【物理】河北省邢台市2019-2020学年高二下学期入学考试试题（解析版）

【物理】河北省邢台市2019-2020学年高二下学期入学考试试题（解析版）

邢台市2019~2020学年高二下入学考试物理 ‎1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。‎ ‎2.本试卷主要考试内容：人教选修3—3，选修3—4，选修3—5。‎ 第Ⅰ卷（选择题 共48分）‎ 选择题；本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。‎ ‎1.下列说法正确的是(　　)‎ A. 电磁波信号在被发射前要被调制，调制后的信号频率低于调制前 B. 光的偏振说明光是纵波 C. 红光的频率低于伦琴射线的频率，射线的波长小于紫光的被长 D. 做简谐运动的单摆，其质量越大，振动频率越大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．将待传递的音频、视频信号加载到高频载波信号上的过程叫调制，调制后的信号频率等于调制前的频率，选项A错误；‎ B．光的偏振说明光是横波，选项B错误；‎ C．红光的频率低于伦琴射线的频率，射线的波长小于紫光的被长，选项C正确；‎ D．根据 可知做简谐运动的单摆振动频率与质量无关，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.下列说法正确的是（　　）‎ A. 卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，发现了中子 B. 汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”‎ C. 光电效应中光电子的最大初动能与如射光的频率成正比 D. 是衰变方程 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．中子的发现者是查德威克，卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析，提出原子的核式结构模型，故A错误；‎ B．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”，故 B正确；‎ C．由爱因斯坦光电效应方程 可知光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，并非成正比，故C错误；‎ D．衰变方程要放出粒子，该方程是人工核转变方程，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，与同质量的普通人相比不容易受伤，其原因是(　　)‎ A. 特工与地面作用减速过程所用的时间较长 B. 特工落到地面上时的动量较大 C. 特工与地面作用过程的动量变化较大 D. 特工与地面作用减速过程所受合力的冲量较小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，可以通过专业动作使特工与地面作用减速过程所用的时间较长，根据动量定理 在动量变化量相同的情况下，作用时间越长，作用力越小，越不容易受伤。故BCD错误，A正确。故选A。‎ ‎4.一含有光电管的电路如图甲所示，图乙是用光线a、光线b和光线c照射同一光电管得到的I-U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压。关于光线a、b、c的波长关系，下列判断正确的是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据 由图可知，a光、c光的截止电压相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，则a光的波长大于b光的波长，即。‎ 故选D。‎ ‎5.用频率为的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去．已知真空中的光速为，普朗克常量为，则光子在反射前后动量改变量的大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据德布罗意波长公式，则光子的动量为 p=‎ 取入射方向为正方向，则光子动量的变化量为 ‎△p=p末-p初=-p-p=‎ 因此当光被镜面全部垂直反射回去，光子的速度方向与开始时相反，所以光子在反射前后动量改变量的大小为；‎ 故选D. 点睛：考查德布罗意波长公式λ＝，并掌握速度、波长及频率的关系式，理解动量、动量的变化均是矢量．注意正方向选取是列矢量式的前提．‎ ‎6.如图所示，绝热隔板K把绝热的汽缸分成体积相等的两部分，K与汽缸壁的接触是光滑的，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体a和b。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，下列说法正确的是(　　)‎ A. b的温度升高 B. a的体积增大，压强变小 C. 加热后b分子热运动比a的分子热运动更激烈 D. b体积减小，压强增大，但温度不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当a加热时，气体a温度升高，压强增大，由于K与气缸壁的接触是光滑的，可以自由移动，所以a，b两部分的压强始终相同，都变大。由于a气体膨胀，b气体被压缩，所以外界对b气体做功，根据热力学第一定律得：b的温度升高了，体积减小，压强变大，故A正确，B错误； C．a、b重新平衡后，则最终a、b压强相等，a体积大于b，由气体状态方程可知，a温度高于b，则加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈，故C错误； D．b中气体体积减小，压强增大，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，内能增加，温度升高，故D错误。 故选A。‎ ‎7.氢原子能级示意图的一部分如图所示，一群氢原子处于n=4能级。当这些氢原子在这些能级间跃迁时，下列说法正确的是(　　)‎ A. 可能放出6种能量的光子 B. 由n=4能级跃迁到n=3能级的过程中，放出光子的频率最大 C. 从n=2能级跃迁到n=1能级的过程中，辐射出的光子的能量最小 D. 处于n=1能级的氢原子能吸收10eV的能量发生跃迁 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．可能放出种能量的光子，选项A正确；‎ BC．n=4能级与n=3能级的能级差最小，则由n=4能级跃迁到n=3能级的过程中放出光子的能量最小，光子的频率最小，选项BC错误；‎ D．10eV不等于任何两个能级的能级差，则处于n=1能级的氢原子不能吸收10eV的能量发生跃迁，选项D错误。故选A。‎ ‎8.汽车碰撞测试对于促进汽车厂商提高车辆的安全性功不可没。