学年湖北省黄冈市高二下学期期末模拟考试物理试题 解析版.docx
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学年湖北省黄冈市高二下学期期末模拟考试物理试题解析版
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湖北省黄冈市2017-2018学年高二下学期期末模拟考试物理试题
评卷人
得分
一、单选题
1．意大利著名物理学家伽利略开科学实验之先河，奠定了现代物理学的基础。
图示是他做了上百次的铜球沿斜面运动的实验示意图。
关于该实验，下列说法中错误的是（ ）
A．它是伽利略研究自由落体运动的实验
B．伽利略研究发现：
斜面倾角一定，从不同高度开始滚动，小球的加速度各不相同
C．伽利略设想，图中斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动
D．伽利略认为，若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动，则自由落体运动也是匀加速直线运动
【答案】B
【解析】
【分析】
伽利略斜面实验是理想实验，小球从同一斜面不同高度开始滚动，小球的加速度应该相同，通过合理外推得到自由落体运动是匀加速直线运动。
【详解】
A、铜球沿斜面运动的实验，是伽利略研究自由落体运动的实验，故A正确；
B、伽利略研究发现：
斜面倾角一定，从不同高度开始滚动，小球的加速度应该相同，故B错误；
C、伽利略设想，图中斜面的倾角越接近90°，斜面的阻力越小，小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动，故C正确；
D、发现斜面上的小球都做匀加速直线运动，则自由落体运动也是匀加速直线运动，故D正确；
本题选错误的，故选：
B。
【点睛】
本题考查了伽利略对自由落体运动的研究，了解其研究过程“冲淡”重力的方法。
2．下列关于原子物理知识的叙述错误的是（ ）
A．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定
B．β衰变的实质是原子核内一个中子转化为一个质子而释放电子
C．两个轻核结合成一个中等质量的核，存在质量亏损
D．对于一个特定的氡原子，即使知道了半衰期，也不能准确的预言它在何时衰变
【答案】A
【解析】
【分析】
比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，半衰期适用大量的原子核，不是针对个别的。
【详解】
A、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定。
故A错误；
B、β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故B正确；
C、两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C正确；
D、对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，故D正确。
本题选择错误的，故选：
A。
【点睛】
本题是原子物理部分的内容，β衰变的实质、裂变与聚变、比结合能、半衰期适用条件等等都是考试的热点，要加强记忆，牢固掌握。
3．如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是（ ）
A．①和④是α射线，它们有很强的穿透本领
B．③和⑥是β射线，它们是高速电子流
C．②和⑤是γ射线，它由原子核外的内层电子跃迁产生
D．③和④是α射线，它们有很强的电离本领
【答案】D
【解析】
α射线实质为氦核，带正电，有很强的电离本领；β射线为高速电子流，带负电，由核内中子衰变而来；γ射线为高频电磁波，不带电，有很强的穿透本领。
根据电荷所受电场力特点可知：
①为β射线，②为γ射线，③为α射线，
根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，故④是α射线。
β射线受到的洛伦兹力向右，故⑥是β射线。
γ射线在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转。
故⑤是γ射线。
故D正确，ABC错误。
故选：
D
4．质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示，该质点（ ）
A．第1s内和第3s内质点的速度不断增大，加速度不断减小
B．前1s内和前3s内质点运动的路程相同
C．物体在1s，3s时质点的运动方向发生变化
D．第2秒末和第4秒末质点的位置相同
【答案】A
【解析】
【分析】
根据速度图象能直接读出速度的变化，根据速度图象的斜率分析加速度的变化。
根据图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，分析位移，从而确定出路程关系。
速度的正负表示速度的方向。
根据位移关系分析质点位置关系。
【详解】
A项：
第1s内质点的速度不断增大，根据速度图象的斜率表示加速度，知加速度不断减小。
第3s内质点的速度沿负方向不断增大，加速度不断减小，故A正确。
B项：
只要质点在运动，其运动的路程就在增大，所以前1s内的路程小于前3s内的路程，故B错误。
C项：
