黑龙江省牡丹江市2016-2017学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题一、单项选择题1. 卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是a. b. c. d. 【答案】d【解析】卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验结果是越靠近原子核的偏转角度越大，acd错误、b正确。故选b。2. 下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ）a. 衰变现象说明电子是原子核的组成部分b. 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固c. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短d. 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化【答案】d【解析】a、衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故a错误；b、比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固，故b错误； c、放射性元素的半衰期与温度的变化无关，只与自身有关，故c错误；d、波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，还有轨道量子化，故d正确；故选d【点睛】本题考查的知识点较多，难度不大，重点掌握衰变的实质，半衰期的特点和量子化的内容3. 用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是（ ）a. 改用频率更小的紫外线照射 b. 延长原紫外线的照射时间c. 改用x射线照射 d. 改用强度更大的原紫外线照射【答案】c【点睛】解决本题的关键知道光电效应的条件，知道能否发生光电效应与入射光的强度和照射时间无关4. 如图为氢原子能级图示意图的一部分，则氢原子（ ）a. 从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的电磁波的波长短b. 从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出的电磁波的速度大c. 从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外辐射出能量d. 处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的【答案】c【解析】a、从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子能量小，则辐射的光子频率小，所以辐射的电磁波的波长长，故a错误b、各能级跃迁发射的电磁波在真空中的速度相同，与频率无关故b错误；c、由高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，向外辐射能量故c正确d、处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同故d错误故选c【点睛】解决本题的关键知道能级间跃迁时，辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，em-en=hv，并掌握光电效应发生的条件5. 天然放射现象的发现揭示了（ ）a. 原子不可再分 b. 原子的核式结构c. 原子核还可再分 d. 原子核由质子和中子组成【答案】c【解析】试题分析：按照人们认识的发展过程，自汤姆生发现电子和原子是中性的这一事实，认为原子应由电子和带正电的部分组成,即原子还有结构，故a项错.卢瑟福由粒子散射的现象，提出了原子的核式结构学说，并为人们接受，即b项亦不对.天然放射现象（贝克勒尔最早发现）表明原子核并非绝对稳定，也可以变化，即核还有结构，即c项正确.原子核中发现中子、质子是在人工转变条件下发现的，故d项也不正确.考点：天然放射现象 核式结构 原子组成点评：天然放射现象包括衰变，衰变同时伴随着有光子释放出来，是一种自发进行的，具有一定的半衰期。衰变是原子核内部发生的反应，只是本质也是解决此题的关键。6. 太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为1026，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近（ ）a. 1036kg b. 1018 kg c. 1013 kg d. 109 kg【答案】d【解析】根据e=mc2得： ，故d正确，abc错误。7. 下列说法错误的是（ ）a. 若镭ra的半衰期为，则经过2的时间，2 kg的镭ra中有1.5 kg已经发生了衰变b. 铀核（)衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变c. 用14 ev的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离d. 三种射线中， 射线的穿透能力最强， 射线电离能力最强【答案】d【解析】若镭ra的半衰期为，则经过2的时间，2 kg的镭ra中还剩有没有衰变，即 1.5 kg已经发生了衰变，选项a正确； 铀核（)衰变为铅核（）的过程中，要经过次衰变和82-（92-28）=6次衰变，选项b正确；用14 ev13.6ev的光子照射处于基态的氢原子，可使其电离，选项c正确； 三种射线中，射线的穿透能力最弱，射线电离能力最弱，选项d错误；此题选择错误的选项，故选d.8. 