【物理】陕西省西安市蓝田县2019-2020学年高二下学期期末考试质量检测试题（解析版）

【物理】陕西省西安市蓝田县2019-2020学年高二下学期期末考试质量检测试题（解析版）

蓝田县2019~2020学年度第二学期期末质量检测 高二物理试题 本试卷共4页，全卷满分100分，答题时间90分钟；‎ 第I卷（选择题 共52分）‎ 一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~13题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，有选错或不选的得0分）‎ ‎1. 下列不属于反冲运动的是（　　）‎ A. 喷气式飞机的运动 B. 物体做自由落体的运动 C. 火箭的运动 D. 发射炮弹后，炮筒后退 ‎【答案】B ‎【解析】A．喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促进飞机前进的，故属于反冲运动，故A不符合题意；B．当物体的初速度为零，并且只在重力作用下的运动即为自由落体运动，与反冲运动无关，故B符合题意；‎ C．火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，利用了反冲运动，故C不符合题意；‎ D．发射炮弹后，炮筒后退，属于反冲运动，故D不符合题意。故选B。‎ ‎2. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 受迫振动的周期一定等于物体固有周期 B. 我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在靠近我们 C. “未见其人，先闻其声”的现象，说明在日常生活中，声波比光波更易发生明显衍射 D. 只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样 ‎【答案】C ‎【解析】A．物体做受迫振动的周期,等于驱动力的周期,与物体的固有周期无关，故A错误；‎ B．根据多普勒效应，我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的频率变低，可以判断该星球正在远离我们而去，选项B错误；‎ C．“未见其人，先闻其声”的现象，说明在日常生活中，声波比光波更易发生明显衍射，选项C正确；‎ D．两列波叠加，只有当两列波的频率相同时才能产生稳定的干涉图样，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎3. 关于电磁波及电磁振荡，下列说法中不正确的是（　　）‎ A. 无线电波中，微波比长波更容易发生衍射 B. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C. 电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D. LC振荡电路放电过程中，电场能转化为磁场能 ‎【答案】A ‎【解析】A． 波长越长衍射现象越明显，无线电波中，长波比微波更容易发生衍射，故A错误，符合题意；‎ B． 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故B正确，不符合题意；‎ C． 电磁波是横波，电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，故C正确，不符合题意；‎ D． LC振荡电路放电过程中，电容带电量减小，回路电流增强，电场能转化为磁场能，故D正确，不符合题意。故选A。‎ ‎4. 在光电效应实验中，将一块不带电的锌板与灵敏验电器相连，当紫外线灯照射锌板时，验电器的指针发生偏转，如图所示，这时（　　）‎ A. 锌板带正电，指针带正电 B. 若仅增大紫外线的频率，则锌板的逸出功增大 C. 若仅减小紫外线灯照射的强度，则可能不发生光电效应 D. 若仅增大紫外线灯照射的强度，则单位时间内产生的光电子数减少 ‎【答案】A ‎【解析】A．发生光电效应时，光电子从锌板中逸出后，使锌板带正电，验电器与锌板连接，因此验电器的指针也带正电荷，A正确；‎ B．某种金属的逸出功是由该材料本身性质决定的，与入射光的频率无关，B错误；‎ C．根据光电效应方程 只要入射光的光子能量超过逸出功，就会产生光电效应，与入射光的强度无关，因此减小紫外线灯照射的强度，而不改变入射光的频率，仍会产生光电效应，C错误；‎ D．若仅增大紫外线灯照射的强度，则单位时间内到达锌板的光子数量增加，单位时间内产生的光电子的数量也会增加，D错误。故选A。‎ ‎5. 某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以‎1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s。下列说法正确的是（　　）‎ A. 该水面波的频率为6Hz B. 该水面波的波长为‎3m C. 水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 D. 若水面波的频率增大，则水面波会将该同学推向岸边 ‎【答案】B ‎【解析】A．由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15s，可得知振动的周期 ‎ ‎ 频率 故A错误；‎ B．该水面波的波长为 故B正确；‎ CD．参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”， 则即使水面波的频率增大，也不会将该同学推向岸边，但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播。故CD错误。 故选B。‎ ‎6. 一质量为‎2kg的物体，速度由向东‎3m/s变为向西‎3m/s，在这个过程中该物体的动量与动能的变化量分别是（　　）‎ A. 0、0 B. 0、18J C. 12kgm/s、0 D. 12kgm/s、18J ‎【答案】C ‎【解析】规定向西为正，物体动量变化量为 方向向西。动能 故这个过程中，动能变化量为0，故C正确，ABD错误。故选：C。‎ ‎7. 弹簧振子在BC间做简谐运动，O为平衡位置，BC间距离为‎10cm，由B→C运动时间为1s，则（　　）‎ A. 从B开始经过0.25s，振子通过的路程是‎2.5cm B. 经过两次全振动，振子通过的路程为‎80cm C. 该振子任意1s内通过的路程都一定是‎10cm D. 振动周期为2s，振幅为‎10cm ‎【答案】C ‎【解析】A．由B→C运动时间为1s，则周期T=2s，则从B开始经过0.25s=，振子通过的路程小于‎2.5cm，选项A错误；‎ B．