【導讀】河北省保定市定州市2021-2021學年高二（下）期末物理試卷。A．伽利略認為在同一地點，重的物體和輕的物體下落快慢不同。B．伽利略猜想運動速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證。C．伽利略通過數(shù)學推演并用小球在斜面上運動，驗證了位移與時間的平方成正比。2．在物理學的重大發(fā)現(xiàn)中科學家們創(chuàng)造出了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學假說法等等．以下關(guān)于所用物理學研究方法的。B．根據(jù)速度定義式v=，當△t非常非常小時，就可以用表示物體在t時刻的瞬時。說明玻璃瓶發(fā)生形變，該實驗采用放大的思想。B．A、B兩物體達到最大高度所用時間之比為1：sinα。B．vm可為許多值，與a1、a2的大小有關(guān)。定時，彈簧測力計示數(shù)為F1，現(xiàn)由靜止釋放后，木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時彈簧測力計的示。C．根據(jù)功能原理可知，乙同學要想推動細繩，必須用較大的力

　　

【正文】 免兩車相撞，甲、乙兩車在勻速行駛時的距離至少為多少？ 【分析】 利用速度位移時間公式求的甲的減速位移，乙先做勻速后做減速，根據(jù)運動學公式求的已通過的位移，根據(jù)位 移關(guān)系即可判斷 【解答】 解：設甲車減速到零時行駛的距離為 x 甲 ，則由運動學公式可得： x 甲 = 設乙車減速到零時行駛的距離為 x 乙 ，則由運動學公式可得： x 乙 =v0t+ 要避免兩車相撞，則兩車在勻速行駛時的距離至少應為： △ x=x 乙 ﹣ x 甲 以上三式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)可得： △ x=75m． 答：要避免兩車相撞，甲、乙兩車在勻速行駛時的距離至少為 75m 【點評】 解決本題關(guān)鍵抓住剛好不相撞的臨界條件：速度相等，并運用速度公式和位移公式，以及位移關(guān)系求解 五、選做題 [物理 選修 33] 21．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài) a 沿 abc 變化到狀態(tài) c，吸收了 340J 的熱量，并對外做功 120J．若該氣體由狀態(tài) a 沿 adc 變化到狀態(tài) c 時，對外做功 40J，則這一過程中氣體 吸收 （填 “吸收 ”或 “放出 ”） 260 J 熱量． 【分析】 氣體是由狀態(tài) a 沿 abc 變化到狀態(tài) c，還是由狀態(tài) a 沿 adc變化到狀態(tài) c，理想氣體增加的內(nèi)能是一樣的，有第一個過程結(jié)合熱力學第一定律可求出內(nèi)能的增加量；再由熱力學第一定律即可計算出第二個過程需要吸收的熱量的多少． 【解答】 解：一定質(zhì)量的理想 氣體由狀態(tài) a 沿 abc變化到狀態(tài) c，吸收了 340J 的熱量，并對外做功 120J，由熱力學第一定律有： △ E=Q+W=340﹣ 120=220J，即從 a 狀態(tài)到 c 狀態(tài)，理想氣體的內(nèi)能增加了 220J；若該氣體由狀態(tài) a 沿 adc變化到狀態(tài) c時，對外做功 40J，此過程理想氣體的內(nèi)能增加還是 220J，所以可以判定此過程是吸收熱量，由熱力學第一定律有：△ E=Q+W，得 Q=△ E﹣ W=220+40=260J． 故答案為：吸收， 260 【點評】 該題考查了熱力學第一定律的應用．知道改變物體的內(nèi)能有兩種方式，一是對物體做功，一是 熱傳遞；應用熱力學第一定律是，吸熱 Q 為正，放熱 Q 為負；對內(nèi)做功 W 為正，對外做功 W 為負． 22．如圖所示，水平放置的圓筒形氣缸與一裝有水銀的 U 形管相連，氣缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開始時 U 形管兩臂中水銀面齊平，活塞處于靜止狀態(tài)，此時氣體體積為400mL．若用力 F緩慢向左推動活塞，使活塞向左移動一段距離后， U 形管兩臂中的高度差 為 25cm，已知外界大氣壓強為 750 毫米汞柱，不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，試回答下列問題： ①簡要說明氣缸內(nèi)氣體對活塞的壓力是怎樣產(chǎn)生的； ②活塞移動過程中， 氣體內(nèi)能如何變化？ ③求活塞移動后氣體的體積． 