【物理】河北省沧州市盐山中学2019-2020学年高二下学期开学考试试题（解析版）

【物理】河北省沧州市盐山中学2019-2020学年高二下学期开学考试试题（解析版）

沧州市盐山中学2019-2020学年高二下学期开学考试试题 物理试卷 一、单选题 ‎1.波在传播过程中，正确的说法是（ ）‎ A. 介质中的质点随波迁移 B. 波源的振动能量随波传递 C. 振动质点的频率随着波的传播而减小 D. 波源的能量靠振动质点的迁移随波传递 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．介质中的质点只在自己平衡位置上下振动，而不随波迁移，选项A错误；‎ B．波源的振动能量随波传递，选项B正确； ‎ C．振动质点的频率等于波源的振动频率，不随着波的传播而减小，选项C错误；‎ D．波振动中传播能量的形式，并不是靠振动质点的迁移来传播；故D错误；‎ 故选B.‎ ‎2.如图所示为两分子系统的势能EP与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是( )‎ A. 当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B. 当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力 C. 当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 D. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知，分子间距离等于r0时分子势能最小，即r0=r2，当r=r2时分子间作用力为零，当r小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时，表现为引力，故A、B错误，C正确；在r由r1变到r2的过程中，分子间为斥力，分子力做正功分子势能减小，故D错误．‎ ‎3.下列关于扩散和布朗运动的说法，正确的是（ ）‎ A. 扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动 B. 布朗运动反映了悬浮在液体中的固体分子的无规则运动 C. 布朗运动说明了液体分子之间存在着相互作用的引力和斥力 D. 温度越高，布朗运动越剧烈，扩散现象发生越快 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动的反映，选项A错误；‎ B．布朗运动反映了悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体分子的运动，选项B错误；‎ C．布朗运动说明了液体分子的无规则的热运动，而不能说明分子之间存在着相互作用的引力和斥力，选项C错误；‎ D．温度越高，布朗运动越剧烈，扩散现象发生越快，选项D正确；‎ 故选D．‎ ‎4.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是（　　）‎ A. 波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动 B. 波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动 C. 波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动 D. 波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】BD．质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，向下振动，利用“上下坡法”可知，，故波向左传播，故BD错误；‎ AC．根据“同侧法”，质点A向下振动，质点B向上振动，质点C向上振动，故C正确，D错误；‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转．则以下说法正确的是（　　）‎ A. 将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大 B. 如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数 C. 将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大 D. 将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】当滑动变阻器向右移动时，正向电压增大，光电子做加速运动，需讨论光电流是否达到饱和，从而判断电流表示数的变化．发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，而光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，当将电源的正负极调换，即加反向电压，则电流表可能没有示数，也可能有示数．‎ ‎【详解】A．滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但若已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A错误；‎ B．