海南省海南枫叶国际学校2020学年高二物理下学期期末考试试题

海南省海南枫叶国际学校2020学年高二物理下学期期末考试试题

海南枫叶国际学校2020学年度第二学期 ‎ 高二年级物理期末考试试卷 ‎（范围：选修3-4、选修3-5）‎ 一．单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1.下列说法正确的是(　　)‎ A. 电磁波必须依赖介质才能向远处传播；‎ B. 光由空气进入水中，频率不变，波长变短；‎ C. 光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性；‎ D. 介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大。‎ ‎2.如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出 后分成a、b两束单色光．则(　　)‎ A．玻璃砖对a光的折射率为；‎ B．a光的频率比b光的频率大；‎ C．b光在玻璃中的传播速度比a在玻璃中的传播速度大；‎ D．若入射点o不变，逆时针旋转入射光，则a光先发生全反射。‎ ‎3. 氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核 结合生成氦核，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．核反应方程式为H＋H→He B．这是一个裂变反应 C．核反应过程中的质量亏损Δm＝m1＋m2－m4‎ D．核反应过程中释放的核能ΔE＝（m1＋m2－m3－m4）c2‎ ‎4. 一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性 元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、‎ ‎2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是（　　）‎ A. 电子，Pa，Si、正电子 B. Pa，电子，正电子，Si C. Si，正电子，电子，Pa D. 正电子，Si，Pa，电子 ‎5.如图所示，为氢原子能级图，A、B、C分别表示电子三种不同能级跃迁时放出 的光子，其中（　　）‎ A．频率最大的是B B．波长最小的是C C．频率最大的是C D．波长最长的是B ‎6. 如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=‎3kg的足够长薄板和一质量为 m的物块分别以大小v=‎4m/s的初速度向左、向右运动，它们之间有摩擦。当 薄板的速度大小为‎2.4m/s且方向向左时，物块的速度大小为v′=‎0.8m/s，方向 向左，则物块的质量为（　　）‎ A. ‎1 kg B ‎2 kg C.‎0.8 kg D.‎‎1.6kg 二．多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎7. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5 s.关于该简谐波，下列说法正确的是(　　)‎ A.波速为‎6 m/s B. 频率为1.5 Hz C. t＝1 s时，x＝‎1 m处的质点处于波峰 D. t＝2 s时，x＝‎2 m处的质点经过平衡位置 ‎8. 某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是（　　）‎ A．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小 B．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大 C．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率小 D．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化快 ‎9.下列说法中正确的是（　　）‎ A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构 B.Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变 C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 D．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 ‎10. 在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub，光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量.下列说法正确的是(　　)‎ A.若νa＞νb，则一定有Ua＜Ub B.若νa＞νb，则一定有Eka＞Ekb C.若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb D.若νa＞νb，则一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb 三．实验探究题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。‎ ‎11.（6分）某同学用图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δx。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数如图丙所示，则图丙的示数x1＝________mm。再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数x2＝________mm。如果实验所用双缝之间的距离d＝‎0.20 mm，双缝到屏的距离l＝‎60 cm。根据以上数据可得出光的波长λ＝__________m(保留1位小数)。‎ ‎12. （12分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：‎ 先安装好实验装置，在地上铺一张白纸， 白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。‎ 接下来的实验步骤如下：‎ 步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；‎ 步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；‎ 步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。‎ ‎(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是________。‎ A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B．斜槽轨道必须光滑 C．斜槽轨道末端必须水平 D．小球1质量应大于小球2的质量 ‎(2)上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________。‎ A．A、B两点间的高度差h1 B.点离地面的高度h2‎ C．小球1和小球2的质量m1、m2 D．小球1和小球2的半径r ‎(3)当所测物理量满足表达式____________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞是弹性碰撞。‎ 四．计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。‎ ‎13.(12分) ‎ 冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目。如图所示，甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞，冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触。已知甲运动员的总质量为m1＝‎50kg，乙运动员的总质量为m2＝‎60kg，冲撞前两运动员速度大小均为v0＝‎4m/s，冲撞结束，甲被撞回，速度大小为v1＝‎1.4m/s，如果冲撞接触时间为0.2s，忽略冰球鞋与冰面间的摩擦。问：‎ ‎（1）撞后乙的速度v2大小是多少？方向又如何？‎ ‎（2）冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大？‎ ‎14. (12分)如图所示，将一个折射率为n＝的透明长方体放在空气中，长方形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ。AD＝AP。‎ ‎ (1)若要使光束进入长方体后能射到AD面上，角θ的最小值为多少？‎ ‎(2)若要使此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围如何？‎ ‎15. 镭核Ra发生衰变放出一个粒子变为氡核Rn.已知镭核226质量为226.025 4 u，氡核222质量为222.016 3 u，放出粒子的质量为4.002 6 u.‎ ‎(1)写出核反应方程；‎ ‎(2)求镭核衰变放出的能量；‎ ‎(3)若衰变放出的能量均转变为氡核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能．‎ 选择题答案 ‎1.B 2.A 3.D 4.B 5.A 6.A 7ABD 8.CD 9.BD 10.BC 一． 实验题 ‎11.‎ ‎（1）‎0.01mm； （2）‎8.95mm （3）5.9Ｘ10‎‎-9m ‎12.‎ ‎(1)ACD　‎ ‎(2)C　‎ ‎(3)m1＝m1＋m‎2‎　m1()2＝m1()2＋m2()2　‎ 二． 计算题 ‎13. (12分)‎ 解：（1）取甲碰前的速度方向为正方向，对两甲、乙组成的系统，由动量守恒定律得：‎ m1v0﹣m2v0＝﹣m1v1﹣m2v2‎ 代入数据得：v2＝‎0.5m/s；‎ 方向与甲碰前速度方向相同。‎ ‎（2）取甲碰前的速度方向为正方向，以甲为研究对象，设冲撞时平均作用力大小为F，由动量定理得：‎ ‎﹣Ft＝﹣m1v1﹣m1v0‎ 代入数据得：F＝1350N 答：（1）撞后乙的速度大小是‎0.5m/s，方向与甲碰前速度方向相同。‎ ‎（2）冲撞时两运动员相互间的平均作用力是1350N。‎ ‎14. (12分)‎ 如图 甲，要使光束进入长方体后能射到AD面上，设最小折射角为α， AP为d。根据几何关系有 sin α＝＝ 根据折射定律有＝n 得最小值θ＝30°‎ ‎(ⅱ)如图乙，要使此光束在AD面上发生全反射，则要求该光束射到AD面上的入射角β应满足sin β≥sin C 又sin C＝ sin β＝cos α＝＝ 解得30°＜θ≤60°‎ 答案　 (ⅰ)30°　(ⅱ)30°＜θ≤60°‎ ‎15.‎ 解：(1)核反应方程为Ra→Rn＋He.‎ ‎(2)镭核衰变放出的能量为ΔE＝Δm·c2＝(226.025 4－4.002 6－222.016 3)×931.5 MeV≈6.05 MeV.‎ ‎(3)设镭核衰变前静止，镭核衰变时动量守恒，则由动量守恒定律可得 mRnvRn－mαvα＝0.①‎ 又因为衰变放出的能量转变为氡核和α粒子的动能，则 ΔE＝mRnv＋mαv.②‎ 由①②可得 Eα＝·ΔE＝×6.05 MeV≈5.94 MeV.‎ 答案：(1)Ra→Rn＋He ‎(2)6.05 MeV　(3)5.94 MeV