江苏省无锡市2020-2021学年高二下学期物理期末教学质量抽测试卷

试卷更新日期：2021-08-02 类型：期末考试

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一、单选题

1. 作为一项新能源，人类利用核能，目前都是通过可控制的核裂变反应实现的。下列反应中属于核裂变反应的是（）

A、 $_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} He +_{0}^{1} n$ B、 $_{2}^{4} He +_{13}^{27} Al \to_{15}^{30} P +_{0}^{1} n$ C、 $_{90}^{234} Th \to_{88}^{230} Ra +_{2}^{4} He$ D、 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{144} Ba +_{36}^{89} Kr + 3_{0}^{1} n$

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2. 在实验“用油膜法估测油酸分子的大小”中，用注射器向浅盘里的水面滴入的是（）

A、一滴油酸酒精溶液 B、一滴纯油酸 C、 $1 ml$ 油酸酒精溶液 D、 $1 ml$ 纯油酸

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3. 有关教材中的四幅图片，下列说法不正确的是（）

A、三种射线中的a射线为β射线（图中磁场方向为垂直纸面向里） B、光电效应实验说明了光具有粒子性 C、电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性 D、 α粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内

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4. 下列说法中正确的是（）

A、扩散运动就是布朗运动 B、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力 C、蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体 D、气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故

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5. 关于光的干涉，衍射和偏振的应用，下列说法不正确的是（）

A、泊松亮斑是光的衍射现象 B、单色光的双缝干涉条纹是明暗相间等间距的条纹 C、在太阳光下看肥皂泡是彩色的，该现象是光的衍射现象 D、液晶显示用到了偏振光

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6. 关于下列实验及现象的说法，正确的是（）

A、图甲说明薄板是非晶体 B、图乙说明气体速率分布随温度变化且 $T_{1} > T_{2}$ C、图丙说明气体压强的大小既与分子平均动能有关也与分子的密集程度有关 D、图丁说明水黾受到了浮力作用

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7. 5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率。5G信号一般采用 $3.3 \times 10^{9} ~ 6 \times 10^{9} Hz$ 频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G的频段范围是 $1.88 \times 10^{9} ~ 2.64 \times 10^{9} Hz$ ，则（）

A、5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播的更快 B、5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站 C、空间中的5G信号和4G信号会产生干涉现象 D、5G信号是横波，4G信号是纵波

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8. 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）

A、10 N B、10² N C、10³ N D、10⁴ N

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9. 一简谐横波沿x轴正方向传播，在 $t = \frac{T}{2}$ 时刻，该波的波形图如图（ $a$ ）所示， $P$ 、 $Q$ 是介质中的两个质点。图（ $b$ ）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是（）

A、质点 $P$ 的振动图像与图（ $b$ ）相同 B、质点 $Q$ 的振动图像与图（ $b$ ）相同 C、在 $t = 0$ 时刻，质点 $P$ 的速率比质点 $Q$ 的大 D、在 $t = 0$ 时刻，质点 $P$ 的加速度比质点 $Q$ 的大

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10. 现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为 $\frac{d}{n}$ ，其中 $n > 1$ 。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e ，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（）

A、 $\frac{n^{2} h^{2}}{m e d^{2}}$ B、 ${(\frac{m d^{2} h^{2}}{n^{2} e^{3}})}^{\frac{1}{3}}$ C、 $\frac{d^{2} h^{2}}{2 m e n^{2}}$ D、 $\frac{n^{2} h^{2}}{2 m e d^{2}}$

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11. 一定质量的理想气体，由初始状态A开始，状态变化按图中的箭头所示方向进行，最后又回到初始状态A，对于这个循环过程，以下说法正确的是（）

A、由A→B，气体的分子平均动能增大，放出热量 B、由B→C，气体的分子数密度增大，内能减小，吸收热量 C、由C→A，气体的内能减小，放出热量，外界对气体做功 D、经过一个循环过程后，气体内能可能减少，也可能增加

