河南省洛阳名校2020学年高二物理下学期第二次联考（5月）试题（含解析）

河南省洛阳名校2020学年高二物理下学期第二次联考（5月）试题（含解析）

洛阳名校2020学年下期第二次联考 ‎ 高二物理试题 ‎（考试时间：90分钟 试卷满分：110分）‎ 第Ⅰ卷 客观题 一、选择题（本题包含10小题，共40分，其中1-7小题，每小题4分，只有一个选项是正确的；8-10小题，至少有一个选项是正确的，全部选正确得4分，部分选对者得3分，有选错或不答者得0分）‎ ‎1. 下列对光电效应的理解，正确的是（ ）‎ A. 金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属 B. 如果射入光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需要的最小功，便能发生光电效应 C. 发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D. 由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同 ‎【答案】D ‎【解析】金属内每个电子可以吸收一个光子，吸收的能量若能克服金属束缚力逸出金属表面，即可发生光电效应，不会积累能量．故A错误．光电效应的条件是入射光的光子能量大于逸出功，若小于逸出功，不能发生光电效应，与照射的时间长短无关．故B错误．根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关．故C错误．根据逸出功W0=hv0知，不同的金属逸出功不同，则使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同．故D正确．故选D．‎ ‎2. 一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个徳布罗波波长为λ2的氚核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】中子的动量P1=，氘核的动量P2=；对撞后形成的氚核的动量P3=P2+P1；所以氚核的德布罗意波波长为λ3=故选A．‎ ‎3. 如图所示为研究某未知元素放射性的实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数，若撤去电场后继续观察，发现每分钟的闪烁亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（ ）‎ A. β射线和γ射线 B. α射线和β射线 C. β射线和X射线 D. α射线和γ射线 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：三种射线中α射线和β射线都带电，进入电场后会发生偏转，由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，说明含有γ射线．α射线的穿透本领最弱，一张纸就能挡住，根据再将薄铝片移开，从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，得知射线中含有α射线．‎ 解：三种射线中α射线和β射线带电，进入电场后会发生偏转，而γ射线不带电，不受电场力，电场对它没有影响，在电场中不偏转．由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，可知射线中含有γ射线．再将薄铝片移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，根据α射线的特性：穿透本领最弱，一张纸就能挡住，分析得知射线中含有α射线．故放射源所发出的射线可能为α射线和γ射线．故D正确．‎ 故选D 点评：本题只要掌握三种射线的特性，就能正解解答．三种射线中α射线的穿透本领最弱，γ射线的穿透本领最强，而γ射线不带电，在电场和磁场中不偏转．‎ ‎4. 如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3:2，它们原来静止在平板车C上，A.、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑，当弹簧突然释放后，若A、B两物体分别向左、右运动，则有（ ）‎ A. A、B系统动量守恒 B. A、B、C系统不动量守恒 C. 小车向右运动 D. 小车向左运动 ‎【答案】D ‎【解析】由题意，地面光滑，所以A、B和弹簧、小车C组成的系统受合外力为零，所以系统的动量守恒．在弹簧释放的过程中，由于mA：mB=3：2，A、B所受的摩擦力大小不等，所以A、B组成的系统合外力不为零，动量不守恒．故BA错误；由于A、B两木块的质量之比为m1：m2=3：2，由摩擦力公式f=μN=μmg知，A对小车向左的滑动摩擦力大于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向左，会向左运动，故D正确，C错误．故选D．‎ 点睛：本题关键掌握系统动量守恒定律的适用条件：合外力为零，并能通过分析受力，判断是否系统的动量是否守恒，题目较为简单.‎ ‎5. 下列叙述中符合物理学史的有（ ）‎ A. 卢瑟福通过研究阴极射线实验，发现了电子 B. 卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的 C. 巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出氢原子光谱可见光区波长公式 D. 玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说 ‎【答案】C ‎【解析】汤姆逊通过研究阴极射线实验，发现了电子，选项A错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构理论，选项B错误；巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出氢原子光谱可见光区波长公式，选项C正确；玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，引入了量子理论，提出的原子模型，并没有完全否定卢瑟福的原子核式结构学说．故D错误．故选C.‎ ‎6. 