【物理】江苏省苏州陆慕高级中学2019-2020学年高二下学期在线学习质量检测试题（解析版）

【物理】江苏省苏州陆慕高级中学2019-2020学年高二下学期在线学习质量检测试题（解析版）

苏州陆慕高级中学2019-2020学年高二下学期 在线学习质量检测物理试题 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题3分，共计21分。‎ ‎1.吸收一个慢中子后，分裂成和，还放出（　　）‎ A. 1个α粒子 B. 3个中子 C. 10个中子 D. 10个质子 ‎【答案】C ‎【解析】核反应满足质量数和质子数守恒，所以放出粒子的质量数为 质子数为 所以放出10个中子，ABD错误，C正确。故选C。‎ ‎2.光在某种介质中传播的速度为，那么，光从此介质射向空气并发生全反射的临界角应为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】由公式得：介质折射率；正好发生全反射，则有，所以，C正确．‎ ‎3.如图所示，两根细线长度均为2m，A细线竖直悬挂且在悬点O处穿有一个金属小球a，B悬挂在悬点处，细线下端系有一金属小球b，并且有ma>mb，把金属小球b向某一侧拉开3cm到处，然后同时让金属小球a、b由静止开始释放（不计阻力和摩擦），则两小球的最终情况是 A. a小球先到达最低点，不可能和b小球在最低点相碰撞；‎ B. b小球先到达最低点，不可能和a小球在最低点相碰撞；‎ C. a、b两小球恰好在最低点处发生碰撞；‎ D. 因不知道ma、mb的具体数值，所以无法判断最终两小球的最终情况．‎ ‎【答案】A ‎【解析】小球A到达最低点的时间为；‎ B球到达最低点的时间为；‎ 所以a小球先到达最低点，不可能和b小球在最低点相碰撞．选项A正确．‎ ‎4. 如图所示，是一列沿着x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图，已知这列波的周期T=2.0s．下列说法正确的是 A. 这列波的波速v="2.0" m/s B. 在t=0时，x=0.5m处的质点速度为零 C. 经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播0.8m D. 在t=0.3s时，x=0.5m处的质点的运动方向为y轴正方向 ‎【答案】D ‎【解析】A．由于波的波长为1m，周期为2.0s，故这列波的波速v==0.5m/s，故A错误；‎ B．由于x=0.5m处的质点处于平衡位置，故该质点的速度最大，B错误；‎ C．经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播一个波长，即1m，故C错误；‎ D．在t=0.3s时，x=0.5m处的质点正在沿y轴正方向运动，还没到达最高点，故D正确．‎ ‎5.如图所示为光电管工作原理图，当有波长（均指真空中的波长，下同）为λ的光照射阴极板K时，电路中有光电流，则（　　）‎ A. 换用波长为λ1（λ1＞λ）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流 B. 换用波长为λ2（λ2＜λ）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流 C. 增加电路中电源的端电压，电路中的光电流可能增大 D. 将电路中电源的极性反接，电路中一定没有光电流 ‎【答案】C ‎【解析】用波长为λ的光照射阴极K时，电路中有光电流，换用波长为λ1（λ1＞λ）的光照射阴极K时，由于频率变小，不一定发生光电效应，电路中不一定有光电流，故A错误；换用波长为λ2（λ2＜λ）的光照射阴极K时，频率变大，一定能发生光电效应，电路中一定有光电流，故B错误；增加电路中电源的路端电压，电流在增大，当达到饱和电流，才不再增大，故C正确；将电路中电源的极性反接，光电子做减速运动，还可能到达阳极，所以还可能有光电流，故D错误．所以C正确，ABD错误．‎ ‎6.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等．(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图甲所示装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(　　)‎ A. 变疏 B. 变密 C. 不变 D. 消失 ‎【答案】A ‎【解析】光照射到一个位置，在楔形模的上下两个面发生两次反射，叠加后形成干涉图样，厚度的两倍为光程差，光程差相同的点构成同一条亮（暗）条纹，当抽去一张纸片后，相同的厚度间隔变稀，A对；‎ ‎7.如图所示，在均匀介质中S1和S2是同时起振（起振方向相同）、频率相同的两个机械波源，它们发出的简谐波相向传播．在介质中S1和S2平衡位置的连线上有a、b、c三点，已知（λ为波长），则下列说法中正确的是 A. b点的振动总是最强，a、c两点的振动总是最弱 B. b点的振动总是最弱，a、c两点的振动总是最强 C. a、b、c三点振动都总是最强 D. a、b、c三点的振动都是有时最强有时最弱 ‎【答案】C ‎【解析】已知（为波长），则两波到b点的路程相等，则该点是振动加强点；而两波到a点的光程差为一个波长，则也是振动加强点；两列波到c点的光程差也为一个波长，则此点也是振动加强点．因此a、b、c三点的振动都总是最强；故选C．‎ 二、多选题（共8小题，每小题4．0分，共32分，漏选得2分，错选不得分）‎ ‎8.下列说法正确的是（　　）‎ A. 天然放射元素衰变的快慢与所处的化学、物理状态无关 B. 粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一 C. 由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小 D. 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越大 ‎【答案】ABC ‎【解析】A．衰变是元素本身具有的属性，与所处的化学、物理状态无关，A正确；‎ B．