1、河北省张家口市2020-2021学年高二物理下学期期末考试试题注意事项：1本试卷分为第卷（必考题）和第卷（选考题），必考题要求每个考生都必须作答，选考题考生根据要求作答。2考试时间75分钟，满分100分。3答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。4全部答案在答题卡上完成，答在本试卷上无效。第卷（必考题，共50分）一、单项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得4分，错选得0分。1下列有关原子核的反应，正确的是（ ）A是衰变B是天然放射现象C说明原子核中有电子D是核裂变2如图所示，现用一光电管进行光电效应实验，当用某
2、一频率的光照射时，有光电流产生。下列说法正确的是（ ）A若照射光的光强变大，频率不变，则光电子的最大初动能变大B若照射光的频率变大，光强不变，则光电子的最大初动能变大C调节滑动变阻器，当电压表示数越大时，电流计示数越大D调节滑动变阻器，当电压表示数为零时，电流计示数为零3汽车安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为驾驶员提供有效的防撞保护。在碰撞过程中，关于安全气囊的保护作用，下列说法正确的是（ ）A安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化B安全气囊的作用是减小驾驶员的动量变化率C安全气囊的作用是减小驾驶员受到撞击力的冲量D安全气囊的作用是延长撞击力的作用时间，从而使
3、得动量变化更大二、多项选择题：本题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。4矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为的子弹以速度水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图所示，则上述两种情况相比较，下列说法正确的是（ ）A子弹的末速度大小相等B子弹射击下层时系统生热较多C子弹对滑块做的功相同D子弹和滑块间的水平作用力一样大5氢原子的能级图如图所示，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，已知可见光光子的能量范围约为，下列说法正确的
4、是（ ）A这些氢原子可能发出10种不同频率的可见光B已知钠的逸出功为，则氢原子从能级跃迁到能级释放的光子可以从金属钠的表面打出光电子C氢原子从能级跃迁到能级释放的光子波长最长D氢原子从能级跃迁到能级时，核外电子动能增加三、实验题：本题共1小题，共8分。请将答案填写在答题卡中的横线上。6（8分）用如图所示的装置验证动量守恒定律，滑块和相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。（1）实验前需要调节气垫导轨水平：先在光电门的右侧轨道上只放滑块，向左轻推一下滑块，其先后通过光电门和光电门的时间分别为、，若，则需将导轨左端_（选填“调高”或“调低”）。（2）调节气垫导轨水平后，将滑块置于光
5、电门的左侧，滑块静置于两光电门间的某一适当位置。给一个向右的初速度，通过光电门的时间为，与碰撞后再次通过光电门的时间为，滑块通过光电门的时间为。为完成该实验，还必须测量的物理量有_（填选项前的字母）。A挡光片的宽度B滑块及挡光片的总质量C滑块及挡光片的总质量D光电门到光电门的间距（3）若滑块和在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为：_（用已知物理量和测量的物理量的字母表示）。四、计算题：本题共2小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。7（11分）如图所示，光滑水平面上有一质量的小车，车上点左
6、侧为半径的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点相切，一个质量的小物块置于点，车与小物块均处于静止状态，突然有一质量的子弹，以的速度击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过程时间极短，已知重力加速度取。求：（1）子弹刚与小车共速时的速度；（2）小物块上升的最大高度；（3）当小物块再次回到点时，小物块的速度大小。8（11分）氡是放射性气体，当人吸入体内后，氡发生衰变的粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤，引发肺癌。而建筑材料是室内氡的最主要来源。如花岗岩、砖砂、水泥及石膏之类，特别是含放射性元素的天然石材，最容易释出氡。一静止的氡核生一次衰变生成新核钋（），此过程动量守恒且释放的能量全部转化为
