【解析】黑龍江省綏化市安達市第七中學2019-2020學年高二下學期期末考試物理試題

物理試卷一、單選題1.下列說法正確的是（）A.醫(yī)療上的內窺鏡利用了光的全反射原理B.驗鈔機是利用紅外線特性工作的C.相對論指出：在不同的慣性參考系中光速是不相同的D.麥克斯韋提出光是一種電磁波并通過實驗證實了電磁波的存在【答案】A【解析】【詳解】A．醫(yī)療上的內窺鏡利用了光的全反射原理，A正確；B．驗鈔機是利用紫外線的特性工作的，B錯誤；C．相對論指出：在不同的慣性參考系中光速是相同的，C錯誤；D．麥克斯韋提出光是一種電磁波，赫茲通過實驗證實電磁波存在，D錯誤。故選A。2.如圖所示，MM’是空氣與某種介質的界面，一條光線從空氣射入介質的光路如圖所示，那么根據(jù)該光路圖做出下列判斷中正確的是（）A.該介質的折射率為B.光在介質中的傳播速度（c真空中光速）C.光線從空氣斜射向介質時有可能發(fā)生全反射D.光線由介質斜射向空氣時全反射的臨界角小于45°【答案】B【解析】【詳解】A．由圖可知，該介質的折射率A錯誤；B．光在介質中的傳播速度B正確；C．光線從空氣斜射向介質時，是從光疏介質射向光密介質，不可能發(fā)生全反射，C錯誤；D．光線由介質斜射向空氣時全反射的臨界角大于45°，D錯誤。故選B。3.如圖為一列在均勻介質中傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，若已知波源在坐標原點O處，波速為2m/s，P、Q分別是平衡位置為4m和7m處的兩質點，則（）A.此時刻質點P速度最小B.P點振幅比Q點振幅小C.此時刻質點Q的加速度最大D.從此時刻開始計時，質點Q的位移表達式為y=5sinπt【答案】C【解析】【詳解】A．圖示時刻，P點恰好經(jīng)過平衡位置，因此速度最大，A錯誤；B．P點振幅和Q點振幅都是5cm，B錯誤；C．圖示時刻，Q點恰好在負的最大位移處，加速度為正向最大值，C正確；D．由圖可知，波長振動周期從此時刻開始計時，質點Q的位移表達式為D錯誤。故選C。4.如圖所示，一質量為2kg的物體放在光滑的水平面上，原來處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用與水平方向成60°角的恒力F=10N作用于物體上，歷時5s，則（）A.力F對物體的沖量大小為25N·sB.力F對物體的沖量大小為50N·sC.物體的動量變化量為50kg·m/sD.物體所受重力的沖量大小為0【答案】B【解析】【詳解】AB．力F對物體的沖量大小A錯誤，B正確；C．物體所受合外力的沖量根據(jù)動量定理，物體的動量變化量為25kg·m/s，C錯誤；D．這段時間內重力的沖量大小D錯誤。故選B。5.如圖所示，是波爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能級示意圖，一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當它們自發(fā)地躍遷到較低能級時，以下說法正確的是（）A.所輻射的光子的頻率最多有6種B.由n=4躍遷到n=1時發(fā)出光子的頻率最小C.從高能級向低能級躍遷時電子的動能減小、原子的勢能增加、原子的總能量減小D.金屬鉀的逸出功為2.21eV，能使金屬鉀發(fā)生光電效應的光譜線有2條【答案】A【解析】【詳解】A．一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，所輻射的光子的頻率最多有種，故A正確；B．由n=4躍遷到n=1時放出能量最多，則發(fā)出光子的頻率最大，故B錯誤；C．從高能級向低能級躍遷時靜電力對電子做正功，則電子的動能增大、原子的勢能減小、原子的總能量減小，故C錯誤；D．根據(jù)，則有，，，金屬鉀的逸出功為2.21eV，所以能使金屬鉀發(fā)生光電效應的光譜線有4條，故D錯誤。故選AUc與入射光頻率的關系，描繪出圖乙中的圖象，由此算出普朗克常量h。電子電量用e表示，下列說法正確的是（）A.入射光的頻率增大，為了測遏止電壓，則滑動變阻器的滑片P應向M端移動B.增大入射光的強度，光電子的最大初動能也增大C.由Ucv圖象可求普朗克常量表達式為D.