【分析】 （ 1）大量氣體分子不斷碰撞活塞，從而對活塞產(chǎn)生持續(xù)的壓力； （ 2）氣體溫度不變，內(nèi)能不變； （ 3）氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解 P1V1=P2V2． 【解答】 解；（ 1）大量氣體分子不斷碰撞活塞，從而對活塞產(chǎn)生持續(xù)的壓力 （ 2）氣體做等溫變化，內(nèi)能不變 （ 3） P1=P0=750mmHg V1=400mL P2=100mmHg 氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律 P1V1=P2V2 答： ①大量氣體分子不斷碰撞活塞，從而對活塞產(chǎn)生持續(xù)的壓力； ②活塞移動過程中，氣體內(nèi)能不變； ③活塞移動后氣體的體積 300mL． 【點評】 此題考查壓力壓強和氣體內(nèi)能大小因素，需要記憶的知識，再利用氣體狀態(tài)方程時注意分析初末狀態(tài)的壓強、體積和溫度． 選擇題 [物理 選修 34] 23． A．單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期與單擺的擺長無關(guān) B．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 C．在光的雙縫干涉實 驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄 D．光纖通信的工作原理是全反射，光纖通信具有容量大、抗干擾性強等優(yōu)點 E．用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振 【分析】 受迫振動的頻率有驅(qū)動力的頻率決定；變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場；條紋間距公式 ；用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了薄膜干涉． 【解答】 解： A、單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期有驅(qū)動力的周期決定，與單擺的固有周期無關(guān)，故與擺長無關(guān)，故 A正確； B、變化的 電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場；均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場；故 B 錯誤； C、在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，根據(jù)條紋間距公式 ，波長變短，故則干涉條紋間距變窄，故 C 正確； D、光纖通信的工作原理是全反射，光纖通信具有容量大、抗干擾性強、衰減小等優(yōu)點，故D 正確； E、用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了薄膜干涉，故 E 錯誤； 故選： ACD． 【點評】 本題考查了受迫振動、麥克斯韋電磁場理論、雙縫干涉、光纖通信等；知識點多 ，難度小，關(guān)鍵是多看書，記住相關(guān)知識點． 24．若波向右傳播，零時刻剛好傳到 B 點，且再經(jīng)過 ， P 點也開始起振，求： ①該列波的周期 T； ②從 t=0 時刻起到 P 點第一次達到波峰時止， O 點對平衡位置的位移 y0及其所經(jīng)過的路程S0各為多少？ （ 2）若該列波的傳播速度大小為 20m/s，且波形中由實線變成虛線需要經(jīng)歷 時間，則該列波的傳播方向如何？ 【分析】 （ 1） ①波向右勻速傳播，根據(jù)傳播距離 x=6m，時間 t=，求出波速，由圖讀出波長，求出周期． ②當圖示時刻 x=﹣ 處的振動傳到 P 點時， P 點第一次達到波峰．根據(jù)波形的平移求出從 t=0 時刻起到 P 點第一次達到波峰時所經(jīng)歷的時間，分析 O 點的位移，求解路程． （ 2）由波速和時間求出波傳播的距離，研究與波長的關(guān)系，根據(jù)波形的平移確定波的傳播方向． 【解答】 解：由圖象知， λ=2m， A=2cm． （ 1）若波向右傳播，則 ①波速 v= =10m/s，由 v= 得： T= ②當圖示時刻 x=﹣ 處的振動傳到 P 點時， P 點第一次達到波峰，此過程波傳播的距離s= 則由 t=0 到 P 點第一次到達波峰為止，經(jīng)歷的時間 △ t= ==3 T． 