（2019）新人教版高中物理选择性必修第三册高二下学期期末模拟考试题4（光、热、波、原子、动力学）（解析版）.doc

1、2020-2021高二下学期期末模拟考试题4（光、热、波、原子、动力学）时间：75分钟满分：100分一、选择题：本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，每小题4分；第710题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1下列说法不正确的是 ()A物体吸收一定频率的电磁波，可能辐射不同频率的电磁波B放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态无关C结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定D铀裂变反应中，如果铀块体积不够大，链式反应不能继续2. 如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放

2、在一起，保持平衡。下列说法正确的是() A石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B石块c对b的支持力一定等于b受到的重力C石块c受到水平桌面向左的摩擦力D石块c对b的作用力一定竖直向上3若以表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：NAm其中 (B)A和都是正确的B和都是正确的C和都是正确的D和都是正确的4如图所示，有一固定的圆筒形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的理想气体，当活塞处于位置a时，筒内气体压强等于外界大气压，当活塞在外力作用下由位置a移动到位置b的过程中，

3、下列说法正确的是 ()A由于是绝热容器，筒内气体与外界没有热传递，则筒内气体温度不变，分子的平均动能不变B气体压强增大C气体分子的平均动能减小D筒内气体的密度增大5.质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做简谐运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s，起振后0.3s此质点立即停止运动，再经过0.1s后的波形图为 ()6如图所示，在空气中有一直角棱镜ABC，A30，一束单色光从AB边射入棱镜，入射角为45，垂直于BC边射出，则该棱镜的折射率为 ()A.B.C1.5D7.如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在Q点，P为O点正下方

4、一点，OP间的距离等于橡皮筋原长。在P点固定一极小的光滑圆环，橡皮筋穿过圆环。现对小球施加一个力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是()A小球在从Q向P运动的过程中，力F的方向始终跟橡皮筋垂直B小球在从Q向P运动的过程中，力F的方向始终水平向右C小球在从Q向P运动的过程中，力F逐渐增大D小球在从Q向P运动的过程中，力F先变大后变小8如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有 ()A电子轨道半径减小，动能要增大B氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C由

5、n4能级跃迁到n1能级时发出光子的频率最小D金属钾的逸出功为2.21eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条9一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的是 ()A波沿x轴负方向传播，波速为5m/sB波沿x轴正方向传播，波速为5m/sC若某时刻质点M到达波谷处，则质点P一定到达波峰处D从图示位置开始计时，在2.2s时刻，质点P的位移为20cm10.如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t0时刻P在传送带左端具有速度v2

6、，P与定滑轮间的绳水平，tt0时刻P离开传送带不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是()二、非选择题：本题共5小题，共52分。11(6分) 某同学在“用双缝干涉实验测光的波长”实验中。已知双缝间距离为d，双缝到毛玻璃屏间距离为L，实验时先移动测量头(如图A所示)上的手轮，把分划线对准最左边的第1条明条纹中心(如图B所示)，并记下游标卡尺的读数x1，然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第7条明条纹中心并记下游标卡尺的读数x7。则实验中所用单色光的波长为(用字母d、L、x1、x7表示)；如果测量头中的分划线与干涉条纹不在同一方向上，如图C所示，则在这种情况下

7、波长的测量值_实际值。(填“大于”“小于”或“等于”)12(6分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧按如图甲连接起来进行探究(1)某次测量如图乙所示，指针示数为_cm.(2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如下表所示用表中数据计算弹簧的劲度系数为_ N/m(重力加速度g10 m/s2)由表中数据_(填“能”或“不能”)计算出弹簧的劲度系数钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.3613. (10分) 两个氘核以相等的动能Ek0.5MeV相向运动并发生正碰，产生一个

8、中子和一个氦核。已知氘核的质量mD2.0136u，氦核的质量mHe3.0150u，中子的质量mn1.0087u，阿伏伽德罗常数NA6.01023mol1。(1u对应的能量为931.56MeV) (1)写出核反应方程。(2)求该过程释放的核能。(3)求中子和氦核的动能。(4)若共有1kg的氘完全反应，求放出的总能量。14(12分) (2020河南鹤壁二模)4100 m接力赛是田径比赛中一个激烈的比赛项目。甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲

9、在接力区前s013.5 m处做了标记，并以v9 m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒。已知接力区的长度L20 m，求：(1)此次练习中乙在接棒前加速度a的大小；(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离；(3)某次训练中标记处到接力区前端的距离为s012 m，甲以8 m/s的速度匀速运动，而乙在接力区的前端听到口令时起跑，且从静止开始匀加速的最大速度可达6 m/s，并可以维持这个速度较长的时间，要使甲、乙能在接力区内完成交接棒，且比赛成绩最好，则乙在接棒前加速阶段的加速度大小应为多少？15(18分)(2021八省