當電流表A中存在電流時，電流的方向通過電流表向上【答案】C【解析】【詳解】A．入射光的頻率增大，出射光電子的初動能增大，為了測遏止電壓，則滑動變阻器的滑片P應向N端移動，才能使加在光電管上的反向電壓增大，A錯誤；B．根據(jù)光電效應方程①可知，光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，因此增大入射光的強度，光電子的最大初動能不變，B錯誤；C．根據(jù)動能定理②而逸出功③由①②③聯(lián)立可得C正確；D．由于從金屬板內逸出的是電子，因此當回路有電流時，電流方向通過電流表向下流動，D錯誤。故選C。7.下列敘述中符合史實的是（）A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了陰極射線，并指明其本質為帶負電的粒子流B.盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的現(xiàn)象，提出了原子的能級假設C.玻爾理論可以很好地解釋氦原子的光譜D.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，這個現(xiàn)象說明原子核具有復雜結構【答案】AD【解析】【詳解】A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了陰極射線，并通過它在電場和磁場中發(fā)生偏轉，證明了該射線是帶負電的粒子流，并測出的它的比荷，A正確；B．盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的現(xiàn)象，提出了原子的核式結構模型，B錯誤C．玻爾理論可以很好地解釋氫原子的光譜，C錯誤；D．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，這個現(xiàn)象說明原子核具有復雜結構，D正確。故選AD。8.對下列各原子核變化的方程，表述正確的是（）A.是α衰變B.是β衰變C.是核裂變?反應D.是核裂變反應【答案】D【解析】【詳解】A．是原子核的人工轉變，A錯誤；B．是輕核聚變反應，B錯誤；C．是α衰變，C錯誤；D．是重核裂變反應，D正確。故選D。9.居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，有些含有鈾、釷的巖石會釋放出放射性氣體氡。人們若經(jīng)常處于高濃度氡環(huán)境中，氡會經(jīng)呼吸進入人體并停留于呼吸道中進行放射性衰變，放出、、射線。這些射線會導致細胞發(fā)生癌變，引發(fā)肺癌、白血病及呼吸道等方面的疾病。下列說法正確的是（）A.鈾衰變?yōu)殡币?jīng)過4次衰變和2次衰變B.經(jīng)過一個半衰期后，10個氡原子變?yōu)?個氡原子核C.放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的負電子說明氡原子核中含有電子D.當發(fā)現(xiàn)人體吸入氡后，可以通過降低人體周圍的溫度來增加氡原子的半衰期，從而減少衰變對人體的傷害【答案】A【解析】【詳解】A．鈾衰變?yōu)殡钡乃プ兎匠谈鶕?jù)質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得解得，A正確；B．半衰期是大量粒子滿足統(tǒng)計規(guī)律，對于有限個粒子不滿足半衰期的規(guī)律，B錯誤；C．放射性元素發(fā)生衰變時所釋放的負電子是原子核內，中子放出電子變成質子，原子核中不含有電子，C錯誤；D．某種元素的半衰期非常穩(wěn)定不受外界物理、化學變化的影響，不隨溫度改變而改變，D錯誤。故選A。二、實驗題10.小明同學利用如圖所示裝置驗證動量守恒定律。實驗步驟如下：①將光電門1、2分別固定在氣墊導軌左右兩側，打開電源，調節(jié)氣墊導軌水平；②將兩個寬度均為d的擋光片分別安裝在甲、乙兩滑塊上；③把兩個滑塊用細線連接，中間夾一被壓縮的彈簧；④燒斷細線，觀察滑塊兩滑塊的運動情況；⑤當滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，分別用光電計時器測得光線被甲、乙兩擋光片遮住的時間t1、t2；⑥分別求出相互作用前后的總動量，進行比較。