山东省青岛市胶州市2019-2020高二物理下学期期中试题（Word版带答案）

2019—2020学年度第二学期期中学业水平检测 高二物理 2020.05 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写到相应位置，认真核对条形码上的 姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫 米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答、超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、 试题卷上答题无效。答题卡面清洁、不折叠、不破损。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一个选项符合题目要求。 1．如图所示是显微镜下观察水中一个小炭粒的“运动轨迹”。以小炭粒在 A 点开始计时，图 中的 A、B、C、D、E、F、G…各点是每隔 20s 小炭粒所在的位置，用折线连接这些点，就 得到了图中小炭粒的“运动轨迹”，下列说法中正确的是 A．图中记录的是炭粒分子无规则运动的情况 B．小炭粒的运动说明了水分子的无规则运动 C．在第 30 s 末，小炭粒一定位于 B、C 连线的中点 D．由实验可知，小炭粒越大，布朗运动越显著 2．下列说法中正确的是 A．压缩气体也需要用力，这表明气体分子间存在着斥力 B．若分子势能增大，则分子间距离减小 C．分子间的距离增大时，分子间相互作用的引力和斥力都减小 D．自然界中热现象的自发过程不一定沿分子热运动无序性增大的方向进行 3．在 LC 振荡电路中，某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示，则此时刻 A．电容器正在充电 B．振荡电流正在增大 C．线圈中的磁场正减弱 D．磁场能正在向电场能转化 4．下列说法正确的是 A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的表面张力有关 B．在完全失重的情况下气体对器壁不再产生压强 C．把一枚针轻放在水面上，它会静止浮在水面，这是由于针的重力与表面张力平衡 D．晶体的物理性质表现为各向异性，非晶体的物理性质表现为各向同性5．2017 年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在 100 nm（1 nm=10–9 m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的 能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用， 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子。据此判断，能够电离一个 分子能量的数量级约为（取普朗克常量 h=6.6×10–34 J·s，真空光速 c=3×108 m/s） 　　A． 10–12 J B． 10–15 J　　　　　　C．10–18 J　　　　　　D．10–21 J 6．一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，图 a 是 t＝1 s 时的波形图，图 b 是某振动质点的位移随 时间变化的图像，则图 b 可能是图 a 中哪个质点的振动图像 A．x＝1 处的质点 B．x＝2 m 处的质点 C．x＝3 m 处的质点 D．x＝4 m 处的质点 7．1905 年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得 1921 年诺贝尔物理学 奖，下列关于光电效应的说法正确的是 A．只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应 B．电子脱离某种金属所做的功叫这种金属的逸出功，其与入射光的频率和强度无关 C．用不同频率的光照射同种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同 D．发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，单位时间内射出的光 电子数将减少 8．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 n=4 的能级向 n=2 的能 级跃迁时辐射出可见光 a，从 n=3 的能级向 n=2 的能级跃迁时辐射 出可见光 b，则 A．真空中，光 a 的波长大于光 b 的波长 B．氢原子从 n=4 的能级向 n=3 的能级跃迁时可能会辐射出紫外线 C．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 γ 射线 D．用可见光 a 照射处于 n=2 能级的氢原子，其一定跃迁到 n=4 能级 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．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 A 与驱动力频率 f 的关系），则 下列说法正确的是 图 a α t/s 0 y/m 1 x/m y/m 2 3 4 5 3 46 1 2 757 8 60 图 b αA．此单摆的固有周期约为 2s B．此单摆的摆长约为 2m C．若摆长变小，共振曲线的峰将右移 D．若摆长增大，单摆的固有频率增大 10．如图所示，水平弹簧振子沿 x 轴在 M、N 间做简谐运动，坐标原点O 为振子的平衡位 置，其振动方程为 cm，则下列说法正确的是 A．MN 间距离为 6cm B．振子的运动周期是 0.4s C． t = 0 时，振子位 于N 点 D． t = 4.3s 时，振子具有最大速度 11．如图所示分别是 a 光、b 光各自通过同一双缝干涉仪器形成的图样(黑色部分表示亮 纹)， 则下列说法正确的是 A．在同一均匀介质中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 B．两种光通过同一狭缝时，a 光产生的中央亮条纹的宽度比 b 光的大 C．光由同一介质射入空气，发生全反射时，a 光的临界角比 b 光大 D．a 光和 b 光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大 12．气闸舱是载人航天航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置；其原理图 如图所示。