一次全振动振子的路程为‎20cm，则经过两次全振动，振子通过的路程为‎40cm，选项B错误；‎ C．由运动的对称性可知，该振子任意1s内通过的路程都一定是‎10cm，选项C正确；‎ D．振动周期为2s，振幅为‎5cm，选项D错误。故选C。‎ ‎8. 核电池可通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子，并释放出γ光子。已知、的质量分别为、，下列说法正确的是（　　）‎ A. 的衰变方程为 B. 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量 C. 核反应过程中的质量亏损为 D. 核反应过程中释放的核能为 ‎【答案】B ‎【解析】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的衰变方程为 ‎ 故A错误；‎ BD．根据质能方程可知，释放的核能为 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量，故B正确，D错误；‎ C．此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，则为 故C错误。故选B。‎ ‎9. 如图所示，长为l的轻绳上端固定在O点，下端系一小球，在O点正下方处的P点固定一小钉子。现将小球拉至A点，使细线与竖直方向间夹角很小，然后由静止释放小球，小球在竖直平面内运动。点B（图中未标出）是小球能够到达的左方最高位置，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 点B在点A下方 B. 点B在点A上方 C. 小球摆动的周期为 D. 小球摆动的周期为 ‎【答案】D ‎【解析】AB．小球摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，可知两侧最高点动能均为零，故重力势能也相等，故最大高度相同，即点B与点A等高，故AB错误；‎ CD．小球从最低点到A点再到最低点的时间为 小球从最低点到B点再到最低点的时间为 则小球周期为 故C错误，D正确。故选D。‎ ‎10. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 利用激光可以读出DVD、CD唱机上的信息，是利用了激光的平行度好 B. 观看立体电影佩戴的眼镜是偏振片 C. 泊松亮斑产生原因是光的衍射 D. 红外线的穿透本领比X射线强 ‎【答案】ABC ‎【解析】A．利用激光可以读出DVD、CD唱机上的信息，是利用了激光的平行度好，选项A正确；‎ B．用偏振片眼镜观看立体电影时，这副眼镜的两个镜片是一对透振方向相互垂直的偏振片，选项B正确；‎ C．泊松亮斑是当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑（在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环）属于光的衍射，选项C正确；‎ D．红外线的穿透本领比X射线弱，选项D错误。故选ABC。‎ ‎11. 如图，在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左边射入，从棱镜的右边射出时发生了色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则下列说法错误的是（　　）‎ A. 从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光 B. 从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光 C. 光在ab面上不可能发生全反射 D. 从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光 ‎【答案】AD ‎【解析】ABD．此棱镜相对周围介质是光疏介质，因此光在棱镜中的折射角大于入射角，从棱镜中射出时，折射角小于入射角，所以出射光线向顶角方向偏转；紫光的折射率大，则紫光的偏折程度大，即紫光从a点射出，红光从b点射出，选项B正确，不符合题意，AD错误，符合题意；‎ C．根据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角时，才能发生光的全反射，光在ab面上，光从空气进入水中，不满足产生的条件，因此不可能发生全反射，故C正确，不符合题意。故选AD ‎12. 如图，为氢原子能级图。下面有关说法正确的是（ ）‎ A. 处于基态的氢原子能吸收13.0eV的光子后跃迁至n=3能级 B. 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出6种不同频率的光 C. 用光子能量为14.0eV的某种电磁波照射处于基态的氢原子不能使其电离 D. 用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，释放的光子最大能量为12.75eV ‎【答案】BD ‎【解析】A．处于基态的氢原子能吸收(-1.51eV)-(-13.6eV)=12.09eV的光子后跃迁至n=3能级，选项A错误；‎ B．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出种不同频率的光，选项B正确；‎ C．因为14.0eV>13.6eV，则用光子能量为14.0eV的某种电磁波照射处于基态的氢原子能使其电离，选项C错误；‎ D．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，释放的光子最大能量为(-0.85eV)-(-13.6eV)= 12.75eV，选项D正确。故选BD。‎ ‎13. 如图所示为A、B两球沿一直线运动并发生正碰后两球碰撞前后的位移时间图象。a、b分别为A、B两球碰前的位移时间图象，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图象，若A球的质量m=‎2kg，则由图判断下列结论正确的是（　　）‎ A. 两球碰撞前的总动量为－‎3kg·m/s B. 碰撞时A对B的冲量为－4N·s C. 碰撞前后A的动量变化量为‎4kg·m/s D. B球的质量为‎3kg ‎【答案】BC ‎【解析】ACD．由s－t图象的斜率等于速度，可知，碰撞前A球的速度 B球的速度 碰撞后共同速度为 碰撞前后A动量变化为 根据动量守恒定律，知碰撞前后B的动量变化为 又 则 所以A与B碰撞前的总动量为 故AD错误，C正确；‎ B．