用a、b、c、d表示4种单色光，若a、b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大；用b、d照射某金属表面，只有b能使其发射电子则可推断a、b、c、d分别可能是( )a. 紫光、蓝光、红光、橙光 b. 蓝光、紫光、红光、橙光c. 紫光、蓝光、橙光、红光 d. 紫光、橙光、红光、蓝光【答案】a【解析】根据临界角c、折射率，由a的临界角小于b的临界角，可知nanb，根据色散规律可知a的频率大于b即ab；根据双缝干涉条纹间距，由c的条纹间距最大可知b、c和d中c的波长最长，故c的频率最小；每种金属都有对应的最小入射光频率，入射光频率越大、光电效应越容易发生，由可知b和d中b的频率较大即bd，综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc，故a正确故选a【点睛】只有真正灵活掌握了所有的基础知识才能顺利解决这类难度不大但综合性很强的题目9. 电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是( )a. 电磁波不能产生衍射现象b. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度c. 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机d. 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同【答案】b【解析】a、电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射，故a错误；b、由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故b正确；c、常用红外线做为脉冲信号来遥控电视，故c错误；d、根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度大小相等，故d错误故选b【点睛】明确干涉和衍射是波特有的现象；知道电磁波谱及作用功能，多普勒效应和光速不变原理，属于基础题10. 某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏p，让一复色光束sa射向玻璃砖的圆心o后，有a和b两束单色光射向光屏p，如图所示，他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是（ ）a. 单色光a的波长小于单色光b的波长b. 在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度c. 单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间d. 在光束sa绕圆心o逆时针转动的过程中，在光屏p上最早消失的是a光【答案】b【解析】试题分析：由图知，a光的偏折程度小于b光，所以a光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于b光的波长，故a错误由知，b光在玻璃砖中传播速度较小，时间较长故b正确c错误由知a光的临界角较大，b光的临界角较小，则当光束sa绕圆心o逆时针转动过程中，在光屏p上最早消失的是b光，d错误故选b。考点：光的折射；全反射【名师点睛】解决本题的突破口在于通过光的偏折程度比较出光的折射率的大小，还要知道折射率与频率、波速的关系；偏折程度越大的光，折射率越大，频率越大，临界角越小，在介质中传播速度越小，这些结论要熟记.11. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是（ ）a. 该波沿+x方向传播，波速为1m/sb. 质点a经4s振动的路程为4mc. 此时刻质点a的速度沿-y方向d. 质点a在t =2 s时速度最大【答案】c【解析】a、ab两点间的距离为x=xb-xa=6-2=4m，振动从a传播到b的时间为半个周期，为，所以波速为：，但是b点该时刻的振动方向是沿y轴正方向，由微平移法可知波向-x轴方向传播，选项a错误b、质点a振动4s，是经过了半个周期，质点运动过的路程为振幅的2倍，即为1m，选项b错误。c、此时刻b的振动方向是向y轴正方向，ab间相隔半个波长，振动步调完全相反，所以此时刻质点a的速度沿-y方向，选项c正确d、在t=2s时，质点b在正的最大位移处，ab两质点的振动步调完全相反，所以质点a在负的最大位移处，此时a的速度为零，选项d错误故选c.【点睛】该题考察了简谐波的传播和质点的振动，解答该题要熟练的掌握波传播方向的判断，常用的方法有“微平移法”、“带动法”、“上下坡法”、“振向波向同侧法”和“头头尾尾相对法”，还有就是要熟练的掌握步调一致的点的判断和步调始终相反的点的判断会通过时间计算振动质点通过的路程12. 图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振。则图2所示振动图像对应的质点可能位于（ ）a. b. c. d. 【答案】d【解析】因为c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，所以波向右传播，周期是1s，在t=1.25s的波形图也就是在，因此在的波形图就是图1左移1/4波长后的部分，如图所示：跟图2对照，可知，对应的质点可能位于oa之间或de之间，因此选d。【考点定位】振动与波的波形图与振动图象.二、多选题13. 下列说法正确的是（ ）a. 氢原子处于基态时，电子的轨道半径最小b. 氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子c. 光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性d. 