我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电，显示了EAST装置具有良好的整体性能，使等离子体约束时间达1000s，温度超过1亿摄氏度，这标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平，合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能世纪运行的地方，核聚变的主要原料是氚，在海水中含量极其丰富，已知氚核的质量为m1，中子的质量为m2，的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 两个氚核聚变成一个所产生的另一个粒子是质子 B. 两个氚核聚变成一个所产生的另一个粒子是电子 C. 两个氚核聚变成一个所释放的核能为（2m1-m3-m4）c2‎ D. 两个氚核聚变成一个所释放的核能为（2m1-m3-m2）c2‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据核反应过程中质量数和电荷数守恒，可以写出该聚变反应方程式： ，则两个氘核聚变成一个所产生的另一个粒子是中子，故A、B错误；根据核反应方程可知质量亏损△m=2m1-m3-m2；根据爱因斯坦质能方程E=△mc2，可得两个氘核聚变成一个所释放的核能为（2m1-m3-m2）c2，故C错误，D正确；故选D．‎ 点睛：考查核反应过程中质量数和电荷数守恒以及爱因斯坦质能方程E=△mc2，熟练应用质量数和电荷数守恒推断出未知粒子，理解爱因斯坦质能方程，不是质量转化为了能量，能量不能转化为质量，而是亏损的质量对应相应的能量．‎ ‎7. 如图所示，光滑水平面上有质量均为m的物块A和B，B上固定一轻弹簧。B静止，A以速度v0水平向右运动，通过弹簧与B发生作用。作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能Ep为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：当两个滑块速度相等时弹簧压缩量最大，弹性势能最大；滑块A、B系统动量守恒，根据守恒定律求解共同速度；根据机械能守恒定律求解弹簧获得的最大弹性势能．‎ 当两个滑块速度相等时弹簧压缩量最大，弹性势能最大，滑块、系统动量守恒，根据守恒定律有：解得：；系统减小的动能等于增加的弹性势能，故弹簧获得的最大弹性势能为：，C正确．‎ ‎8. 如图所示，质量为mI=2Kg的小球P从离水平面高度为h=0.8m的光滑斜面上滚下，与静止在光滑水平面上质量为mQ=2Kg的带有轻弹簧的滑块Q碰撞，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）‎ A. P球与滑块Q碰撞前的速度为5m/s B. P球与滑块Q碰撞前的动能为16Kg·m/s C. 它们碰撞后轻弹簧压缩至最短时的速度为2m/s D. 当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为16J ‎【答案】C ‎【解析】P球下滑的过程，由机械能守恒定律得：mPgh=mpv02，得，故A错误。B、P球与滑块Q碰撞前的动量为p=mPv0=2×4=8 kg•m/s，故B错误。设它们碰撞后轻弹簧压缩至最短时的速度为v，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得 mPv0=（mP+mQ）v，解得 v=2m/s，故C正确。当轻弹簧压缩至最短时其弹性势能为 Ep=mPv02-（mP+mQ）v2，解得 Ep ‎=8J，故D错误。故选C.‎ 点睛：解决本题时，要理清两球的运动过程，把握弹性碰撞的基本规律：动量守恒定律和机械能守恒定律，要知道弹簧弹性势能最大的条件是两球速度相同。‎ ‎9. 下列关于结合能和比结合能的说法中，正确的有（ ）‎ A. 核子结合成原子核时放出能量 B. 原子核拆解成核子时要放出能量 C. 比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大 D. 中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大 ‎【答案】AD ‎..................‎ 点睛：本题考查对核力、结合能的理解．核力是自然界四种基本作用力之一，与万有引力性质、特点不同；知道当核子结合成原子核时有质量亏损，要释放一定能量，原子核的平均结合能越大，表示原子核的核子结合得越牢固．‎ ‎10. 欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（ ）‎ A. 用12.09eV的光子照射 B. 用12 eV的光子照射 C. 用14 eV的光子照射 D. 用13 eV的光子碰撞 ‎【答案】ACD ‎【解析】基态的氢原子吸收12.09ev光子，能量为-13.6+12.09eV=-1.51eV，能从n=1能级跃迁到n=3能级，所以该光子能被吸收．故A正确．用12ev光子照射时，1、2能级能量之差为-3.4-（-13.6）=10.2eV，12ev＞10.2ev所以不能发生跃迁，故B错误．因基态氢原子的能量为-13.6eV，则基态的氢原子吸收14ev光子后能发生电离，故C正确．用13ev电子碰撞，1能级与2能级能量之差为 ‎-3.4-（-13.6）=10.2eV，13ev>10.2ev，可能吸收10.2eV能量从而电离，故D正确；故选ACD．‎ 点睛：能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差．或吸收的能量大于基态氢原子能量，会发生电离．‎ 第Ⅱ卷 主观题 二、实验题（本题包含1个小题，共12分）‎ ‎11. 用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动能守恒定律，实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，把质量为mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G有静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图乙所示的三个落地处。‎ ‎（1）请在图乙中读出=__________cm。‎ ‎（2）由乙图可以判断出R是__________球的落地点，Q是__________球的落地点。