江苏省徐州市2019-2020学年高二下学期物理期末抽测试卷

试卷更新日期：2021-04-30 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、彩色液晶显示器利用了液晶光学各向异性的特点 B、天然水晶是晶体，熔化后再凝固成的水晶（即石英玻璃）还是晶体 C、云母沿不同方向的导热性能不同，是因为组成它的微粒是无规则排列的 D、昆虫可以停在水面上，是因为液体表面会产生垂直于液面向上的表面张力

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2. 新型冠状病毒可以通过高浓度气溶胶颗粒传播。气溶胶是指在气体中稳定分散悬浮的液态或固体小颗粒，这些小颗粒长时间的在空气中做无规则运动，温度越高，小颗粒运动的越激烈。关于气溶胶颗粒在空气中的运动，下列说法正确的是（）

A、气溶胶颗粒的运动是热运动 B、气溶胶颗粒在空气中的运动能够反映该颗粒分子的运动 C、气溶胶颗粒受到周围空气分子作用力的合力始终等于其重力 D、相同温度下气溶胶颗粒的直径越小，在空气中的无规则运动越剧烈

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3. 用双缝干涉实验装置得到红光的干涉条纹。先增加光源与单缝之间的距离，再将光源与单缝之间的红色滤光片换为绿色滤光片，下列说法正确的是（）

A、增加光源与单缝之间的距离后，得到的条纹间距变大 B、增加光源与单缝之间的距离后，得到的条纹间距变小 C、换为绿色滤光片后，得到的条纹间距变小 D、换为绿色滤光片后，得到的条纹间距变大

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4. 如图所示为分子引力和分子斥力的大小F随分子间距离r的变化关系图像，A为两条曲线的交点。下列说法正确的是（）

A、曲线②为分子斥力随r的变化关系图像 B、当 $r = r_{A}$ 时，分子间作用力的合力和分子势能都最小 C、当 $r < r_{A}$ 时，随着r减小，分子势能可能减小 D、当 $r > r_{A}$ 时，随着r增大，分子间作用力的合力一定减小

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5. 氘核与氚核发生热核聚变反应的方程式为 ${}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e+X$ 。已知 ${}_{1}^{2}H$ 的质量为m₁ ， ${}_{1}^{3}H$ 的质量为m₂ ， ${}_{2}^{4}H e$ 的质量为m₃ ， X的质量为m₄ ，真空中的光速为c，下列说法正确的是（）

A、X为质子 B、X为电子 C、反应前后的质量应满足 $(m_{1} + m_{2}) < (m_{3} + m_{4})$ D、反应中释放的核能为 $(m_{1} + m_{2} - m_{3} - m_{4}) c^{2}$

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6. 关于天然放射现象，下列说法正确的是（）

A、β衰变所释放的电子是原子的核外电子电离产生的 B、将放射性物质放入高温高压的环境，其半衰期将变大 C、放射性物质发出的射线中，α射线的穿透能力比β射线的穿透能力强 D、铀核（ ${}_{92}^{238}U$ ）衰变为铅核（ ${}_{82}^{206}P b$ ）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变

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7. 如图所示，装置中弹簧振子的固有周期为0.2s。匀速转动把手，使弹簧振子受到周期性的外力，下列说法正确的是（）

A、把手转速为2r/s时，振子振动的频率为5Hz B、把手转速为5r/s时，可使振子振动的振幅最大 C、当把手转速从5r/s开始逐渐减小时，振子振动的振幅逐渐增大 D、当把手转速从5r/s开始逐渐增大时，振子振动的振幅逐渐增大

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8. 一台激光器发出的激光功率为P，光束垂直入射到真空中的某一平面，被平面完全反射后频率保持不变。已知光的波长为λ，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是（）

A、激光的波长越短，其光子的动量越小 B、被平面反射后激光光子的动量变大 C、光束对平面的压力为 $\frac{2 P}{c}$ D、单位时间里入射到平面的光子数目为 $\frac{P}{h λ}$

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二、多选题

9. 如图甲所示，一定质量的理想气体从状态A经状态B和状态C又回到状态A，图乙为在A、B两种状态时气体分子的速率分布图像。已知状态C的温度为400K，下列分析正确的有（）

A、状态A的温度为200℃ B、图乙中实线表示状态A时的分子速率分布图像 C、从状态C到状态A，外界对气体做功为 $5 \times 10^{4}$ J D、和状态C相比，处于状态B时气体分子在单位时间内撞击器壁的次数更多

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10. 第5代移动通信技术（简称5G），是新一代蜂窝移动通信技术，数据传输速率比4GLTE蜂窝网络快100倍。下表为5G使用的无线电波的频率范围。已知光在真空中的传播速度 $c = 3 \times 10^{8}$ m/s，1MHz=1×10⁶Hz，下列说法正确的有（）

频率范围名称

对应的频率范围

FR1

450MHz~6000MHz

FR2

24250MHz~52600MHz

A、FR1比FR2中的无线电波的衍射能力更强 B、在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的波长更长 C、在真空中传播时，FR2中频率为28000MHz的无线电波波长约为10.7mm D、在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的传播速度更大

