浙江省绍兴市上虞区2020-2021学年高二下学期物理期末教学质量调测试卷

试卷更新日期：2021-08-20 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列说法中正确的是（　　）

A、“焦耳（J）”是国际单位制中的基本单位 B、“牛顿（N）”不是国际单位制中的单位 C、“冲量（I）”的单位用国际单位制中的基本单位表示为 $kg \cdot m / s$ D、“引力常量（G）”的单位用国际单位制中的基本单位表示为 $N \cdot m^{2} / {kg}^{2}$

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2. 2021年1月21日，包括中国科研人员在内的一支国际团队“拍摄”到了基于冷冻镜断层成像技术的新冠病毒的3D影像测得新冠病毒的平均尺度是 $100 nm$ ，如图所示。波长为 $100 nm$ 的光，其光子动量大小数量级为（普朗克常量为 $6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ ）（　　）

A、 $10^{- 25} kg \cdot m / s$ B、 $10^{- 27} kg \cdot m / s$ C、 $10^{- 29} kg \cdot m / s$ D、 $10^{- 31} kg \cdot m / s$

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3. 由于新冠肺炎疫情，需要用额温枪检查出入人员是否发烧，根据所学物理知识，你认为额温枪用到了（　　）

A、超声波 B、红外线 C、X射线 D、 $γ$ 射线

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4. 下列说法正确的是（　　）

A、平均速度、瞬时速度和加速度等描述运动所需的概念是伽利略首先建立的 B、牛顿在前人研究的基础上发现了万有引力定律，并“称”出了地球的质量 C、光电效应现象由爱因斯坦发现，并对其做出了正确的解释 D、光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量

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5. 核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是（　　）

A、放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽 B、原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒 C、改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期 D、核反应中产生的 $γ$ 射线穿透能力强，对人体有较大的伤害

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6. 使用电子束工作的显微镜叫做电子显微镜，它比一般的光学显微镜具有更高的分辨率，这是因为电子相比光子（　　）

A、具有电荷 B、速度大 C、动量大 D、没有波动性

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7. 图示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情景，运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线，将运动员与自行车看作一个整体，下列论述正确的是（）

A、运动员转弯所需向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力提供 B、运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供 C、发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心 D、发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力

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8. 2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器在距火星表面 $400 km$ 的位置瞬间变速，成功被火星捕获，围绕火星做运动。已知火星的第一宇宙速度和第二宇宙速度分别为 $v_{1}$ 和 $v_{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、若变速后的“天问一号”探测器做匀速圆周运动，其速度必小于 $v_{1}$ B、若变速后的“天问一号”探测器做匀速圆周运动，其速度可能大于 $v_{1}$ C、若变速后的“天问一号”探测器做椭圆运动，其变速后瞬间速度可能大于 $v_{2}$ D、若变速后的“天问一号”探测器做椭圆运动，其变速后瞬间速度不可能大于 $v_{1}$

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9. 如图，质量为 $m$ 的滑雪运动员（含滑雪板）从斜面上距离水平面高为 $h$ 的位置静止滑下，停在水平面上的 $b$ 处；若从同一位置以初速度 $v$ 滑下，则停在同一水平面上的 $c$ 处，且 $a b$ 与 $b c$ 相等。已知重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力与通过 $a$ 处的机械能损失，则该运动员（含滑雪板）在斜面上克服阻力做的功为（）

A、 $m g h$ B、 $\frac{1}{2} m v^{2}$ C、 $m g h - \frac{1}{2} m v^{2}$ D、 $m g h + \frac{1}{2} m v^{2}$

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10. 小朋友吹出的肥皂泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都有彩色花纹。这是由于下列哪种原因形成的（　　）

A、光的偏振 B、光的干涉 C、光的折射 D、光的衍射

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11. 如图为雨污分流改造施工中工人将钢材运送到水池底部，其中工人甲将钢材放到一定深度时拉住手中的绳保持静止，乙通过拉绳将钢材微调到准确位置。设乙所拉轻绳始终保持水平，滑轮大小不计，忽略其摩擦和绳子质量。在乙缓慢释放手中的绳子，钢材缓慢向左移动的过程中（　　）

