河南省新乡市2019-2020学年高二下学期物理期末考试试卷
试卷更新日期：2021-04-23 类型：期末考试
一、单选题
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1. 黄光、蓝光、紫光、紫外线、γ射线的频率依次增大。已知氢原子从n=4能级直接跃迁到n=2能级时发出蓝光，则当氢原子从n=3能级直接跃迁到n=2能级时，可能发出的是（ ）A、黄光 B、紫光 C、紫外线 D、γ射线2. 经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，与同质量的普通人相比不容易受伤，其原因是（ ）A、特工与地面作用减速过程所用的时间较长 B、特工落到地面上时的动量较大 C、特工与地面作用过程的动量变化较大 D、特工与地面作用减速过程所受合力的冲量较小3. 若地球和水星绕太阳运行的轨道均可视为圆形，已知水星与地球轨道半径的比值约为0.4，则水星与地球绕太阳运行的线速度大小的比值约为（ ）A、0.4 B、0.16 C、1.6 D、2.54. 用一根长为2L的轻绳将重为12N的画框通过光滑小环对称悬挂在墙壁上，两个挂钉间的距离为L。轻绳的拉力大小为（ ）
A、3N B、 N C、 N D、 N5. 在图示电路中，A，B为两块正对的水平金属板，G为静电计。开关S闭合后，静电计指针张开一个角度，板间的带电油滴悬浮在两板之间静止不动。下列说法正确的是（ ）
A、若仅将A板竖直向下缓慢平移一些，则静电计指针的张角将减小 B、若仅将A板竖直向下缓慢平移一些，则油滴将向下运动 C、若断开S，且仅将A板竖直向下缓慢平移一些，则油滴将向上运动 D、若断开S，且仅将A板水平向右缓慢平移一些，则油滴将向上运动6. 如图所示，匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ中磁场的磁感应强度大小均为0.5T、方向均垂直纸面向里，磁场区域Ⅰ的右边界与磁场区域Ⅱ的左边界相距0.1m。一边长为0.2m的正方形导线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为0.4Ω。现使线框以大小为2m/s的速度在纸面内从实线所示位置（cd边与磁场区域Ⅰ的右边界重合）垂直磁场区域边界匀速运动到虚线所示位置（ab边与磁场区域Ⅱ的左边界重合），则下列四幅图像中，能正确反映上述过程中线框上d、c两点间的电势差U随时间t变化规律的是（ ）
A、
B、
C、
D、
二、多选题
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7. 以竖直向上为正方向，某物体沿竖直方向运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A、物体在0~1s内的加速度大小为1m/s2 B、物体在1s~2s内处于失重状态 C、物体在2s~4s内和4s~6s内的运动方向相反 D、物体在0~6s内的位移大小为4m8. A，B两个小球在同一竖直线上，距水平地面的高度分别为4h和h，将两球水平抛出后，两球落地的水平位移大小之比为1：2.重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）A、A，B两球在空中运动的时间之比为2：1 B、A，B两球抛出的初速度大小之比为1：2 C、若两球同时抛出，则两球落地的时间差为 D、若两球同时落地，则两球抛出的时间差为9. 在图示电路中，交流电源电动势的瞬时值表达式为 ，T为理想变压器，五只灯泡上均标有“2V 1W”的字样，五只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A、灯泡正常发光时，灯泡的电阻为4Ω B、变压器原副线圈的匝数之比为4：1 C、副线圈通过的电流的频率为20Hz D、交流电源的内阻为2Ω10. 如图所示，在竖直面内固定有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道ABC，半径OB与竖直半径OA的夹角为53°，质量为m的小球（视为质点）静止在A处。若对小球施加方向水平向右、大小为F（F未知）的恒定推力则小球沿轨道恰好能上滑到最高点B。现使该小球在方向水平向右、大小为3F的恒定推力作用下，仍从A处由静止沿轨道上滑。重力加速度大小为g，不计空气阻力，取sin53°=0.8，cos53°=0.6.下列说法正确的是（ ）
A、 B、小球到达B处时的速度大小为 C、小球轨迹的最高点到C点的高度为R D、小球从A处开始到其轨迹的最高点，机械能的增量为11. 下列说法正确的是______。A、温度降低，物体内所有分子运动的速率都变小 B、物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大 C、物理性质表现为各向同性的物体可能是晶体 D、凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的 E、在有分子力的情况下，分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大12. 一束复色光经过三棱镜后分成两束不同的单色细光束A，B，光路如图所示。下列说法正确的是______。
