2020-2021学年河南省商开大联考高二下学期期末考试物理试题 解析版.docx

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1、河南省商开大联考 2020-2021 学年高二下学期期末考试物理试题考生注意：1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100 分，考试时间 90 分钟。2. 答题前，考生务必用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3. 考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4本卷命题范围：必修 1 前三章、选修 3-5、选修 3-3 和选修 3-4（二选一）。一、选择题（本题共12 小题，每

2、小题 4 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，第18 题只有一项符合题目要求，第 912 题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）1以下关于核能的说法正确的是（） A氢弹是利用核裂变的链式反应，原子弹是利用核聚变反应 B原子核在常温下就能发生轻核聚变，目前核电站是利用核聚变释放的能量来发电 C重核裂变过程中释放核能是因为新核的比结合能小 D不同原子核的平均结合能不同，中等质量的核的平均结合能比轻核、重核的平均结合能都 大 2近日日本政府计划将福岛核污染水排放入海的做法引起国际社会广泛关注核泄漏事故137 Cs137 Cs 137 Ba +

3、X污染物 55能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为 5556，则（）A核反应方程中的X 是质子C核反应类型为核裂变B核反应方程中的X 是中子D核反应类型为b 衰变3. 一质点做匀变速直线运动若经历10s ，它回到出发点，则它在第2s内的位移大小与第7s 内的位移大小之比为（）A 7 :5B 7 :3C 5:3D 3:54. 某人感冒打喷嚏时气流喷出的速度大小为v ，假设打一次喷嚏大约喷出体积为V 的空气，用时约Dt 已知空气的密度为r ，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为（）rVvA. DtrVvB. 2DtrVvC. 4DtrVvD. 8Dt5. 自行车 A 、 B 沿一条直线向一

4、方向运动，两车的 a - t 图象与 v - t 图象如图甲、乙所示 t = 0 时刻，两自行车处于同一位置且速度均为 0，在0 2t0 时间内，下列说法正确的是 （ ）A. 自行车 A 做匀速直线运动，自行车B 做先减速后加速直线运动1B. 两自行车在t0 时刻速度相等t1a t 24C. 两自行车在0 时刻的间距大于0 0D. 两 自 行 车 在 2t0 时 刻 再 次 相 遇6某同学采用如图所示的实验装置（电源正负极可调换）来研究光电效应现象，当分别用频率为n 、1.5n 的单色光照射光电管的阴极 K 时，测得遏止电压UC 之比为1: 2 ，则下列说法中正确的是（）A若测遏止电压，应选择

5、电源右端为负极 B当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大 C增大入射光的强度，光电子的最大初动能也一定增大 D光电管金属的截止频率为0.5n 7如图所示为十人叠成的四层静态造型假设每个人的质量均为 32kg ，重力加速度 g 取10m/s2，最底层中间两人的每一只脚对水平地面的压力大小为（）A 250NB 500NC 750ND1000N8. 如图，光滑水平面上有形状相同的A 、 B 两个物体均向左运动，物体 A 的动量是1p = 5kg m/s ，物体 B 的动量 p2 = 7kg m/s ，当 A 、B 发生对心碰撞后物体B 的动量变1为10kg m/s ，则

6、A 、 B 两个物体质量m 与 m2 间的关系可能是（）A m2= mm1B 2= 2mm1C 2= 4mm1D 2= 6m19. 如图为氢原子能级图，下列说法正确的是（）A. 用动能为12.3eV 的电子射向一群处于基态的氢原子，原子有可能跃迁到n = 2 的能级2B. 从n = 2 能级向n = 117eV能级跃迁时发出的光子能量为C. 一群处于n = 4 能级氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多6 种D用能量为1.75eV的可见光照射大量处于n = 3 能级的氢原子时，氢原子不能发生电离10如图所示，物块 P 位于水平粗糙桌面上，用跨过定滑轮的轻绳将它与小球相连，初始时整个系统处于静止

7、状态现对小球施加一个外力F ，该力的方向始终与轻绳垂直，物块 P 始终静止不动则在小球缓慢上升至与桌面等高的过程中，下列说法正确的是（）A外力 F 逐渐增大C桌面对物块 P 的摩擦力逐渐减小B绳中拉力保持不变 D定滑轮受到的压力逐渐减小11. 如图所示，某电梯的轿厢高H = 2.6m ，正以v0= 1m/s的速度匀速上升，电梯轿厢内乘客将离底面 h = 1.2m 处小球竖直上抛，抛出时相对地面的速度大小为 v= 6m/s1，重力加速度 g 取10m/s2，空气阻力忽略不计，小球从抛出到落回电梯轿厢底面的过程中，下列说法正确的是（）A. 小球可以触碰到电梯轿厢的天花板 B小球离电梯轿厢的天花板的