A、甲对地面的压力不变 B、甲受到地面的摩擦力大于乙 C、乙手中绳子的拉力不断增大 D、甲手中绳子的拉力不断增大

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12. 如图，一个原子核X经图中所示的一系列 $α$ 、 $β$ 衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（）

A、6 B、8 C、10 D、14

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13. 如图，一束单色光射向圆柱形玻璃砖的A点，已知其入射角为i，折射角为r，玻璃砖的折射率为 $n = \sqrt{2}$ ，则（　　）

A、要使单色光进入玻璃砖，入射角i必须大于 $45 °$ B、选择合适的入射角i，可使单色光在玻璃砖内发射全反射 C、单色光第一次从玻璃砖射出时，光相对A点入射时方向改变 $2 (i - r)$ D、单色光第N次到达玻璃砖界面并射出时，光相对A点入射时方向改变 $2 N (i - r) + 2 r$

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二、多选题

14. 如图是光电效应实验电路图，对于光电效应规律，下列说法中正确的是（　　）

A、改用频率为原来2倍的照射光，光电子的最大初动能为原来的两倍 B、光的频率越高，遏止电压越大 C、只增加照射光的强度，光电流不变 D、当电源的正负极交换，发射极的逸出功不变

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15. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播，甲波沿x轴正方向传播，乙波沿x轴负方向传播， $t = 0$ 时刻两列波的波形图如图所示。已知波速 $v = 8 m/s$ ，下列说法正确的是（　　）

A、波的频率f=0.5Hz B、t=0时刻，x=4m与x=8m处的两质点振动方向相反 C、两列波波源的起振方向相同 D、两列波叠加后，x=6m处为振动减弱点 E、在t=0.5s时刻，x=5m处的质点第一次到达x=—7cm处

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16. 目前用于照明用的荧光粉，大部分是粉末状的以汞原子发出的紫外线为激发源的光致发光荧光粉。它们是利用氧化物晶体中孤立离子的电子跃迁来发光的。简要原理如下：在玻璃管中两极间加电压，使电子发射出来，撞击汞原子发出紫外线，紫外线照射到荧光粉上发出可见光。已知汞原子可能的能级为 $E_{1} = - 10.4 eV$ ， $E_{2} = - 5.5 eV$ ， $E_{3} = - 2.7 eV$ ， $E_{4} = - 1.6 eV$ ，其紫外线主要是从 $E_{2}$ 到 $E_{1}$ 能级跃迁时放出的，某荧光粉在经此紫外线照射后发出 $540 nm$ 的绿光。普朗克常量为 $6.63 \times 10^{- 34} J \cdot s$ ，下列说法中正确的是（　　）

A、要使得汞原子产生紫外线，电子能量必须等于 $4.9 eV$ B、汞原子发出的紫外线的波长为 $253.7 nm$ C、处于 $n = 5$ 能级的汞原子，可以发出10种不同的光子 D、荧光粉发出的绿光可能使处于基态的汞原子的能级跃迁到更高状态

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三、实验题

17. 在“探究加速度与力、质量关系的实验”中。

(1)、在图中轨道上的安装的水平仪，在平衡小车受到的阻力时，能不能用于判断阻力是否平衡？（填“能”或“不能”）；当水平仪的气泡处于图示位置时，假设要调节a端螺母，则应使a端螺母（填“升高”或“降低”）；

(2)、图为实验中打出的纸带，图中相邻计数点间还有4个点未画出，则打点计时器在打下计数点5时小车的速度为 $m / s$ ；（保留两位有效数字）

(3)、根据实验测得的数据得到加速度与力的关系如图中实线所示，虚线为过原点的倾斜直线。为减小实验误差，细线下端所挂重物的质量不超过______。（填字母）

A、10g B、25g C、40g D、50g

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18. 如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距 $d = 0.4 mm$ 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离 $l = 0.5 m$ 。然后，接通电源使光源正常工作。

