【物理】山东省潍坊市第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

【物理】山东省潍坊市第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

潍坊一中2019-2020学年高二下学期期末考试 物理试卷 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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. 对微观世界的探索中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 密立根最先发现了电子 B. 汤姆孙最先通过油滴实验测出了电子的比荷 C. 卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 D. 人们认识到原子核具有复杂结构是从发现质子开始的 ‎【答案】C ‎【解析】A．1897年汤姆孙发现电子，故A错误；‎ B．最先通过油滴实验测出了电子的比荷的物理学家是密立根，故B错误；‎ C．1911年，卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，否定了汤姆孙的枣糕式模型，故C正确；‎ D．人们认识到原子核具有复杂结构是从天然放射现象开始的，故D错误。‎ ‎2. 下列说法中正确的是（　　）‎ A. 变化的电场一定产生变化的磁场 B. 电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性 C. 雨后阳光下公路积水表面漂浮的油膜呈现彩色，这是光的折射现象 D. 考虑相对论效应，杆沿自身长度方向高速运动时比静止时长 ‎【答案】B ‎【解析】A．根据麦克斯韦理论可知，只有周期性变化的电场产生变化的磁场，故A错误；‎ B．衍射是波的特有现象，电子的衍射图样证实了实物粒子具有波动性，故B正确；‎ C．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的薄膜干涉造成的，故C错误；‎ D．考虑相对论效应，根据长度与速度关系公式 可知，沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短，故D错误。‎ ‎3. 武汉疫情牵动着亿万国人的心，继‎2月2日火神山医院交付使用后，‎‎2月6日 ‎，雷神山医院正式通过验收，创造了“中国速度”。在施工过程中，某建材被升降机竖直向上吊起的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. 前4s内，建材的平均速度为‎2m/s B. 前4s内，建材的平均速度为‎1m/s C. 第5s内，建材下降‎1m ‎D. 第5s内，建材上升‎1m ‎【答案】D ‎【解析】AB．因v-t图像的面积等于位移，可知前4s内，建材的位移 平均速度为 选项AB错误；‎ CD．第5s内，建材速度向上，则上升了 选项C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎4. ‎2018年3月1日起正式实施国家环境保护渐标准，新标准高度重视对进口废物放射性污染控制。放射性元素钋半衰期为3.8天，发生衰变时，会生成新核X和，并放出射线，其核反应方程为，下列说法正确的是（　　）‎ A. 新核X的质子数为80 ‎ B. 新核X的中子数为206‎ C. 射线的电离作用很强，可用来消除静电 ‎ D. 1000个的原子核经7.6天还剩250个 ‎【答案】A ‎【解析】AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，新核X的电荷数为80，质量数为206，则质子数为80，中子数为126，选项A正确，B错误；‎ C．射线不带电，电离作用很弱，选项C错误；‎ D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核衰变不适用，选项D错误。‎ ‎5. 如图所示，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔，观察到激光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内。则下列说法正确的是（　　）‎ A. 激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生折射 B. 激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射 C. 仅改用折射率更大的液体，激光束不能完全被限制在水流内 D. 激光在水中的传播速度大于其在空气中的传播速度 ‎【答案】B ‎【解析】AB．激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射，就像光导纤维一样，选项A错误，B正确；‎ C．仅改用折射率更大的液体，根据，则临界角较小，光束仍可在水流中发生全反射，同样能完全被限制在水流内，选项C错误；‎ D．根据可知，激光在水中的传播速度小于其在空气中的传播速度，选项D错误。‎ ‎6. 一汽车在平直的水平路面上以的速度匀速行驶，突然发现正前方有一障碍物而紧急刹车，刹车过程可视为匀减速直线运动，其位移x与速度v的关系图像如图所示。则汽车（　　）‎ A. 刹车时间为1.25s B. 刹车时间为5s C. 停止前1s内的位移为2m D. 停止前1s内的位移为‎4m ‎【答案】D ‎【解析】AB．