7、粒子和钋核的动能，已知，相当于的能量。（最后计算结果保留三位有效数字）（1）写出上述核反应方程；（2）求上述核反应放出的能量；（3）求粒子的动能。第卷（选考题，共50分）请考生从2个物理模块中任选一模块作答。如果多做，则按所做的第一模块计分。选修3-3模块五、单项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得4分，错选得0分。9新型冠状病毒在世界范围内的肆虐，给人类造成了重大损失。为了减少病毒传播，人们常用乙醇免洗洗手液（主要成分是酒精）洗手消毒，使用免洗洗手液洗手后，手部能够很快变干，下列说法正确的是（ ）A手部能够很快变干是酒精分子做布朗
8、运动的结果B手部能够很快变干是空气对流的结果C洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子平均动能不变D洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子势能不变10下列说法正确的是（ ）A在一定压强下，固体熔化时都有固定的熔点B液晶具有液体的流动性，光学性质表现为各向同性C如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏这些土壤里的毛细管D浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现，与固体分子无关11下列说法正确的是（ ）A一定质量的理想气体不可能吸收热量对外做功，内能不变B违反能量守恒定律的热现象一定不能发生C一定质量的理想气体体积变小，单位体积内的分子数增多，气体的压强一定增大D热
9、传递一定是热量从内能大的物体向内能小的物体转移六、多项选择题：本题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。12奥托循环又称四冲程循环，为定容加热的理想热力循环。如图所示，在奥托循环的图像中，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态，整个过程由两个等温和两个等容过程组成，下列说法正确的是（ ）A从到，气体的温度一直升高B从到，气体与外界无热量交换C从到，气体对外放热D从到气体吸收的热量与从到气体放出的热量相同13假设将一个分子固定在轴上的点，另一分子只在分子间作用力作用下由无穷远处沿轴的负方向运
10、动，其分子势能随两分子间距离关系的变化规律如图所示。下列说法正确的是（ ）A分子在处时的速度最大B分子由处向处运动的过程中分子力减小C分子在处受到的分子力为零D分子由无穷远处向处运动的过程中，分子的加速度一直增大七、实验题：本题共1小题，共8分。请将答案填写在答题卡中的横线上。14（8分）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用量筒和注射器测得上述溶液有80滴，用注射器把一滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，画出油酸薄膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为。（结果均保留两位有效数字）（1）油酸薄膜的面积是_。（2）每滴油酸酒精溶液中含有
11、纯油酸的体积是_。（3）油酸分子的直径表达式_（用字母、表示），根据上述数据，估测出的分子直径是_。八、计算题：本题共2小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15（10分）学校食堂采用高温消毒柜对公共餐具进行消毒，加热前柜内气体温度，压强与外部气压均为，若将柜门关好不漏气，加热一段时间后，柜内气休温度达到后处于保温状态。（1）求时柜内气体的压强；（2）将消毒柜放气阀打开，缓慢放气至柜内气体与外界压强相同，忽略放气过程柜内气体温度的变化，求放出气体与柜内剩余气体的质量比。16（12分）一粗细均匀的
12、U形玻璃管竖直固定放置，左端开口且足够长，右端封闭，玻璃管导热良好。用水银封闭一段空气（可视为理想气体）在右管中，初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示，环境温度为27。已知玻璃管的横截面积处处相同，大气压强。（1）若升高环境温度直至两管水银液面相平，求环境的最终温度。（2）若环境温度为27不变，在左管内加注水银直至右管水银液面上升，求应该向左管中加注水银的长度。选修3-4模块九、单项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得4分，错选得0分。17如图甲所示，水平光滑杆上有一弹簧振子，振子以点为平衡位置，在、两点之间做简谐运动，其振动图象
13、如图乙所示。由振动图象可以得知（ ）A振子的振动周期等于B从到，振子正从点向点运动C在时刻，振子的位置在点D在时刻，振子的加速度为最大18共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅与驱动力频率的关系），下列说法正确的是（ ）A此单摆的固有周期为B此单摆的摆长约为C若仅摆长增大，单摆的固有频率增大D若仅摆长增大，共振曲线的峰将右移19下列说法正确的是（ ）A光的偏振现象说明光是纵波B太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折
