浙江省嘉兴八校联盟2020-2021学年高二下学期期中联考物理试题（含答案解析）

2020学年第二学期嘉兴八校联盟期中联考高二年级物理试题卷考生须知：1.全卷分试卷和答卷。试卷共8页，有三大题，22小题，满分100分，考试时间90分钟。2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内。4.本卷中重力加速度g均取10m/s2。选择题部分一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1.用电子做双缝干涉实验，下面三幅图分别为100个、3000个、7000个左右的电子通过双缝后，在胶片上出现的干涉图样．该实验表明A.电子具有波性，不具有粒子性B.电子具有粒子性，不具有波动性C电子既有波动性又有粒子性D.电子到达胶片上不同位置的概率相同【答案】C【解析】【详解】实验表明少数粒子表现为粒子性较强；大量粒子表现为波动性较强，该实验表明电子既有波动性又有粒子性，故选C.2.下列说法中正确的是（）A.为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说B.太阳光谱是吸收光谱，是因为太阳内部发出的白光发出时就缺少某些频率的光子C.在完成α粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构D.康普顿效应不能证明光具有粒子性【答案】A【解析】【详解】A．为了解释光电效应，爱因斯坦在黑体辐射能量量子化基础上，提出了光子说，故A正确；B．太阳光谱是一种吸收光谱，是因为太阳发出的光穿过温度比太阳本身低得多的太阳大气层，而在这大气层里存在着从太阳里蒸发出来的许多元素的气体，太阳光穿过它们的时候跟这些元素的特征谱线相同的光都被这些气体吸收掉了，故B错误；C．卢瑟福依据粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构，故C错误；D．康普顿效应表明光子具有动量，而动量是粒子的性质，故D错误。故选A。3.如图所示为两列相干水波的干涉图样，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（）A.再过半个周期，A点变为减弱点B.图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动C.D点保持静止不动D.图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm【答案】C【解析】【详解】A．此时A点波峰与波峰相遇，振动加强点，但不是总是处于波峰位置，不过总是处于振动加强点，所以再过半个周期，A点还是振动加强点，所以A错误；B．图示时刻点C处于平衡位置，两列波单独引起的速度均向上，故点此时的合速度向上，则B错误；C．由图可知，D点是波峰与波谷相遇点，所以D点保持静止不动，则C正确；D．A点是波峰与波峰相遇，则A点相对平衡位置高10cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡位置低10cm，所以AB相差20cm，则D错误；故选C。4.将一单摆的周期变为原来的2倍，下列措施可行的是（）A.只将摆球的质量变为原来的B.只将摆长变为原来的2倍C.只将摆长变为原来的4倍D.只将振幅变为原来的2倍【答案】C【解析】【详解】根据单摆的周期公式将一单摆的周期变为原来的2倍，则需要将摆长变为原来的4倍。故选C。5.彩虹是雨后太阳光入射到水滴经一次反射和两次折射发生色散而形成的。如图所示，设雨滴为球形（图中的圆代表水滴过球心的截面），现有一太阳光束由图示方向射入雨滴，入射角为θ，a、b、c、d是经反射和折射后的四条出射光线，虚线表示入射光线及各出射光线的法线，出射角分别为θ1、θ2、θ3、θ4。则下列说法中错误的是（）A.光线d在雨滴中传播时的时间最长B.光线a的光子能量最大C.若分别让光线a、b、c、d通过同一双缝装置，则光线d形成的干涉条纹的间距最大D.θ=θ1=θ2=θ3=θ4【答案】A【解析】【详解】A．由图可知a光的偏折程度最大，光的折射率最大，光的折射率最小，设折射角为，圆的半径为，根据折射定律有可知a光的折射角最小，光线d在雨滴中传播时的时间为故光线a在雨滴中传播时的时间最长，故A错误；B．光的折射率最大，光的频率最大，根据可知光线a的光子能量最大，故B正确；C．根据光的频率最小，可知光的波长最长，根据双缝干涉条纹间距公式可知光线d形成的干涉条纹的间距最大，故C正确；D．光第一次折射后，发生全反射，然后第二次折射，根据对称性可知第二次折射的入射角等于第一次折射的出射角，由于第一次折射的入射角相同，故第二次折射的出射角相等，且等于第一次折射的入射角，故D正确。本题选错误的，故选A。6.下列有关电磁波的说法正确的是（）A.根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场B.麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验验证了电磁波的存在，并通过测量证明电磁波在真空中的传播速度等于光速C.所有的物体都能发射红外线，温度越高的物体发射的红外线越强D.医院用“CT”检查病人身体是利用了γ射线具有很强的穿透能力，雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备【答案】C【解析】【详解】A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，故A错误；B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故B错误；C．所有的物体都能发射红外线，温度越高的物体发射的红外线越强，故C正确；D．医院用“CT”检查病人身体是利用了X射线具有很强的穿透能力，雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备，故D错误。故选C。7.如图所示，为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生振荡电流，根据频率计检测其振荡频率的高低就可知道容器内液面的高低。以下说法正确的是（）A.液面越高，电容器的电容减小B.如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变小了，则液面上升了C.若某一时刻电感线圈L内磁场方向向左，则电容器正在充电D.若电感线圈L中磁场正在增强，则振荡电路中电流正在减小【答案】B【解析】【详解】A．当储罐内的液面高度升高时，两板间充入的电介质增多，根据可知电容增大，故A错误；B．如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变小了，则振荡周期变大，根据可知电容变大，则液面上升了，故B正确；C．若某一时刻电感线圈L内磁场方向向左，可以判断出电流的方向，但无法判断电容器是充电还是放电，故C错误；D．若电感线圈L中磁场正在增强，电容器放电，则振荡电路中电流正在增大，故D错误。故选B。8.如图所示，a、b两种色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（）A.a光的频率比b光低B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C.照射在同一金属板上，如果a能发生光电效应，b也一定能D.若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大【答案】D【解析】【详解】A．根据双缝干涉相邻条纹间距公式可得在其它条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知b光的波长大于a光的波长，再由c=λf，可知，波长越长的频率越低，则a光的频率比b光高，故A错误；

