2017-2018学年福建省厦门外国语学校高二6月月考物理试题 解析版

2017-2018学年福建省厦门外国语学校高二6月月考物理试题 解析版

福建省厦门市外国语学校2017-2018学年高二6月月考 物理试题 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求选对得4分，选错的得0分。‎ ‎1. 如图所示为粒子散射实验装置图，粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四处位置．则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数符合事实的是 A. 1305、25、7、1‎ B. 202、405、605、203‎ C. 1202、1010、723、203‎ D. 1202、1305、723、203‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：由于绝大多数粒子运动方向基本不变，所以A位置闪烁此时最多，少数粒子发生了偏转，极少数发生了大角度偏转．符合该规律的数据只有A选项．故A正确，BCD错误．故选A。‎ 考点：α粒子散射实验 ‎【名师点睛】由α粒子的散射实验可知，原子内部的结构：中心有一个很小的核，全部正电荷及几乎全部的质量都集中在里面，外面自由电子绕核高速旋转，知道α粒子的散射实验的结果。‎ ‎2. 据《中国科技报》报道，我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称为人造太阳）已经完成了首次工程调试，“人造太阳”的核反应方程是，设氚核质量为m1，氘核质量为m2，氦核质量为m3，X质量为m4‎ ‎，下列关于“人造太阳”的说法中正确的是 A. X是质子 B. “人造太阳”的核反应发生的条件是反应物质的体积要达到临界体积 C. “人造太阳”的核反应过程中发生质量亏损，该过程释放的核能为（m3+m4-m1-m2）c2‎ D. “人造太阳”的核反应必须在极高温度下，使参与核反应的原子核间的距离接近到10-15米的范围内才能够发生 ‎【答案】D ‎【解析】A、人造太阳”的核反应方程是：，X是中子，故A错误；‎ BD、造太阳的核聚变是氘核和氚核进行的核聚变反应，聚变反应必须在极高温度下，使参与核反应的原子核间的距离接近到米的范围以内才能够发生，故B错误，D正确；‎ C、人造太阳”的核反应过程中发生质量亏损，则有，该过程释放的核能为，故C错误；‎ 故选D。‎ ‎3. 目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些还有铀、钍的花岗岩 等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（　　）‎ A. 已知氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个氡原子核 B. 把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素衰变的速度 C. 降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可以减小衰变速度 D. 放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要的时间越短，衰变越快 ‎【答案】D ‎【解析】A、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故A错误；‎ BC、放射性元素的半衰期与原子核所处的物理环境和化学状态无关，由原子核内部因素决定，故B、C错误；‎ D、放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要的时间越短，衰变越快，故D正确；‎ 故选D。‎ ‎【点睛】放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，反映衰变快慢的物理量，半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关。‎ ‎4. 如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射时，在光屏P上观察到干涉条纹，要得到相邻亮条纹间距更大的干涉图样，可以采取 A. 增大S1与S2的间距 B. 减小双缝屏到光屏的距离 C. 将绿光换为红光 D. 增大单缝与双缝间的距离 ‎【答案】C ‎【解析】在波的干涉中，干涉条纹的间距 ，由公式可得，条纹间距与波长、屏之间的距离成正比，与双缝间的距离d成反比，故要增大间距应减小d，增大双缝屏到光屏的距离或增大光的波长，故只有C正确；故选C．‎ 点睛：本题考查光波的干涉条纹的间距公式，应牢记条纹间距的决定因素，不要求定量计算，但要求定性分析．‎ 视频 ‎5. 在对下列四副图形的描述说明中，说法错误的是 A. 甲图是立体电影的放映与观看情景示意图，其中利用了光的偏振原理 B. 乙图是电磁波的发射过程中对发射信号进行调制原理图，其中采用的是“调频”方式 C. 丙图中出现明暗相间的圆环，是由光的衍射形成的 D. 