由图像可知，汽车的初速度v0=‎20m/s，刹车位移为x=‎25m，则 刹车时间 选项AB错误。‎ CD．研究刹车的逆过程可得，停止前1s内的位移为 选项C错误，D正确。‎ ‎7. 如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，某时刻速度的大小为v，方向向下。经时间t，小球的速度方向变为向上，大小仍为v。忽略空气阻力，重力加速度为g，则在该运动过程中小球所受弹簧弹力的冲量（　　）‎ A. 大小为2mv，方向向上 B. 大小为2mv，方向向下 C. 大小为2mv+mgt，方向向上 D. 大小为2mv+mgt，方向向下 ‎【答案】C ‎【解析】设向上正方向，由动量定理 解得 方向向上。‎ 故选C。‎ ‎8. “蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，是目前世界上下潜能力最强的作业型载人潜水器。“蛟龙号”某次海试活动中，执行竖直下潜任务，初始阶段做匀加速运动，某段时间t内从A点下潜到B点，AB间的距离为h，B点速度为A点的3倍。则“蛟龙号”下潜的加速度为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】设A点速度为v，则B点的速度为3v，则 解得 故选A。‎ 二、多项选择题：本题共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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎9. 在2018年雅加达亚运会上，中国选手王宇以‎2.30m的成绩获得跳高冠军。已知王宇身高为‎1.90m，忽略空气阻力，则王宇本次跳高过程（　　）‎ A. 在空中向上运动的时间大约为0.5s B. 在空中向上运动的时间大约为0.7s C. 离开地面时初速度大约为‎5m/s D. 离开地面时的初速度大约为‎7m/s ‎【答案】AC ‎【解析】AB．王宇的成绩h1=‎2.30m，王宇重心高 弹跳高度 由公式可知，在空中向上运动的时间大约为 故A正确，B错误；‎ CD．由公式可得，离开地面时的初速度大约为 故C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎10. 如图所示是氢原子的能级示意图，按照玻尔理论，以下判断正确的是（　　）‎ A. 氢原子处于n=4能级比n=2能级时能量小 B. 氢原子处于n=4能级比n=2能级时核外电子动能小 C. 若用光子能量为12.5eV的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子最多可辐射出3种不同频率的光 D. 若用光子能量为12.75eV的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子最多可辐射出6种不同频率的光 ‎【答案】BD ‎【解析】A．氢原子处于n=4能级比n=2能级时能量大，选项A错误；‎ B．氢原子处于n=4能级比n=2能级时核外电子绕核运动的半径较大，根据 可知 则处于n=4能级时的动能小，选项B正确；‎ C．若用光子能量为12.5eV的光照射大量处于基态的氢原子，由于此能量不等于基态与任何能级的能级差，则不能被氢原子吸收而产生跃迁，选项C错误；‎ D．若用光子能量为12.75eV的光照射大量处于基态的氢原子，则可使得处于基态的氢原子跃迁到n=4的能级，然后向低能级跃迁时，氢原子最多可辐射出种不同频率的光，选项D正确。‎ ‎11. 如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路。当用1、2、3三束光分别照射到光电管上时，测得电流表的示数随电压变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）‎ A. 1、3两光束的频率一定相同 B. 1、3两光束的强度一定相同 C. 光束2的频率比光束1频率低 D. 光束2的频率比光束1频率高 ‎【答案】AD ‎【解析】A．1、3两光束的截止电压相等，根据 可知1、3两光束的频率一定相同，选项A正确；‎ B．1、3两光束的饱和光电流不同，则光的强度一定不相同，选项B错误；‎ CD．光束2的截止电压大于光束1的截止电压，根据 可知，光束2频率比光束1频率高，选项C错误，D正确。‎ ‎12. 如图所示，质量为M的长木板放在光滑的水平面上，质量为m的小滑块以速度v0沿水平方向从左端滑上长木板，刚好不从长木板上掉下来。已知小滑块和长木板间动摩擦因数为，则下列说法正确的是（　　）‎ A. 长木板的最大速度为 B. 小滑块的最小速度为 C. 长木板的长度为 D. 长木板和小滑块组成系统产生的热量为 ‎【答案】BCD ‎【解析】AB．滑块滑上木板后做减速运动，木板做加速运动，当两者共速后一起匀速运动，则当共速时滑块具有最小速度，木板具有最大速度，由动量守恒定律 解得 即长木板的最大速度为，小滑块的最小速度为，选项A错误，B正确；‎ CD．由能量关系可知 解得 ‎ ‎ 选项CD正确。‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13. 某同学利用图甲所示装置进行“验证动量守恒”的实验，主要实验步骤如下：‎ a．打点计时器固定在长木板上，长木板放到水平桌面上，小木片放在长木板下方，与小车A相连的纸带穿过打点计时器的限位孔。‎ b．反复移动小木片位置，直至接通电源后，推动小车A，纸带上打出一系列______的点迹。‎ c．将小车B静置于长木板上，并将适量砝码放在小车B中。‎ d．