座舱 A 与气闸舱 B 之间装有阀门 K，座舱 A 中充满空气，气闸舱 B 内为真空。 航天员由太空返回气闸舱时，打开阀门 K，A 中的气体进入 B 中，最终达到平衡。假设此 过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是 A．气体并没有对外做功，气体内能不变 B．气体体积膨胀，对外做功，内能减小 C．气体体积增大，压强减小，温度减小 D．气体分子单位时间内对座舱 A 舱壁单位面积的碰 撞次数 )ππsin(= 256 -tx a b将减少 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．（6 分） （1）用油膜法估测分子的大小时有如下步骤： A．将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在玻璃板上； B．将油酸和酒精按一定比例配制好；把酒精油酸溶液一滴一滴的滴入量筒中，当体积达 到 1mL 时记下滴入的滴数，算出每滴液滴的体积；把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直至薄 膜形态稳定； C．向浅盘中倒入约 2cm 深的水，向浅盘中的水面均匀地 撤 入石膏粉(或痱子粉)； D．把玻璃板放在方格纸上，数出薄膜所占面积； E．计算出油膜的厚度 ； 把以上各步骤按合理顺序排列如下：____________。 （2）若油酸酒精溶液的浓度为每 104ml 溶液中有纯油酸 4 mL，用注射器测得 1 mL 上述 溶液有液滴 50 滴。把 1 滴该溶液滴入盛水的浅盘里，最后油酸膜的形状和尺寸如图所示，坐 标中正方形小方格的边长为 1cm，按以上数据可知每一液油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m3；估算出油酸分子的直径是 m。（本题结果均保留 1 位有效数字） 14．（8 分） 某实验小组在实验室中用如图甲所示的装置完成“用单摆测定重力加速度”的实验。 (1)下表是该实验小组记录的 3 组实验数据，并做了部分计算处理。 组次 1 2 3 摆长 L/cm 80.00 90.00 100.00 50 次全振动所用的时间 t/s 90.0 95.5 100.5 振动周期 T/s 1.80 1.91 重力加速度 g/(m·s-2) 9.74 9.73 Vd S = 图甲 O O 图乙 A请计算出第 3 组实验中的 T= s，g= 。（保留三位有效数字） (2)若实验测出的加速度与真实值相比偏大，则可能的原因是 (至少写出一条)。 (3)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图乙所示。由于 家里只有一根量程为 40cm 的刻度尺，于是他在细线上的 A 点做了一个标记，使得悬点 O 到 A 点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变 O、A 间细线长 度以改变摆长。实验中，当 O、A 间细线的长度分别为 l1 和 l2 时，测得相应单摆的周期为 T1、 T2，由此可得重力加速度 g= (用 l1、l2、T1、T2 表示)。 15．（8 分） 一列简谐横波沿 x 轴负方向传播，频率为 10Hz，某时刻的波形如下图所示，介质中质点 A 的平衡位置在 x1＝7.5cm 处，质点 B 的平衡位置在 x2＝16cm 处，从图示对应的时刻算起，求： (1)波的传播速度； (2)质点 A、B 到达平衡位置的时间差。 16．（9 分） 某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生 α 或 β 衰变，如果人长期生活在氡 浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人 体健康。原来静止的氡核( )发生一次 α 衰变生成新核钋(P 0)，并放出一个能量为 E0＝ 0.039MeV 的光子。已知放出的 α 粒子动能为 Eα＝5.45 MeV；忽略放出光子的动能，但考虑其 能量；1 u＝931.5 MeV。 (1)写出衰变的核反应方程； (2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(结果用 u 表示) 17．（14 分） 如图，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形 ABC 组成，半圆的直径为 d，一束单色光 a 从 AB 边的中点 P 垂直于 BC 射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心 O。另一束同种色光 b 的方向与光线 a 方向相同，从 AB 边上的 D 点（图中未画出）折射进入玻璃砖后从圆的最底 部 Q 射出，两束光线射出玻璃砖后相交于 E 点（图中未画出），光在真空中的传播速度为 c， 求： 2m/s nR222 86（1）光线 a 在玻璃砖中传播的时间； （2）DP 间的长度； （3）OE 间的长度。 18．（15 分） 如图甲，用细管连接的两个完全相同的竖直气缸 a、b 内装有理想气体，气缸长均为 L， 将两气缸隔开的薄活塞的质量为 m、横截面积为 S，此时活塞恰好没有与气缸 a 底部接触（图 甲中所示位置）。现将气缸缓慢转动 180°至图乙位置，转动后重新平衡时活塞在气缸 a 中向下 移动的距离为 。重力加速度大小为 g，整个装置均由导热性能良好的材料制成，活塞可在气 缸 a 内无摩擦地滑动，不计活塞的厚度以及连接两气缸的细管容积，转动过程中气体的温度 恒为 T0。 （1）求转动前气缸 a 中气体的压强 pa； （2）若转动时环境温度同时改变，使得再次平衡时活塞恰好位于气缸 a 的正中间位置， 则此时温度为多少； （3）请计算判断转动后能否通过改变环境的温度，使得再次平衡时活塞回到气缸 a 与细 管连接处且恰未接触。 4 L2019－2020 学年度第二学期第一学段模块检测 高二物理答案及评分标准 一、单项选择题：本大题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。 1．B 2．C 3．B 4．A 5．C 6．B 7．D 8．D 二、多项选择题：本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分，选不全得 2 分，有选错得 0 分。 9．AC 10．BD 11．BC 12．AD 三、非选择题。 13．(6 分)（1）CBADE （2 分）（2） 8×10-12 （2 分）、7×10-10 （2 分）。 