常州市第一中学2020学年度第二学期期末考试高二物理试卷

常州市第一中学2020学年度第二学期期末考试高二物理试卷

常州市第一中学2020学年度第二学期期末考试 ‎ 高二年级物理试卷 2020-6-28‎ 出卷老师：费宏 审卷老师：陶兆宝 本卷共19题，满分120分 考试时间100分钟 一．单项选择题(35=15分)‎ ‎1．爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于 A．等效替代 B．控制变量 C．科学假说 D．数学归纳 ‎2．关于相对论说法正确是 A．光速在不同的惯性参考系中都是相同的 B．高速运动的物体沿运动方向的长度变长 C．高速运动时物体质量总小于静止时的质量 D．在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的 ‎3．关于声波与光波都从空气进入水中，下列说法正确的中 A．声波与光波的波长都变短 B．声波与光波的波长都变长 C．声波与光波的波速都变小 D．声波波速变大，光波速度变小 ‎4．在光电效应现象中，要增大光电子射出的初速度，最可行的办法是 A．增大入射光的强度，选用极限频率大的材料 B．增大入射光的强度，选用极限频率小的材料 C．减小入射光的波长，选用极限频率大的材料 D．减小入射光的波长，选用极限频率小的材料 ‎5．如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量．开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态．两球碰撞后均向右运动．设碰前A球的德布罗意波长为λ1，碰后A、B两球的德布罗意波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是 ‎ A．λ1=λ2=λ3 B．λ1=λ2+λ3‎ C． D．‎ 二．多项选择题(45=20分)‎ ‎6． 在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能．已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的 ‎(A)最短波长为 (B)最长波长为 ‎(C)最小频率为 (D)最大频率为 ‎7．LC振荡电路发生电磁振荡，当线圈中的磁通量变化最快时 A．电容器放电完毕 B．电容器中的电场强度达最大时 C．线圈中的电动势达最小时 D．电场能开始向磁场能转化时 ‎8．关于黑体辐射的研究，物理学家曾经用热力学和电磁学的知识寻求黑体辐射的理论解释，德国的维恩和英国的瑞利分别提出了辐射强度与波长的理论公式。维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区与实验偏很大，瑞利公式在长波区与实验基本一致，而短波区与实验严重不符，根据以上信息，可推知以上二位物理学家曾经用的物理知识作为理论依据而进行的研究正确的是 A．德国的维恩研究的理论根据是热力学 B。英国的瑞利研究的理论根据是热力学 C．德国的维恩研究的理论根据是电磁学 D。英国的瑞利研究理论根据是电磁学 ‎9．以下说法的是 A．在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制 B．通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度 C．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 D．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系 ‎10．以下说法的正确是 A．医院中用于检查病情的“B超”利用了电磁波的反射原理 B．由于电磁波的频率越高，它所能携带的信息量越多，所以激光可以比无线电波携带更多的信息 C．光波传播速度与介质有关还与光波的频率有关，同介质中频率越高传播速度越大 D．水波传播速度与水深有关，水深越深，水波传播速度越大 三填空题(45=20分)‎ ‎11．两个电子相向运动，每个电子相对于实验室的速度都是，它们的相对速度是 ，‎ 在实验室测量，每个电子质量是 ，实验室测量两个电子的总动能是 。‎ ‎(计算结果用电子的静质量、光速C和分数表示)‎ ‎12．2020年9月5日，我国发射的第一颗载人航天飞船“神州”五号质量约为8×10 ‎3 kg，当其在半径为‎6400km的圆轨道上做匀速圆周运动时，其德布罗意波波长为_____（飞船所在处的重力加速度g=‎10m/s2，h取JS，结果取一位有效小数表示)‎ ‎13．雷达是利用电磁波来测定物体的位置和速度的设备，它可以向一定方向发射不连续的电磁波，当遇到障碍物时要发生反射．雷达在发射和接收电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波．某型号防空雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4s．现在雷达正在跟踪一个匀速移动的目标，某时刻在雷达监视屏上显示的雷达波形如图13-1所示，30s后在同一方向上监视屏显示的雷达波形如图13-2所示．