10、联考辽宁卷)某民航客机在一万米左右高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压强之比为41。机舱内有一导热汽缸，活塞质量m2 kg、横截面积S10 cm2，活塞与汽缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，汽缸如图a所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距l18 cm；客机在高度h处匀速飞行时，汽缸如图b所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距l210 cm。汽缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图c所示，地面大气压强p01.0105 Pa，地面重力加速度g10 m/s2。(1)判断汽缸内气体由图a状态到图b状态的过程是吸热还是放热，并说明原因；(2)求高度h

11、处的大气压强，并根据图c估测出此时客机的飞行高度。2020-2021高二下学期期末模拟考试题4参考答案（光、热、波、原子、动力学必修一部分）时间：75分钟满分：100分一、选择题：本题共10小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，每小题4分；第710题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1下列说法不正确的是 ()A物体吸收一定频率的电磁波，可能辐射不同频率的电磁波B放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态无关C结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定D铀裂变反应中，如果铀块体积不够大，链式反应不能

12、继续答案：C解析当原子吸收能量后，从基态跃迁到n2的激发态，由于不稳定，从n2的激发态向基态跃迁时，可能辐射不同频率的电磁波，故A正确；放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态无关，故B正确；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C错误；裂变反应中，必须达到临界体积，链式反应才能继续，故D正确。本题选择不正确的，故选C。2. 如图所示，一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起，保持平衡。下列说法正确的是() A石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力B石块c对b的支持力一定等于b受到的重力C石块c受到水平桌面向左的摩擦力D石块c对b的作用力一定竖直向

13、上答案D解析石块b对a的支持力与a对b的压力是一对相互作用力，故A错误；石块c对b的支持力与其对b的静摩擦力的合力大小等于a与b的重力之和，故B错误；以三个石块组成的整体为研究对象，由平衡条件可知石块c不会受到水平桌面的摩擦力，故C错误；以a、b组成的整体为研究对象，根据平衡条件，则石块c对b的作用力与a、b整体的重力平衡，故石块c对b的作用力一定竖直向上，D正确。3若以表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：NAm其中 (B)A和都是正确的B和都是正确的C和都是正确的D和都是

14、正确的答案:B解析由NA，故对，因水蒸气为气体，水分子间的空隙体积远大于分子本身体积，即VNA，不对，而 ，也不对，故B项正确。4如图所示，有一固定的圆筒形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的理想气体，当活塞处于位置a时，筒内气体压强等于外界大气压，当活塞在外力作用下由位置a移动到位置b的过程中，下列说法正确的是 ()A由于是绝热容器，筒内气体与外界没有热传递，则筒内气体温度不变，分子的平均动能不变B气体压强增大C气体分子的平均动能减小D筒内气体的密度增大答案：C解析活塞从a到b的过程中，气体体积增大，对外做功，WQU，W0，Q0，则Uv乙，所以在完成交接棒时甲跑过的距离越长，成绩越好。因此应当

15、在接力区的末端完成交接，且乙达到最大速度v乙。设乙的加速度为a，加速的时间为：t1，在接力区的运动时间为：t2，所以有：Latv乙(t2t1)，代入数据解得：a4.5 m/s2，即乙在接棒前加速阶段的加速度大小为4.5 m/s2。15(18分)(2021八省联考辽宁卷)某民航客机在一万米左右高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压强之比为41。机舱内有一导热汽缸，活塞质量m2 kg、横截面积S10 cm2，活塞与汽缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，汽缸如图a所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距l18 cm；客机在高度h处匀速飞行时，汽缸如图b所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距l

16、210 cm。汽缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图c所示，地面大气压强p01.0105 Pa，地面重力加速度g10 m/s2。(1)判断汽缸内气体由图a状态到图b状态的过程是吸热还是放热，并说明原因；(2)求高度h处的大气压强，并根据图c估测出此时客机的飞行高度。答案(1)吸热，原因见解析(2)0.24105 Pa10000 m解析(1)根据热力学第一定律UWQ，由于由图a状态到图b状态，汽缸内气体体积膨胀，对外做功，而温度保持不变，内能保持不变，因此该过程吸热。(2)初态汽缸内气体的压强p1p01.2105 Pa气体发生等温变化，根据玻意耳定律有p1l1Sp2l2S可得p20.96105 Pa又因为机舱内外气体压强之比为41因此舱外气体压强p2p20.24105 Pa对应图c可知飞行高度为10000 m。