江苏省泰州市2020-2021学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-08-02 类型：期末考试

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一、单选题

1. 随着通信技术的更新换代，第5代移动通信技术（简称5G）即将全面替代4G。新一代技术所用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。与4G相比，5G使用的电磁波（）

A、真空中传播速度更大 B、光子能量更大 C、衍射更明显 D、波长更长

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2. A、B两物体沿同一直线运动，运动过程中的 $x - t$ 图像如图所示，下列说法正确的是（）

A、 $4 s$ 时A物体运动方向发生改变 B、 $0 ~ 5 s$ 内两物体的平均速度相同 C、 $0 ~ 6 s$ 内B物体的速度逐渐增大 D、 $0 ~ 6 s$ 内某时刻两物体的速度相同

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3. 清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中。如图，工人及其装备的总重量为 $G$ ，悬绳与竖直墙壁的夹角为 $α$ ，悬绳对工人的拉力大小为 $F_{1}$ ，墙壁对工人的弹力大小为 $F_{2}$ ，则（）

A、 $F_{1} = G \sin α$ B、 $F_{2} = G \tan α$ C、若缓慢减小悬绳的长度， $F_{1}$ 与 $F_{2}$ 的合力变大 D、若缓慢减小悬绳的长度， $F_{1}$ 减小， $F_{2}$ 增大

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4. 下列说法中正确的是（）

A、已知某物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以估算出分子体积 B、当两个分子之间的距离增大时，分子引力和斥力的合力一定减小 C、用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的密度和油酸的摩尔质量 D、PM2.5是指环境空气中直径小于等于 $2.5 μm$ 的颗粒物，温度越高，PM2.5的运动就会越激烈，所以PM2.5的运动属于分子热运动

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5. 对固体和液体性质的理解，下列说法正确的是（）

A、晶体的物理性质都具有各向异性 B、液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性 C、当两块薄玻璃板间有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故 D、液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部

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6. 下列对于原子核的理解，正确的是（）

A、 $α$ 射线的穿透能力较弱，用厚纸板就能挡住 B、原子核的结合能越大，原子核越稳定 C、放射性元素针的半衰期为138天， $100 g$ 的钋经276天，已发生衰变的质量为 $25 g$ D、质子、中子、 $α$ 粒子的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 、 $m_{3}$ ，两个质子和两个中子结合成一个 $α$ 粒子，释放的能量是 $(m_{1} + m_{2} - m_{3}) c^{2}$

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7. 反氢原子是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成，反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷，反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示，则下列说法中正确的是（）

A、反氢原子光谱与氢原子光谱不相同 B、处于第一激发态的反氢原子的电离能为 $13.6 eV$ C、基态反氢原子能吸收 $11 eV$ 的光子而发生跃迁 D、大量处于 $n = 4$ 能级的反氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 3$ 能级时，辐射的光子的波长最长

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8. 利用图示装置研究双缝干涉现象并测量光的波长，下列说法中正确的是（）

A、实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝 B、去掉实验装置中的滤光片，在光屏上将无法观察到双缝干涉条纹 C、将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽 D、测量过程中误将5个条纹间距数成6个，波长测量值偏大

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9. 图甲为一列简谐横波在 $t = 0.2 s$ 时刻的波形图， $P$ 、 $Q$ 为介质中的两个质点，图乙为质点 $P$ 的振动图像，则（）

A、简谐横波沿 $x$ 轴负方向传播 B、简谐横波的波速为 $0.25 m / s$ C、 $t = 0.5 s$ 时，质点 $Q$ 的加速度大于质点 $P$ 的加速度 D、 $t = 0.7 s$ 时，质点 $Q$ 距平衡位置的距离小于质点 $P$ 距平衡位置的距离

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10. 在图示足够长的光滑水平面上，用质量分别为 $2 kg$ 和 $1 kg$ 的甲、乙两滑块将仅与甲拴接的微型轻弹簧压紧后处于静止状态，乙的右侧有一固定的挡板 $P$ ，现将两滑块由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲的速度大小为 $2 m / s$ ，此时乙尚未与 $P$ 相撞之后乙与挡板 $P$ 碰撞反弹后，不能再与弹簧发生碰撞。则挡板 $P$ 对乙的冲量的最大值为（）

