2020-2021学年湖北武汉部分重点中学高二下期期中考试物理卷(解析版).doc

姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________

题型 得分 评卷人 得分 选择题 填空题 解答题 判断题 计算题 附加题 总分 1. （知识点：功能关系,动量守恒定律）

如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程中木块动能增加了5J，那么此过程中系统产生的内能可能为（）

A．16J B．11.2JC．5.6J D．3.4J 【答案】 ABC 【解析】

试题分析：设子弹的初速度v0，共同速度为v，则由动量守恒定律：mv0=（M+m）v；系统产生的内能

，木块得到的动能为：，变形可得：

，故选项ABC正确。

考点：动量守恒定律；能量守恒定律.

如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点。a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（）

A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B．若a、b两束光从同一介质射入真空过程中，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角 C．在真空中，a光的波长大于b光的波长

D．a光通过玻璃砖的时间大于b光通过玻璃砖的时间 【答案】 BC

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【解析】

试题分析：所有色光在真空传播速度相同，都为3×108m/s故A错误；由题图分析可知，玻璃砖对b束光

的折射率大于对a束光的折射率，由sinC=分析得知，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临

界角．故B正确．b光的折射率大，频率高，由c=λf得知，在真空中，a光的波长大于b光的波长．故C

正确．由得知，a光在玻璃砖中的速度大，a在玻璃中通过的路程还短，所以a光通过玻璃砖的时间

短．故D错误．故选：BC 考点：光的折射定律；全反射；

一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m．P点的振动图象如图乙所示．

在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是（ ）

A． B． C． D． 【答案】 BC 【解析】

试题分析：因为，PQ平衡位置之间的距离为3m，是波长的倍．波若向右传播，P点在平衡位置向

上振动，则Q点处于波峰，则可知Q点的振动图线为B；若波向左传播，P点在平衡位置向下振动，则Q点处于波谷,则可知Q点的振动图线为C；故BC正确． 考点：机械波的图像和振动图像.

一列简谐横波，在t = 0.6 s时刻的图像如图甲所示，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（）

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A．这列波沿x轴正方向传播，波速是 m/s

B．从t = 0.6 s开始，紧接着的Δt = 0.6 s时间内，A质点通过的路程是4 m C．从t = 0.6 s开始，质点P比质点Q早0.4 s到达波峰位置 D．从t = 0.6 s开始，再经0.15s质点Q第一次到达波谷位置 【答案】 ABC 【解析】

试题分析：由A点的振动图线可知t = 0.6 s时刻，质点A向下振动，故波向右传播，波速为：

，选项A正确；因周期T=1.2s，故从t = 0.6 s开始，紧接着的Δt = 0.6 s=

的时间内，A质点通过的路程是2A=4 m，选项B错误；由波的图线可知，t = 0.6 s时刻质点P向上振动，

质点Q向下振动，故质点P比质点Q早到达波峰位置，时间为，选项C正

确；从t = 0.6 s开始，再经考点：波的图线和振动图像. 下列说法正确的是（）

A．光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定

质点Q第一次到达波谷位置，选项D错误；故选ABC.

B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的

C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及双缝和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小 D．光的偏振特征说明光是横波 【答案】 BD 【解析】

试题分析：光在介质中传播的速度与介质和光的频率都有关系，选项A错误；雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的，选项B正确；杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及双缝和屏的距离一

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定时，由于红光的波长大于紫光，根据可知，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相

邻条纹间距大，选项C错误；光的偏振特征说明光是横波，选项D正确；故选BD. 考点：光的干涉；光的偏振；

如图所示，光滑水平地面上静止放置由弹簧相连的木块A和B，开始时弹簧处于原长，现给A一个向右的瞬时冲量，让A开始以速度v0向右运动，若

，则（）

A．当弹簧压缩最短时，B的速度达到最大值 B．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定向右 C．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定小于B的速度 D．当弹簧再次恢复原长时，A的速度可能大于B的速度 【答案】 BC 【解析】

试题分析： A开始压缩弹簧时做减速运动，B做加速运动，当两者速度相等时，弹簧压缩最短，然后B继续做加速运动，A继续做减速运动，所以弹簧压缩到最短时，B的速度不是达到最大，故选项A错误；弹簧压缩到最短时，两者速度相等，然后B继续做加速，A继续做减速运动，直到弹簧恢复原长，此时B的速度达到最大，且大于A的速度，根据动量守恒有：mAv0=mAvA+mBvB，若A的速度方向向左，则mBvB＞mAv0，

动能选：BC.

，可知EKB＞Ek0，违背了能量守恒定律，所以A的速度一定向右．故选项BC正确，D错误．故

考点：动量守恒定律；能量守恒定律.