‎ ‎（3）为了验证碰撞前后动能守恒，该同学只需验证表达式____________________。‎ ‎【答案】 (1). 17.5； (2). B； (3). A； (4). ‎ ‎【解析】（1）从图中直接读出OP为：17.5cm，‎ ‎（2）A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以Q点是没有碰时A球的落地点，R是碰后B的落地点，P是碰后A的落地点；‎ ‎（3）根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，根据动量守恒定律可得mAv0=mAv1+mBv2，故有mAv0t=mAv1t+mBv2t，即mAOQ=mAOP+mBOR 三、计算题（本题包含2个小题，共24分，其中12小题11分，13小题13分）‎ ‎12. 某光电管用金属钠作为阴极金属，已知金属钠的逸出功为2.29eV，现用波长为300nm的光照射金属钠表面，普朗克常量h=6.63×10-34‎ J·s，真空中的光速c=3.0×108m/s，电子电荷量。e=1.6×10-19C，1nm=10-9m，求：‎ ‎（1）金属钠的截止频率；‎ ‎（2）光电子的最大初动能；‎ ‎（3）该光电管的遏止电压。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)I=1.9V ‎【解析】（1）根据逸出功W0＝hν0，得截止频率：ν0＝ Hz＝5.5×1014 Hz ‎（2）根据光电效应方程：Ek＝hν－W0＝－W0＝3.0×10－19 J ‎（3）光电子动能减小到0时，反向电压即遏止电压，根据动能定理：eU＝Ek，‎ 代入数据得：U＝1.9 V ‎13. 如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4.0Kg和mB=3.0Kg。用轻弹簧栓接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图所示。求：‎ ‎（1）物块C的质量mC；‎ ‎（2）B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep。‎ ‎【答案】mC=2kg；(2)EP=9J ‎【解析】试题分析：①由图知，C与A碰前速度为v1＝9 m/s，碰后速度为v2＝3 m/s，C与A碰撞过程动量守恒．mcv1＝（mA＋mC）v2‎ 即mc＝2 kg ‎②12‎ ‎ s时B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧弹性势能最大 ‎（mA＋mC）v3＝（mA＋mB＋mC）v4‎ 得Ep＝9 J 考点：考查了动量守恒定律，机械能守恒定律的应用 ‎【名师点睛】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键，应用动量守恒定律、能量守恒定律、动量定理即可正确解题．‎ 视频 四、选考题（共34分）‎ 请考生从（选修3-3）和（选修3-4）两项中任选一部分作答。如果多选，则按所选第一部分计分。（本题包含5个小题，共34分，其中选择题每小题5分，18小题14分。）‎ ‎【选修3-3部分】‎ ‎14. 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积为V，水的密度为ρ，摩尔质量未M，阿伏伽德罗常数为NA，则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为（ ）‎ A. N= d= B. d=‎ C. d= D. N= d=‎ ‎【答案】C ‎【解析】水的摩尔体积 Vmol=；水分子数 ；将水分子看成球形，由，解得水分子直径为 d=，故选C.‎ 点睛：本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．‎ ‎15. 由于两个分子间的距离发生变化而使得分子势能变小，则可以判定这一过程中（ ）‎ A. 分子间的相互作用力一定做了功 B. 两分子间的相互作用力一定增大 C. 两分子间的距离一定变大 D. 两分子间的相互作用力一定是引力 ‎【答案】A ‎【解析】分子间分子势能与距离的关系如图所示：‎ 分子间距变化分子力一定做功，A正确；若分子间距大于平衡间距，分子间距变小，分子力可能增加，也可能减小，B错误；从图可以看出，分子势能变小，分子间距可能增加，也可能减小，C错误；若分子间距小于平衡间距，分子间距变大，分子力减小，表现为斥力，D错误；故选A.‎ ‎16. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 B. 布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性 C. 给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的 D. 单晶体和多晶体的某些物理性质具有各向异性，而非晶体是各向同性的 ‎【答案】A ‎【解析】雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，选项A正确；布朗运动是悬浮颗粒中的无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性，选项B错误；给自行车打气时气筒压下后反弹，是由气体的压强造成的，不是分子斥力的作用，选项C错误；单晶体物理性质具有各向异性，多晶体和非晶体物理性质是各向同性的，选项D错误；故选A.‎ ‎17. 一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（ ）‎ A. 状态b的压强大于状态c的压强 B. 状态a的压强大于状态b的压强 C. 从状态c到状态d，体积减小 D. 从状态a到状态c，温度不变 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：分别过abcd四个点作出等压变化线，如下图所示；‎ 保持体积不变，温度越高，则压强越大可知，在图象中，倾角越大，压强越小，所以，故A正确，B错误；由图象可知，状态c到状态d体积增大，故C错误；从状态a到状态c，温度升高，故D错误；‎ 考点：考查了理想气体状态方程 ‎18. 如图为一个封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的圆环形细管，S是固定在管上的阀门，M为可自由移动的活塞，气体温度均为T0=305K，压强P0=1.05×105Pa。