8、最小距离为0.15m C小球上升到最高点时所用时间为0.8s D小球落回电梯轿厢底面时的速度大小为6m/s12. 一个静止的原子核发生衰变，核反应中放出的能量为QB X DY + F Z，其方程为 ACE，假设释放的能量全都转化为新核 Y 和 Z 的动能，其中 Z 的速度为 v ，以下结论正确的是（）FA Y 原子核的动能与Z 原子核的动能之比为 D3B YD v原子核的速度大小为 FC Y 原子核和 Z 原子核的质量之和比 X 原子核的质量大D Y 和 Z 的结合能之和一定大于 X 的结合能二、实验题（本题共 2 小题，共 12 分）13（6 分）某同学在“测定弹簧的劲度系数和验证力的平行四

9、边形定则”的实验中：（1） 如图甲所示，将一轻质弹簧悬挂在支架上，使刻度尺竖直放置调节支架、弹簧上的指针与刻度尺上的“0”刻线对齐在弹簧下的小钩上悬挂质量均为10g 的钩码，得到的m - x 图象如图乙所示，则该弹簧的劲度系数为 N/m （计算结果保留 2 位有效数字，当地重力加速度大小 g 为9.80m/s2 ）（2） 用上述弹簧和钩码搭建如图丙所示的实验装置，实验中保持定滑轮、弹簧和田线共面 ，测得此时a = 37 ， b = 53 ，则弹簧的拉力大小为F =N 14（6 分）为了探究在碰撞中的不变量，在水平气垫导轨上放置两个质量均为m 的滑块，左边滑块的左端与穿过打点计时器的纸带相连，打

10、点计时器所用电源的频率为 f ；右边滑块上固定一宽度为 d 的挡光板，在气垫导轨某处固定一光电门，气垫导轨正常工作后，接通打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，且左边滑块的速度较大，两滑块相碰后粘在一起继续向右运动如图所示为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的 6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度ss2 ，光电门记和1录挡光板向左通过的时间为t 若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为 、 ；碰撞后两滑块的总动量大小为 （以上结果均用题所给字母表示）三、计算题（本题共 40 分第 1517 题为必考题，每个试题考生都必须作

11、答第1819 题为选考题，考生根据要求作答）（一）必考题：共 25 分15（7 分）如图所示，光滑水平面上有两个并排放置的木块A 和 B ，以速度v0 一起向右匀速运动，某时刻开始将物块C （可视为质点）轻轻无初速度的放在木块B 的右端，已知C3刚滑离 B 时，B 的速度为 4v0 ，物块C 始终未滑离木板 A ， A 、B 、C 质量均为m ，求：4（1） 最终 A 、C 的速度为多少；（2） C 刚滑离 B 时C 的速度大小16（8 分）甲、乙两个同学在直跑道上练习接力，如图所示，接力赛直跑道上MN 为接力区，长度为L = 20m 交接棒只能在接力区MN 间完成，否则定为犯规甲、乙经短距离

12、加速后都能达到并保持11m/s 的速度跑完全程设乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的，加速度大小为 2m/s棒则：2 乙在接力区前端 M 处听到口令时起跑，在甲、乙相遇时完成交接（1） 第一次训练，甲以 v = 11m/s 的速度跑到离接力区前端令求交接棒时离接力区前端M 点的距离；s= 10m0处向乙发出起跑口（2） 第二次训练，甲离接力区前端35m 处以v = 11m/s 的速度跑向接力区，乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，则甲在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令并判断这次训练是否犯规17（10 分）如图所示，半径为R 的四分之一圆柱体固定在水平地面上，其表面光滑，在其1圆心O 的正上方

13、O2 处有一光滑小滑轮 A 、 B 两小球通过两光滑的小滑轮用细线相连，质量均为 m 的小球 B 与物块C 通过轻质弹簧连接当 O2 A 间细线的长度与圆柱体的半径相等，且O2 A 与竖直方向的夹角q = 30 时，系统处于静止状态，此时轻质弹簧恰好处于原长，重力加速度为 g （1） 求小球 A 的质量；（2） 若缓慢增大小球 A 的质量，当O2 A 与竖直方向的夹角最大时，物块C 对地面的压力A恰好为零，求此时小球 A 的质量 m和弹簧的劲度系数k （二）选考题：共15 分请从1819 中任选一题作答如果多做，则按所做的第一题计分18选修 3-3（15 分）（1）（5 分）关于分子动理论和热