丁图是利用激光进行全息照相的原理示意图，其主要是利用了激光相干性好的优点 ‎【答案】B ‎【解析】A、甲图是利用两个振动方向的不同进行叠加，是运用了光的偏振原理，故A正确；‎ B、乙图是电磁波的发射过程中对发射信号进行调制原理图，其中采用的是“调幅”方式，故B错误；‎ C、丙图中是光照射圆盘，绕过圆盘，在屏上出现明暗相间的圆环，是由光的衍射形成的，故C正确；‎ D、丁图是利用激光进行全息照相的原理示意图，满足两种频率相同的光，从而进行叠加，主要是利用了激光相干性好的优点，故D正确；‎ 说法错误的故选B。‎ ‎【点睛】观看立体电影利用光的偏振原理；发射过程中对发射信号有调频与调幅两种；光绕过阻碍物继续向前传播的现象称为光的衍射；利用激光相干性进行全息照相。‎ ‎6. 用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA．移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.8V时，电流表读数为0，则（　　）‎ A. 光电管阴极的逸出功为0.8eV B. 光电子的最大初动能为0.8eV C. 电键k断开后，没有电流流过电流表G D. 改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小 ‎【答案】B ‎【解析】AC：该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表示数为0，可知光电子的最大初动能为0.7 eV，根据光电效应方程Ekm=hν–W0，可得 W0=1.8 eV．AC正确；‎ B：开关S断开后，用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，不加电压时，有光子能从阴极出发到阳极，则有电流流过电流表。故B项错误。‎ D：改用能量为1.5 eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流。故D项错误。‎ ‎7. 如图所示，一倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，斜面长为L。今有一质量为m的小物块，沿光滑斜面下滑，当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】物体与斜面在水平方向上动量守恒，设物块的速度方向为正方向，则有：，运动时间相等，则有：，由题意可知，联立解得：，故C正确，A、B、D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】由于斜面体放在光滑地面上，则物体下滑的过程中，斜面后退；则由平均动量守恒可列式求解，注意两物体运动的水平位移之和等于斜面的长度。‎ ‎8. 如图所示，物体A放在物体B上，B与轻弹簧相连，使它们一起在光滑水平面上的M、N两点之间做简谐运动。若从弹簧压缩到最短时开始计时（t=0），取向右为正方向，A所受静摩擦力f随时间t变化的图像正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律得,加速度与振子位移的关系为，再以A为研究对象，得到，振子做简谐运动时，x随时间做正弦规律变化，当弹簧伸长到最短时开始记时时，t=0振子的位移为负向最大，则f为正向最大，所以图象为余弦函数，故B正确，A、C、D错误；‎ 故选B；‎ ‎【点睛】以AB整体为研究对象，得出加速度与振子位移的关系，再以A为研究对象，由牛顿第二定律分析f与加速度的关系，得到f与x的关系，选择图象。‎ 二、多项选择题：共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。‎ ‎9. 用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现甲、乙、丙所示的图像，则 A. 图象甲表明光具有粒子性 B. 图象丙表明光具有波动性 C. 实验表明光是一种概率波 D. 在光的干涉条纹中，明条纹是光子能够到达的地方，暗条纹是光子不能到达的地方 ‎【答案】ABC ‎【解析】A、图象甲以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，故A正确；‎ B、图象丙有明显的明暗相间的干涉条纹，而干涉是波特有的性质，故表明光具有波动性，故B正确；‎ C、因为单个光子所能到达的位置不能确定，但大量光子却表现出波动性，即光子到达哪个位置是一个概率问题，故此实验表明了光是一种概率波，故C正确；‎ D、干涉是波特有的性质，故干涉条纹表明光具有波动性，暗条纹处是光子到达的几率比较小的地方，故D错误；‎ 故选ABC。‎ ‎【点睛】因为单个光子所能到达的位置不能确定，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，单个光子所到达哪个位置是个概率问题，大量光子却表现出波动性，即光子到达哪个位置是一个概率问题，故此实验表明了光是一种概率波。‎ ‎10. 在氢原子光谱中，巴耳末系有4条可见光，其颜色为一条红色、一条蓝色，两条紫色。它们分别是氢原子从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁时产生的，则 A. 红色光谱是氢原子从n=3能级到n=2能级跃迁时产生的 B. 蓝色光谱是氢原子从n=5能级到n=2能级跃迁时产生的 C. 氢原子从n=5能级向n=2能级跃迁时产生的是紫色光谱线 D. 