根据速度的正负表示质点的运动方向，知物体在1s，3s时质点的运动方向均没有发生变化，故C错误。
D项：
根据图象与时间轴围成的面积大小等于位移，知0﹣2s内的位移大于0，0﹣4s内的位移为0，所以第2秒末和第4秒末质点的位置不同，故D错误。
故选：
A。
【点睛】
本题的关键要理解速度图象的物理意义，知道图象的斜率表示加速度，面积表示位移，要注意位移的正负。
5．下列说法中正确的是（ ）
A．给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力
B．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力
C．布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动
D．分子间的距离r增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大
【答案】B
【解析】
A、给车胎打气，越压越吃力，是气体压强作用的效果，不是分子斥力造成的，A错误；
B、大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在表面张力，B正确；
C、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，是由于液体分子不停地做无规则运动撞击悬浮微粒的冲力不平衡的结果，是液体分子无规则运动的反映，它能说明液体分子永不停息地做无规则运动，但不是液体分子的无规则运动，C错误；
D、当分子间表现为斥力时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小，D错误；
故选B。
6．一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的。
两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为5：
4，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，则活塞B向右移动的距离为（ ）
A．
d
B．
d
C．
d
D．
d
【答案】D
【解析】
【分析】
温度保持不变，封闭在气缸中的气体发生等温变化，根据玻意耳定律，分别对气室1和气室2列方程，由这两方程可解得活塞B向右移动的距离。
【详解】
以活塞为研究对象：
初状态
气室1、2的体积分别为
，
、
末状态
气室1、2的体积分别为
，
在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为x，因温度不变，分别对气室1和气室2的气体运用玻意耳定律，得：
代入数据可解得：
故ABC错误，D正确
故选：
D。
【点睛】
本题关键要确定气体发生何种状态变化，再选择合适的实验定律列式求解。
正确确定初末各个状态参量，找出两部分气体的体积关系。
7．电磁波在真空中的传播速度（ ）
A．等于3.00×108m/s
B．大于3.00×108m/s
C．小于3.00×108m/s
D．以上三种都有可能
【答案】A
【解析】
各种频率的电磁波在真空中的传播速度都相等，等于3.0×108m/s，A正确。
故选：
A。
8．如图所示半圆形玻璃砖，圆心为O，半径为R．某单色光由空气从OB边界的中点A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界P点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过B点．则（ ）
A．该玻璃对此单色光的折射率为1.5
B．光从A传到P的时间为
（c为空气中的光速）
C．该玻璃对此单色光的临界角为45°
D．玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化
【答案】B
【解析】
【分析】
作出光路图，结合几何关系求出入射角和折射角，根据折射定律求出玻璃对光的折射率，根据sinC=
求出临界角．根据几何关系求出光在玻璃中传播的路程，通过v=
求出光在玻璃中传播的速度，从而得出光从A到P的时间．
【详解】
A、作出光路图，如图所示，
根据几何关系知，入射角α=30°，折射角θ=60°，根据折射定律得：
，故A错误。
B、光在玻璃砖中传播的速度
，则光从A传到P的时间t=
，故B正确。
C、根据sinC=
得该玻璃对单色光的临界角为：
C=arcsin
，故C错误。
D、玻璃的临界角与入射角无关，故D错误。
故选：
B。
【点睛】
本题考查了几何光学的基本运用，关键作出光路图，结合折射定律和几何关系综合求解，难度不大．
评卷人
得分
二、多选题
9．处于第2激发态的大量氢原子向低能级跃迁辐射多种频率的光子，已知普朗克常量为h，氢原子能级公式为E=
，不同轨道半径为rn=n2r1，E1为基态能量，r1为第Ⅰ轨道半径，n=1，2，3…．则下列说法中正确的是（ ）
A．共产生3种频率的光子
B．产生光子最大波长为λm=
C．处于第2激发态和处于基态电子做圆周运动速度之比为1：
2
D．电子由第2激发态跃迁到基态时，电势能减小，动能增加，总能量减小
【答案】AD
【解析】
【分析】
基态的氢原子吸收的能量必须等于两能级间的能级差时，才能被吸收，根据该关系，确定出吸收光子后跃迁的第几能级，根据数学组合公式
求出激发后发射光子的种类，依据库仑引力提供向心力，再结合半径之比，即可判定圆周运动速度之比。