A、 $8 N \cdot s$ B、 $6 N \cdot s$ C、 $4 N \cdot s$ D、 $2 N \cdot s$

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二、多选题

11. “探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是（）

A、实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化 B、实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C、为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦 D、处理数据时采用 $p - \frac{1}{V}$ 图像，是因为 $p - \frac{1}{V}$ 图像比 $p - V$ 图像更直观

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三、实验题

12. 频闪摄影是研究匀变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图是小球下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔 $0.04 s$ 闪光一次照片中的数字是小球落下的距离，单位是 $cm$ 。则图中 $P$ 处小球的速度大小为 $m / s$ ，小球下落的加速度为 ${m/s}^{2}$ 。（结果保留2位有效数字）

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四、解答题

13. 如图所示为研究光电效应的实验装置图，若用能量为 $50 eV$ 的光子照射到光电管阴极 $K$ 后，电流计中有电流；调节滑动变阻器触头，当电压表读数为 $20 V$ 时，电流计示数恰好为零。已知电子的质量 $m = 9.0 \times 10^{- 31} kg$ 、电荷量 $e = 1.6 \times 10^{- 19} C$ ，普朗克常量 $h = 6.6 \times 10^{- 34} J \cdot s$ 。
求：

(1)、该光电管阴极逸出功；

(2)、光电子的物质波的最小波长。

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14. 如图所示，一绝热气缸固定在倾角为30°的固定斜面上，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为 $m$ ，横截面积为S。初始时，气体的温度为 $T_{0}$ ，活塞与气缸底部的距离为 $L$ ，通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 $Q$ 时，气体的温度变为 $1.5 T_{0}$ 。已知大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度为 $g$ ，不计活塞与气缸壁之间的摩擦。
求：

(1)、此时活塞与气缸底部的距离；

(2)、加热过程中气体内能的增加量：

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15. 某柱状透明工艺品由折射率为 $\sqrt{2}$ 的材料构成，其横截面 $A O B$ 形状如图所示，侧边 $A O$ 、 $B O$ 边长均为 $3 cm$ ，夹角为60°，底边 $A B$ 为半径为 $R$ 的一段圆弧，其对应的圆心角也为60°。单色平行光束沿与OA面成45°角的方向斜向下射向整个OA侧面，折射进入该柱状介质内，设光在真空中传播速度为 $3.0 \times 10^{8} m / s$ 。
求：

(1)、光在工艺品中的传播速度；

(2)、光线射到OA面时折射角的大小；

(3)、从下部观察，横截面 $A O B$ 上 $A B$ 部分透光的弧长（二次反射光线很微弱，忽略不计）。

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16. 在公路十字路口装有信号灯，交通规则规定：绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。有一辆汽车在平直路面上正以 $36 km / h$ 的速度朝该路口匀速前行，在车头前端离停车线 $60 m$ 处时，求：

(1)、若司机看到前方绿灯刚好显示“4”时，立即加速，想在剩余时间内使汽车匀加速通过停车线，则汽车的加速度至少为多大？

(2)、若司机看到前方绿灯刚好显示“4”时，使汽车以 $1 m / s^{2}$ 的加速度匀加速直线行驶 $4 s$ ，司机看到绿灯熄灭立即刹车，使汽车做匀减速运动，要使汽车前端不越过停车线，刹车后汽车加速度至少为多大？

(3)、若在路口因红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为 $L = 6.0 m$ ，若汽车启动时都以 $a = 2.5 m / s^{2}$ 的加速度作匀加速运动，加速到 $v = 10.0 m / s$ 后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间 $t = 40.0 s$ 。由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后 $Δ t = 0.8 s$ 启动汽车，后面司机都比前一辆车滞后 $0.8 s$ 起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？

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