南阳市2021-2022学年高二下学期期末物理试题（解析版）

南阳市2022年春期高中二年级期终质量评估物理试题注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题的答题区战（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。5.本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分110分，考试时间90分钟。一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1-8题只有一个选项正确，9-12题有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分）1.下列说法正确的是（）A.阴极射线和β射线都是电子流，它们的产生机理是一样的B.牛顿环是光的干涉现象C.观察者向靠近波源的方向运动时，接收到的波的频率小于波源的频率D.车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是射线【答案】B【解析】【详解】A．阴极射线和β射线的本质都是电子流，但是阴极射线的来源是原子核外的电子，而β射线的来源是原子核内的中子转化为质子时产生的电子，A错误；B．牛顿环是光的干涉现象，B正确；C．观察者向靠近波源的方向运动时，根据多普勒效应可知：接收到的波的频率大于波源的频率，C错误；D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是射线，D错误。故选B。2.下列说法正确的是（）A.在水中的鱼竖直向上看空中的鸟时，看到的鸟将比鸟所处的实际位置低B.雨后积水路面漂浮的彩色油膜属于光的衍射现象C.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射D.光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外套的大【答案】D【解析】【详解】A．景物的光斜射到水面上，由光发生反射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，摄入水中鱼的眼睛，由于鱼的错觉认为光沿直线传播，逆光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，故A错误；B．雨后积水路面漂浮的彩色油膜属于光的干涉现象，故B错误；C．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光线从水射入气泡发生全反射的缘故，故C错误；D．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，则光纤内芯的折射率比外壳的大，故D正确。故选D。3.为了探究玩具车的性能，现把玩具车放在平直公路上分别进行实验，某次实验中关闭玩具车的电源，得到其位置坐标与时间满足如下关系式：，则玩具车在第内的平均速度大小为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】观察发现其位置坐标与时间关系式满足对比可知，小车的初速度为8m/s，加速度大小为3m/s2，则小车减速用时小车2s内的位移为第内的位移为第内的平均速度大小为故选B。4.从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量.他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出图乙所示的Uc－ν的图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性.已知电子的电荷量为e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是()

A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】根据爱因斯坦光电效应方程应．及动能定理，得，所以图象斜率，得：故A项正确．5.某列简谐横波在时刻的波形如图甲中实线所示，时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图像，则（）

A.这列波沿x轴正方向传播B.图乙是质点b的振动图像C.从到这段时间内，质点a通过的路程为1.5mD.时刻质点c沿y轴正向运动【答案】D【解析】【详解】A．根据题给条件无法判断波的传播方向，故A错误；B．由图乙可知t1=0时刻该质点正位于正向最大位移处，所以图乙是质点a的振动图像，故B错误；C．由图乙可知波的周期为4s，所以从到这段时间（即四分之三个周期）内，质点a通过的路程为1.5cm，故C错误；D．因为t1=0时刻质点c刚好位于负向最大位移处，且所以时刻质点c沿y轴正向运动，故D正确。故选D。6.在核反应中，其中的质量为，比结合能为，的质量为，比结合能为，的质量为，比结合能为，X的质量为，比结合能为，下列说法正确的是（）A.X是质子B.X是电子C.一次该核反应的质量亏损为D.一次该核反应释放的能量为【答案】D【解析】【详解】AB．根据质量数守恒和电荷数守恒可知的质量数为1，电荷数为0，可知是中子，故AB错误；C．一次该核反应的质量亏损为故C错误；D．根据结合能的概念可知，该核反应释放的能量为故D正确。故选D。7.如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（）A.一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能产生3种不同频率的光子B.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能产生6种不同频率的光子C.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，从能级跃迁到能级产生的光子波长最短D.大量处于能级的氢原子跃迁发出的光都可以使逸出功为的金属发生光电效应【答案】C【解析】【详解】A．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多能产生2种不同频率的光子，A错误；B．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能产生种不同频率的光子，B错误；C．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，从能级跃迁到能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最短，C正确；D．大量处于能级的氢原子跃迁发出的光的能量可能是，不可能使逸出功为的金属发生光电效应，D错误。故选C。8.如图所示，和是湖面上两个完全相同的水波的波源，是足够长的湖岸，水波的波长为，与的连线与湖岸垂直，，则岸边始终平静的位置共有（）