①按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹变疏。以下改动可实现这个效果的是；

A．仅将凸透镜与滤光片的位置互换

B．仅将绿色滤芯光片换成红色的滤芯光片

C．仅将单缝靠近双缝移动少许

D．仅将单缝远离双缝移动少许

②用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图乙中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为 $x_{B} =$ $mm$ ；

③若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1 $mm$ ，该单色光的波长 $λ =$ m（结果保留2位有效数字）。

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四、解答题

19. 光照射到物体表面时，如同大量粒子与墙壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力。一台发光功率为 $P_{0}$ 的激光器发出一束频率为ν的激光，普朗克常量为h。

(1)、求频率为ν的激光光子动量p和能量E；

(2)、求该激光器每秒钟发出的激光光子的个数n；

(3)、已知光束的横截面积为S，当该激光束垂照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的压力的表达式。

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20. 2021年6月17日，神舟十二号飞船顺利与“天和”核心舱对接。神舟十二号飞船质量 $m_{1} = 8.5 \times 10^{3} kg$ ，“天和”核心舱 $m_{2} = 3.4 \times 10^{4} kg$ ，在神舟十二号飞船到达距离“天和”核心舱 $x = 19 m$ 的停泊点后，指挥中心下达“飞船转最后靠拢”指令，飞船匀速向“天和”核心舱靠拢，经 $t = 95 s$ 后，神舟十二号飞船成功与“天和”核心舱对接成组合体，飞船与核心舱对接撞击时间为 $Δ t = 0.1 s$ 。现以对接前的“天和”核心舱为参考系，求：

(1)、对接后，神舟十二号飞船与“天和”核心舱组合体的速度大小 $v_{t}$ ；

(2)、对接撞击时的相互作用力大小F；

(3)、为了保证航天员在对接过程中的舒适性，试通过科学分析，提出对飞船与核心舱的对接机构、对接过程的参数等的合理建议。

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21. 在抗击新冠肺炎疫情期间，为解决市民给警察和医生捐赠的物资无法送达的问题，某机构决定采用无人机配送物资，为检测其安全性，选择一款能够垂直起降的小型四旋翼无人机做试验，如图所示，其质量 $m = 2 kg$ ，动力系统提供的最大升力 $F = 36 N$ 。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器在空中运动时所受的阻力大小恒为 $f = 4 N$ 。

(1)、无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在 $t = 5 s$ 时离地面的高度h；

(2)、当无人机悬停在距离地面高度 $H = 100 m$ 处，由于动力设备故障，无人机突然失去动力而坠落，若来不及采取任何措施，求无人机坠落地面的速度；

(3)、为使无人机落地时速度刚好等于零，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供最大升力，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。

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22. 如图所示，内壁光滑的管道 $A B C D$ 竖直放置，其圆形轨道部分半径 $R = 1.2 m$ ，管道左侧A处放有弹射装置，被弹出的物块可平滑进入管道，管道右端出口D恰好水平，且与圆心O等高，出口D的右侧接水平直轨道，轨道呈光滑段、粗糙段交替排列，每段长度均为 $L = 0.1 m$ 。在第一个光滑段与粗糙段的结合处P位置放一质量 $m = 0.1 kg$ 的物块乙，质量为 $m = 0.1 kg$ 的物块甲通过弹射装置获得初动能。两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为 $μ = 0.1$ ，弹簧的弹性势能与压缩量的平方成正比，当弹射器中的弹簧压缩量为d时，滑块甲到达与圆心O等高的C处时刚好对管壁无挤压。管道内径远小于圆形轨道半径，物块大小略小于管的内径，物块视为质点，空气阻力忽略不计， $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求弹射器释放的弹性势能 $E_{P}$ 和滑块经过B点时对管道的压力F；

(2)、当弹射器中的弹簧压缩量为 $2 d$ 时，滑块甲与滑块乙在P处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求因碰撞甲物块损失的机械能；

(3)、若发射器中的弹簧压缩量为 $n d (n = 2 、 3 、 4 、 \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot \cdot)$ ，滑块甲与滑块乙在P处发生碰撞（碰撞时间极短），碰后粘在一起运动，求碰后两物块滑行的距离s与n的关系式。

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