14、力学定律，下列说法中正确的是 （填正确答案标号选对1 个得 2 分，选对2 个得 4 分，选对3 个得 5 分每选错1 个扣 3 分，最低得分为0 分 ） A一切与热现象有关的自发宏观过程都具有方向性，总是向分子热运动无序性增大的方向5进行B. 分子间距增大时，分子间引力减小得比斥力快C. 一定质量的理想气体，若吸收热量300J 时，内能减少了30J ，则气体一定对外做了330J的功D. 物体的温度降低时，每个分子的动能都减小 E气体吸热后温度不一定升高，对气体做功可以改变其内能1（ 2 ）（ 10分） 已知正常情况下轮胎的容积为 V= 2.4 10 -2 m 3， 轮胎内气压为p= 2.5

15、105 Pa1，由于轮胎被压扁，漏气至大气压后容积变为 V2= 2 10 -2 m 3（设周围大气压p= 1 105 Pa0，所有过程中温度不变）求轮胎内剩余的气体质量与原有气体质量之比；V= 400mL由于没有充气泵，只能用打气筒给汽车充气，已知打气筒的容积是 0，需要打气多少次才能使轮胎正常使用19选修 3-4（15 分）（1）（5 分）一列简谐横波沿 x 轴正方向传播， t = 0 时刻的波形如图所示，此时波恰好传到质点 M 所在位置，当t = 1.5s 时，平衡位置位于 x = 8m 处的质点 P （图中未画出）运动的总路程为18cm ，则以下说法正确的是（填正确答案标号选对1 个得

16、2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）A. 波的波长为4mB. 波源的起振方向沿 y 轴正方向C. 波的周期为1s D波的传播速度大小为8m/sE t = 2.0s 时质点 P 处于波谷（2）（10 分）如图所示，有一截面为圆心角 90的扇形玻璃棱镜，球心为O ，半径为 R ，R轴线 OO 垂直于水平面 O 点正上方 3 高度处的点光源 S 发出一束与 OO 夹角为q = 60 的单色光，射到扇形体上的 A 点，结果光线以 60的折射角离开扇形体且垂直射到水平面上的 B 点不考虑扇形体内光的反射，已知光在真空中的传播速度为c ，求：

17、此玻璃棱镜对该单色光的折射率；6光在玻璃棱镜中传播的时间商开大联考 20202021 学年下学期期末考试高二物理参考答案、提示及评分细则1. 【答案】D【解析】原子弹是利用核裂变的链式反应原理，氢弹利用的是核聚变，选项A 错误；为了使得核聚变，必要条件是应该加热至几百万温度以上，核能发电是利用铀原子核裂变时放出 的核能来发电的，选项 B 错误；重核裂变释放核能是因为新核的比结合能大于原来重核的比结合能，故C 错误；不同原子核的平均结合能不同，中等质量的核的平均结合能比轻核、重核的平均结合能都大，选项D 正确2. 【答案】D55【解析】根据质量数守恒与电荷数守恒可知，137 Cs 衰变后的产物

18、x 的质量数为 0，电荷数为1，是电子，所以衰变方程为137 Cs 137 Ba + 0 e ，为b 衰变，则选项D 正确3. 【答案】B5556-1【解析】由题意可知，质点是做可往返的匀变速直线运动，其运动时间具有对称性，即第1s 内的位移与第10s 内的位移大小相等；第2s 内的位移与第9s 内的位移大小相等；第3s 内的位移与第8s 内的位移大小相等；第4s内的位移与第7s 内的位移大小相等；第5s 内的位移与第6s 内的位移大小相等又由匀变速直线运动规律可知，第 2s内的位移大小与第 4s内的位移大小之比为 7 :3 ，所以质点在第 2s 内的位移大小与第 7s 内的位移大小之比为7

19、:3 选项B 正确4. 【答案】A【解析】打一次喷嚏大约喷出气体的质量 m = r V ， 由动量定理 F Dt = mv ， 解得F = mv =r Vvr VvDtDt，根据牛顿第三定律可知，打一次喷嚏人受到的平均反冲力大小为 Dt选项A 正确5. 【答案】C【解析】自行车 A 做匀变速直线运动，自行车 Bt做变加速直线运动，选项 A 错误； 0 时刻，11A 的速度为1a tB0 0 ，的速度为a t20 0 ，0 t10 时间内，A 的位移为a t 220 0， B 的位移小于a t 240 0，所以t0 时刻两自行车的间距大于a t 240 0，选项C 正确、B 错误；0 2t0 时