B．由于b光的波长大于a光的波长，则有b光的折射率小于a光的，根据，可知，当从同种介质射入真空发生全反射时，b光临界角大，故B错误；

C．因a光的频率比b光高，若a光照在某金属上能发生光电效应，则b光照在该金属上不一定能发生光电效应，故C错误；

D．因a光的频率大，故若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，故D正确。

故选D。9.如图所示，今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为m和2m的木块A、B，设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2，木块对子弹的阻力恒为Ff，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】A与B分离时二者的速度是相等的，分离后A的速度不变，在分离前子弹对系统的作用力使A与B的速度增大，由动量定理得解得故选B。【点睛】A与B分离时二者的速度是相等的，在水平面上运动的过程中受到子弹的作用力，由动量定理即可求出A的速度。10.为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速。如果某路面上的减速带的间距为，一辆固有频率为的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是（）A.当汽车以的速度行驶时，其振动频率为 B.当汽车以的速度行驶时最不颠簸C.当汽车以速度行驶时颠簸最厉害 D.汽车速度越大，颠簸就越厉害【答案】C【解析】【分析】【详解】A．当汽车以的速度行驶时，驱动力的周期为所以频率等于A错误；BCD．当汽车以的速度行驶时，汽车的频率为此时和固有频率相同，所以颠簸最厉害，BD错误C正确。故选C。11.收音机的调谐电路如图所示，旋转收音机面板上的“调频”旋钮可以改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。某同学发现一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其它中波电台。下列说法或做法正确的是（）A.为了收到这个电台，他应该增加线圈的匝数B.将可变电容器的动片旋出一些后将接收到波长更大的电信号C.调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同D.收音机经过调谐电路后就可以得到我们所需要的声音信号【答案】C【解析】【详解】A．收不到高频电台的信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而导致固有频率增加，所以应该减小线圈匝数，故A错误；B．电容器的动片旋出一些相当于电容减小，因此固有频率会增加，根据公式可知，频率越大，波长越小，所以电容器的动片旋出一些后将接收到波长更小的电信号，故B错误；C．调节“调频”旋钮的目的是达到共振，即使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故C正确；D．收音机经过调谐电路后还需要通过解调才能得到我们需要的声音信号，故D错误。故选C。12.如图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P的振动图像，下列说法错误的是（）A.波沿x轴正方向传播B.波速为20m/sC.t＝0.05s时刻，质点Q的运动方向沿y轴正方向D.t＝0.05s时刻，质点Q与其平衡位置的距离比质点P的大【答案】D【解析】【详解】A．根据上下坡法则，由乙图可知质点P开始向下振动，所以该波沿x轴正方向传播，故A正确；B．由图像可知该波的波长为4m，周期为0.2s，所以该波的波速为故B正确；C．由图可知质点Q开始时刻沿y轴方向向平衡位置振动，经0.05s，质点Q振动了周期，质点Q的运动方向沿y轴正方向，故C正确；D．t＝0.05s时刻，质点Q还没到正的最大位移，但是质点P刚好振动到了负的最大位移处，因此质点Q与其平衡位置的距离比质点P的小，故D错误。