卢瑟福猜想原子核式结构模型主要依据有三条，一是绝大多数的粒子穿过金箔，二是少数的粒子发生大角度偏转，三是极少数的粒子被反弹，B正确；‎ C．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，电子的轨道半径减小，总能量减小，根据 可知电子的动能增大，电势能减小，C正确；‎ D．根据光电效应方程 可知用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek 越大，则这种金属的逸出功W0越小，D错误。故选ABC。‎ ‎9.一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向下，则（ ）‎ A. 此波朝x轴负方向传播 B. 质点D此时向下运动 C. 质点B将比质点C先回到平衡位置 D. 质点E的振幅为零 ‎【答案】AB ‎【解析】简谐波横波在x轴上传播，此时质点F运动方向向下，由波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故A正确；质点D此时的运动方向与F的运动方向相同，即向下运动，故B正确；此时质点B向上运动，而质点C已经在最大位移处，即将向下运动，直接回到平衡位置，则C先回到平衡位置，故C错误；此时质点E的位移为零，但振幅不为零，各个质点的振幅均相同，故D错误．‎ ‎10.质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的1/9，那么碰撞后B球的速度大小可能是（ ）‎ A. v B. v C. v D. v ‎【答案】AB ‎【解析】碰后A球的动能变为原来的1/9得：，解得：vA=±v，‎ 碰撞过程中A.B系统动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：‎ mv=mvA+2mvB，解得：vB=或vB=；故选AB.‎ ‎11.(多选)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示．在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是(　　)‎ A. 54.4 eV(光子) B. 50.4 eV(光子)‎ C. 48.4 eV(电子) D. 42.8 eV(光子)‎ ‎【答案】AC ‎【解析】由玻尔理论知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量（光子能量不可分）应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子（如电子）只要能量不小于两能级差，均可能被吸收．氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：△E1=E∞-E1=0-（-54.4 eV）=54.4 eV △E2=E4-E1=-3.4 eV-（54.4 eV）=51.0 eV △E3=E3-E1=-6.0 eV-（-54.4 eV）=48.4 eV △E4=E2-E1=-13.6 eV-（54.4 eV）=40.8 eV 可见，50.4eV和42.8 eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁．故AC正确，BD错误；故选AC．‎ ‎12.如图所示，A、B两物体质量之比mA：mB=3：2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，则（　　）‎ A. 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统动量守恒 B. 若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统动量守恒 C. 若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒 D. 若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统动量守恒 ‎【答案】BCD ‎【解析】AB．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后，若A、B两物体仍静止，则A、B两物体动量守恒，A、B、C构成系统动量守恒，若A、B两物体发生滑动，A、B两物体受到的摩擦力不同，系统动量不守恒，而A、B、C构成的系统所受合外力为0，系统动量守恒，A错误，B正确；‎ CD．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B两物体构成的系统所受合外力为0，动量守恒，A、B、C构成的系统所受合外力为0，动量守恒，CD正确。故选BCD。‎ ‎13.用如图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0.7V时，电流表读数为0．则（　　）‎ A. 光电管阴极的逸出功为 B. 电键k断开后，没有电流流过电流表G C. 光电子的最大初动能为 D. 改用能量为的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小 ‎【答案】AC ‎【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0.7V时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为0.7eV，根据光电效应方程EKm=hγ-W0，W0=1.8eV．故AC正确．‎ B．电键S断开后，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表．故B错误．‎ D．改用能量为1.5eV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错误．‎ ‎14.如图1所示是研究光电效应的电路．