黑龙江省牡丹江市第三高级中学2018_2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）.docx

20182019学年度第二学期期中考试高二 物理试卷一、单项选题（本题共15小题，每小题2分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意）。1.下列说法正确的是()A. 牛顿发现了万有引力定律并最早测出了引力常量B. 当原子由高能级向低能级跃迁时会辐射光子C. 光电效应证实了光的波动性D. 卢瑟福通过粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子构成的【答案】B【解析】【详解】牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许最早测出了引力常量，选项A错误；根据玻尔理论，当原子由高能级向低能级跃迁时会辐射光子，选项B正确；光电效应证实了光的粒子性，选项C错误；卢瑟福通过粒子散射实验确定了原子的核式结构理论，选项D错误.2.爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于（ ）A. 等效替代B. 控制变量C. 科学假说D. 数学归纳【答案】C【解析】首先猜测再根据实验规律进行论证，这种方法是科学假说3. 弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中，逐渐增大的物理量是（ ）A. 振子所受的回复力B. 振子的位移C. 振子速度D. 振子的加速度【答案】【解析】在振子向平衡位置运动的过程中，位移减小，回复力减小，加速度减小，速度增大，C对；4.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )A. 质点振动频率是4 HzB. 在10 s内质点经过的路程是20 cmC. 第4 s末质点的速度为零D. t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等，方向相同【答案】B【解析】试题分析：由图读出质点振动的周期T=4s，则频率故A错误质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4A，t=10s=2.5T，所以在10s内质点经过的路程是故B正确在第4s末，质点的位移为0，经过平衡位置，速度最大故C错误由图知在t=1s和t=3s两时刻，质点位移大小相等、方向相反，故D错误考点：简谐运动振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率5.如图是一束单色光从某一介质进入空气介质中发生的现象，已知光在空气中的速度为c，则该单色光在该介质中的波速为 ( )A. cB. C. D. 【答案】D【解析】【详解】由图可知，入射角i=30，折射角为r=60，则该介质的折射率为：，该单色光在该介质中的波速为：，故D正确，ABC错误。6.按频率由小到大，下列电磁波谱排列顺序正确的是A. 红外线、无线电波、紫外线、可见光、射线、x射线B. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、射线C. 射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波D. 无线电波、紫外线、可见光、红外线、x射线、射线【答案】B【解析】波长越长、频率越小，比可见光频率小，按照波长逐渐变小，即频率逐渐变大的顺序，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，x射线，射线（伽马射线）。故B正确、ACD错误。故选B。【点睛】依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，x射线，射线同时要知道它们的波长的大小关系和频率大小关系，以及知道各自的应用7. 如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有、三种。下列判断正确的是A. 甲是射线，乙是射线，丙是射线B. 甲是射线，乙是射线，丙是射线C. 甲是射线，乙是射线，丙是射线D. 甲是射线，乙是射线，丙是射线【答案】B【解析】试题分析：射线是高速流，一个粒子带两个正电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向右，故丙是射线射线是高速电子流，质量数为0，带一个负电荷根据左手定则，射线受到的洛伦兹力向左，故甲是射线射线是光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转故乙是射线故B正确故选B考点：天然放射现象；带电粒子在匀强磁场中的运动点评：主要考查两个方面的问题：三种射线的成分主要是所带电性洛伦兹力的方向的判定只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习8. 光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是：（ ）A. a、cB. b、cC. a、dD. b、d【答案】D【解析】试题分析：单缝衍射的条纹是不等间距，中央亮纹又宽又亮，故选D考点：单缝衍射9.碘131的半衰期约为8天，若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】碘131的半衰期约为8天，经过32天后，碘131的剩余质量为：；故选C。【点睛】本题关键是明确半衰期的概念，能够结合公式列式分析，基础问题10.一列横波沿轴正方向传播，波速50m/s，S为上下振动的振源，频率40Hz，在波上有一质点P，P与S在轴上的距离为为6.5，当S刚好通过平衡位置向上运动时（如图），质点P的运动情况是（ ）A. 刚好到达x轴上方最大位移处B. 刚好经过平衡位置C. 经过x轴上方某位置，运动方向向下D. 