【详解】
A、大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，能产生3种不同频率的光子，故A正确；
B、产生的光子的最小频率为
，则最大波长为
，故B错误；
C、依据库仑引力提供向心力，即为
，及rn=n2r1，则有第2激发态，即n=3和处于基态，即n=1，电子做圆周运动速度之比为1：
3，故C错误；
D、当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时，速率增大，动能增加，电势能减小，而总能量，因向外辐射光子，而减小，故D正确。
故选：
AD。
【点睛】
解决本题的关键知道辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，即Em﹣En=hv，同时掌握牛顿第二定律的内容，及库仑定律，与向心力表达式。
10．如图所示，绷带的传送带与水平面的夹角为θ，皮带在电动机的带动下，可用来传送货物，已知转轮与皮带之间无相对滑动，转轮不转动时，一个物块从皮带顶端A点由静止释放做匀加速运动下滑到皮带底端B点所用的时间为t，则（ ）
A．当转轮顺时针匀速转动时，物块在传送带上可能先做匀加速运动后做匀速运动
B．当转轮顺时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t
C．当转轮逆时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间等于t
D．当转轮顺时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间可能大于t
【答案】BC
【解析】
【分析】
物体在传送带上运动时受重力、滑动摩擦力及支持力的作用，因重力、支持力不变，故分析摩擦力的变化即可比较下滑时间的关系．
【详解】
ABD、传送带不动物体下滑时，物体受到的滑动摩擦力沿斜面向上，故加速度为：
a=g（sinθ﹣μcosθ）；
当转轮顺时针匀速转动时，开始时物块受到沿斜面向下的摩擦力，加速度为：
a′=g（sinθ+μcosθ）＞a，物块先做匀加速运动。
速度增加到与传送带相同时，由于mgsinθ＞μmgcosθ，物块继续向下做匀加速运动，加速度为：
a=g（sinθ﹣μcosθ）；由于位移不变，故由A滑到B的时间小于t，故AD错误，B正确；
C、当转轮逆时针匀速转动时，物块的受力情况与皮带静止时相同，运动情况也相同，所以物块从顶端由静止滑到底端所用时间等于t，故C正确。
故选：
BC。
【点睛】
本题判断摩擦力的方向是重点，应能注意根据物体与传送带间的相对运动关系确定物体受摩擦力的方向，来分析物体的运动情况
11．下列说法正确的是（ ）
A．液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大
B．所有理想气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律
C．广东的“回南天”很潮湿，因为空气的绝对湿度大
D．第二类永动机不能做成，因为违背了能量守恒定律
E.液晶具有流动性和各向异性
【答案】ABE
【解析】
【详解】
A、液体表面层分子较为稀疏，分子间距离大于平衡时的距离r0，表现为引力，分子间距离由平衡时的r0到大于r0变得稀疏的过程中，分子间作用力做负功，分子势能增大，故液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大，故A正确；
B、所有理想气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律，故B正确；
C、人感觉潮湿，是因为空气的相对湿度较大，故C错误；
D、第二类永动机是指从单一热源吸热使之完全变为机械功，而不引起外界变化的机器，并不违反能量守恒定律，不能制成的原因是因为违反了热力学第二定律，故D错误；
E、液晶同时具有单晶体的各向异性，还具有液体的流动性，故E正确；
故选：
ABE。
【点睛】
本题考查了液体的表面张力、气体速率分布规律、湿度、热力学定律以及晶体等知识，解题关键是对教材选修3﹣3进行全面的掌握，知道分子势能与分子间作用力做功的关系，知道相对湿度与绝对湿度的概念。
掌握两类永动机不能制成的原因，还要知道什么是液晶以及其性质。
12．如图，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体，将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缸中，热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路，气缸和活塞具有良好的绝热（与外界无热交换）性能，若发现电流表的读数增大，以下判断正确的是（不考虑电阻散热）（ ）
A．气体一定对外做功
B．气体体积一定增大
C．气体内能一定增大
D．气体压强一定增大
【答案】ABC
【解析】
气体用活塞封闭，故气体的压强不变。
电流表示数增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路中电阻R减小；根据半导体热敏电阻的性质可知，气缸内温度升高，内能变大；由气体状态方程PV/T=C可得，气体体积一定增大，气体对外界做功，故ABC正确，故D错误；故选ABC。
点睛：