接通电源，推动小车A，A与B碰撞后粘在一起，打点计时器打出一系列的点迹，如图乙所示。‎ e．用天平测得小车A的质量mA，小车B及砝码的质量mB；用刻度尺测得 AB、BC、CD、DE的长度分别记为xAB、xBC、xCD、xDE。‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）将步骤b补充完整；‎ ‎（2）图乙中B、C两点，打点计时器先打的是______点；‎ ‎（3）已知打点计时器所用电源的频率为f，以小车A、小车B及砝码组成的系统为研究对象，系统碰前动量p1=______，碰后动量p2=______。‎ ‎【答案】 (1). 分布均匀 (2). B (3). ‎ ‎【解析】（1）[1]平衡摩擦力后，小车A匀速运动，打点计时器所打的点间隔均匀，故填分布均匀或间隔均匀。‎ ‎（2）[2]两车碰后速度减小，故纸带上计时点间距变小，故应该先打的是B点。‎ ‎（3）[3]小车A的碰前速度为，碰后的共同速度为，故系统碰前动量为。‎ ‎[4] 碰后动量。‎ ‎14. 某同学利用如图所示的装置测量某种单色光的波长。实验时，光源正常发光，调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。‎ ‎(1)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时如图乙所示的手轮上的示数为______mm，求得相邻亮纹的间距为______mm（计算结果保留三位有效数字）。‎ ‎(2)若相邻亮纹的间距为、单缝与屏的距离为L1，双缝与屏的距离为L2，单缝宽为d1‎ ‎，双缝间距为d2，则光的波长用上述部分物理量可表示为=______；‎ ‎(3)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，写出一条可行的措施______。‎ ‎【答案】 (1). 11.652 2.28 (2). (3). 将屏向靠近双缝的方向移动 ‎【解析】(1)[1]螺旋测微器读数方法：固定刻度+可动刻度，所以乙图读数为 ‎[2]甲图读数 相邻亮纹的间距 ‎(2)[3]由变形可得 ‎(3)[4]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，即减小，分析公式可得，将屏向靠近双缝的方向移动即可。‎ ‎15. 核的质量为3.016050u，质子的质量为1.007277u，中子的质量为1.008665u，1u相当于931.5MeV的能量。‎ ‎(1)求核的结合能；‎ ‎(2)核的结合能是某频率光光子能量的106倍，用该频率的光照射逸出功为3.20eV的钙，求光电子的最大初动能。‎ ‎【答案】(1)7.97MeV；(2)4.77MeV ‎【解析】(1)根据电荷数守恒、质量数守恒，一个质子和两个中子结合为氚核时，核反应方程 ‎2个中子和1个质子结合成时质量亏损 ‎=2mn+mP-mH=1.007277+2×1.008665-3.016050u=0.008557u 根据爱因斯坦质能方程，放出的能量为= 0.008557×931.5MeV=7.97MeV 所以结合能为E=7.97MeV ‎(2)该光子的能量为 用该频率的光照射逸出功为3.20eV的钙，光电子的最大初动能 ‎16. 如图所示，平行玻璃砖底面镀银，厚度为d。一束由红光和蓝光组成的复色光，以入射角i射到玻璃砖上表面，两种光在界面上发生折射，在底面上发生一次反射后分别从A、B两点射出。已知该玻璃砖对红光和蓝光的折射率分别为na和nb。‎ ‎（1）分析说明从A点射出的是哪种色光；‎ ‎（2）求A、B两点之间的距离。‎ ‎【答案】（1）从A点射出的是蓝光；（2）‎ ‎【解析】（1）因玻璃对蓝光的折射率较大，则进入玻璃后的折射角较小，则从A点射出的是蓝光，从B点射出的是红光。‎ ‎（2）对蓝光 则 则 则 同理可得 则A、B两点之间的距离 ‎17. 一条平直公路上的甲乙两站相距x=‎900m，一辆公交车从甲站启动驶向乙站，公交车先做匀加速运动，速度到达v1=‎15m/s后匀速行驶，距乙站s1=‎30m时刹车做匀减速运动，恰好停在乙站。公交车从甲站出发时，一辆电动车在其前方s2=‎230m处以v2=‎10m/s的速度沿公路驶向乙站，两车同时到达乙站。求：‎ ‎(1)公交车刹车的时间；‎ ‎(2)公交车加速的加速度大小；‎ ‎(3)公交车与电动车第一次相遇点到乙站的距离。‎ ‎【答案】(1)4s；(2)‎1.5m/s2；(3)‎‎60m ‎【解析】(1)设公交车刹车的时间为t1，则有 即 得 ‎(2)电动车到乙站所用的时间为 由题意可知，公交车从甲站到乙站的时间也为67s，则汽车匀加速的时间与匀速的时间 之和为 对公交车匀加速与匀速阶段有 联立解得 ‎，‎ 则公交车加速的加速度大小 ‎(3)设公交车匀速时间与电动车第一次相遇，则有 解得 则公交车运动的距离为 此时公交车离乙站的距离为 ‎18. 如图所示，质量为m、高为h的物体A静止在足够长的光滑水平地面上。其左侧表面为圆弧，底面右端恰好与地面相切。质量为‎2m的可视为质点的物体B从A顶端由静止滑下，到达水平地面后与迎面而来的质量为‎4m的物体C发生弹性正碰。不计一切摩擦，求：‎ ‎(1)B下滑到地面过程中A位移xA的大小；‎ ‎(2)A、B分开时两者的速度vA和vB的大小；‎ ‎(3)若B、C相碰后，B和A不再相碰，C速度vC大小的取值范围。‎ ‎【答案】(1)；(2)，；(3)‎ ‎【解析】(1)AB组成的系统水平方向动量守恒，由人船模型有 且 联立解得 ‎(2)AB组成的系统由动量守恒有 由能量守恒有 联立解得 ‎，‎ ‎(3)BC碰撞过程动量守恒有 BC碰撞为弹性碰撞则有 联立解得碰后B的速度大小为 B和A不再相碰，则 解得