開始計時C．實驗中誤將擺球經(jīng)過平衡位置49次數(shù)為50次D．擺線上端未牢固地系于懸點，在振動過程中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了(4)某同學測重力加速度，他用長細線和小鐵球做了一個單擺，手頭卻只有一根量程為30cm的刻度尺和一個秒表，于是他先用此單擺進行實驗，測得單擺的周期為T1，然后將擺線長度減?。ㄐ∮诳潭瘸吡砍蹋┰俅螌嶒?，測得相應單擺的周期為T2。由此可得重力加速度g=_________（用字母、T1、T2表示）。答案：①.②.③.B④.D⑤.解：(1)單擺擺長為擺線的長度加擺球的半徑，故單擺擺長為[2]由題意知，單擺n次全振動所用的時間為t，故其單擺的周期為由單擺周期公式，可得到重力加速度的表達式[3]A．為了提高實驗精確度，小球應選用密度比較大的，故A錯誤；B．為了提高實驗精確度，需要當擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故B正確；C．用單擺測重力加速度的實驗中，只有在一個比較小的角度下擺動才可以看成簡諧振動，才可以用單擺的周期公式進行計算，所以實驗時應當把擺球從平衡位置拉開一個較小的角度后釋放，故C錯誤；D．在測量單擺的周期時，不能用測量一次全振動的時間作為單擺的周期，應當用統(tǒng)計規(guī)律去測量其周期，再根據(jù)公式計算重力加速度g，故D錯誤。故選B。[4]A．由單擺周期公式可知如果把懸點到擺球下端的長度記為擺長，將增大L，會得到重力加速度值偏大，故A錯誤；B．如果以小球擺到最高點時開始計時，將會導致時間的測量誤差過大，并且不能確定周期是偏大還是偏小，故無法確定重力加速度值是偏大還是偏小，故B錯誤；C．實驗中誤將擺球經(jīng)過平衡位置49次數(shù)為50次，會使得周期T偏小，從而得到重力加速度值偏大，故C錯誤；D．實驗中擺線上端未牢固地系于懸點，在振動過程中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，可知擺長的測量值偏小，但重力加速度值偏小，故D正確。故選D。[5]根據(jù)單擺的周期公式可知和可知16.在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中，將所有器材按要求安裝在如圖甲所示的光具座上，然后接通電源使光源正常工作。已知實驗中選用縫間距為d的雙縫，像屏與雙縫之間的距離為l。(1)用某單色光照射雙縫，在像屏上觀察到的圖案應該是圖乙中的____（選填“a”或“b”）圖。(2)在分劃板上觀測到n個亮條紋之間的距離為a，則相鄰兩個亮紋之間的間距Δx=____________，由此可算出這種單色光的波長λ=___________（用題目中已知量和測量量的字母表示）。(3)下列現(xiàn)象中能夠觀察到的有____________。A．將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬B．將光源向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬C．換一個兩縫間距較大的雙縫屏，干涉條紋間距變窄D．去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失答案：①.b②.③.④.AC解：(1)用某單色光照射雙縫，干涉條紋應該是平行等距，明暗相間的，則在像屏上觀察到的圖案應該是圖乙中的b圖。(2)測到n個亮條紋之間的距離為a，則兩個相鄰明紋（或暗紋）間的距離為根據(jù)得(3)[4]A．將濾光片由藍色的換成紅色的，波長變長，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，知干涉條紋間距變寬，故A正確；

B．將光源向雙縫移動一小段距離后，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，知干涉條紋間距不變，故B錯誤；

C．換一個兩縫之間距離較大的雙縫，d增大，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，知干涉條紋間距變窄，故C正確；

D．去掉濾光片，干涉現(xiàn)象不消失，光屏上出現(xiàn)彩色的干涉條紋，故D錯誤。

故選AC。三、計算題17.質量m=10g的子彈，以=300m/s的水平速度射入質量M=20g、靜止在光滑水平桌面上的木塊，并最終留在木塊中與木塊一起運動。求：(1)木塊運動的速度v的大小。(2)子彈射入木塊過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)損失的機械能△E。答案：(1)100m/s；(2)300J解：（1）以子彈、木塊組成的系統(tǒng)為研究對象，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律，得解得v=100m/s(2)子彈射入木塊過程中，由能量守恒定律，子彈與木塊組成的系統(tǒng)損失的機械能為18.在光電效應中，電子獲得光子的能量后最終成為光電子，其中一部分能量用于克服金屬的阻礙做功，剩下的能量就是光電子的初動能。能量E=6.0eV的光子照射某金屬表面后，逸出光電子的最大初動能Ek=2.5eV，已知h=6.6×10-24J·s，元電荷電量e=1.6×10-19C。求：(1)該金屬的逸出功W。(2)該條件下的截止電壓U。(3)該金屬發(fā)生光電效應的極限頻率。（結果保留2位有效數(shù)字）答案：(1)3.5eV；(2)2.5V；(3)解：(1)由光電效應方程可知金屬的逸出功(2)根據(jù)eUC=Ek可知那么遏止電壓的大小為UC==2.5V(3)根據(jù)得金屬發(fā)生光電效應的極限頻率19.如圖甲所示，質量為m的小球懸掛在一根勁度系數(shù)為k的輕質彈簧下端，靜止后小球所在的位置為O點。取O點為坐標原點，豎直向下為x軸正方向建立坐標系。現(xiàn)將小球從O點向下拉一小段距離A，然后釋放。已知重力加速度為g，小球在運動過程中彈簧始終在彈性限度內，不計空氣阻力。(1)請證明：小球做簡諧運動。(2)從小球在位移A處釋放開始計時，請在圖乙坐標系中定性畫出小球在一個周期內的位移-時間圖像。(3)求小球在做簡諧運動過程中的加速度a與位移x的表達式，并在圖丙中畫出小球的a-x圖像。答案：(1)證明過程見解析；(2)(3)解：(1)取豎直向下正方向．物體靜止在O點時kx0=mg將物體從O點向下拉離的距離為x時，彈簧的彈力大小k（x0+x）

物體振動的回復力大小為F=k（x0+x）-mg=kx回復力方向豎直向下，與位移方向相反，則位移為x時有F=-kx符合簡諧運動的特征，所以物體做簡諧運動．(2)從小球在位移A處釋放開始計時，小球的位移時間圖像如圖所示

(3)由牛頓第二定律可知則做出a-x圖像如圖20.水流射向墻壁，會對墻壁產生沖擊力。假設水槍噴水口的橫截面積為S，噴出水流的流速為v，水流垂直