海南省海南枫叶国际学校2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

海南省海南枫叶国际学校2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）（范围：选修3-4、选修3-5）一单项选择题：本题共6小题，每小题4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.下列说法正确的是()a. 电磁波必须依赖介质才能向远处传播；b. 光由空气进入水中，频率不变，波长变短；c. 光的干涉、衍射、偏振现象表明光的粒子性；d. 介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越大。【答案】b【解析】【详解】a. 电磁波传播的是振荡的电磁场，而电磁场本身就是物质，所以电磁波传播不需要依赖介质，在真空中也能传播，故a项与题意不相符；b. 光由空气进入水中，频率不变，波速变小，由波速公式v=f知波长变短，故b项与题意相符；c. 偏振是横波特有现象，光的偏振现象表明光是横波，说明了光的波动性，故c项与题意不相符；d. 根据临界角公式分析知，介质折射率越大，光从介质射向真空时发生全反射的临界角越小，故d项与题意不相符。2.如图所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光则()a. 玻璃砖对a光的折射率为；b. a光的频率比b光的频率大c. b光在玻璃中的传播速度比a在玻璃中的传播速度大d. 若入射点o不变，逆时针旋转入射光，则a光先发生全反射【答案】a【解析】【详解】a. 玻璃砖对a光的折射率为故a项与题意相符；b. 由图知两束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，根据折射定律可知玻璃砖对b光的折射率比对a光的大，由于折射率越大，光的频率越大，则b光的频率比a光的频率大，故b项与题意不相符；c. 由于玻璃砖对a光的折射率小，根据，知在玻璃砖中a光的传播速度比b光的大，故c项与题意不相符；d. 若入射点o不变，逆时针旋转入射光，b光的折射角先达到 ，则b光先发生全反射，故d项与题意不相符。3.氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是（）a. 核反应方程式为b. 这是一个裂变反应c. 核反应过程中的质量亏损mm1m2m4d. 核反应过程中释放的核能e（m1m2m3m4）c2【答案】d【解析】【详解】a. 核反应过程中质量数和电荷数守恒，由此可知核反应方程为故a项与题意不相符；b. 该反应为聚变反应，故b项与题意不相符；c. 该反应的中质量亏损为：m=m1+m2-m3-m4，故c项与题意不相符；d. 根据质能方程得 故d项与题意相符。4.个静止的放射性同位素的原子核 衰变为,另一个静止的天然放射性元素的原子核 衰变为 ,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如下图所示,则这四条径迹依次是( ).a. 电子、 、 、正电子b. 、电子、正电子、 、c. 、正电子、电子、 d. 正电子、 、 、电子【答案】b【解析】试题分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式，分析粒子和粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆，判断是哪种衰变放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆而放射性元素放出粒子时，粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒由半径公式，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子和粒子的电量比反冲核的电量小，则正电子和粒子的半径比反冲核的半径都大，故轨迹1、2、3、4依次是：、电子、正电子、，b正确5.如图所示，为氢原子能级图，a，b，c分别表示电子三种不同能级跃迁时放出的光子，其中（）a. 频率最大的是bb. 波长最小的是cc. 频率最大的是cd. 波长最长的是b【答案】a【解析】【详解】根据玻尔理论可知：a光子的能量 b光子的能量c光子的能量所以b光子能量最大，频率最高，c光子能量最小，由c=f可知，波长与频率成反比，则b光子波长最小，c光子波长最长a. 频率最大的是b与分析相符，故a项与题意相符；b. 波长最小的是c与分析不符，故b项与题意不相符；c. 频率最大的是c与分析不符，故c项与题意不相符；d. 波长最长的是b与分析不符，故d项与题意不相符。6.如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为m=3kg的足够长薄板和一质量为m的物块分别以大小v=4m/s的初速度向左、向右运动，它们之间有摩擦。当薄板的速度大小为2.4m/s且方向向左时，物块的速度大小为v=0.8m/s，方向向左，则物块的质量为a. 1 kgb. 2 kgc. 0.8 kgd. 1.6k【答案】a【解析】【分析】设向左为正方向，根据动量守恒定律列式求解.【详解】设向左为正方向，由动量守恒定律可知： ，即，解得m=1kg，故选a.二多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t0时的波形图，虚线为t0.5 s时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5 s.关于该简谐波，下列说法正确的是() a. 波速为6 m/sb. 频率为1.5 hzc. t1 s时，x1 m处的质点处于波峰d. t2 s时，x2 m处的质点经过平衡位置【答案】abd【解析】【详解】由图象可知，波长为=4mab. 由题意知 得周期为 因为该简谐波的周期大于0.5s，则n取0 频率为 波速为 故ab项与题意相符；c. t=0时x=1 m处的质点位于波峰，经t=1 s，即经过1.5个周期，该质点处于波谷处，故c项与题意不相符；d. t=0时x=2 m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2 s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故d项与题意相符。8.某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是（）a. 落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小b. 落到水泥地上鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大c. 落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率小d. 落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化快【答案】cd【解析】【详解】ab. 鸡蛋分别落到棉絮上和水泥地上，在与棉絮和水泥地接触的过程中，鸡蛋的速度都由v变化为零，可知动量变化量相同，根据动量定理知，合力的冲量相等，故ab项与题意不相符；c. 落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，根据 落到棉絮上的作用时间长，动量的变化率小，则合力小，导致对鸡蛋的作用力较小，不容易破碎，故c项与题意相符；d. 