如图所示为氢原子的能级图。现有大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是（）

A．这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光

B．氢原子由n＝3跃迁到n＝1产生的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应 C．氢原子由n＝3跃迁到n＝2产生的光波长最长 D．这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV 【答案】

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BC 【解析】

试题分析：大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁时，总共可辐射出种不同频率的光，选项

A错误；氢原子由n＝3跃迁到n＝1产生的光的能量为[-1.51eV-(-13.6eV)]=12.09eV，则照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应，选项B正确；氢原子由n＝3跃迁到n＝2产生的光频率最小，故波长最长，选项C正确；这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为从n=3到n=1的跃迁，放出光子的能量为12.09eV ，选项D错误；故选BC. 考点：波尔理论；光电效应.

某放射性元素的原子核内有N个核子，其中有n个质子，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则 ()

A．衰变前原子核有n个中子 B．衰变后新核有(n－3)个质子 C．衰变后新核的核子数为(N－3)

D．衰变前原子核的质量数等于衰变后新核质量数与放出粒子质量数之和 【答案】 BD 【解析】

试题分析：衰变前原子核有（N-n）个中子，选项A错误；原子核发生2次α衰变和1次β衰变，故新核质量数变为（N-8），质子数变为（n-4+1）=（n-3）；故选项B正确，C错误；根据质量数守恒原则，衰变前原子核的质量数等于衰变后新核质量数与放出粒子质量数之和，选项D正确；故选BD. 考点：原子核的衰变.

如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距L=1.0m。物块A以速度vＯ=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B立刻牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v=2.0m/s，AB的速度方向向右。已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数μ=0.45。（设碰撞时间很短，A、B、C均可视为质点，

取10m/s2）

（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；

（2）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围。 【答案】 （1）4m/s （2）【解析】

试题分析：（1）设A、B碰后速度为

①

，由于碰撞时间很短，A、B相碰的过程动量守恒，得

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在A、B向C运动，设与C碰撞前速度为，在此过程中由动能定理，有

②

得A、B与C碰撞前的速度为（2）设A、B与C碰后速度为

得：

由

，则

④

③

，A、B与C碰撞的过程动量守恒

根据碰撞前后动能不增加，

有④⑤式得

⑥（1分）

⑤

据碰后AB与C空间关系由④⑥⑦可得：

，⑦

考点：动量守恒定律；动能定理。

从1907年起，美国物理学家密立根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Uc－ν的图像，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。图中频率ν1、ν2，遏止电压Uc1、Uc2及电子的电荷量e均为已知，求：

(1)普朗克常量h； (2)该金属的截止频率ν0。 【答案】

（1）（2）

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【解析】

试题分析：根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0及动能定理eUc＝Ek得

结合图像知普朗克常量 截止频率 考点：光电效应.

如图所示，光滑的杆MN水平固定，物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，A通过长度为L的轻质细绳与物块B相连，A、B质量均为m且可视为质点。一质量也为m的子弹水平射入物块B后未穿出，若杆足够长，此后运动过程中绳子偏离竖直方向的最大夹角为60°。求子弹刚要射入物块B时的速度大小。

【答案】

【解析】

试题分析：子弹射入木块B的过程，子弹和木块B组成的系统水平方向动量守恒

①

子弹开始射入物块B到绳子偏离竖直方向夹角最大的过程，系统水平方向动量守恒

②

据能量关系可得：

③

解得: ④

考点：动量守恒定律；能量守恒定律.

如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是

，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方

向射向圆柱体．若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？

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【答案】

【解析】

试题分析：根据折射定律

在△OBC中，

可得β＝30°，α＝60°，

所以

考点：光的折射定律.

一列沿x轴传播的简谐横波在t = 0时刻的波的图象如图所示，经0.1 s，质点M第一次回到平衡位置，求：

（1）波传播的速度；

（2）质点M在1.2 s内走过的路程。 【答案】

（1）若波沿x轴正方向传播，v=1m/s；若波沿x轴负方向传播，v=5m/s；（2）若波沿x轴正方向传播，s=0.8m；若波沿x轴负方向传播，s=4m； 【解析】

试题分析：由图像可知，M点的位移大小为振幅的1/2，根据正弦函数关系可知波长

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（1）若波沿x轴正方向传播，

若波沿x轴负方向传播，

（2）若波沿x轴正方向传播，t=1T s=4A=0.8m

若波沿x轴负方向传播，t=5T s=20A=4m 考点：机械波的传播.