A.7处 B.8处 C.9处 D.无数处【答案】B【解析】【详解】当空间某点到两个波源的路程差为半波长的奇数倍时，振动始终减弱；水波的波长为2m，，当到两个波源的路程差为0、1m、3m、5m、7m时，振动减弱；路程差为0是S1与S2的连线的中垂线，与岸边没有交点；路程差为1m是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为3m是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为5m是双曲线，与岸边有2个交点；路程差为7m是双曲线，与岸边有2个交点；故在MN上水面是平静的处数为8个。故选B。9.如图所示，若此时振荡电路中磁场正在减弱，则（）

A.回路中电流正在增大 B.电容器的带电量正在增大C.电容器两极板间场强正在增大 D.电容器上极板带正电【答案】BC【解析】【详解】BC．振荡电路中磁场正在减弱，则磁场能正在减小，电场能正在增大，则电容器正在充电，则电容器的带电量正在增大，电容器两极板间场强正在增大，故BC正确；A．电容器正在充电时，电流在减小，故A错误；D．磁场正在减弱，根据楞次定律可知自感电动势为逆时针方向，则充电电流使得电容器下极板带正电，故D错误；故选BC。10.如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向两面平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，在玻璃砖上表面分为a，b两束单色光射出。下列说法正确的是（）

A.a光在玻璃中传播的速度大于b光 B.a光的波长大于b光的波长C.a光的频率大于b光的频率 D.出射光束a、b相互平行【答案】CD【解析】【详解】BC．作出光路图如图所示

由光路图可知，a光折射率较大，频率较大，根据可知a光的波长小于b光的波长，故C正确，B错误；A．根据可知a光在玻璃中传播的速度小于b光，故A错误；D．因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等，由几何知识可知出射光束一定相互平行，故D正确。故选CD。11.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示，为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像，x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间。下列说法中正确的是（）A.根据甲图可求出物体的加速度大小为B.根据乙图可求出物体的加速度大小为C.根据丙图可求出物体的加速度大小为D.根据丁图可求出物体在前内的速度变化量大小为【答案】AB【解析】【详解】A．根据匀变速运动的位移与时间关系公式，根据甲图中图像为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为解得A正确；B．根据匀变速运动的速度与位移时间关系，根据乙图中图像为正比关系图线，可求出物体的加速度大小为解得B正确；C．根据匀变速运动的位移与时间关系公式，整理得根据丙图中图像为一次关系图线，可求出物体的加速度大小为解得物体的加速度大小为4m/s2，C错误；D．根据微元法可以得到，物理学中图像的图线与坐标轴所围成的面积表示这段时间内物理的速度变化量，则丁图中图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为D错误；故选AB。12.如图所示，在水平地面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k。现将一个质量也为m的物体C从A的正上方一定高度处由静止释放，C和A相碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动。在简谐运动过程中，物块B对地面的最小弹力为，则（）A.C和A做简谐运动的振幅为 B.C和A做简谐运动的振幅为C.B对地面的最大弹力为 D.B对地面的最大弹力为【答案】AC【解析】【详解】AB．当弹力等于AC的重力时AC处于平衡状态，有解得平衡位置时弹簧的形变量为处于压缩状态；当B对地面弹力最小时，对B分析，则有故弹簧此时形变量此时弹簧处于伸长状态；故简谐运动的振幅为A正确，B错误；CD．当AC运动到最低点时，B对地面的弹力最大；由对称性可知，此时弹簧的形变量为此时弹力为B对地面的弹力为C正确，D错误；故选AC。二、实验题（本题共3小题，共15分。把答案填在答题卡上对应位置）13.某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图甲中实线所示）。在固定好的白纸上作出直角坐标系，实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与轴重合，且圆心恰好位于O点。实验中确定了过圆心O的入射光线的折射光线为，移去玻璃砖，作出的连线，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与的交点为B，与的交点为C。测出B点到y轴的距离为，C点到y轴的距离为，则此玻璃砖的折射率___________（用题中已知物理量字母表示）。