若从n=6能级跃迁到n=1能级将产生红外线 ‎【答案】AC ‎【解析】A、从n=3、4、5、6能级向n=2能级跃迁，从n=3向n=2能级跃迁，辐射的光子能量最小，频率最小，红光的频率最小，所以红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的，故A正确；‎ B、在四条谱线中，蓝光的频率仅大于红光，可知蓝色光谱是由n=4向n=2能级跃迁产生的，故B错误；‎ C、结合AB的分析可知，四条谱线中，从n=6能级向n=2能级跃迁，与从n=5能级向n=2能级跃迁，都能够产生紫外线，故C正确；‎ D、 因为n=6向n=1能级跃迁产生的光子频率大于n=6向n=2能级跃迁产生的紫光的光子频率所以从n=6能级向n=1能级跃迁时，则能够产生紫外线，故D错误；‎ 故选AC。‎ ‎【点睛】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，根据光子频率的大小确定各种谱线是哪两个能级之间跃迁产生的。‎ ‎11.‎ ‎ 最近厦门的马路边出现了许多共享单车，使用共享单车APP，用户可以查看病找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，用户便可以骑行．车身前后都有反光标志，前后车轮轮毂内侧也有反光涂层，夜间汽车灯光照射上去反光效果很好，增加了骑行者的安全性，尾灯反光标志的截面如图所示，其利用了光的全反射原理．根据你所学的物理知识判断下列说法正确的是（　　）‎ A. 单车和手机之间是利用机械波传递信息的 B. 单车和手机之间是利用电磁波传递信息的 C. 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射 D. 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射 ‎【答案】BD ‎【解析】AB、扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端受到后识别该车辆并发送解锁指令，共享单车执行解锁指令自动开锁，是利用电磁波传递信息的，故A错误，B正确；‎ CD、汽车灯光应从右面射向自行车尾灯，光在尾灯内部左表面发生全反射，使自行车后面的汽车司机发现前面有自行车，避免事故的发生，故C错误，D正确；‎ 故选BD。‎ ‎【点睛】单车和手机之间是利用电磁波传递信息的；当光从光密介质射入光疏介质且入射角大于临界角时发生全反射，从而即可求解。‎ ‎12. 在介质中有一列向右传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示，该时刻波刚好传到A点，再经过0.6s质点P开始起振，则 A. 该简谐横波的传播速度为10m/s B. 该简谐横波的周期T为0.1s C. 质点P在t=0.65s时刻处于波峰位置 D. 质点P处于波峰位置时质点A一定处于波峰位置 ‎【答案】AD C、质点P在时刻处于平衡位置，故C错误；‎ D、A、P间的距离为，质点P处于波峰位置时质点A一定处于波峰位置，故D正确；‎ 故选AD。‎ 三、实验题：本题共2小题，共12分，请把答案填写在答题卡的相应位置上 ‎13. 在测量玻璃折射率的实验中，某同学选用了半圆形玻璃砖，如图所示，该同学在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2，再从玻璃砖另一侧观察，调整视线，先后插上大头针P3、P4，其中在插P4时，应使P4挡住P3和_________，则根据图中所给标注的角度，测得该玻璃砖的折射率n=_________‎ ‎【答案】 (1). P1、P2的像 (2). ‎ ‎【解析】连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P4表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线，作出光路图如图，根据折射定律，得知玻璃折射率，所以 先后插上大头针P3、P4，其中在插P4时，应使P4挡住P3和P1、P2的像，测得该玻璃砖的折射率。‎ ‎14. 在利用单摆测定重力加速度的实验中 ‎（1）用游标卡尺测量摆球的直径如图甲，则小球的直径为___________mm。用秒表测出单摆多余全振动时间如图乙，秒表读数为_______________s。‎ ‎（2）若某同学测得的重力加速度数值大于当地重力加速度的数值，则引起这一误差的原因可能是________．‎ A．误将摆线长当作摆长 B．误将摆线长与球的直径之和当作摆长 C．误将n次全振动次数计为n+1次 D．误将n次全振动次数计为n-1次 ‎（3）另有一实验小组同学进行了实验创新，实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F大小随时间t变化图象如图丙所示，并且测量了摆线的长度l和摆球直径d，则测得当地重力加速度为g=________（用本小题及图中的物理量表示）‎ ‎【答案】 (1). （1）10.30 (2). 75.2 (3). （2）BC (4). （3）‎ ‎【解析】【分析】本实验中用到的是20分度游标卡尺，其每一分度表示的长度为0.05mm．由主尺读出整米数，由游标尺读出毫米的小数部分．