现对下面部分气体缓慢加热，且保持上面部分气体温度不变，当活塞M缓慢移动到管道最高点时，求：‎ ‎（1）上面部分气体的压强；‎ ‎（2）下面部分气体的温度。‎ ‎【答案】(1)2.1×105 Pa (2)915 K ‎【解析】（1）设四分之一圆环的容积为V，对上面气体，由题意可知，气体的状态参量：‎ 初状态：V1=2V，p1=P0=1.05×105Pa，‎ 末状态：V1′=V，‎ 气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p1′V1′，‎ 代入数据得：p1′=2.1×105Pa；‎ ‎（2）对下部分气体，由题意可知，气体的状态参量：‎ 初状态：V2=2V，T2=T0=305K，p2=P0=1.05×105Pa，‎ 末状态：V2′=3V，p2′=p1′=2.1×105Pa，‎ 由理想气体状态方程得：‎ 代入数据得：T2′=915K；‎ 点睛：应用理想气体状态方程与热力学第一定律即可正确解题，根据题意求出气体的初末状态参量、应用理想气体状态方程即可正确解题；要掌握连接体问题的解题思路与方法．‎ ‎【选修3-4部分】‎ ‎19. 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼很快抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（ ）‎ A. 加大飞机的惯性 B. 使机体更加平衡 C. 使机翼更加牢固 D. 改变机翼的固有频率 ‎【答案】D ‎【解析】飞机飞上天后，在气流周期性驱动力作用下做受迫振动，机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等．在机翼前缘处装置配重杆，目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率，使驱动力频率与固有频率相差较大，从而达到避免共振的目的，故D选项正确．‎ ‎20. 如图所示为两单摆分别在受迫振动中的共振曲线，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 若两摆的受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线 B. 若两摆的受迫振动是在地球上同一地点进行，则两摆摆长之比LⅠ：LⅡ=25:4‎ C. 图线Ⅱ若表示在地面上完成的，则该单摆摆长约为1m D. 若摆长均为1m，则图线Ⅰ表示在地面上完成的 ‎【答案】ABC 点睛：解决本题的关键是要知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率等于固有频率时，发生共振．以及掌握单摆的周期公式．‎ ‎21. 下列说法不正确的是（ ）‎ A. 由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空中，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光 B. 光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现条纹时而出现暗条纹 C. 均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波 D. 只有横波才能产生干涉现象 ‎【答案】BCD ‎【解析】由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，全反射临界角sinC＝，绿光频率大于红光，则水对绿光的折射率大于对红光的折射率，因此绿光的全反射临界角小于红光的全反射临界角，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光，故A正确；光的双缝干涉实验中，在光屏上会出现明、暗相间条纹，而且在某一位置出现明条纹就一直是明条纹，故B不正确；只有周期性变化的磁场才能产生周期性变化的电场，变化的电场和变化的磁场交替出现，从而形成电磁波，故C不正确；纵波也能产生干涉现象，故D不正确；本题选不正确的，故选BCD．‎ ‎22. 图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，Q、P是波上的质点，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象，从该时刻起，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 经过0.05s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 B. 经过0.05s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 C. 经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向 D. 经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 ‎【答案】BC ‎【解析】由图乙可知，质点的振动周期T＝0.2 s，经过0.05 s，即周期，质点P到达负向的最大位移处，而此时质点Q处在正的某一位移处，位移越大，加速度越大，故B正确．经过0.1 s，即周期，质点Q在从正位移回到平衡位置的途中，运动方向沿y轴负方向，故C正确．‎ ‎23. 如图所示，半径为R的半圆柱形玻璃砖某一截面的圆心为O点，有两条光线垂直于水平柱面射入玻璃砖中，其中一条光线通过圆心O，另一条光线通过A点，且OA=，这两条光线射出玻璃砖后相交于一点，该点到O点的距离为 R，求玻璃的折射率。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】试题分析：画出光路图，根据折射定律和几何关系求玻璃的折射率．‎ 解：作出光路图如图所示，OBD为法线，则sin∠ABO==，则∠ABO=30°‎ 设两条出射光线交点为S，根据几何关系有：OC="Rcos" 30°，‎ 所以，CS=OS﹣OC=‎ ‎∠BSC=30°，∠SBD=60°，由折射定律：n==．‎ 答：玻璃的折射率为．‎ ‎【点评】画好图，理清几何关系，是解决才提到关键，折射定律的应用本身比较简单．‎