对B由动量定理可知，碰撞时A对B的冲量为 故B正确。‎ 故选BC。‎ 第II卷（非选择题 共48分）‎ 二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）‎ ‎14. 在“用双缝干涉测光波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为 L。接通电源使光源正常工作，发出白光。‎ ‎(1)组装仪器时，图中a为________缝，b为________缝。（均选填“双”或“单”）‎ ‎(2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________；‎ A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 ‎(3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中a、b位置时，游标尺的读数分别为x1、x2（x2>x1），则入射的单色光波长的计算表达式为________；分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，其读数为________mm。‎ ‎【答案】 (1). 单 双 (2). C (3). 31.10‎ ‎【解析】(1)[1]如图1所示组装仪器时，a处应固定单缝，b为双缝；‎ ‎(2)[2]若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的，故C正确，AB错误。‎ ‎(3)[3]条纹间距为,根据,解得 ‎[4]游标卡尺读数为‎3.1cm+‎0.05mm×2=‎3.110cm=‎31.10mm。‎ ‎15. 如图1所示，在“验证动量守恒定律”的实验中，A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。‎ ‎(1)为了尽量减小实验误差，A球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足m1________m2‎ ‎（选填“>”或“<”）；‎ ‎(2)实验中，还必须要测量物理量是________（填正确选项前的字母）；‎ A．小球初始高度h B．小球抛出的高度H C．小球的水平位移 ‎(3)关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是________；‎ A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．B球每次的落点一定是重合的 D．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动 ‎(4)已知A、B两个小球的质量m1、m2，三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON，在实验误差允许范围内，若满足关系式_____________________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。‎ ‎【答案】 (1). > (2). C (3). B (4). ‎ ‎【解析】(1)[1]碰撞过程中动量、能量均守恒，因此有 因此有 因此要使入射小球m1碰后不被反弹，应该满足 ‎(2)[2]验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现水平速度大小，故需要测量水平射程，AB错误，C正确；‎ 故选C；‎ ‎(3)[3]实验中，斜槽轨道不一定需要光滑，但是斜槽轨道末端必须水平，保证小球做平抛运动，实验中，白纸位置不可以移动，B球每次的落点不一定是重合的，ACD错误，B正确。‎ 故选B；‎ ‎(4)[4]根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t,则 而动量守恒的表达式是 若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式 即可。‎ 三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎16. 如图所示，一束激光沿圆心方向射入半圆形玻璃砖后从直径边射出．入射光线与法线夹角为30°，折射光线与法线的夹角为45°，已知光在真空中的速度为c．‎ ‎①求这束激光在玻璃砖中的传播速度．‎ ‎②以O点为圆心顺时针旋转玻璃砖，至少旋转多大角度折射光消失?‎ ‎【答案】（1）（2）顺时针旋转15°‎ ‎【解析】（1）由光的折射定律可知： 则 ‎（2）sin C= 则45°-30°=15°，顺时针旋转15°‎ ‎17. 已知一列简谐横波在t=0时刻的波形图象如图所示，波沿x轴正方向传播，再经过0.9s，B点第3次出现波峰。求：‎ ‎(1)求该简谐横波的波速及由图示时刻起，Q点第一次出现波峰所需要的时间；‎ ‎(2)从图示时刻开始计时，试写出坐标为x=‎2m的质点的位移与时间的关系式。‎ ‎【答案】(1)，；(2)‎ ‎【解析】(1)由传播方向判断，此时B点的振动方向是向上，经过 B点第三次到达波峰位置，即 解得 从题中波形图上可以看出，波长 所以波速 由图上可以看出波向右传播，时，离Q点最近的波峰在处，该点距Q点距离为 因此再经过t1时间，Q点第一次出现波峰 ‎(2)根据周期求出角速度 由于波向右传播，所以的质点的振动方向为沿着x轴正方向。因此坐标为的质点的位移与时间的关系式为 ‎18. 如图所示，质量kg的小球用一条不可伸长的轻绳连接，绳的另一端固定在悬点O 上，绳子长度l=‎0.5m。将小球拉至绳子偏离竖直方向的角度处由静止释放，小球运动至最低点时，与一质量kg的物块发生正碰，碰撞时间很短。之后小球向右摆动，物块在光滑水平面上滑行，撞上挡板P后停下。已知物块与挡板作用时间t=0.01s，挡板受到的平均作用力大小F=200N，取重力加速度g=‎10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：‎ ‎(1)小球与物块相碰后瞬间物块的速度大小；‎ ‎(2)小球与物块碰撞结束后绳子拉力的最大值。‎ ‎【答案】(1)‎2m/s；(2)24N ‎【解析】(1)物块与挡板相碰时由动量定理 ‎ ‎ 可得碰后物块的速度大小为 ‎ ‎ ‎(2)小球释放后运动至最低点的过程，由机械能守恒定律得 可得碰撞前小球的速度大小为 小球与物块发生正碰，取向右为正方向，由动量守恒定律得 解得碰后小球的速度大小为 ‎ 所以碰撞后小球经过最低点时绳子拉力，由牛顿第二定律得 解得小球与物块碰撞结束后绳子拉力的最大值为