经过x轴下方某位置，运动方向向上【答案】D【解析】【详解】由v=f得，波长；因，即PS=5；则当质点S恰好通过平衡位置向上运动，结合波形可知，此时刻P质点正经过x轴下方某位置，运动方向向上，不在最大位移处，加速度方向向上，故D正确，ABC错误。11.将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的，倾角为的斜面上，其摆角为，如图下列说法正确的是（ ）A. 摆球做简谐运动的回复力B. 摆球做简谐运动的回复力为C. 摆球做简谐运动的周期为D. 摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为【答案】A【解析】【详解】本题是类似单摆模型，回复力是重力的下滑分力的切向分量提供，重力的下滑分力为mgsin，下滑分力的切线分力为mgsinsin，故A正确，B错误；类似单摆模型，等效重力加速度为gsin，故周期为：，故C错误；摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力和重力的下滑分力的合力提供向心力，故，故Tmgsin，故D错误。12.一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ）A. 这列波的波速是25m/sB. 这列波沿x轴正方向传播C. 质点A在任意1s内所通过路程都是0.4mD. 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz【答案】ABD【解析】【详解】由图甲读出波长为 =20m，由振动图象乙读出波周期为T=0.8s，则波速为v=25m/s，故A正确。由振动图象乙知t=0时刻质点A向上振动，则根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播。故B错误；质点在一个周期内通过的路程为四个振幅，即为8cm，周期T=0.8s，则t=1s=1T，所以质点A从平衡位置或者最高点和最低点开始振动时经过1s的路程为 S=1.254A=58cm=40cm。但是质点A在任意1s内所通过的路程不一定都是0.4m，故C错误。 该波的频率为f=1/T=1.25Hz，则若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz，选项D正确；故选AD.13.某原子核A先进行一次衰变变成原子核B，再进行一次衰变变成原子核C，则（ ）A. 核C的质子数比核A的质子数少2B. 核A的质量数减核C的质量数等于3C. 核A的中子数减核C的中子数等于3D. 核A的中子数减核C的中子数等于5【答案】C【解析】原子核A进行一次衰变后，一个中子转变为一个质子并释放一个电子，再进行一次衰变，又释放两个中子和两个质子，所以核A比核C多3个中子、1个质子。故C项正确，ABD三项错误。点睛：衰变：新核比旧核的质量数少4，电荷数少2；新核中质子数、中子数比旧核均少2。衰变：新核与旧核的质量数相等，电荷数多1，新核中质子数比旧核多1，中子数比旧核少1；衰变的本质是原子核中一个中子变成质子的同时立即从核中放出一个电子。14.如图所示，用频率为0的光照射某金属能够使验电器指针张开，当用频率为20的单色光照射该金属时A. 一定能发生光电效应B. 验电器指针带负电C. 金属的逸出功增大D. 逸出电子的最大初动能变为原来的2倍【答案】A【解析】用频率为v0的光照射某金属能够使验电器指针张开，说明发生了光电效应，当用频率为2v0v0的单色光照射该金属时，仍会发生光电效应故A正确因金属中电子逸出来，导致金属带正电，则验电器指针也带正电故B错误逸出功与入射光的频率无关故C错误当用频率为2v0的单色光照射该金属时，根据光电效应方程Ekm=h-W0得，因W0没有变化，则最大初动能不等于原来的2倍，故D错误故选A点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件，以及掌握光电效应方程Ekm=h-W0注意最大初动能与频率不成正比，及理解逸出功与入射光的频率无关15.一束单色平行光通过双缝后，在屏上得到干涉条纹，下列说法正确的是()A. 相邻两条亮纹间距比相邻两条暗纹间距大B. 用红光做实验比用紫光做实验时，得到的亮条纹或暗条纹间的间距小C. 用白光做此实验不能形成条纹D. 用白光做此实验，屏上出现彩色条纹【答案】D【解析】【详解】干涉条纹的明纹和暗纹宽度是相等的，A错误；条纹间距与波长成正比，所以用红光做实验比用紫光做实验时，得到的明条纹或暗条纹间的间距大，B错误；用白光做此实验，屏上出现彩色干涉条纹，C错误，D正确。二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。以下各题有两个或两个以上答案正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得零分）16.下列说法正确的是（ ）A. 光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定B. 雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C. 杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D. 光的偏振特征说明光是横波E. 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故【答案】BDE【解析】A、光在介质中传播的速度由介质本身，及频率共同决定，故A错误；B、油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，进行光的叠加，形成的干涉条纹，故B正确；C、根据光的干涉条纹间距公式，可知，红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大，故C错误；D、光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D正确；E、玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故E正确。