14．（8 分）（1）2.01 （2 分）、9.76 （2 分）。 （2）计算摆线时加入了小球直径使摆长测量值偏大或者记录全振动次数时多记录一次使 周期偏小（2 分）。说明：本问只要说的有道理都可以得分。 （3） （2 分）。 15．（8 分） 解:（1）由图像可知波长 λ=20cm=0.2m∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 可得：v=λf=2m/s ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） (2)设 A、B 第一次到达平衡位置的时间为 tA、tB 可得： =1.25×10-2s∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） =2×10-2s ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 得： s∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 评分标准：第 1 问，3 分；第 2 问，5 分。共 8 分。 16．（9 分） 解:（1）衰变方程： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） （2）衰变过程动量守恒： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） )π 2 2 2 1 21 2（4 TT ll - - 2 1052 2 1 -×.== v xtA 2 104 2 2 -×== v xtB 31057 -- ×.==Δ AB ttt HePR On 4 2 218 84 222 86 → + 01 =+α PP释放出新核的动能： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 可得释放出的总能量 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 解得衰变过程中的质量亏损为Δm=0.006u∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 评分标准：第 1 问，2 分；第 2 问，7 分。共 9 分。 17．（14 分） （1）由几何关系可知，光在 AB 面上的入射角为 60°，折射角为 30° 根据折射率公式有 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 由几何关系可知，光在玻璃砖中传播的路程 s＝d∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 光在玻璃砖中传播的时间 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） (2)由几何关系可知 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分）求得 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） (3) 由几何关系 Q 点入射角为 30°，根据折射率公式有: 解得 Q 点出射角 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 可得： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 评分标准：第 1 问，6 分；第 2 问，4 分；第 3 问，4 分。共 13 分。 18．(15 分) 解：(1)图甲状态下对活塞分析： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 图乙状态下对活塞分析： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 从图甲状态到图乙状态，由玻意耳定律可得： 对 a 气缸内气体 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 对 b 气缸内气体 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） α== Em PEK 109 2 2 2 2 0 mcEEEE K Δ=++= α sin sin 60 3sin sin30 o o in γ= = = c d c ns v st 3=== OQ AO PD AP = dDB 6 3= sin sin 3sin sin30on i γ γ′ ′= = =′ o=60γ ′ dOQOE 2 33 == SpmgSp ba =+ mgSpSp ba += 11 LSpSLp aa 4 3 1= LSpSLp bb 4 5 1=联立方程解得： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） （2）由气体状态方程可得： 对 a 气缸内气体 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 对 b 气缸内气体 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（2 分） 联立方程解得： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） （3）从图甲状态到最终状态，两气缸体积没有变化，根据查理定律可得： 对 a 气缸内气体 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 对 b 气缸内气体 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 解得： ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 因此该过程不能实现∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙（1 分） 评分标准：第 1 问，6 分；第 2 问，5 分；第 3 问，4 分。共 15 分。 s mgpa 8 27= T LSp T SLp aa 22 0 = T LSp T SLp bb 2 3 2 0 = 023 6 TT = T s mgp T p aa + = 3 0 T p T S mgp ba 3 0 = + 03