A、a光的频率比b光的频率高 B、a光的波长比b光的波长长 C、在该三棱镜中，a光的速度比b光的速度小 D、在该三棱镜中，a光的临界角大于b光的临界角 E、用同一双缝干涉实验装置分别以A，B光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距三、实验题
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13. 某同学利用图甲所示实验装置及数字化信息系统，获得了小车加速度a与砂桶（含砂）质量m的关系图像如图乙所示。实验中小车（含遮光板）的质量为M，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻质定滑轮。用砂桶（含砂）受到的重力作为小车所受的拉力，其他实验操作均无误。
(1)、根据该同学的结果，小车的加速度与砂桶（含砂）的质量成（选填“线性”或“非线性”）关系。(2)、若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，则砂桶（含砂）的质量应满足的条件是。14. 某同学有个超霸（GP）9V电池如图甲所示，他欲测量该电池的电动势和内阻（内阻约为25Ω）。提供的器材如下：电流表A（量程为200μA，内阻为500Ω），开关S，电阻箱R1（最大阻值为9999.9Ω），电阻箱R2（最大阻值为99999.9Ω）和若干导线。
(1)、由于电流表A的量程太小，需将电流表A改装成量程为9V的电压表V，则电流表A应与电阻箱（选填“R1并联”“R1串联”“R2并联”或“R2串联”），并将该电阻箱的阻值调为Ω。(2)、设计的测量电路如图乙所示，调节电阻箱R的阻值读出相应的电压表示数U，获得多组数据，画出 是图线如图丙所示。若不考虑电表对电路的影响，则根据图线可得该电池的电动势E=V、内阻r=Ω。（结果均保留三位有效数字）(3)、若考虑电表对电路的影响，则该电池的电动势测量值真实值，内阻的测量值真实值。（均选填“大于”“等于”或“小于”）四、解答题
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15. 如图所示，质量均为M=1kg的甲、乙两辆小车靠在一起并静置在光滑水平面上，质量m=1kg的滑块P（视为质点）以速度 滑上甲车，最终恰好停在乙车的右端。甲车的长度L=0.8m，两车上表面与滑块P之间的动摩擦因数均为 ，取g=10m/s2 ， 求：
(1)、滑上乙车前的瞬间滑块P的速度大小v1；(2)、乙车的长度x。16. 正电子发射型计算机断层显像（PET）是进行分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供了全新的手段。PET所用回旋加速器的示意简图如图所示，其中置于高真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒的圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向如图所示。初速度不计的正电子从粒子源S进入加速电场，正电子在加速器中运动的总时间为t，正电子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，加速正电子时的电压大小可视为不变。已知正电子的质量为m、电荷量为e，正电子在电场中运动时不考虑磁场的影响，正电子在加速电场中的运动时间忽略不计，不考虑正电子在高速运动时的相对论效应。当正电子在磁场中运动的半径为R时，正电子从D形盒中射出。
(1)、求此加速器加速正电子时D形盒之间的加速电压U；(2)、试推证正电子在磁场中做圆周运动时，越靠近D形盒的边缘，相邻两轨道的间距越小。17. 如图所示，开口向上竖直放置、内壁光滑且足够长的绝热汽缸下部有温度控制装置（体积不计），质量为 、横截面积为S的绝热活塞处于平衡状态，缸内理想气体的热力学温度为T0 ， 外界大气压强恒为p0 ， 重力加速度大小为g。现对缸内气体缓慢加热，当气体的高度变为原来高度的两倍时停止加热。
（i）求当缸内气体的高度变为原来高度的两倍时，气体的热力学温度T；
（ii）若停止加热后，在活塞上逐渐添加砂子（认为缸内气体的温度保持不变），直到活塞回到初始位置，求添加砂子的质量m。
18. 如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波波速大小v=5m/s，介质中质点P的平衡位置坐标 m，此时该波刚好传播到距O点4m的位置。求：
（i）从图示时刻到质点P第一次到达波峰的时间t；
（ii）从图示时刻到质点P第二次到达波峰的过程中，质点P通过的路程s。