故 O 點在 t=0 時的振動方向沿 y 軸正方向，經(jīng)過 △ t=3 T 時間， O 點振動到波谷，位移 y0=﹣ 2cm 經(jīng)過的路程 S0= 4A=． （ 2）若波速 v=20m/s，時間 t=，則波沿 x軸方向傳播的距離為 x=vt==（ 5+ ） λ 根據(jù)波形的平移可知，波沿 x軸負方向傳播． 答：（ 1）若波向右傳播， ①該列波的周期 T=； ②從 t=0 時刻起到 P 點第一次達 到波峰時止， O 點對平衡位置的位移 y0及其所經(jīng)過的路程 S0各是﹣ 2cm、 ． （ 2）波沿 x軸負方向傳播． 【點評】 本題是知道兩個時刻的波形研究波傳播的距離、波速、周期的問題．第（ 2）問可以根據(jù)波的周期性，運用數(shù)學知識列出通項式，再確定波的傳播方向． 選擇題 [物理 選修 35] 25． A．玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜實驗規(guī)律 B．原子核內(nèi)部某個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從原子核中發(fā)射出 來，這就是 β衰變 C．鈾核裂變的核反應為 D．紫外線照射到金屬鋅板表面時能夠光電效應，則當增大紫外線的照射強度時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動能也隨之增大 E．質(zhì)子、中子、 α粒子的質(zhì)量分別為 m m m3．質(zhì)子和中子結(jié)合成一個 α粒子，釋放的能量是（ 2m1+2m2﹣ m3） C2 【分析】 玻爾并不是第一次提出量子觀念，但是第一次將量子觀念引入原子領域；原子核中發(fā)射出來電子，屬于 β衰變； 裂變的核反應必須有中子去轟擊；光電效應現(xiàn)象中，當增大入射光的照射強度時，光電子的最大初動能 不變，而光電子數(shù)目增多； 根據(jù)質(zhì)能方程 △ E=△ mC2，即可求出釋放的能量． 【解答】 解： A、玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地解釋了氫原子光譜實驗規(guī)律，但局限性，只能解釋氫原子光譜，故 A正確； B、原子核內(nèi)部某個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從原子核中發(fā)射出來，這就是 β衰變，故 B 正確； C、鈾核裂變的核反應為： ，故 C 錯誤； D、光電子的最大初動能隨入射光的增大而增大，與光的強度無關(guān)，故 D 錯誤； E、根據(jù)質(zhì)能方程 △ E=△ mC2，可知 ：釋放的能量是（ 2m1+2m2﹣ m3） C2，故 E 正確． 故選： ABE． 【點評】 考查玻爾原子理論的意義，注意其局限性，理解三種衰變及其之間的區(qū)別，知道裂變反應與聚變反應的不同，掌握光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，但不成正比，最后理解質(zhì)能方程的含義． 26．，外力做功 W=．已知小車上表面 AC 部分為光滑水平面， CB 部分為粗糙水平面，CB 長 L=1m，滑塊與 CB 間的動摩擦因數(shù) μ=．現(xiàn)將滑塊由靜止釋放，設滑塊與車的 B 端碰撞時機械能無損失，滑塊在 AC 段離開彈簧．滑塊在車上 往復運動后，最終停在車上的某個位置，求該位置距 B 端多遠？（ g取 10m/s2） 【分析】 釋放滑塊后，彈簧對滑塊做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為滑塊的動能，由機械能守恒定律可以求出滑塊的速度． 滑塊與車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出它們的共同速度． 由能量守恒定律求出滑塊在車上滑行的距離． 【解答】 解：由功能關(guān)系得： Ep=W= 對滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)，由機械能守恒得： Ep= mv02 解得： v0=5m/s 滑塊與車組成的系統(tǒng)動量守恒，則得： mv0=（ M+m） v， 解得：車與滑塊的共同速度 v=1m/s，方向水平向右， 對車與滑塊組成的系統(tǒng)，設滑塊在粗糙的水平面上滑行的路程是 s，由能量守恒定律得： μmgs= mv02﹣ （ M+m） v2 解得： s= =， 滑塊在粗糙的水平面上滑行的路程是 ， CB 長 L=1m， x=﹣ 2 1=，即滑塊將停在車上 CB 的中點距 B 端 處 答：滑塊停在車上的位置離 B 端 ． 【點評】 分析清楚物體運動過程，應用動能定理、能量守恒定律、動量守恒定律即可 正確解題．