根據(jù)實驗步驟，回答下列問題：(1)為了完成實驗，還需要的測量工具有_____（填選項前的字母代號）A．毫米刻度尺B．游標卡尺C．天平D．秒表(2)寫出還需要測量的物理量和符號_____；(3)實驗所要驗證的表達式為_____?！敬鸢浮?1).C(2).測出兩滑塊的質量m1、m2(3).或或【解析】【詳解】(1)[1]由于驗證動量守恒，只測量質量和速度，而速度用光電門測出時間可求，因此還要用天平稱出兩個滑塊的質量，其它儀器不用，故選C。(2)[2]稱出兩個滑塊的質量分別為m1、m2。(3)[3]根據(jù)動量守恒定律由于因此該也可寫成三、計算題11.光滑的水平面上，一玩具小火箭水平固定在小車上，火箭（包括燃料）和小車的總質量為M=2kg，火箭中裝有m=0.5kg的燃料。若點火后燃氣均勻噴出，且每秒噴出燃料的質量為0.1kg，已知燃氣噴出時相對地的速度為v0=15m/s，求：(1)小車的最終速度；(2)燃料完全噴出前的瞬間小車的加速度?！敬鸢浮?1)5m/s；(2)【解析】【詳解】(1)燃氣全部噴出后小車的速度為，根據(jù)動量守恒定律解得(2)燃氣噴出過程對燃氣，有解得根據(jù)牛頓第三定律火箭的質量根據(jù)牛頓第二定律解得12.如圖，光滑軌道abcd固定在豎直平面內，ab水平，bcd為半圓，在b處與ab相切。在直軌道ab上放著質量分別為mA=2kg、mB=1kg的物塊A、B（均可視為質點），用輕質細繩將A、B連接在一起，且A、B間夾著一根被壓縮的輕質彈簧（未被拴接）。軌道左側的光滑水平地面上停著一質量M=2kg的小車，小車上表面與ab等高?，F(xiàn)將細繩剪斷，之后A向左滑上小車，B向右滑動且恰好能沖到圓弧軌道的最高點d處，已知圓形軌道的半徑R=0.32m。已知A與小車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，g取10m/s2，求(1)A、B離開彈簧瞬間的速率vA、vB；(2)初始時彈簧的彈性勢能；(3)若A恰好沒滑出小車，則小車的車長L是多少？【答案】(1)；(2)；（3）【解析】【詳解】（1）設B經(jīng)過d點時速度，在d點解得由機械能守恒定律解得設彈簧恢復到自然長度時A、B的速度分別為，由動量守恒定律解得（2）由能量關系可得（3）A恰好能滑到小車左端，其共同速度為v，由動量守恒定由能量關系可得四、填空題13.如圖所示，是一演示波的衍射的裝置，S為在水面上振動的波源，M、N是水面上的兩塊擋板，其中N板可以移動，兩板中有一狹縫，此時測得圖中A處水沒有振動，為了使A處的水也能發(fā)生振動，則可以使M、N兩板的間距_____（填“變大”或“變小”）?！敬鸢浮繙p小【解析】【詳解】當狹縫越窄時，越容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，顯然由于檔板存在，波不能直接傳到A點，只有當M、N兩板的間距變小時，水波才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，傳播到A點，使A處的水發(fā)生振動。14.如圖1所示，可以采用雙線擺和光電計數(shù)器測定當?shù)氐闹亓铀俣?，已知每根懸線長為d，兩懸點間相距s，金屬小球半徑為r，AB為光電計數(shù)器?，F(xiàn)將小球垂直于紙面向外拉動，使懸線偏離豎直方向一個較小的角度并由靜止釋放，同時啟動光電計數(shù)器，當小球第一次經(jīng)過圖中虛線（光束）位置O時，由A射向B的光束被擋住，計數(shù)器計數(shù)一次，顯示為“1”，同時計時器開始計時，然后每當小球經(jīng)過O點時，計數(shù)器都計數(shù)一次，當計數(shù)器上顯示的計數(shù)次數(shù)剛好為n時，所用的時間為t，由此可知：(1)雙線擺的振動周期T=_____，雙線擺的擺長L=_____。(2)在實驗中，測量了幾種不同擺長情況下單擺的振動周期，并以L為橫坐標，T2為縱坐標，作出T2L圖象，如圖2所示，若已知圖線的斜率為k，則利用此圖象求得重力加速度g=_____。