已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10－4s，电磁波在空气中的传播速度3×‎108m/s，则被监视目标的移动速度为 m/s。‎ ‎14、氦-氖激光器发出波长为的激光，当激光输出功率为时， 内发出的光子数为___________(字母均是国际单位，结果用字母表示)‎ ‎15．气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：‎ A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；‎ B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；‎ C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销 锁定，静止地放置在气垫导轨上；‎ D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．‎ E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．‎ 本实验中还应测量的物理量是_____________________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________________．‎ 四．是否题(正确的打√，错误的打╳每题1分共20分)‎ ‎16．1根据宇宙大爆炸理论，我们所生活的宇宙是在不断膨胀的，各星球都离地球而远去，由此可以推测出地球上接收到遥远星球发出的光的波长变短 ‎16．2电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且与波的传播方向垂直 ‎16．3理论研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领与振荡频率密切相关，频率越低发射波的本领越强 ‎16．4调谐是电磁波发射应该经历的过程，调制是电磁波接收应该经历的过程 ‎16．5麦克耳孙－莫雷实验发现不论光源和观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的 ‎16．‎ ‎6在地面附近有一高速飞过的火箭，火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化 ‎16．7地面上静止的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小 ‎16．8在地面上观察，在高速运行的飞船上，一切物理、化学过程和生命过程都变慢了 ‎16．9频率低、波长长的光，波动性特征显著，频率高、波长短的光，粒子性特征显著 ‎16．10大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性 ‎16．11牛顿的“微粒说”、惠更斯的“波动说”、爱因斯坦提出了“光子说”都圆满地说明了光的本性 ‎16．12康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性 ‎16．13对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于此波长，才能产生光电效应 ‎16．14用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高 ‎16.15.我们用语言进行交流，是利用声波传递信息。广播、电视利用无线电波传递信息，光缆利用光波传递信息。‎ ‎16.16 牛顿环是簿膜干涉的结果，当用频率更高的单色光照射时，同级牛顿环半径将会变大。‎ ‎17.17打篮球时，传球和接球是有缓冲动作是为了减小篮球的冲量。‎ ‎18.18动量守恒定律虽然是由牛顿运动定律导出的，但它适用于目前为止物理学研究的一切领域。‎ ‎19.19如果碰撞中机械能守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞；如果碰撞中机械能不守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞。‎ ‎20.20黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 五．计算题(每题15分共45分)‎ ‎17(15分)．如图，质量为m的小球系于长L=‎0.8m的轻绳末端．绳的另一端系于 O点．将小球移到轻绳水平的位置后释放，小球摆到最低点A时，恰与原静止于水平面上的物块P相碰．碰后小球回摆，上升的最高点为B，A、B的高度差为h=‎0.20m．已知P的质量为，M=‎3m，P与水平面间动摩擦因数m =0.25，小球与P的相互作用时间极短．求P能沿水平面滑行的距离．‎ ‎18．