某次汽车碰撞测试中，一质量为m的汽车启动达到测试速度后，匀速直线行驶时间后与固定障碍物发生正面碰撞（未反弹），从汽车与障碍物接触到停下经历的时间为t2。若汽车在时间t1内通过的距离为x，则碰撞过程中障碍物对汽车的平均作用力大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD.由题可知，汽车匀速运动的速度为 设碰撞过程中障碍物对汽车的平均作用力大小为F，初速度方向为正方向，由动量定理有 解得 故C正确ABD错误。故选C。‎ ‎9.下列说法正确的是(　　)‎ A. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的 B. 热量只能从高温物体传递给低温物体 C. 布朗运动不是分子的运动，但能反映分子的无规则运动 D. 已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可求得气体分子的大小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．改变物体内能有两种方式：一是做功，二是热传递，二者在改变物体的内能是等效的，故A正确；‎ B．热量能够自发地从高温物体传递给低温物体，在外界影响下，热量也可能从低温物体传递给高温物体，如电冰箱致致冷时可以把热量从低温物体传递给高温物体，故B错误；‎ C．布朗运动指的是固体小颗粒在周围分子撞击下，受力不平衡，做无规则运动，这反映了撞击它的那些分子运动是无规则的，故C正确；‎ D．气体分子间距较大，已知气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，摩尔体积除以阿伏加德罗常数可求得一个气体分子占有的空间，它比气体分子要大得多，故D错误。‎ 故选AC。‎ ‎10.如图所示，光滑圆槽静止在光滑的水平面上，圆槽左、右两边的顶端在同一水平线上。小球（视为质点）从圆槽左边的顶端由静止释放。下列说法正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. 在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中，小球所受重力的冲量为零 B. 小球在圆槽中运动的过程中，小球和圆槽组成的系统动量守恒 C. 小球向右到达最高点时，圆槽的速度为零 D. 小球不可以到达圆槽右边的顶端 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据I=mgt可知，在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中，小球所受重力的冲量不为零，选项A错误；‎ B．小球下滑到圆槽最低点过程中竖直墙壁对圆槽有向右的作用力，系统所受合力为不为零，系统动量不守恒；小球从最低点滑到圆槽右边最高点过程中，系统水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，竖直方向系统所受合外力不为零，则整体动量不守恒；选项B错误；‎ CD．小球下滑到圆槽最低点时，圆槽不动；小球从最低点向右到达最高点的过程中，小球对圆槽有压力，在压力的水平分量的作用下，圆槽向右运动，则小球向右到达最高点时，圆槽的速度不为零，此时由能量守恒关系可知，小球到达的最高点时小球和圆槽都有动能，可知小球上升的高度小于R，即小球不可以到达圆槽右边的顶端，选项C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎11.物理老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚），经折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是(　　)‎ A. 若增大入射角i，则a光可能先消失 B. 进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距小于b光条纹间距 C. 在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长短 D. a光的频率比b光的频率大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．玻璃对光的折射率大于光的折射率，光线射到玻璃砖上表面时，两束光的入射角相等，根据折射定律 得到光的折射角大于光的折射角，则光在光的右侧．光线经过玻璃砖上下两个表面两次折射后，出射光线与入射光线平行，由光路可逆性可知两光不可能发生全反射，故两束光不会消失，故A错误；‎ B．玻璃对光的折射率大，则光的频率大，波长短，进行双缝干涉实验时，根据 可知光的波长短，条纹间距小，故B正确；‎ C．根据 得 a光真空中的波长小，且折射率大，故射入玻璃砖后波长会比光小，故C正确；‎ D．同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大，故D正确。‎ 故选BCD。‎ ‎12.如图所示，有一静止在光滑水平面上的小物块甲，其左端固定一水平轻弹簧。现使一质量为‎0.2kg的小物块乙以‎5m/s的速度沿水平面向右滑向甲，乙的速度方向与弹簧在同一直线上。弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是(　　)‎ A. 在弹簧被压缩的过程中，甲、乙组成的系统机械能守恒 B. 两物块相互作用后，乙的速度可能为零 C. 若甲的质量为‎0.3kg，则弹簧在被压缩的过程中的弹性势能可能为2J D. 若甲的质量为‎0.3kg，则两物块相互作用后，甲的最大速率为‎4m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在弹簧被压缩的过程中，甲、乙组成的系统机械能转化为弹簧的弹性势能，甲、乙组成的系统机械能减少，不守恒，A错误；‎ B．两物块相互作用后，设甲的速度为，乙的速度为，根据动量守恒，机械能守恒 解得 甲和乙的质量相等时，乙的速度为零，B正确；‎ C．在弹簧被压缩的过程中，当甲的速度等于乙的速度时，弹簧压缩量最大，此时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒 解得 根据能量守恒 解得 则弹簧在被压缩的过程中的弹性势能不可能为2J，C错误；‎ D．两物块相互作用过程也就是弹簧压缩最短在到恢复到原长过程，弹簧始终对甲作用力为动力，甲物体始终做加速运动，直到弹簧伸长到原长，甲速度最大，设最大速度，乙的速度，根据动量守恒和机械能守恒 ‎ 解得 D正确。‎ 故选BD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题 共52分）‎ 非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ ‎13.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，某同学的操作步骤如下：‎ Ⅰ．取一定量的酒精和油酸，配制成一定浓度的油酸酒精溶液。