落到水泥地上，作用时间较短，动量的变化率大，动量变化快，导致对鸡蛋的作用力大，所以易碎，故d项与题意相符。9.下列说法中正确的是（）a. 卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构b. 衰变成要经过6次衰变和4次衰变c. 衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的d. 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定【答案】bd【解析】【详解】a. 卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，故a项与题意不相符；b. 衰变成电荷数少8，质量数少24，设经过n次衰变，m次衰变，则有： 解得：故b项与题意相符；c. 衰变中产生的射线实际上是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故c项与题意不相符；d. 比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故d项与题意相符。10.在光电效应实验中，分别用频率为a、b单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为ua和ub，光电子的最大初动能分别为eka和ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是()a. 若ab，则一定有uaubb. 若ab，则一定有ekaekbc. 若uaub，则一定有ekaekbd. 若ab，则一定有haekahbekb【答案】bc【解析】【详解】ab由爱因斯坦光电效应方程得，ekmhw0，由动能定理得，ekmeu，若用a、b单色光照射同种金属时，逸出功w0相同.当ab时，一定有ekaekb，uaub，故选项a错误，b正确；c若uaub，则一定有ekaekb，故选项c正确；d因逸出功相同，有w0 ha eka hb ekbv，故选项d错误.三实验探究题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11.某同学用图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离x。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数如图丙所示，则图丙的示数x1_mm。再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数x2_mm。如果实验所用双缝之间的距离d0.20 mm，双缝到屏的距离l60 cm。根据以上数据可得出光的波长_m(保留1位小数)。【答案】 (1). 0.10mm (2). 8.95mm (3). 【解析】【详解】1 图丙的示数为0+0.052mm=0.10mm；2 图丁的示数为8mm+0.0519=8.95mm；3则 由公式则 代入数据解得12.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置o。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上a点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置b，让小球1从a点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置m、p、n离o点的距离，即线段om、op、on的长度。(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是_。a应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下b斜槽轨道必须光滑c斜槽轨道末端必须水平d小球1的质量应大于小球2的质量(2)上述实验除需测量线段om、op、on的长度外，还需要测量的物理量有_。aa、b两点间的高度差h1bb点离地面的高度h2c小球1和小球2的质量m1、m2d小球1和小球2的半径r(3)当所测物理量满足表达式_(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式_(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失。【答案】abc【解析】试题分析：（1）因为每一步实验都需要重复多次确定落点的位置，平抛运动的初速度必须相等，所以小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，a正确；只有小球1的质量大于小球2的质量，碰撞以后小球1的运动方向才不改变，所以小球1的质量应大于小球2的质量，c正确。故选ac。（2）本实验需要验证的表达式是：,所以除需测量线段om、op、on的长度外，还需要测量的物理量有小球1和小球2的质量m1、m2；（3）发生弹性碰撞时，碰撞前后动能相等，即：，根据平抛运动的规律：，联立得：考点：验证动量守恒定律【名师点睛】解决本题的关键掌握实验的原理，以及实验的步骤，因为运动时间相等，在验证动量守恒定律实验中，无需测出速度的大小，可以用位移代表速度。根据动量守恒定律的表达式，确定需要测量的物理量。如果发生的是弹性碰撞，碰撞前后动能相等。四计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目。如图所示，甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞，冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触。已知甲运动员的总质量为m1=50kg，乙运动员的总质量为m2=60kg，冲撞前两运动员速度大小均为v0=4m/s，冲撞结束，甲被撞回，速度大小为v1=1.4m/s，如果冲撞接触时间为0.2s，忽略冰球鞋与冰面间的摩擦。问：（1）撞后乙的速度v2大小是多少?方向又如何?（2）冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大?【答案】（1）0.5m/s；方向与甲碰前速度方向相同（2）1350n【解析】【详解】解：(1)取甲碰前的速度方向为正方向，对两甲、乙组成的系统，由动量守恒定律得：代入数据得：；方向与甲碰前速度方向相同(2)取甲碰前的速度方向为正方向，以甲为研究对象，设冲撞时平均作用力大小为，由动量定理得，有：代入数据得：14.如图所示，将一个折射率为 的透明长方体放在空气中，矩形abcd是它的一个截面，一单色细光束入射到p点，入射角为。 ，求：（1）若要使光束进入长方体后能射至ad面上，角的最小值；（2）若要此光束在ad面上发生全反射，角的范围。【答案】（1） 30；（2）3060【解析】要使光束进入长方体后能射至ad面上，设最小折射角，如图甲所示，根据几何关系有：，根据折射定律有，解得角最小值为=30；如图乙，要使光速在ad面发生全反射，则要使射至ad面上的入射角满足关系式：；又，；解得，因此角的范围为【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题15.静止的镭核ra发生衰变放出一个粒子变为氡核rn已知镭核226质量为226.0254u，氡核222质量为222.0163u，放出粒子质量为4.0026u（1）写出核反应方程；（2）求镭核衰变放出的能量；