如图所示，一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角。此截面所在平面内的一束光线

沿与AB边成θ角（θ＜90°）的方向入射到AB边的中点P处，若要光线进入三棱镜后能直接射到AC边上且能在AC面上发生全反射，则cosθ应满足什么条件？

【答案】

【解析】

试题分析：光由空气射向三棱镜，在AB边上发生折射，折射角为α，由折射定律

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当光由三棱镜射向空气，临界角为C时，发生全反射，所以

①要使光线能入射到AC边上，由几何关系

联立解得

②要使光线能在AC面上发生全反射，应有

由几何关系

联立解得 综上可得

考点：光的折射定律；全反射.

用图甲所示的装置来研究自由落体运动，得到的一条纸带如图图乙所示，O为打下的第一个点，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s。测得O点到各计数点间的距离为：hOA=48.5mm，hOB=193.9mm，hOC=436.5mm，hOD=776.0mm.

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（1）计时器打C点时重物下落的速度vC=_________________ m/s（保留三位有效数字）；

（2）重物自由下落的加速度g测=_________________ m/s2（保留三位有效数字）。

（3）某同学想利用测得的vC、g测的值，以及O、C间的距离h，判断g测h与是否相等，来验证机

械能是否守恒。你认为此方案是否可行？_________________ 。（选填“是”或“否”） 【答案】

（1）2.91； 9.71；（2）否； 【解析】

试题分析：（1）计时器打C点时重物下落的速度

；

（2）重物自由下落的加速度：

；

（3）根据mgh=

mv2得： ，求解重力势能时，g应该取当地的重力加速度，不能取g测．

所以此方案是不可行的

考点：研究自由落体运动。

探究加速度与力的关系装置如图所示。带滑轮的长木板水平放置，细绳通过两光滑滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接，细线与桌面平行．将木块放在靠近打点计时器的一端，缓慢向沙桶中添加细沙，直到木块开始运动，记下木块运动后弹簧秤的示数F，通过纸带求出木块运动的加速度a。将木块放回原处，向沙桶中添加适量细沙，释放木块……，如此重复，获取多组a、F数据。

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（1）关于该实验的操作，以下说法正确的是_________________

A.实验过程中，应先闭合打点计时器开关，再释放小车

B.通过缓慢添加细沙，可以方便地获取多组实验数据

C.每次添加细沙后，需测出沙及沙桶的质量

D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量

（2）某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图所示，正确的是_________________ ；已知图线与横轴的交点为F0，则木块所受的滑动摩擦力大小为_______________________。 【答案】

（1）AB ；（2）B；2F0； 【解析】

试题分析：（1）实验中应该先接通电源后释放纸带，故A正确；通过缓慢添加细沙，可以方便地获取多组实验数据，故B正确；绳子的拉力可以通过弹簧测力计测出，不需要测量砂及沙桶的质量，也不需要保证沙及沙桶的质量远小于木块．故CD错误．故选：AB．

（2）小车所受的拉力等于2倍的弹簧秤拉力，可以直接测量得出，根据牛顿第二定律得，2F-f=ma，解得：

，故正确的图线是B．当弹簧拉力为F0时，小车开始滑动，可知滑动摩擦力f=2F0．

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考点：探究加速度与力的关系。

某同学做测定弹簧劲度系数的实验。他测出了弹簧长度l与对应弹力F的五组数据后，在F-l坐标系中描出了对应的五个点，如图所示。

（1）在图中绘出F-l图线；

（2）由图线求得弹簧的劲度系数k=_______________________N/m.（保留两位有效数字）。 【答案】

（1）如图；（2）80. 【解析】

试题分析：（1）图线如图；（2）由图线求得弹簧的劲度系数：

考点：测定弹簧劲度系数。

牛顿曾经说过一句名言：“我之所以比别人看得远一些，是因为站在巨人的肩膀上”，牛顿所指的巨人可能是（）

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A．爱因斯坦 B．姚明 C．伽利略D．卡文迪许 【答案】 C 【解析】

试题分析：牛顿是物理学史上最伟大的科学家，他的一生对物理学产生了巨大的贡献，在物理学史上，牛顿通过总结伽利略斜面试验的研究成果，分析推理得出牛顿第一定律，所以牛顿所说的巨人是指伽利略．故选：C

考点：物理学史.

关于力与运动的关系，下列说法中正确的是（）

A．物体在恒力的作用下一定做直线运动

B．物体在变力的作用下一定做曲线运动

C．物体在恒力的作用下可能做匀速圆周运动

D．物体在变力的作用下可能做曲线运动 【答案】 D 【解析】

试题分析：物体在恒力的作用下可以做直线运动 ，也可以做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误；物体在变力的作用下可以做直线运动，也可以做曲线运动，选项B错误，D正确；做匀速圆周运动物体的向心力是变力，故物体在恒力的作用下不可能做匀速圆周运动，选项C错误；故选D. 考点：曲线运动.