20、间内 A0的速度一直大于 B 的速度，所以两自行车的间距一直增大， 2t 时刻两自行车的速度相等， 相距最远，选项D 错误6. 【答案】DU【解析】要用图示的实验装置测量铷的遏止电压C ，光电管两端应接反向电压，即电源左7端为负极，选项 A 错误；当电源左端为正极时，将滑动变阻器的滑片从图示位置向右滑动的过程中，则电压增大，单位时间内到达 A 极的光电子数量增大，电流增大，当电流达到饱和值后，将不再增大，即电流表读数的变化是先增大，后不变，选项 B 错误；光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，选项 C 错误；由爱因斯坦光电方程： 确7. 【答案】Bhn - h

21、n0= eU1.5hn - hnC ，0= 2eUnC ，解得 03= 0.5nmg，选项 D 正【解析】由对称性知上面第二层的人一只脚对第三层人的压力大小为4；由对称性知第5mg三层中间人一只脚对底层人的压力大小为 47，第三层两侧人一只脚对底层人的压力大小mg为 8； 最 底 层 中 间 两 人 的 一 只 脚 对 水 平 地 面 的 压 力 大 小 为1 5 mg + 7 mg + mg =25=mg500N2 4816，选项B 正确8. 【答案】C【解析】 A 、 B 两个物体在碰撞过程中动量守恒， 所以有p + p= p + p2， 即p = 2kg m/s1121由于在碰撞过程中，

22、不可能有其他形式的能量转化为机械能，只能是系统内物体间机械能相互转化或一部分机械能转化为内能，因此系统的机械能不会增加，所以有p2p2p2p2211+21+22m mm2m122m2m12，所以有 1512 因为题目给出物理情景是“物体 A 与物体pp12m 0 - (1.51eV)，氢原子能发生电离，选项D 错误10. 【答案】ACD【解析】以小球为研究对象，对小球进行受力分析因为力F 的方向始终与轻绳（拉力T ）8垂直，所以利用图解法可得，拉力T 逐渐减小， F 逐渐增大，选项A 正确、B 错误；再以物块 P 为研究对象，根据平衡条件可得，桌面对它的摩擦力等于拉力T ，所以桌面对物块 P

23、的摩擦力逐渐减小，C 正确；对定滑轮进行分析，由于拉力T 逐渐减小，且定滑轮两侧的轻绳张角逐渐增大，根据平行四边形定则可知，定滑轮受到的压力逐渐减小，D 正确11. 【答案】BD【解析】以电梯轿厢为参考系，则小球相对电梯轿厢的初速度v = v - v10= 5m/s，小球相对电梯轿厢上升到最大高度的过程中，有-2 gh1= 0 - v 2，解得 h= 1.25m，距离天花板1Dh = H - h - h1= 0.15m ， 选项 A错误、B正确； 小球上升到最高点所用时间1t = v= 0.6s-h = vt - 1 gt 2g，选项C 错误；小球从抛出到落回电梯轿厢底面的过程有2，解得 t

24、= 1.2s ，则小球落到电梯轿厢底面时的速度v= v- gt = -6m/s，即速度大小为216m/s ，选项D 正确12. 【答案】AD【解析】静止的原子核发生衰变的过程中动量守恒，设Y 的速度大小为 v ，根据动量守恒v =FvE= p 2定律得： Fv = Dv，解得：D ，根据动能和动量关系 k2m 可知，动量相等动能与质量成反比，即Y 原子核的动能与 Z 原子核的动能之比为 F : D ，故 A 正确，B 错误； 由于该反应的过程中释放能量，所以 Y 原子核和 Z 原子核的质量之和比 X 原子核的质量小，故C 错误；由于该反应的过程中释放能量，所以Y 和 Z 的结合能之和一定大于

25、X 的结合能，故D 正确13【答案】（1）5.2（3 分） （2）0.49（3 分）m = k x解 析 ： （ 1） 根 据 mg = kx得50 10-3g， 结 合 图 线 斜 率 得k =0.095 9.80N/m 5.2N/m(（2）根据平衡条件可知，弹簧的拉力等于两细线的合力，根据平行四边形定则及勾股定理F =40 10-3 9.80 )2 +可得30 10-3 9.80 )2N = 0.49Nmfsmd12mfs2l4【答案】 5t5（每空 2 分）15解析：根据电源的频率为 f 可知，相邻两点之间的时间为 f ，6 个连续点的时间间隔为 f ，9fsdmfs11碰撞前两个滑块的