本题综合了热学与电学相关知识，要求掌握闭合电路欧姆定律及气体的内能只与温度有关，温度越高，则气体的内能越大．
13．下列说法中正确的是（ ）
A．医院“彩超”应用了多普勒效应的原理
B．太阳光是自然光，经水面反射后反射光仍然是自然光
C．相互干涉的两列波，它们的频率相同，振幅相同
D．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关
【答案】AD
【解析】
A．医院里用于检测的“彩超”的原理是：
向病人体内发射超声波，经血液反射后被接收，测出反射波的频率变化，就可知血液的流速．是应用了多普勒效应的原理．故A正确；
B．太阳光是自然光，经水面反射后反射光是偏振光，故B错误；
C．相互干涉的两列波，它们的频率一定相同，但振幅不一定相同，故C错误；
D．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关，故D正确。
故选：
AD
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人
得分
三、填空题
14．在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=10m/s，已知在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处，下列说法中正确的是（ ）
A．这列波的波长为4m
B．这列波的振幅为20cm
C．波源起振方向沿y轴正方向
D．再经过0.2的时间，质点a到达质点b现在所处的位置
【答案】AC
【解析】
A.由简谐波图象可知，波长为4m，故A正确；
B.由简谐波图象可知，振幅为10cm，故B错误；
C.每个点都重复了波源的振动，在5m位置质点向上振动，故波源起振方向沿y轴正方向，故C正确；
D.质点只在自己的位置上下振动，不会沿x轴运动，故不能到达b点，故D错误。
故选：
AC
点睛：
通过简谐波图象可以判断出波长、振幅；简谐波传播过程中，介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同；质点只在自己的位置上下振动，不会沿x轴运动。
15．一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传过来时，发现飞机在他前上方与地面成60°角的方向上，据此计算飞机的速度约为声速的多少倍．
【答案】0.58或
【解析】
设飞机在头顶正上方时距人的高度为h，则人听到飞机声音时，飞机在水平方向上飞行了
h，则h＝v声t，
h＝v飞t，得v飞=
v声=0.58v声。
点睛：
本题考查了速度公式的应用，能根据三角形的角边关系得出飞机行驶的路程和声音传播的路程关系是本题的关键，最好能画出图帮助思考．
评卷人
得分
四、实验题
16．某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动是什么性质的运动．图是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计数点．两点之间的距离，S1=9.6mm，S2=13.4mm，S3=17.3mm，S4=21.1mm，相邻两计数点的时间间隔为T．电源频率为50Hz．
（1）下列说法中正确的是_____
A．电火花打点计时器用的是220V交流电源
B．实验中使用秒表测量时间
C．实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源
D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因为纸带和重锤受到阻力
（2）通过对纸带的分析，你认为自由落体运动是做_____（填“匀速”、“变速”）运动．你的判断依据是：
______．
（3）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达公式a=_____，（用已知物理量符号表示），加速度大小a=_____m/s2．（保留两位有效数字）
（4）打点计时器打下F点，求物体在F点的速度公式VF=_____，（用已知物理量符号表示），大小为VF=_____m/s（保留两位有效数字）
【答案】AD；变速；相同时间内物理下落的位移越来越大；
；9.7；
；0.96；
【解析】
【分析】
（1）电火花计时器使用的是220V的交流电源，打点加速器每隔0.02s打一个点，可以直接读出两点的时间．做实验时，应先接通电源，后释放纸带．
（2）通过相等时间内的位移判断自由落体运动的性质．
（3）根据△x=aT2求加速度。
（4）某段时间内瞬时速度等于中间时刻的瞬时速度，根据这一推论求出F点的速度．
【详解】
（1）A、电火花打点计时器用的是220V交流电源，故A正确．
B、打点计时器直接可以记录时间，不需秒表．故B错误．
C、实验时应先接通电源，后释放纸带．故C错误．
D、求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因为纸带和重锤受到阻力，使得加速度小于g．故D正确．
故选：
AD．
（2）在相等时间内，纸带的位移越来越大．所以纸带做加速运动．
（3）由△x=aT2得，
代入数据：
（4）F点的瞬时速度等于EG间的平均速度，所以
代入数据得：
【点睛】
考查实验原理，掌握实验操作注意事项，同时解决本题的关键会对纸带进行处理，从纸带上会求瞬时速度和加速度，注意保留两位有效数字．