（用k表示）(3)用游標卡尺測定擺球的直徑，測量結果如圖3所示，則該擺球的直徑為_____cm?！敬鸢浮?1).(2).或(3).【解析】【詳解】(1)[1]振動的周期數(shù)為，因此振動周期為。[2]擺動的過程相當于繞水平部分的中點擺動，因此擺長(2)[3]根據(jù)單擺的振動周期公式整理得可得因此(3)[4]擺球直徑五、多選題15.下列說法中正確的是（）A.在裝水的塑料瓶下側開一個小孔，射向小孔的激光可以隨水流的流出而發(fā)生彎曲，這是由于光的干涉造成的B.牛頓環(huán)的條紋是不等距的，所以牛頓環(huán)屬于光的衍射現(xiàn)象C.光的偏振現(xiàn)象并不罕見，自然光在玻璃表面的反射光和折射光都是偏振光D.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象【答案】CD【解析】【詳解】A．在裝水的塑料瓶下側開一個小孔，射向小孔的激光可以隨水流的流出而發(fā)生彎曲，這是由于光的全反射造成的，A錯誤；B．牛頓環(huán)的條紋是不等距的，是由于牛頓環(huán)與空氣接觸面是個曲面，牛頓環(huán)屬于光的干涉現(xiàn)象，B錯誤；C．光的偏振現(xiàn)象并不罕見，自然光在玻璃表面的反射光和折射光都是偏振光，C正確；D．泊松亮斑是在圓形障礙的中心形成一個亮斑，這是光的衍射形成的，D正確。故選CD。16.如圖所示，兩束顏色不同的單色光a、b平行于三棱鏡底邊BC從AB邊射入，經(jīng)三棱鏡折射后相交于點P，下列說法中正確的是（）A.a光的光子能量大于b光子能量B.a光在三棱鏡中傳播的速度較大C.讓a光和b光通過同一雙縫干涉實驗裝置，a光的條紋間距小于b光的條紋間距D.若a光能使某金屬發(fā)生光電效應，則b光也一定可以使該金屬發(fā)生光電效應【答案】AC【解析】【詳解】A．有圖可知，a光的偏轉角大，b光的偏轉角小，所以a光的折射率大，b光的折射率小，所以a光的頻率大，根據(jù)a光的光子能量大于b光子能量，A正確；B．由光在介質中傳播速度的公式所以a光的折射率大，b光的折射率小，a光在三棱鏡中傳播的速度較小，B錯誤；C．a(chǎn)光的折射率大，b光的折射率小，a光的頻率大，所以a光的波長較b光短，根據(jù)a光的條紋間距小于b光的條紋間距，C正確；D．a(chǎn)光的折射率大，b光的折射率小，a光的頻率大，a光能使某金屬發(fā)生光電效應，a光頻率大于金屬的極限頻率，但是b光頻率不一定大于金屬的極限頻率，b光不一定使該金屬發(fā)生光電效應，D錯誤。故選ACt=2s時的波形如圖甲所示，圖中質點A的振動圖象如圖乙所示。則（）A.這列波沿x軸負方向傳播B.這列波的波速是25m/sC.質點A【答案】BD【解析】【詳解】A．由乙圖可知，在t=2s時，A點正通過平衡位置向下振動，因此波沿x軸正方向傳播，A錯誤；B．甲圖可知，波長為20m，乙圖可知振動周期為0.8s，根據(jù)可得B正確；C．由于各質點不是勻速運動，若質點A在特殊位置（最高點或平衡位置）計時，任意的1s內所通過的路程是0.4m，而如果不是從這些特殊位置計時，任意的1s內所通過的路程就不是0.4m，C錯誤；D．該波的頻率兩列波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件就是兩列波的頻率相同，因此D正確。故選BD。18.如圖，a、b、c、d是均勻媒質中x軸上的四個質點，相鄰兩點的間距依次為2m，4m和6m。一列簡諧橫波以1m/s的波速沿x軸正向傳播，在t=0時刻到達質點a處，質點a由平衡位置開始豎直向上運動，t=2s時a第一次到達最高點。下列說法正確的是（）A.在t=14s時刻波恰好傳到質點d處B.在t=8s時刻質點c恰好到達最高點C.質點b開始振動時，其運動方向豎直向上D.d點開始振動后，其振動的周期為4s【答案】BC【解析】【詳解】A．由于ad間距離為12m，而波速度為1m/s，因此在t=12s時刻波恰好傳到質點d處，A錯誤；B．由于t=2s時a第一次到達最高點，而ac間距離為6m，該最高點傳到c所用時間為6s，因此在t=8s時刻質點c恰好到達最高點，B正確；C．由于