秒表分针与秒针的示数之和即是秒表的示数；根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式，通过表达式分析重力加速度测量值偏大的原因；由图得到单摆的周期，再由单摆的周期公式求当地重力加速度；‎ 解：(1)由图甲所示是20分度的游标卡尺，游标每一分度表示的长度为0.05mm，主尺读数为10mm，游标尺示数为6×0.05mm=0.30mm，游标卡尺示数为10mm+0.30mm=10.30mm.；‎ 由图乙所示秒表可知，分针示数为1min=60s，秒针示数为15.2s，秒表读数为60s+15.2s=75.2s；‎ ‎(2)根据得，则知 A、把摆线长当作摆长，摆长测量值偏小，由上式知，测得的数值小于当地重力加速度的数值，故A错误；‎ B、把摆线长与球的直径之和作摆长，摆长测量值偏大，由上式知，测得的数值大于当地重力加速度的数值，故B正确；‎ C、将n次全振动次数计为n+1次，则单摆周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故C正确；‎ D、误将n次全振动次数计为n−1次，测得的周期将偏大，由上式知，测得的数值小于当地重力加速度的数值，故D错误；‎ 故选BC。‎ ‎(3)根据图象可知：单摆的周期为：‎ 根据周期公式得：得 四、计算题 ‎15. 如图所示，质量为m1=1kg和m2=2kg的两个小球在光滑的水平面上分别以v1=2m/s和v2=0.5m/s的速率相向运动，某时刻两球发生碰撞，碰后m1以1m/s的速度被反向弹回，碰撞过程中两球相互作用时间为0.06s，求：‎ ‎（1）碰后m2的速度；‎ ‎（2）两球发生碰撞的过程中m2受到的平均作用力的大小．‎ ‎【答案】（1） 方向向右 （2）50N 方向向右 解: （1）以两球组成的系统为研究对象，以m2的初速度方向为正方向，‎ 由动量守恒定律得：‎ 解得：，方向向右 ‎（2）以向左为正方向，两球碰撞过程，对由动量定理得 可得F=-50N，方向向右 ‎16. 半径为R的透明圆柱体，过其轴线的截面如图所示，位于截面所在平面内的一细束光线，以角=60°由O点入射，折射光线由上边界的A点射出，A点与左端面的距离为R，当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射．求B点与左端间的距离．‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】解：设当光线在O点的入射角为时，折射角为，如图所示，由题，AD=DO=R，则 r0=45°‎ 由折射定律得 可得 若光线在B点恰好发生全反射，则在B点的入射角恰好等于临界角C，设B点与左端间的距离BD=d，则有 由几何关系得：‎ 联立解得：‎ ‎17. 如图所示，x轴上有两个波源S1和S2，间距1.6m，两波源的振动图像分别为图甲和图乙，已知两波源产生的波的波长均为0.8m，质点O位于两波源连线的中点，求：‎ ‎（1）两列波的传播速度的大小．‎ ‎（2）写出O点的振动方程（t=0时，两列波都已传到O点）．‎ ‎（3）S1S2间各个振动减弱点的位置离S1的距离．‎ ‎【答案】（1） （2） （3）当时， ‎ ‎ 当时，‎ ‎【解析】【分析】）由图求出它们的周期，然后由波速与周期的关系即可求出波速；根据波的叠加原理研究O的振动是加强还是减弱，然后结合振幅、周期即可写出振动方程；根据波的叠加原理研究C的振动是加强还是减弱，根据时间与周期的关系分析t2=0.9s时刻A点的振动情况；‎ 解：（1）由图可知二者的周期都是1.0s，所以波速相等，都是 ‎（2）由质点O位于两波源连线的中点可知，O点到两个波源S1和S2的距离相等，又由图可知，两个波源起振的方向相同，所以O点为振动的加强点；‎ O点的振幅为二者振幅负和，则：‎ O振动的圆频率：‎ 两个波源起振的方向都向上，所以O点起振的方向也向上，所以O点的振动方程为：y=5sin2πt（cm）‎ ‎（3）波源起振的方向相同，则到两个波源的距离差为半波长的奇数倍的点为振动的减弱点，设两个波源的间距为L，与波源S1间距为x处的波程差：，‎ 由于：，所以，当时， ‎ 当时，‎ ‎18. 如图所示，轻弹簧的两端与质量均为M的B、C两物块固定连接，静止在光滑水平面上，物块C紧靠挡板但不粘连．从一把玩具枪射出的子弹A，沿水平方向射入物块后留在物块内（作用时间极短），在此后的弹簧压缩和拉伸过程中弹簧都在弹性限度内．‎ ‎（1）如果子弹质量为m，速度为v0，求弹簧第一次压缩最短时的弹性势能；‎ ‎（2）如果玩具枪射出子弹时的动能恒为Ek，而子弹质量不同，之后的相互作用过程中，弹簧所能拉伸的最大长度不同，为使弹簧拉伸的长度最大，子弹的质量应是多少？此时的弹簧的弹性势能多大？‎ ‎【答案】（1） （2） ‎ ‎【解析】【分析】先根据动量守恒定律求出子弹射入B后的共同速度，再由能量守恒定律求弹簧第一次压缩最短时的弹性势能；弹簧伸长最长时弹性势能最大，B、C速度相同，根据动量守恒定律和能量守恒定律得到弹性势能表达式，再由数学知识求解；‎ 解：（1）子弹射入木块B的过程，取向左为正方向，由动量守恒定律得： ‎ 根据能量守恒定律得：弹簧第一次压缩最短时的弹性势能为：‎ ‎（2）设子弹的质量为m，玩具枪射出子弹时的速度为v0．当C离开挡板后，B、C速度相同时，弹簧伸长最长，此时弹性势能最大，设为Epm，B、C的共同速度为v′，C刚离开挡板时B的速度大小为v，方向向右 取向右为正方向，由动量守恒定律得：‎ 由机械能守恒定律得：．‎ 结合：．‎ 联立得到，‎ 求导得： ‎ 当 Epm′=0时，Epm最大，此时 此时的弹簧的弹性势能为：‎ ‎ ‎