如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表一定有示数，故B错误；‎ C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，故C错误；‎ D．电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，故D正确．‎ ‎【点睛】本题考查光电效应基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记并理解这些基础知识点和基本规律，注意饱和电流的含义，及掌握紫光与绿光的频率高低．理解饱和电流与反向截止电压的含义，注意光电子最大初动能与入射光的频率有关．‎ ‎6.一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（　　）‎ A. 此单摆的固有频率为0.5Hz B. 此单摆的摆长约为1m C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，此单摆的发生共振的频率与固有频率相等，则固有频率为0.5Hz，故A正确；‎ B．由图可知，此单摆的发生共振的频率与固有频率相等，则周期为2s，由公式可得，摆长约为‎1m，故B正确；‎ C．若摆长增大，单摆的固有周期增大，则固有频率减小，故C错误；‎ D．若摆长增大，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动，故D错误。‎ 故选AB。‎ ‎7.两相同小球距地面高度相同，其中一个水平抛出，另一个以相同速率竖直上抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 两小球落地时动量相同 B. 两小球落地时重力的瞬时功率相等 C. 两小球落地时动能相等 D. 从抛出到落地，两小球重力冲量相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，两小球落地时动量不同，A错误；‎ B．两小球落地时重力的瞬时功率 竖直方向速度大小不同，瞬时功率不相等 ，B错误；‎ C．两球质量相等，但落地时速度大小相等，根据动能表达式 可知两小球落地时动能相同，C正确；‎ D．两小球从抛出到落地时间不同，两小球重力的冲量不相等，D错误；故选C．‎ 二、多选题 ‎8.如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端悬挂一个物体．将物体从平衡位置竖直拉下一段距离后由静止释放，物体在竖直方向做简谐运动．设向下方向为正，则以下说法中正确的是（ ）‎ A. 物体位移为正时，速度一定也为正，加速度一定为负 B. 物体从最高处向最低处运动过程中，振幅先减小后增大 C. 弹簧对物体的弹力变小时，物体所受回复力可能变大 D. 物体从最低处向最高处运动过程中，物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直减小 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据F=-kx可知，物体位移为正时，恢复力为负，加速度一定为负，但是速度不一定也为正，选项A错误；‎ B．物体从最高处向最低处运动过程中，位移先减小后增大，振幅不变，选项B错误；‎ C．弹簧对物体的弹力变小时，物体所受回复力可能变大，例如从平衡位置向弹簧原长位置运动时，选项C正确；‎ D．物体从最低处向最高处运动过程中，因为重力势能变大，则物体的动能与弹簧的弹性势能之和一直减小，选项D正确；‎ 故选CD．‎ ‎9.如图所示为某一时刻某简谐波的图像，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是（　　）‎ A. 质点a、b的振幅相等 B. 该时刻质点b、e的速度相同 C. 该时刻质点c、d的加速度为零 D. 该时刻质点d正在向下运动 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为是简谐波，所有质点振幅应该相同，所以质点a、b的振幅相等，故A正确．‎ B．波的传播方向沿x轴正方向，利用“上下坡法”可知该时刻质点b向上振动，而e向下振动，质点b、e的速度方向相反，所以该时刻质点b、e的速度不相同，故B错误；‎ C．该时刻质点c在波谷，加速度最大，d在平衡位置，加速度为零，故C错误；‎ D．波的传播方向沿x轴正方向，利用“上下坡法”可知质点d正在向下运动，故D正确；‎ 故选AD。‎ ‎10.如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同 B. 弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小 C. 弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小 D. 物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】A．滑块B与弹簧接触后，弹簧发生形变，产生弹力，B做减速运动，A做加速运动，当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，故A项正确；‎ B．A、B和轻弹簧组成的系统能量守恒，弹簧压缩量最大时，弹性势能最大，A、B的动能之和最小，故B项正确；‎ C．