【答案】【解析】【详解】[1]设B、C到O点的距离为r，结合几何关系，根据折射定律折射率为14.某研究性学习小组利用停表、刻度尺、细线和一形状不规则的石块测当地的重力加速度，操作步骤如下：①用细线系好石块，细线上端固定在O点②用刻度尺测出悬线的长度L③将石块拉开一个小角度，然后由静止释放④石块经过最低点时开始计时，用停表测出n次全振动总时间t，则振动周期⑤改变悬线的长度，重复实验步骤②③④请回答下列问题(1)若将L作为摆长，将对应的L、T值分别代入周期公式计算出重力加速度g，取g的平均值作为当地的重力加速度，得到的测量值和实际值相比__________（填“偏大”或“偏小”）(2)因石块重心不好确定，为精确测出重力加速度，该同学采用图象法处理数据，以L为横坐标，为纵坐标，作出图线，且操作正确，则图线应为____（填“甲”、“乙”、“丙”），由图象可得重力加速度g=____________．

【答案】①.偏小②.甲③.【解析】【详解】(1)实际摆长为悬点到球心距离，用摆线长度作为摆长所测摆长偏小，由可知所测重力加速度g偏小.(2)由实际摆长为，结合单摆的周期公式，得，可知为一次增函数，图象不过原点而有正的纵截距；故选甲图.(3)根据的图象的斜率，可得重力加速度.15.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图甲所示的光具座上组装成双缝干涉实验装置，用来测量红光的波长。（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、___________、___________、A。（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示。图乙中的示数为___________。图丙中的示数为___________。（3）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离l为，则所测红光波长为___________m。【答案】①.D②.B③.2.320##2.321##2.319④.13.870##13.871##13.869⑤.（6.6±0.1）×10-7【解析】【详解】（1）[1][2]将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列最佳顺序应为C、E、D、B、A。（2）[3]图乙中手轮上的示数为[4]图丙中手轮上的示数为（3）[5]条纹间距为根据解得三、计算题（本题共4小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16.已知中子的质量是mn=1.6749×10-27kg，质子的质量是mp=1.6726×10-27kg，氘核的质量是mD=3.3436×10-27kg，真空中的光速c=3.00×10-8m/s，基本电荷e=1.60810-19C，求氘核的比结合能是多少eV。【答案】1.1×106eV【解析】【详解】自由核子的结合释放的核能即为氘核的结合能ΔE=Δmc2Δm=mp+mn-mD已知mp=1.6726×10-27kg，mn=1.6749×10-27kg，mD=3.3436×10-27kg，c=3.00×10-8m/s，代入数据解得ΔE=3.51×10-13J可得则氘核的比结合能为17.如图所示，为沿x轴传播的一列简谐横波在某时刻的波动图像，该时刻P、Q两质点的位移相同，都为，且P、Q两质点的平衡位置相距，此后P质点向下振动，回到平衡位置的最短时间为。求：（1）该简谐波传播速度的大小；（2）从该时刻起质点Q在秒内通过的路程。【答案】（1）15m/s；（2）85cm【解析】【详解】（1）对质点P此时位移关系满足由题意可知y=5cm，A=10cm，则对质点Q此时位移关系满足由题意可知y=5cm，A=10cm，则解得x1=1.5cm，=18cm传播速度为带入t=0.1s，解得v=15m/s（2）周期的表达式为解得T=1.2s0.2s×15m/s=3m波峰恰好传播到Q点。质点Q在2.6秒内通过的路程为s=2×4A+5=85cm18.甲、乙两辆车在平直公路相邻车道上同向匀速行驶