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11. 在光电效应实验中，用频率均为ν、不同强度的单色光分别照射到不同金属a、b上，测得相应的遏止电压分别为U_a和U_b ，饱和电流分别为I_a和I_b。若逸出光电子的最大初动能分别为E_ka和E_kb ，使两种金属发生光电效应的截止频率分别为ν_a、ν_b。已知 $U_{a} > U_{b}$ ，普朗克常量为h，下列关系正确的有（）

A、 $E_{k a} > E_{k b}$ B、I_a=I_b C、 $ν_{a} > ν_{b}$ D、 $(h ν - E_{k a}) < (h v - E_{k b})$

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12. 光刻机是生产芯片的核心设备，其作用主要是让光源发出的光通过物镜把设计的电路图样打在涂抹了光刻胶的硅晶圆上，将电路雕刻在上面；光的波长越小，能雕刻的尺寸越小，制造的芯片就越精密；目前世界上生产的光刻机主要是利用紫外线作为光源，紫外线的光子能量范围为3eV<E<124eV。如图所示为氢原子的能级图。现有一群处于n=4能级的氢原子，下列说法正确的有（）

A、氢原子辐射的光中，有四种频率的光为紫外线 B、氢原子辐射的光中，波长最长的光子能量为0.66eV C、氢原子辐射的光中，能使光刻机雕刻尺寸最小的光子能量为12.75eV D、在光刻机的物镜和硅晶圆之中充满水，打在硅晶圆上的光的波长将变短

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三、实验题

13. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中。

(1)、某同学操作步骤如下：
①用0.5mL的油酸配置了1000mL的油酸酒精溶液

②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL

③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定

④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积为160cm² ，油酸分子直径大小d=m（结果保留一位有效数字）。

(2)、若该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

(3)、若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径为d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数N_A=（用题中给出的物理量符号表示）。

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14. 某同学利用单摆测量当地重力加速度的大小。

(1)、如图所示，用游标卡尺测量摆球的直径为cm。

(2)、实验中，测量单摆周期时需要在摆球摆动的（选填“最高点”或“最低点”）做一标记，当摆球通过该标记时开始计时。

(3)、用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为n=1，此后单摆每经过标记记一次数，当数到n=45时秒表的示数为44s，该单摆的周期是T=s。

(4)、若用L₀表示摆线长，d表示摆球的直径，T表示单摆周期，那么重力加速度的表达式为g=（用题中给出的物
理量符号表示）。

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四、解答题

15. 篮球内气体的体积为V₁、压强为p₁ ，用打气筒将体积为V₂的气体一次打入篮球内，打入的气体和篮球内气体为同温同压的同种气体。若打入过程中，气体的温度保持不变；将气体全部打入篮球后，篮球内气体的体积为V₃。已知阿伏加德罗常数为N_A ，打气前气体的摩尔体积为V，求：

(1)、将气体全部打入篮球后的气体压强p₂；

(2)、打气前和打气后篮球内气体的分子数N₁、N₂。

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16. 如图所示，位于x轴上的P、Q两个质点间的距离x=0.8m。t=0时刻，从位于原点的波源发出的一列简谐横波刚好传播到P点。此后又经△t=8s，P完成了10次全振动，Q完成了8次全振动。已知波源振动时的振幅A=4cm。

(1)、求这列波的波速大小v；

(2)、写出波源振动的位移y随时间t变化的函数关系式。

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17. 在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，某个“道威棱镜”的横截面ABCD为底角45°的等腰梯形，O为AB中点，P为OA中点。光线1和光线2为两条与BC平行的光线，分别从P点和O点射入棱镜，两条光线均在BC上发生一次全反射后从CD射出，其中光线2的出射点为CD的中点Q（图中未标出）。已知棱镜对两条光线的折射率 $n = \sqrt{2}$ ，AB长为 $\sqrt{2} L$ ，光在真空中的传播速度为c， $\sin 15 ° = \frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{4}$ 。求：

(1)、光线在BC面发生全反射的临界角C；

(2)、光线2在棱镜中的传播时间t；

(3)、光线1从CD射出时到BC的距离x。

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18. 如图所示，光滑轨道由倾角θ=30°的斜面AB、小圆弧BC（长度可忽略）、水平面CD连接而成。轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端被锁定在斜面上的P点，此时弹簧压缩量x=0.1m。两个小物块M、N分别静止在P点和水平面上的Q点。某时刻解除弹簧锁定，经△t=0.1s后物块M离开弹簧，离开时速度 $v_{M} = 6 m / s$ ，此后继续沿斜面运动，通过小圆弧后与物块N发生弹性碰撞。若整个过程中物块M不会脱离轨道，已知 $m_{M} = 0.2$ kg， $m_{N} = 0.1$ kg，P、B两点间距离 $x_{P B} = 1.2$ m，g=10m/s²。求：

(1)、从解除弹簧锁定到物块M离开弹簧，弹簧弹力的冲量大小I；

(2)、锁定弹簧时，弹簧的弹性势能E_p；

(3)、物块M与物块N碰撞后它们的速度大小。

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频率范围名称	对应的频率范围
FR1	450MHz~6000MHz
FR2	24250MHz~52600MHz