裂变反应有质量亏损，质量数不守恒【答案】ac【解析】a、根据电子轨道半径公式rn=n2r1，可知，处于基态时，电子的轨道半径最小，故a正确. b、根据跃迁时，吸收光子的能量差公式e=em-en，可知，跃迁时可以吸收特定频率的光子，故b错误；c、为解释光电效应现象爱因斯坦提出了光子说，说明光具有粒子性；康普顿效应深入地揭示了光的粒子性，遵守能量守恒和动量守恒，它表明光子不仅具有能量而且具有动量故c正确。d、使重核裂变为两个质量中等的核或使轻核聚变，都可使核更为稳定并放出能量，所以重核裂变一定伴随质量亏损，但质量数仍守恒，故d错误故选ac.【点睛】解决该题关键要掌握玻尔的原子理论主要内容，玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律，注意轨道半径公式与能量公式的内容是解题的突破口14. 下列说法正确的是（ ）a. 光的偏振现象说明光是一种横波b. 红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变c. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象d. 光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大【答案】acd【解析】a、只有横波具有偏振现象，故光的偏振现象说明光是一种横波，故a正确；b、红光由空气进入水中，频率不变，则衍射不变，根据 ,知，波速减小，根据 知波长减小故b错误c、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度故c正确d、由光的全反射条件可知，光纤内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故d正确；故选acd.【点睛】解决本题的关键知道光现象产生原因及实际应用的原理，掌握干涉的条纹间距公式，注意干涉与衍射的区别15. 能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释放核能的反应方程，表述正确的有（ ）a. 是核聚变反应 b. 是衰变c. 是核裂变反应 d. 是衰变【答案】abc【解析】a、核聚变的过程与核裂变相反，是几个原子核聚合成一个原子核的过程，氢原子核聚变为氦原子核，故a正确；b、衰变核自发的放出电子，故b正确；c、核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，质量非常大的原子核才能发生核裂变，故c正确；d、衰变放出的是核原子核，这是核聚变变反应，故d错误；故选abc。【点睛】本题考查了重核裂变、轻核聚变和不稳定核的自发衰变共四种核反应16. 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xasin，则质点（ ）a. 第1s末与第3s末的位移相同 b. 第1s末与第3s末的速度相同c. 第3s末至第5s末的速度方向都相同 d. 第3s末至第5s末的位移方向都相同【答案】ac【解析】a、由关系式可知，将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同故a正确b、画出对应的位移-时间图象：由图象可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同故b错误 c、由图象可知，3s末至5s末的而速度是大小相同，方向也相同故c正确d、由图象可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反故d错误故选ac【点睛】解决本题的关键是能从简谐运动的表达式中获取信息，并会画简谐运动的位移时间图象，结合图象分析问题17. 如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，下列说法中正确的是()a. 甲摆的摆长等于乙摆的摆长b. 甲摆的机械能比乙摆大c. 在 t0.5 s时有正向最大加速度的是乙摆d. 由图像可以求出当地的重力加速度【答案】ac【解析】试题分析：由图读出两单摆的周期，由单摆的周期公式分析摆长关系；由于两摆的质量未知，无法比较机械能的大小；根据分析单摆加速度；根据单摆的周期公式分析能否求出当地的重力加速度由图看出，两单摆的周期相同，同一地点的g相同，由单摆的周期公式得知，甲、乙两单摆的摆长l相等，故a错误； 尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，所以无法比较机械能的大小，故b错误；在t=0.5s时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，乙摆的位移为负向最大，根据知，乙摆具有正向最大加速度，故c正确；由单摆的周期公式得，由于单摆的摆长不知道，所以不能求得重力加速度，故d错误18. 如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到f点，已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（ ）a. 该棱镜的折射率为b. 光在点不会发生全反射c. 光从空气进入棱镜，波速不变d. 从点出射的光束与入射到点的光束平行【答案】ab【解析】【试题分析】由几何关系可知入射角和折射角，由折射定律可求得折射率；求出三棱镜的临界角可以判断f点能否发生全反射；由波速的变化可得出波长的变化；由折射现象可知光束能否平行a、在e点作出法线可知入射角为60，折射角为30，由；故a正确；b、由光路的可逆性可知，在bc边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，b正确；c、由公式 可知，折射率增大，波速变小，故c错误；d、三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到e点的光束平行，故d错误；故选ab【点睛】光的直线传播题目中常考的内容为折射定律；在解题时要特别注意光路图的重要性，要习惯于利用几何关系确定各角度19. 