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二、实验题

12. 实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。

(1)、实验室有如下器材可供选用：
A、长约1m的细线

B、长约1m的弹性绳

C、直径约1cm的均匀铁球

D、直径约1cm的均匀木球

E、秒表

F、时钟

G、最小刻度为毫米的米尺

H、游标卡尺

实验小组同学需从上述器材中选择：（填写器材前面的字母）。

(2)、用游标卡尺测量摆球直径 $d$ ，测量的示数如图所示，则摆球直径 $d =$ $cm$ ；

(3)、下列实验操作步骤，有些步骤不正确，有些步骤正确，请将正确步骤选出后，再按正确顺序排序；
①根据单摆周期公式，计算当地重力加速度。

②让细线穿过球上小孔，然后打一个线结，做成一个单摆。

③把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球，待摆动稳定后，从最高点开始计时，测出单摆完成50次全振动的时间t，计算出单摆的周期。

④把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度，然后放开小球，待摆动稳定后，从平衡位置开始计时，测出单摆完成50次全振动的时间t，计算出单摆的周期。

⑤把单摆放在桌面上，用米尺量出摆线长l，用游标卡尺测出摆球的直径d；然后把摆线的上端固定在铁架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂。

⑥把摆线的上端固定在铁架台的铁夹上，使铁夹伸出桌面，让摆球自由下垂；然后用米尺量出摆线长l，用游标卡尺测出摆球的直径d。

⑦实验完毕，整理器材。

⑧改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度，求出他们的平均值。

(4)、他们测得摆线长为 $l$ ，摆球直径为 $d$ ，在小球平稳摆动后，记小球完成 $n$ 次全振动的 $t$ ，则单摆的周期 $T =$ ，重力加速度测量值的表达式为 $g =$ 。（用 $n$ 、 $t$ 、 $l$ 、 $d$ 表示）

(5)、若实验小组没有游标卡尺，只能用米尺测量摆线长，你有什么方法能精确测量当地重力加速度 $g$ ？请简要说明并用你测量的物理量表示出 $g$ 。

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三、解答题

13. 如图所示，直角三角形ABC为某种透明介质的横截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质，经AB面反射后从AC面上射出，射出方向与AB面垂直．已知BD＝21cm，不考虑光在AC面的反射．求：

（i）介质的折射率；

（ii）光在介质中的传播时间．

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14. 热等静压设备广泛用于材料加工，该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料进行加工处理，改变其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积 $V_{1} = 0.1 m^{3}$ ，将炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将多瓶氩气压入到炉腔中，使得炉腔中气体在室温 $27 ℃$ 的压强为 $P_{1} = 3.9 \times 10^{7} Pa$ ，然后用升高温度的方法继续使炉腔内压强增加到 $P = 1.3 \times 10^{8} Pa$ ，加压后的氩气可视为理想气体。

(1)、将炉腔中气体压强增大至 $P = 1.3 \times 10^{8} Pa$ ，则此时炉腔中气体的温度 $t$ ；

(2)、若每瓶氩气的容积 $V_{2} = 0.03 m^{3}$ ，使用前瓶中气体压强 $P_{2} = 1.5 \times 10^{7} Pa$ ，使用后瓶中剩余气体压强 $P_{3} = 3.0 \times 10^{6} Pa$ ；求至少要准备多少瓶氩气？

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15. 一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极 $K$ 的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙），已知氢原子的能级图如图丙所示。

(1)、求该金属逸出功 $W_{0}$ ；

(2)、求乙图中 $U_{b}$ 的值。

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16. 在原子核物理中，研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球 $A$ 和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道射处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板 $P$ ，右边有一小球C沿轨道以速度 $v_{0}$ 射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。然后， $A$ 球与挡板 $P$ 发生碰撞，碰后 $A$ 、D都静止不动， $A$ 与 $P$ 接触而不粘连。过一段时间，突然解除锁定（解除锁定过程中 $A$ 保持不动，且锁定及解除锁定均无机械能损失）。已知 $A$ 、B、C三球的质量均为 $m$ 。

(1)、求弹簧长度刚被锁定后 $A$ 球的速度。

(2)、求在 $A$ 球离开挡板 $P$ 之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。

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