‎ Ⅱ．用注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。‎ Ⅲ．在浅盘内盛一定量的水，在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定。‎ Ⅳ．在浅盘上覆盖玻璃板，___________，用透明方格纸测量油膜的面积。‎ ‎(1)请将步骤Ⅳ补充完整：__________________________。‎ ‎(2)实验中，用体积为a的纯油酸配制成体积为b的油酸酒精溶液，现已测得一滴油酸酒精溶液的体积为c，将一滴油酸酒精溶液滴入盛有水的器皿中，油膜充分展开后的面积为S，则估算油酸分子的直径为______。‎ ‎(3)若实验中测得的油酸分子直径偏小，则其原因可能是________。（填选项前的字母）‎ A．油酸未完全展开 B．计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理 C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 ‎【答案】 (1). 描出油膜形状 (2). (3). B ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积；‎ ‎（2）[2]一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 油酸分子的直径为 ‎（3）[3]A．油酸未完全散开会导致计算的面积偏小，得到油酸分子的直径的测量值偏大，故A错误；‎ B．计算油膜的面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则测得的面积偏大，则油酸分子的测量值偏小，选项B正确；‎ C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则得到的油酸分子的测量值偏大，选项C错误；‎ 故选B。‎ ‎14.某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：‎ I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；‎ II.将气垫导轨调成水平；‎ II.将A、B用细线绑住，在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧；‎ IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。‎ ‎(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_____mm。‎ ‎(2)实验中，还应测量的物理量是______‎ A.滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2‎ B.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tB C.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2‎ ‎(3)验证动量守恒定律的表达式是_____________ ；烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________。(均用题中相关物理量的字母表示)‎ ‎【答案】 (1). 4.800 (2). A (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为‎4.5mm，可动刻度的示数为‎0.01mm×30.0=‎0.300mm，故 d=‎4.5mm+‎0.300mm=‎‎4.800mm ‎(2)[2]验证动量守恒定律，需要测量滑块A、B质量m1和m2‎ 故选A ‎(3)[3]根据动量守恒定律 其中 ‎、‎ 可得 ‎[4]根据能量守恒定律可得，烧断细线前弹簧的弹性势能 ‎15.一列简谐横波沿x轴传播，t1=0时刻的波形如图中实线所示，t2=0.2s时刻的波形如图中虚线所示。已知波传播的周期满足0.6s>T>0.2s，求：‎ ‎(1)该波的传播方向；‎ ‎(2)该波的传播速度的大小v。‎ ‎【答案】（1）沿x轴负方向传播；（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由波的传播周期 可得波从到的传播时间 若波沿x轴正方向传播，则 解得 不符合题意；若波沿x轴负方向传播，则 解得 符合题意，故该波沿x轴负方向传播。‎ ‎（2）由图可知，波长 根据波速 解得 ‎16.一个静止的铀238核（）放出一个粒子（）后衰变为一个新核X，新核X的动能为Ek。该衰变过程中释放的能量全部转变为新核X和粒子的动能，真空中的光速为c。求：‎ ‎(1)新核X的中子数n；‎ ‎(2)该衰变过程中的质量亏损。‎ ‎【答案】(1)144；(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为234，电荷数为90，则中子数为144；‎ ‎(2)设α粒子的质量为m1，反冲核的质量为m2，反冲核的速度大小为v′。 则根据动量守恒定律可得 m1v=m2v′‎ 得 α粒子动能为 ‎ ‎ 反冲核的动能 ‎ ‎ 解得 则释放的总动能为 ‎ ‎ 根据能量守恒，则释放的核能 根据爱因斯坦质能方程 ‎ ‎ 得 ‎17.如图所示，竖直面内半径R=‎0.9m的固定四分之一光滑圆形轨道APB和光滑水平地面BC ‎（足够大）相切于B点，上表面粗糙、长度L=‎1.25m的木板静止在地面上，且左端恰好在B点，物块乙静置于木板右端。现将物块甲从A点正上方到A点高度为R处由静止释放，物块甲恰好无碰撞地从A点进入圆形轨道，并在B点与木板发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物块甲最高能到达P点（OP与OB的夹角=60°），到达P点后将物块甲锁定，最终物块乙恰好到达木板的左端。已知甲、乙两物块（均视为质点）的质量均为m=‎0.1kg，取g=‎10m/s2，不计空气阻力。求：‎ ‎(1)物块甲与木板碰撞前瞬间对圆轨道的压力大小N；‎ ‎(2)木板的质量M以及物块甲与木板碰撞后瞬间木板的速率v；‎ ‎(3)物块乙与木板上表面间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）0.27‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设物块甲与模板碰撞前瞬间的速度为，根据机械能守恒定律有 设物块甲与木板碰撞前瞬间受圆轨道的支持力大小为，有 根据牛顿第三定律有 解得 ‎（2）设物块甲与木板碰撞后瞬间的速率为，根据机械能守恒定律有 物块甲与木板碰撞的过程中，根据动量守恒定律有 对该过程，根据机械能守恒定律有 解得 ‎（3）设最终木板与物块乙共同速度为，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒有 解得