26、速度大小分别为 5、 t ，碰撞前两个滑块的动量大小分别为 5、mdfs12mfs1t碰撞后两滑块的共同速度为 5，总动量大小为515. 解：（1） A 、 B 、C 组成的系统动量守恒，最终 A 、C 同速，设速度均为vAC32mv0v= m 4 v05=v+ 2mvAC （2 分）解得 AC80 （1 分）5v最终 A 、C 的速度均为 80 （1 分）3（2）设C 恰好滑离 B 时C 的速度为3vC ，此时 ABv速度相同均为 40 ，由动量守恒得2mv0= 2m v401+ mvC （2 分）v解得 C= 2 v0 （1 分）16. 解：（1）第一次训练，设乙加速到交接棒时运动时间为t

27、 ，则在甲追击乙过程中有：12s+at 2 0= vt（1 分）t= v = 5.5s代入数据得： t= 1st1； 2= 10sm（不符合实际，乙加速最长时间：a舍去）（1分）x =交接棒时离接力区前端M 点的距离为：12 at 2= 1m（1 分）（2）第二次训练，乙恰好达到与甲相同速度时：v= at乙 （1 分）乙设甲在距离接力区前端为s 时对乙发出起跑口令，则在甲追击乙过程中有：1s + 2at 2乙= vt乙 （1 分）代入数据得： s = 30.25m （1 分）x乙恰好达到与甲相同时速度时的位移： 乙1=at 22乙= 30.25m 20m（1 分）已经出了接力区接棒，两名运动员

28、的交接棒动作没有在20m 的接力区内完成，第二次训练犯规（1 分）N17. 解：（1）对 A 分析，由几何关系可知，拉力T 和支持力 F与水平方向的夹角相等，有A2T cos q = m g （1 分 ）10B对 B 分析，有T = mg （1 分）mA = 2cos q联立可得 mBm=3m得 A（1 分）m gA=T 1（2）对 A 分析，由平衡条件及相似三角形法有O2OO2 A （1 分）对 B 分析，有T = (mB+ m)gC（1 分）21由题意可得O O=3R(O O )2 - R 212（1 分）当O2 AO A =与竖直方向的夹角最大时，有 2=2R（1 分）m=6m解得 A（

29、1 分）对物块C(，根据平)衡条件及胡克定律有kx = mg （1 分）2x =- 1 R其中(2 - 1 Rmg )k =得（1 分）18（1）ACE解析：根据熵原理，自然界自发的宏观过程都具有方向性，总是向分子热运动无序性更大的方向进行，选项 A 正确；分子间距增大时，分子间引力和斥力都减小，且斥力减小得比引力快， 选项 B 错误； 由题意 Q = 300J ， DU = -30J ， 根据 DU = Q + W ， 得到W = -330J ，即气体对外做功330J ，选项C 正确；物体吸收热量，同时对外做功，如二者相等，则内能可能不变，所以气体吸热后温度不一定升高做功和热传递都能改变内能

30、， 所以对气体做功可以改变其内能选项E 正确（2）解：设轮胎内所有气体在 p0温变化：= 1 105 PaV 压强下的体积为 1 ，轮胎漏气过程发生等110p V= pV （2 分）11V = 6 10 -2 m 3 （1 分）1m = V2 =轮胎内剩余的气体质量与原有气体质量之比mV 13（2 分）p V+ np V= p V给轮胎充气过程有 02 n = 100 （2 分 ） 19（1）ACE0011 （3 分）解析：由波形图可知，波长l = 4m ，选项 A 正确；根据波的传播方向可知，波源的起振11v =方向沿 y 轴的负方向，选项B 错误；设波速为v 、周期为T 有lT ，当t =

31、 1.5s 时，质 点 P 运 动 的 总 路 程 为 18cm = 3 A ， 即 质 点 P 第 一 次 到 达 波 峰 ， 于 是33t =T +T = 1.5s44，解得T = 1s ， v = 4m/s ，选项C 正确、D 错误； t = 1.5s 时质点P 第一次到达波峰， t = 2.0s 时质点 P 处于波谷，选项E 正确（2）解：光从光源S 射出经扇形体到达水平面的光路图如图所示n =光由空气射向扇形体，由折射定律，有sin q sin a（1 分）又q = 60 ， g = COD = 60 （1 分）n =光由扇形体射向空气，由折射定律，有故 a = b （1 分 ）sin g sin b（1 分）由几何知识得a + b = 60 ，故a = b = 30 （1 分）解得 n =3 （1 分）v = c =3 c光在扇形体中传播的速度为n33（1 分）由几何关系知AC = AO =R3（1 分）t = AC光在扇形体中传播的时间v= Rc （2 分）12