A、B和轻弹簧组成的系统所受合外力等于0，系统的动量守恒，故C项错误；‎ D．当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，然后A继续做加速，B继续做减速，当弹簧恢复原长时，A的速度最大，此时弹簧的弹性势能为零，故D项正确。‎ 故选ABD。‎ ‎11.有中子轰击原子核产生裂变反应，其可能的裂变方程为→ ，、、、的质量分别为m1、m2、m3、m4，原子核的半衰期为T，其比结合能小于原子核的比结合能，光在真空中的传播速度为c，下列叙述正确的是（　　）‎ A. 原子核比原子核更稳定 B. 原子核中含有56个中子 C. 裂变时释放的能量为（m1‎-2m2‎-m3-m4）c2‎ D. 若提高的温度，的半衰期将会小于T ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．比结合能的大小反应原子核的稳定程度，的比结合能小于原子核的比结合能，所以原子核比原子核更稳定，故A正确； ‎ B．由原子核的组成特点可知，原子核中含有56个质子，中子数为：144−56=88个，故B错误；‎ C．由于核裂变的过程中释放能量，根据爱因斯坦质能方程得：‎ ‎△E=△m⋅c2=(m1−‎2m2‎−m3−m4)c2‎ 故C正确；‎ D．原子核的半衰期是由放射性元素本身决定的，与环境的温度、压强等无关，故D错误．‎ 故选AC．‎ ‎12.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于 n=3 的激发态，在向基态跃迁的 过程中，下列说法中正确的是( )‎ A. 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中n=3能级跃迁到n=2能级所发出光的波长最短 B. 这群氢原子如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光一定不能使该金属发生光电效应现象 C. 用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为11.11eV D. 用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为9.60eV ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 根据在跃迁过程中hv=E2-E1可以计算出各能级差的大小，就可判断频率的大小．已知从n=3能级跃迁到n=1时能级差最大，因此所发出的光的频率最大，波长最短．A错误；从n=3到n=1的跃迁的能级差大于从n=3到n=2的能级差，则如果从 n=3 能级跃迁到 n=1 能级所发出 的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2所发出的光一定不能发生光电效应．故B正确；从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得，EK=hγ-W=（E3-E1）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C错误，D正确．故选BD．‎ 点睛：本题以氢原子的能级图为背景进行命题，考查了氢原子的跃迁、光电效应、爱因斯坦的光电方程等知识.‎ 三、实验题 ‎13.在探究单摆周期与摆长的关系试验中：‎ ‎ ‎ ‎(1)实验提供了下列器材：‎ A.小铁球 ‎ B.小塑料球 ‎ C.约‎30cm长的摆线 ‎ D.约‎100cm长的摆线 ‎ E.手表 F.秒表 ‎ G.毫米刻度尺 ‎ H.游标卡尺 ‎ I.铁架台 ‎(1)从上述器材中选用最合适的(填写器材代号)______________；‎ ‎(2)实验中用不同的仪器测得甲、乙两图所显示的数据，则甲图表示小球的直径为d=_________mm乙图中表示N次全振动所花的时间为t=________s；‎ ‎(3)若用米尺测得的摆线长为L，结合第(2)题所给的物理量可得计算当地的重力加速度，其计算公式为g=_______。‎ ‎【答案】 (1). ADFGHI (2). 11.7 99.8 (3). 。‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎【详解】（1）[1] “利用单摆测重力加速度”的实验中，球越重体积越小越好，故选小铁球，摆线应选相对较长点的，不能过长也不能过短，故选‎100cm长的细线，实验还需要测量时间，故选秒表，实验中还要知道摆长的实际长度，故需要毫米刻度尺，还要测量小铁球的直径，故需要游标卡尺，细线的另一端要固定在铁架台上，故需要铁架台；‎ 上述器材中选用最合适(填写器材代号)是ADFGHI。‎ ‎（2）[2] [3] 小球直径直径：主尺读数为‎1.1cm=‎11mm，游标尺对齐格数为7个格，读数为7´‎0.1mm=‎0.7mm，所以小球直径为 d=‎11mm+‎0.7mm=‎‎11.7mm 秒表读数：内圈：1.5分钟=90s，外圈：9.8s，所以读数为 t=90s+9.8s=99.8s ‎（3）[4]由单摆周期公式 解得当地的重力加速度 ‎14.碰撞一般分为弹性碰撞和非弹性碰撞，发生弹性碰撞时，系统的动量守恒，机械能也守恒；发生非弹性碰撞时，系统的动量守恒，但机械能不守恒。为了判断碰撞的种类，某实验兴趣小组用如图“碰撞实验器”设计了如下实验。