如图所示，用水平方向的力F将重为G的木块压在竖直的墙壁上，开始时木块保持静止，下列判断中正确的是（）

A．当F增大时，摩擦力将增大 B．当F减小时，摩擦力一定减小 C．当F减小时，摩擦力先不变，后变小 D．当F减小为零时，摩擦力不一定为零

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【答案】 C 【解析】

试题分析：因在竖直方向，墙壁对物体向上的静摩擦力与重力平衡，故当F增大时，摩擦力lA．B对A的

压力大小为

B．细线对小球的拉力大小为C．A对地面的压力大小为(M + m）g D．地面对A有水平向左的摩擦力 【答案】 C 【解析】

试题分析：对小球B受力分析，如图所示：

根据平衡条件，有：，T=mgtanθ；其中，

故：，，故AB错误；对AB整体受力分析，受重力和支持力，相对

地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，为（M+m）g；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故对地面的压力等于（M+m）g，故C正确，D错误；故选：C 考点：共点力的平衡；整体及隔离法.

两个质点A、B放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v – t图象如图所示。对A、B运动情况的分析，下列结论正确的是（）

A．A、B加速时的加速度大小之比为，A、B减速时的加速度大小之比为B．在t = 3 t0时刻，A、B相距最远 C．在t = 5 t0时刻，A、B相距最远

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D．在t = 6 t0时刻，A、B相遇 【答案】 D 【解析】

试题分析：A加速时的加速度：；B加速时的加速度：，故A、B加速时的加速度大小

之比为10:1；A减速时的加速度：；B减速时的加速度：，A、B减速时的加速度

大小之比为1:1；选项A错误；由图线可知，当两个物体的速度相等时，两物体相距最远，故选项BC错误；在t = 6 t0时刻，两物体的位移均为考点：v-t图线；追击及相遇问题.

如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为（）

，此时A、B相遇，选项D正确；故选D.

A．mg，竖直向上 B．mgC．mgtanθ，水平向右 D．mg【答案】 D 【解析】

试题分析：根据小球A的受力情况可知，小车的加速度大小a=gtanθ，方向水平向右；则对物体B所受的摩擦力f=ma=mgtanθ，小车对物体B的支持力为mg，方向向上，则小车对物块B产生的作用力的大小

，方向为斜向右上方，故选D.

考点：牛顿第二定律的应用.

一质点沿x轴做简谐运动，其振动图象如图所示．在1.5s～2s的时间内，质点的速度v、加速度a的大小的变化情况是（）

，斜向左上方 ，斜向右上方

A．v变小，a变大 B．v变小，a变小

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C．v变大，a变小 D．v变大，a变大 【答案】 A 【解析】

试题分析：由振动图线可知，质点在1.5s～2s的时间内向下振动，故质点的速度越来越小，位移逐渐增大，回复力逐渐变大，加速度逐渐变大，故选项A正确。

考点：振动图线；简谐振动.

如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面(O为圆心)，折射率为。有一束平行光以45°

的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，则圆柱体AB面上有光线出射的部分占AB表面的比例为（）

A．1:4B．1:3 C．2:3D．1:2 【答案】 D 【解析】

试题分析：从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律有：

，解得：r=30°

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从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，有：sinC＝；代入数据得：

C=45°；△PQO中∠α=180°-90°-C-r=15°，所以能射出的光线区域对应的圆心角β=90°-α-r=45°，能射出光线的部分占AB面的比例为：45°:90°=1:2，故选D.

考点：光的折射定律；全反射.

关于光电效应的规律，下列说法中正确的是（）

A．发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多

B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比

C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 s

D．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生 【答案】 A 【解析】

试题分析：发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内打到金属上的光子个数增加，则从金属内逸出的光电子数目增多，选项A正确；光电子的最大初动能跟入射光强度无关，随入射光的频率增大而增大，选项B错误；发生光电效应的反应时间一般都不超过10－9 s，选项C错误；只有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能产生，选项D错误；故选A.

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考点：光电效应.

如图所示，在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，Q点处为一竖直的墙壁。小球A与小球B发生弹性碰撞后两小球均向右运动，小球B与墙壁碰撞后原速率返回并与小球A在P点相遇，

，则两小球质量之比

为（）

A．7:5 B．4:3 C．2:1D．5:3 【答案】 D 【解析】

试题分析：设碰撞完后AB的速度大小分别为v1、v2，经时间t两球再次相碰，则由几何关系可知：

，则v2=5v1；由动量守恒定律可知：

，由能量关系可知：

，联立解得：

考点：动量守恒定律；能量守恒定律.

；故选D.

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