14、射造成的C在单缝衍射实验中，缝越宽得到的中央亮条纹也越宽D波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播十、多项选择题：本题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。20甲图为用干涉法检查平面平整程度装置，乙图为俯视装置看到的薄膜干涉条纹，下列说法正确的是（ ）A利用了标准样板的下表面和被检查平面的上表面反射光形成的薄膜干涉图样B条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是凹下的C条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是凸起的D若仅增加板间薄片的厚度，干涉条纹将变稀疏21如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，
15、以波源，为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），两波源振幅均为，下列说法正确的是（ ）A、两质点都是振动加强点B质点、在该时刻的高度差为C再过半个周期，质点、是振动加强点D再过半个周期，质点的位移为零十一、实验题：本题共1小题，共8分。请将答案填写在答题卡中的横线上。22（8分）现用如图所示双缝干涉实验装置来测量红光的波长。（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_放置（选填“垂直”或“平行”）（2）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再
16、同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图所示，则读数为_。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，所测红光的波长_（保留三位有效数字）。（3）若仅将滤光片更换为蓝色滤光片，其他装置不变，第一条亮条纹到第六条亮条纹之间的间距_（选填“变大”“变小”或“不变”）十二、计算题：本题共2小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。23（10分）如图所示，为直角三棱镜的截面，一束单色光从面上的点斜射入棱镜，入射光线与边平行，折射光线射到面上的点，经面反射，光线照射到面
17、上的点，且与平行。已知、两点间距为，两点间距为，光在真空中的传播速度为。求：（1）棱镜对该单色光的折射率；（2）光在棱镜中沿传播所用的时间（结果保留两位有效数字）。24（12分）一列沿轴负方向传播的简谐横波在时的波形如图所示，已知时，点第一次出现波谷，求：（1）这列波的传播速度；（2）当点第二次出现波峰时，点通过的路程。张家口市20202021学年度第二学期期末教学质量监测高二物理参考答案及评分标准一、单项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得4分，错选得0分。1D【解析】是聚变，A错误；是人工核反应，B错误；是衰变，实质是原子核中的
18、中子转变为质子和电子，C错误；是核裂变，D正确2B【解析】入射光的光强变大，频率不变，光电子的最大初动能不变，A错误；入射光的频率变大，光强不变，光电子的最大初动能变大，B正确；调节滑动变阻器，当电压表示数越大，电流表示数越小，C错误；调节滑动变阻器，当电压表示数为零时，电流表示数不为零，D错误。3B【解析】在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，而使用安全气囊后增加了撞击力作用的时间，根据动量定理，作用时间增加，驾驶员受到的撞击力变小，即减少了驾驶员的动量变化率，B正确。二、多项选择题：本题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不
19、全的得2分，有选错的得0分。4AC【解析】以的方向为正方向，由动量守恒定律得，可得滑块最终获得的速度，两种情况下子弹的末速度是相同的，A正确；子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（两种情况下子弹初、末速度都相等），滑块增加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，B错误；根据动能定理，滑块动能的增量等于子弹对滑块做的功，所以两次子弹对滑块做的功一样多，C正确；由知，由于不相等，所以两种情况下子弹和滑块间的水平作用力不一样大，D错误。5BD【解析】大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，可能辐射出种不同频率的光，但不全是可见光，A错误