实验步骤如下：‎ ‎①按照如图所示的实验装置图，安装实物图；‎ ‎②调整斜槽末端水平，O为斜槽末端竖直投影；‎ ‎③在轨道上固定一挡板S，从贴紧挡板S处由静止释放质量为m1的小球1，小球1落在P点，用刻度尺测得P点与O点距离‎2L；‎ ‎④在装置末端放置一个大小与小球1相同的小球2，其质量为m2。现仍从S处静止释放小球1，小球1与小球2发生正碰，小球2落在N点，小球1落在M点，测得OM为L，ON为‎3L。‎ ‎(1)若入射小球质量m1，半径为r1被碰小球质量为m2，半径为r2，则要求_______；‎ A.； B.；‎ C.； D.；‎ ‎(2)小球1与小球2的质量之比____。‎ ‎(3)若两小球均看作质点，以两球为系统，碰前系统初动能____，碰后系统末动能____，则系统机械能 _____（选填“守恒”或“不守恒”）。（、用题目中字母H、、L和重力加速度g表示）‎ ‎【答案】 (1). C (2). 3：1 (3). 守恒 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1]在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，有 在碰撞过程中机械能守恒，有 解得 要碰后入射小球的速度，即 解得 为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，所以，故C正确，ABD错误； ‎ ‎（2）[2]球1运动到C端的速度为v1，在空中做平抛运动，水平方向 ‎，‎ 解得 由于球1两次均从同一高度自由下滑，到C端速度均为v1，设球1与球2碰撞后速度分别为和，碰后两球在空中均做平抛运动，根据平抛运动规律可得 ‎，‎ 碰撞前后球1和球2组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 即 解得 ‎（3）[3][4][5]以两球为系统，碰前系统初动能 碰后系统末动能 由上两式可知在碰撞过程中系统机械能守恒。‎ 四、计算题 ‎15.如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长‎20cm，气体温度为，左右两管水银面等高。已知大气压强为现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成‎10cm长的高度差。则此时气体的温度为多少摄氏度？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】加热后左管的压强 ‎ ‎ 加热后左管内气体的高度 以左管内气体研究对象，由理想气体状态方程 ‎ ‎ 代入数据 解得 ‎16.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度、大气压强时，活塞与汽缸底部之间的距离，不计活塞的质量和厚度。现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：‎ ‎(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度；‎ ‎(2)封闭气体温度升高到时的压强p2；‎ ‎(3)汽缸内的气体从升高到的过程中对外界做了多少功？（活塞的面积为）若此过程吸收热量50J，则气体内能变化了多少？‎ ‎【答案】(1)360K；(2)；(3)30J，20J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设气缸的横截面积为S，由活塞缓慢上升可知气体是等压膨胀，根据盖-吕萨克定律有 代入数据解得 ‎(2)封闭气体从360K上升到540K的过程中是等容变化，根据查理定律有 解得 ‎(3)缸内气体对外做功的过程是活塞从图中位置上升至固定卡环的过程，根据功的公式有 由热力学第一定律得 ‎17.如图所示，在水平轨道上A点固定一弹簧发射器，D点与半径R=lm的竖直半圆形轨道相接，O为轨道圆心、D为最低点：粗糙部分BC段长l=lm，其余部分光滑．将质量kg的物块a压紧弹簧，释放后滑块a与静置于C点右侧的质量kg的物块b发生弹性正碰．已知物块与BC面的动摩擦因数μ=0. 25.物块均可看成质点．‎ ‎(1)若物块b被碰后恰好能通过圆周最高点E，求其在平抛运动中的水平位移大小；‎ ‎(2)在弹性势能J时弹出物块a，求b被碰后运动到D点时对圆弧轨道的压力；‎ ‎(3)用质量kg的物块c取代a，问：弹性势能EP取值在什么范围内，才能同时满足以下两个条件（不考虑物块b脱离轨道后可能的碰撞）‎ ‎①物块c能与b碰撞；②c与b的碰撞不超过2次.（已知碰撞是弹性正碰）‎ ‎【答案】(1)x=‎2m (2)，方向竖直向下 (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）恰好过最高点：‎ 得 做平抛运动：‎ ‎，‎ 得 所以，平抛运动的水平位移为：‎ x=vt=2R=‎2m ‎ ‎（2）由动能定理：‎ 得 m/s 得：‎ va2= –‎4m/s，vb2=‎8m/s 得：‎ FN=74N 方向竖直向下 根据牛顿第三定律，N，方向竖直向下．‎ ‎（3）情况1发生一次弹性碰撞：物块b在半圆形轨道上运动高度超过O点等高点，则 得 因为质量相等的两个物体发生弹性碰撞，交换速度，所以碰前c的速度；‎ 得 J 情况2发生二次弹性碰撞：要碰 J 仅碰两次 J ‎ 且7. 5J<12. 5J 综上