点睛：光的传播速度由介质的本身性质与频率共同决定；油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的；玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故，光的偏振现象说明光是一种横波；根据光的干涉条纹间距公式，即可求解。17.一列横波沿直线传播，计时开始时的波形如图所示，质点A此时位于平衡位置沿y轴正方向运动,质点A的平衡位置与原点O相距0.5m。已知经过0.02s,A质点第一次达到最大位移处，由此可知（ ）A. 这列波的波长为1mB. 这列波的频率为50HzC. 这列波向右传播D. 这列波的波速为12.5m/s【答案】ACD【解析】【详解】由题，波长=20.5m=1m。故A正确。由题，T=40.02s=0.08s，f=1/T=12.5Hz故B错误；根据，故D正确；此时质点A沿正方向运动，波向右传播，故C正确。18.如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带下面的说法中正确的是()A. a侧是红色光，b侧紫色光B. 在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C. 三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D. 在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率【答案】BC【解析】【分析】由于玻璃对各色光的折射率不同，导致色散的形成，玻璃对紫光的折射率最大，对红光的最小，可以得a侧为紫光，b侧为红光，红光的波长大于紫光的波长，由可以分析出红光在三棱镜中的传播速度大于紫光的传播速度。【详解】玻璃对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，则紫光通过三棱镜后，偏折角最大，红光的偏折角最小，可知，a侧为紫光，b侧为红光，故A错误；三棱镜对a侧光的折射率比对b侧光的折射率大，则a侧光的频率比b侧光的频率大，在真空中，由c=f知，a侧光的波长小于b侧光的波长，故BC正确；紫光的折射率大于红光的折射率，由，可知，在三棱镜中a侧光（即紫光）的传播速率小于b侧光（即红光）的传播速率，故D错误。所以BC正确，AD错误。【点睛】对于七种色光的折射率、频率、波长、全反射临界角等物理量的关系，要结合色散实验和干涉实验结果解题。19.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.623.11eV.下列说法正确的是() A. 一个处于n2能级的氢原子，可以吸收一个能量为4eV的光子B. 大量处于n4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出6种不同频率的光子C. 氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于 13.6eVD. 用能量为 10eV和 3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子，有可能使个别氢原子电离【答案】AB【解析】【详解】n=2能级的氢原子能级为-3.4eV，当吸收一个能量为4eV的光子，则会出现电离现象。故A正确；大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，根据=6，因此释放出6种频率的光子。故B正确。氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量，小于13.6eV故C错误；处于基态的氢原子电离需要的最小能量是13.6eV，则用能量为 10eV和 3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子，不可能使个别氢原子电离，故D错误。三、实验题（每空3分，共计21分）20.在“测定玻璃折射率”的实验中，根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图所示。当光线是由空气射入玻璃砖时，则1和2中为入射角的是_；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值是_；从图线可知玻璃砖的折射率是_。【答案】(1)0.67 1.50【解析】试题分析：当光线是由空气射入玻璃砖时，入射角大于折射角，所以入射角为；由图可知折射率；当光线由玻璃砖射入空气时，临界角的正弦值考点：折射定律；临界角21.用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示，已知双缝与屏的距离L，双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1= _mm (允许误差)、对准第4条时读数x2= _mm(允许误差) (2)写出计算波长的表达式， _ (用x1、x2、L、d表示，不用计算)(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变_ ；(选大或小)【答案】 (1). (1)2.190mm (2). 7.869 (3). (2) (4). (3)小【解析】【详解】（1）对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm，可动读数为0.0136.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm.（2）根据，可得：。（3）根据知双缝间距d增大时条纹间距变小。四、计算题（本题共3小题，共29分。22题8分、23题9分、24题12分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.）22.如图所示，单摆摆长为L，做简谐运动，C点在悬点O正下方，D点与C相距为x，C、D之间是光滑水平面，当摆球A到左侧最大位移处时，小球B从D点以某一速度v匀速地向C点运动，A、B二球在C点迎面相遇，求