20、；氢原子从能级跃迁到能级释放的光子，其能量，而光子的能量大于钠的逸出功，则用此光子照射金属钠能发生光电效应，可以从金属钠的表面打出光电子，B正确；氢原子从能级跃迁到能级释放的光子能量最大，则频率最大，波长最短，C错误；氢原子从能级跃迁到能级时向外辐射光子，原子的总能量减少，电子圆周的轨道半径变小，则核外电子运动的动能增加，故D正确。三、实验题：本题共1小题，共8分。请将答案填写在答题卡中的横线上。6（8分）（1）调高（2分）（2）BC（3分，选对但不全得2分，有错选得0分）（3）（3分）【解析】（1）先后通过光电门和光电门的时间分别为、，说明滑块在加速，应将左端调高。（2）如果导轨水平时，滑块
21、在导轨上做匀速直线运动，所以滑块经过两光电门时用时相等。本实验中需要验证动量守恒，所以在实验中必须要测量质量和速度，速度可以根据光电门的时间求解，而质量通过天平测出，同时，遮光板的宽度可以消去，所以不需要测量遮光片的宽度。故B、C正确，A、D错误。（3）根据速度公式可知，碰前的速度碰后的速度的速度设的原方向为正方向，根据动量守恒定律可知：应验证的表达式为代入数据并化简可得四、计算题：本题共2小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。7（11分）【解析】（1）取向右为正方向，对于子弹打小车，系统动量守
22、恒可得（2分）可得（1分）（2）当小物块运动到圆轨道的最高点时三者共速，系统水平方向动量守恒，有（2分）解得设最大高度为，根据机械能守恒定律得（2分）解得（1分）（3）当小物块再次回到点时，小物块速度为，车和子弹的速度为系统水平方向动量守恒，则有（1分）系统能量守恒，则有（1分）解得（1分）8（11分）【解析】（1）根据质量数和电荷数守恒有（2分）（2）质量亏损（1分）（2分）解得（1分）（3）设粒子、钋核的动能分别为、，动量分别为、，由能量守恒定律得（1分）由动量守恒定律得（1分）又（1分）故（1分）解得（1分）选修3-3模块五、单项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的
23、四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得4分，错选得0分。9C【解析】手部能够很快变干是酒精分子永不停息做无规则运动的结果，A、B错误；洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体的过程中，分子平均动能不变，分子势能变大，C正确，D错误。10C【解析】在一定压强下，晶体都有确定的熔点；非晶体没有确定的熔点，A错误；液晶具有液体的流动性，光学性质表现为各项异性，B错误；如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏这些土壤的毛细管。相反，如果想把地下的水分引上来，就不仅要保持土壤里的毛细管，而且还要使它们变得结实，C正确；当附着层分子间的作用力小于液体与固体接触面间分子作用力时表现为浸润现象，反之为不
24、浸润现象，因此浸润和不浸润现象是液体分子间作用力与液体与固体分子间作用力大小的比较，故D错误。11B【解析】一定质量的理想气体等温膨胀，吸收热量对外做功，内能不变，A错误；违反能量守恒定律的热现象一定不能发生，B正确；气体的压强与气体的密度和温度都有关，气体体积变小，单位体积内的分子数增多，气体的压强不一定增大，C错误；热传递一定是热量从温度高的物体向温度低的物体转移，D错误。六、多项选择题：本题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。12AC【解析】从到过程，气体发生等容变化，根据，由于压强一直增大，因
25、此气体的温度一直升高，A正确；从到，气体膨胀，对外做功，而温度保持不变，因此从外界吸收热量，B错误；从到，气体发生等容变化，压强减小，温度降低，气体对外放热，C正确；从到内能不变，气体吸收的热量等于对外做的功，同理，从到气体放出的热量等于外界对气体做的功。在图像中，图像与横轴围成的面积等于做的功，因此两次做功不同，故吸收的热量与放出的热量不相等，D错误。13AC【解析】分子在处受到的分子力为零，C正确；分子从无穷远处在向处运动时，分子力做正功，分子速度增大，在处向处运动时，分子力做负功，分子速度减小，所以分子在处时的速度最大，A正确；分子b由处向处运动的过程中分子力增加，B错误；分子由无穷远处
26、向处运动的过程中，受到的分子力先增大后减小，根据牛顿第二定律，分子的加速度也是先增大后减小，故D错误。七、实验题：本题共1小题，共8分。请将答案填写在答题卡中的横线上。14（8分）（1）（均对）（2分）（2）（2分）（3）（2分）（均对）（2分）【解析】（1）由于每格边长为，则每一格就是，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积为（3）由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为八、计算题：本题共2小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须