图为玻尔提出的氢原子能级图，可见光光子的能量在1.61ev3.10ev范围内。现有一个装有大量处于第四能级氢原子的发光管，利用该发光管的光线照射金属钠表面。已知金属钠的逸出功为2.29ev，则下面结论正确的是（ ）a. 发光管能发出5种频率的光子b. 发光管能发出2种频率的可见光c. 发光管发出的所有光子均能使金属钠发生光电效应d. 金属钠所发射的光电子的最大初动能为10.46ev【答案】bd【解析】【试题分析】只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，根据辐射的光子能量与可见光的光子能量比较进行判断a、b、大量处在n=4能级的氢原子向n=1能级跃迁时，发出光的光子能量有12.75ev、0.66ev、2.55ev、1.89ev、10.2ev，12.09ev，而可见光的光子能量范围约为1.62ev3.11ev，可发出2种频率的可见光故a错误，b正确；c、已知金属钠的逸出功为2.29ev，而入射光的频率大于或等于金属的逸出功时，才能发生光电效应，因此只有4种光，能发生光电效应故c错误d、n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量e=13.6-0.85ev=12.75ev，而金属钠的逸出功为2.29ev，则钠所发射的光电子的最大初动能为ekm=12.75-2.29=10.46ev故d正确故选bd【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能级差的关系，即em-en=hv，以及知道光电效应产生的条件20. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合电键s，用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能ek与入射光频率 的关系图象，图线与横轴的交点坐标为（a，0），与纵轴的交点坐标为（0，-b），下列说法中不正确的是（ ）a. 普朗克常量为h=b. 断开电键s后，电流表g的示数不为零c. 仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大d. 保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表g的示数保持不变【答案】acd【解析】由，变形得，可知图线的斜率为普朗克常量，即，故a错误；断开电键s后，初动能大的光电子，也可能达到对阴极，所以电流表g的示数不为零，故b正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故c错误；保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，单个光子的能量增大，而光的强度不变，那么光子数一定减少，发出的光电数也减少，电流表g的示数要减小，故d错误。所以b正确，acd错误。三、实验题21. 利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。（1）此玻璃的折射率计算式为n=_（用图中的表示）（2）如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度_（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。（3）乙同学在画界面时,不小心将两界面aa、bb 间距画得比玻璃砖宽度大些,如图乙所示,则他测得的折射率_(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)【答案】 (1). (2). 大 (3). 偏小(1)玻璃的折射率为：.(2)为了减少误差，应选用宽度大的玻璃砖来测量(3)如图所示红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由得，折射率测量值偏小；【点睛】对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差22. 如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图（1）图中是光源，是滤光片，是单缝片，是光屏，它们之间的是_（2）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（_）a增大和之间的距离 b增大和之间的距离c将红色滤光片改为绿色滤光片 d增大双缝之间的距离（3）若在实验中，使用的双缝的间距为0.02cm，测得双缝与光屏之间的距离为50cm,测出5条亮条纹间距离为0.44cm，则待测单色光的波长是_nm【答案】 (1). 双缝片 (2). b (3). 450【解析】试题分析：本实验中要获得相干光源，方法是利用滤光片、单缝、双缝组合得到由条纹间距公式x=知，增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离，可以增大和之间的距离，或换用更长波长的光由条纹间距公式x=求波长大小解：（1）图中是光源，是光屏，它们之间的、依次是滤光片、单缝片、双缝片（2）依据条纹间距公式x=知：a、x与单缝和双缝间的距离无关，故增大和之间的距离不改变相邻两条亮纹之间的距离，故a错误b、增大和之间的距离l，由上式知，可增大相邻两条亮纹之间的距离，故b正确c、绿光的波长比红光短，由上知，将红色滤光片改为绿色滤光片，干涉条纹的间距减小，故c错误d、增大双缝之间的距离d，干涉条纹的间