17．为了探究气体压强与体积的关系，实验装置如图所示。
注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。
实验中空气柱体积变化缓慢，可认为_____保持不变。
空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V=_____。
为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出_____（选填“p﹣V”或“p一
”）图象。
【答案】温度SL
【解析】
实验中空气柱体积变化缓慢，可认为温度保持不变。
若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V=SL。
因pV=C，则为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出“p-1/V”图像，这样得到的图像为直线。
18．某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
（1）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径的示数如图所示，则摆球的直径为d=_____cm．把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长l，通过计算得到摆长L；
（2）用秒表测量单摆的周期。
当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记数为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数t=68.4s，该单摆的周期T=_____s（结果保留三位有效数字）。
（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的_____
A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间
C．以摆线长l作为摆长来计算
D．以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算
【答案】0.810；2.28；BD；
【解析】
【分析】
（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读。
（2）单摆的周期等于完成一次全振动所需的时间，结合总时间和全振动的次数求出单摆的周期。
（3）根据单摆的周期公式，分析重力加速度测量值偏大的原因。
【详解】
（1）游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为0.05×2mm=0.10mm，则d=8.10mm=0.810cm。
（2）单摆完成一次全振动经过最低点两次，可知单摆的周期为：
（3）根据单摆的周期公式
得：
，
A、单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故A错误。
B、把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故B正确。
C、以摆线长l作为摆长来计算，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏小，故C错误。
D、以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度测量值偏大，故D正确。
故选：
BD。
故答案为：
（1）0.810，
（2）2.28，（3）BD。
【点睛】
解决本题的关键知道实验的原理，掌握单摆的周期公式，知道单摆完成一次全振动经过最低点两次，以及掌握游标卡尺、螺旋测微器等读数问题，这是高考的热点问题。
评卷人
得分
五、解答题
19．用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流i随电压U的变化图象如图所示，已知普朗克常量为h，电子的带电量为e，求：
①照射在金属表面上的这束光的最小功率P；
②该金属的极限频率νc。
【答案】①
②
【解析】
①设单位时间内有n个光子照射在金属上，饱和光电流为
，即
，根据功率定义：
；
②由图可知遏止电压为
，根据动能定理：
，由爱因斯坦光电效应方程：
，
，由以上两式解得
。
20．在实验室中，用滴管滴出一滴油在水面上形成单分子油膜，已知这滴油的体积为
，形成的油膜面积为
。
若已知该油的摩尔体积
。
且将每个油分子看成球形，请根据以上数据求：
①油分子的直径是多少？
②估算出阿伏加德罗常：
数（结果保留1位有效数字，已知球体积公式
，π取3）
【答案】
（1）
；
（2）
．
【解析】
试题分析：
单分子油膜的厚度就等于油分子的直径，由
求出分子直径．用摩尔体积除以分子体积即近似等于阿伏加德罗常数．
（1）油分子的直径
（2）每个油分子的体积
则阿伏加德罗常数为
21．如图所示，一定质量的理想气体从状态A经绝热过程到达状态B，再经等容过程到达状态C，此过程的P﹣V图象如图所示，图中虚线为等温线．在B→C的过程中，气体吸收热量为12J．则：
①试比较气体在A和B状
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