27、明确写出数值和单位。15（10分）【解析】（1）升温过程为等容变化（2分）解得（1分）（2）以柜内所有气体为研究对象，放气过程视为等温变化，（2分）解得（1分）则放出气体与柜内剩余气体的体积比为（2分）压强和温度相同的气体密度相同，体积比即为质量比，放出气体与柜内剩余气体的质量比：（2分）16（12分）【解析】（1）以右管空气为研究对象，初状态：（1分），两管水银液面相平时：（1分），（1分）由理想气体状态方程有：（2分）解得：（2分）（2）设加注水银的长度为，且，（1分），（1分）由（2分）解得（1分）选修3-4模块九、单项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中
28、，只有一个选项是正确的，选对得4分，错选得0分。17B【解析】根据振子的振动周期是振子完成一次全振动所用的时间，可知振子的振动周期等于，A错误；在时刻，正通过平衡位置，从到，振子的速度为正，说明振子正从点向点运动，B正确；从时刻，振子的位移为0，说明位于平衡位置点，C错误；在时刻，振子的位移为0，正通过平衡位置，振子的加速度为零，D错误。18A【解析】由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，由频率和周期的关系式，则周期为，A正确；由图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期为，由公式，可得，B错误；若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，C错误；若摆长增大，则固有频率减小，所以共
29、振曲线的峰将向左移动，故D错误。19B【解析】偏振是横波特有的现象，光能发生偏振说明光是横波，A错误；太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的，B正确；在单缝衍射实验中，缝越窄得到的中央亮条纹越宽，C错误；波长越短的电磁波，越不容易发生衍射，越不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，D项错误。十、多项选择题：本题共2小题，每小题4分，共8分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。20AB【解析】薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的反射光干涉产生的，故图乙的条纹是标准样板的下表面和被检查平面的上表面反射光干涉形成的，A正确；薄膜干涉是
30、等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，如果干涉条纹向空气膜较薄的一侧弯曲，则该处是凹的；如果干涉条纹向空气膜较厚的一侧弯曲，则该处是凸起的，B错误，C正确。由可知，仅增加薄片的厚度即增大，将减小，即干涉条纹将密集，故D错误。21AB【解析】此刻、是振动加强点，、连线上的所有质点一定都是振动加强点，A正确；A是波峰与波峰相遇，此时位移为，是波谷与波谷相遇，此时位移为，故质点、在该时刻的高度差为，B正确；干涉图样是稳定存在的，此刻质点、是振动减弱的点，之后也始终处于振动减弱的状态，C错误；再过半个周期，点位移正向最大，D错误。十一、实验题：本题共1小题，共8分。请将答案填写在答题卡中的横线上。22（
31、8分）（1）平行（2分）（2）15.02（2分）693（2分）（3）变小（2分）【解析】（1）只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。（2）读数为，由于第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为，第6条亮纹中心对齐，测量头的读数，所以，根据，解得。（3）更换为蓝色滤光片，波长变小，由可知，间距变小。十二、计算题：本题共2小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。23（10分）【解析】（1）光路图如下图设光线在面上的入射角为，因入射光线平行于边，可得（1分）设折射光线在面上的入射角为，由于平行，可得根据几何关系，光线在面上的折射角为（2分）则棱镜对该单色光的折射率（2分）（2）光在棱镜中传播的距离为（1分）该单色光在棱镜中的传播速度为（2分）则光在棱镜中沿传播所用的时间为（2分）24（12分）【解析】（1）点第一次出现波谷，波向左传播了，因此波速（2分）（2）由图可知（1分）点起振的时刻（1分）当点第二次出现波峰时，波传播的时间为（2分）因此点振动的时间（1分）由于（2分）可得（1分）故（1分）质点每振动一个周期，经过的路程为4倍振幅，因此点通过的路程（1分）