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电极UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图2所示．则下列说法正确的是（ ）‎ A. 甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能 B. 甲光对乙光的频率相同，且甲光的光强比乙光强 C. 丙光的频率比甲、乙光的大，所以光子的能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔 D. 用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等 ‎【答案】AB ‎【解析】根据eU截==hγ﹣W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能．故AB正确；更换不同的光电管，对应的截止频率也将不同；只要光的频率足够大，发射光电子几乎是瞬时的（时间不超过10﹣9s），发射时间与光的频率无关．故C错误；由图可知， 用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数不相等，故D错误。故选AB．‎ ‎15.如图甲为某一波动在t=1.0s时刻的图像，乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法错误的是( )‎ A. 这列波的波速是4m/s B. 图示时刻起Q质点比P质点先回到平衡位置 C. 乙图是甲图x=1m、2m、3m、4m处四个质点中x=4m处质点的振动图像 D. 若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的波的频率一定为1 Hz，振幅一定为0.2m ‎【答案】BCD ‎【解析】A、由波动图象甲读出波长λ=4m，由振动图象乙读出周期T=1s，则波速v==4m/s．故A正确．‎ ‎ B、由题，波沿+x方向传播，此时刻Q点振动方向向上，而P在波峰，则图示时刻起Q质点比P质点后回到平衡位置．故B错误．‎ ‎ C、根据振动图象乙可知：t=1s时刻质点从平衡位置沿y轴负方向振动，而甲图中x=4m处质点t=1s时刻（图示时刻）振动方向沿y轴正方向，乙图不是甲图x=1m、2m、3m、4m处四个质点中x=4m处质点的振动图象．故C错误．‎ D、此波的周期T=1s，频率f==1Hz，振幅A=0.2m，另一列能与之发生干涉的波频率一定是1Hz，但振幅不一定是0.2m．故D错误．‎ 三、计算题（共4小题，共47分。）‎ ‎16.一列简谐横波沿轴正方向传播，时刻的波形如图所示，介质中质点、分别位于、处．从时刻开始计时，当时质点Q刚好第4次到达波峰．‎ ‎①求波速．‎ ‎②写出质点做简谐运动的表达式（不要求推导过程）‎ ‎【答案】（1）；（2）‎ ‎【解析】(1)根据波形图得到波长；时刻，质点Q正向下运动；从时刻开始计时，当时质点Q刚好第4次到达波峰，故有，解得 故波速为．‎ ‎(2)时刻，质点P正在向上运动，振幅为：，‎ 角速度为：‎ 故质点P做简谐运动的表达式为：．‎ ‎17.在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间的距离为0.5mm，测得双缝到光屏的距离为1.0m，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5mm。则：‎ ‎(1)此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？‎ ‎(2)假如把整个装置放入折射率为水中，这时屏上相邻明条纹的间距为多少？‎ ‎【答案】(1)，；(2)‎ ‎【解析】(1)根据题意计算相邻明条纹的间距 又因为 解得红光在真空中的波长 红光的频率 ‎(2)红光在水中传播的速度 在水中的波长 则屏上相邻明条纹的间距 ‎18.一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a．棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜，画出光路图并求射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．‎ ‎【答案】出射点在BC边上离B点的位置 ‎【解析】设入射角为i，折射角为r，由折射定律得： ①‎ 由已知条件及①式得 ②‎ 如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示．设出射点为F，由几何关系可得 ‎ ③‎ 即出射点在AB边上离A点的位置．‎ 如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示．设折射光线与AB的交点为D．‎ 由几何关系可知，在D点的入射角 ④‎ 设全发射的临界角为，则 ⑤ ‎ 由⑤和已知条件得 ⑥‎ 因此，光在D点全反射．‎ 设此光线的出射点为E，由几何关系得∠DEB=‎ ‎ ⑦‎ ‎ ⑧‎ 联立③⑦⑧式得 ⑨‎ 即出射点在BC边上离B点的位置．‎ ‎19.钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为0.097MeV的光子。已知：、和粒子的质量分别为、和，，衰变放出的光子的动量可忽略。‎ ‎(1)写出衰变方程；‎ ‎(2)将衰变产生的和粒子垂直射入磁感应强度为B的同一匀强磁场，求和粒子圆周运动的半径之比；‎ ‎(3)求粒子的动能（结论保留4位有效数字）。‎ ‎【答案】(1)（或写作，‎ ‎）；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)根据题意书写衰变方程 ‎(2)衰变过程满足动量守恒，即 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 解得 则和粒子圆周运动的半径之比 ‎(3)核反应过程中的质量亏损 结合质能方程和能量守恒定律可知核反应过程中转化为粒子动能的总能量 即 根据动能和动量的关系 得 则粒子的动能