(15分)密立根实验的目的是：测量金属的遏止电压U与入射光频率 由此算出普朗克常数，并与普朗克黑体辐射得到的相比较，以检验爱因斯坦方程的正确性，以下是某次实验中得到的某金属的U和对应的数据 U/V ‎0.541‎ ‎0.637‎ ‎0.714‎ ‎0.809‎ ‎0.878‎ ‎5.644‎ ‎5.888‎ ‎6.098‎ ‎6.303‎ ‎6.501‎ (1) 作出图象，通过图象求以下二小题 (2) 这种金属的截止频率 (3) 这种方法得到普朗克常量 ‎1‎ ‎2‎ n v0‎ ‎2v0‎ nv0‎ ‎19如图所示，一块足够长的木板，放在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是1、2、3、…、n的木块，设n=11，所有木块的质量均为m，与木板间的动摩擦因数均为μ，木板的质量与所有木块的总质量相等。在t=0时刻木板静止，第l、2、3、…、n号木块的初速度分别为vo、2vo、3vo、…、nvo，方向都向右。最终所有木块与木板以共同速度匀速运动。试求：‎ ‎⑴所有木块与木板一起匀速运动的速度vn ‎⑵从t=0到所有木块与木板共同匀速运动经历的时间t ‎⑶第10号木块在整个运动过程中的最小速度vn-1。‎ 高二年级物理试卷答卷 一．单项选择题(35=15分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 答案 二．多项选择题(35=15分)‎ 题号 ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 一． 实验与填空题(20分)‎ ‎11．‎ ‎12．‎ ‎13．‎ ‎14．‎ ‎15．‎ 四．16是否题(20分)‎ ‎16.1‎ ‎16.2‎ ‎16.3‎ ‎16.4‎ ‎16.5‎ ‎16.6‎ ‎16.7‎ ‎16.8‎ ‎16.9‎ ‎16.10‎ ‎16.11‎ ‎16.12‎ ‎16.13‎ ‎16.14‎ ‎16.15‎ ‎16.16‎ ‎16.17‎ ‎16. 18‎ ‎16.19‎ ‎16.20‎ 五．计算题(每题15分共45分)‎ ‎17．‎ ‎18．‎ ‎19．‎ ‎1‎ ‎2‎ n v0‎ ‎2v0‎ nv0‎ 高二年级物理试卷参考答案和评分标准 一．单项选择题(35=15分)‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎4‎ ‎5‎ 答案 C D D D D 二．多项选择题(35=15分)‎ 题号 ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 AD BD AD BD BD 一． 实验与填空题(20分)‎ ‎11．， ( 第1格2分，第2、3格各1 分)‎ ‎12．110‎-41m 4分 ‎13．开始被监视目标离雷达的距离为S1=(4×10－4×3×108)/2；30s后，被监视目标离雷达的距离为S2=(3×10－4×3×108)/2；在30s内被监视目标移动的距离为s=S1―S2=1.5×‎104m；被监视目标移动的速度为v=s/t=1.5×‎104 m /30s=‎500m/s. 4分 ‎14． 4分 ‎15．B右端到D之距， 4分 四．16是否题 ( 每题1分)‎ ‎16.1‎ ‎16.2‎ ‎16.3‎ ‎16.4‎ ‎16.5‎ ‎16.6‎ ‎16.7‎ ‎16.8‎ ‎16.9‎ ‎16.10‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎16.11‎ ‎16.12‎ ‎16.13‎ ‎16.14‎ ‎16.15‎ ‎16.16‎ ‎16.17‎ ‎16. 18‎ ‎16.19‎ ‎16.20‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ ‎√‎ 五．计算题(每题15分共45分)‎ ‎17．小球下摆和回摆两过程中，小球机械能均守恒．下摆到A点时，速率v0满足方程 ‎，解出：m/s 与P碰后回摆初速率v1满足方程 ‎，解出v1=‎2.0m/s． 5分 因小球与P相互作用时间极短，即Δt→0，相互作用过程中，摩擦力的冲量If ‎ =mmg·Δt→0，故相互作用过程中小球与P所组成的系统动量守恒，以小球碰前初速度方向为正方向，有：‎ mv0=m(-v1) + M v 可解出 5分 碰后P沿水平面滑行：（动能定理）‎ 滑动距离为S=‎0.8m 5分 ‎18．（1）图略 (线性关系) 注意坐标单位 5分 ‎（2）4.27HZ(允许在4.0~4.6之间) 5分 ‎（3）6.30JS (允许在6~6.5之间) 5分 ‎19．解析:⑴ 对系统，由动量守恒得 m（vo+2vo+3vo+…+nvo）=2nmvn 　　‎ 由上式解得 vn=(n+1)vo/4=3 6分 ‎⑵因为第n号木块始终做匀减速运动，所以对第n号木块，由动量定理得 ‎-μmg t=mvn-mnvo 由上式解得 t=(3n-1)v0/4μg =8 6分 ‎⑶第(n-1)号木块与木板相对静止时，它在整个运动过程中的速度最小，设此时第n号木块的速度为v。‎ 对系统，由动量守恒得 m(vo+2vo+3vo+…+nvo)=(2n-1)m vn-1+mv ①‎ 对第n-1号木块，由动量定理得 -μmg=m vn-1 – m(n -1)vo ②‎ 对第n号木块，由动量定理得 -μmg=mv - mnvo ③‎ 由①②③式解得vn-1 =(n-1)(n+2) vo /4n= 3 分 ‎