本题选错误项，故选D。13.受新冠疫情影响，为了加强农业生产，在玉米种植区使用无人机种植，为保证玉米的成活率，将种子连同营养物质包进一个很小的荚里。播种时，在离地面6m高处、以10m/s的速度水平匀速飞行的无人机中，播种器利用空气压力把荚以1m/s的速度（相对播种器）竖直向下射出，荚进入地面下5cm深处完成一次播种。已知荚的总质量为2g，不考虑荚所受大气阻力及进入土壤后重力的作用，则（）A.射出荚的过程中，播种器对荚做的功为JB.离开无人机后，荚在空中运动的时间为1sC.土壤对荚冲量的大小为kg·m/sD.荚在土壤内受到平均阻力的大小为2.42N【答案】B【解析】【详解】A．播种器利用空气压力把荚以1m/s的速度（相对播种器）竖直向下射出，该过程中播种器对荚做的功转化为荚的动能故A错误；B．离开无人机后，荚做斜下抛运动，竖直方向则有代入数据可得（不符合题意）故B正确；C．荚离开无人机时的速度设荚到达地面的速度为，则代入数据可得不考虑重力的作用，则土壤对荚冲量的大小等于荚的动量的变化，大小为故C错误；D．由几何关系可知，荚到达地面的速度方向与水平方向之间的夹角为，则有荚能进入地面下，则荚相对于地面的位移大小为不计重力，根据动能定理可得代入数据可得故D错误。故选B。二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不选全的得1分，有选错的得0分）14.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如图乙所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV。下列说法中正确的是（）A.这些氢原子最多发出6种不同频率的光B.能使金属钨发生光电效应的光有3种C.逸出光电子的最大初动能一定为9.06eVD.若将滑动变阻器的滑片调到最左端，电路中的光电流一定变为0【答案】AB【解析】【详解】A．根据可知这些氢原子最多发出6种不同频率的光，故A正确；B．根据光电效应方程可知能使金属钨发生光电效应的光有3种，对应跃迁的能级为，，，故B正确；C．从跃迁产生的光子能量最大，即则逸出光电子的最大初动能为故C错误；D．滑动变阻器调到最左端，光电管两端电压为零，但是光电子发生了光电效应，有速度，能够到达A极板，电流不为0，故D错误。故选AB15.对下图中所列光学现象的认识，正确的是（）A.甲图中，全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，因此需要用激光进行拍摄B.乙图中，用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象C.丙图中，用3D眼镜看3D电影感受到的立体影像是利用了光的偏振现象D.丁图中，阳光下吹出的肥皂泡呈现出彩色花纹是光的全反射现象【答案】AC【解析】【详解】A．全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，需要用激光进行拍摄，故A正确；B．用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故B错误；C．看3D电影所的特制眼镜的两镜片相当于两透振方向彼此垂直的偏振片，能够看到两种不同方向振动的光，形成了立体感，即戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理，故C正确；D．太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹，是由于肥皂膜上下表面反射回的光相遇发生干涉形成的，故是光的干涉现象，故D错误。故选AC。16.如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝2s时刻的波形图。已知该波的波速v=8m/s，振幅为4cm，则下列说法正确的是（）A.t=0时刻x=8m处的质点沿y轴正方向振动B.若该波与频率为1.5Hz的另一列波相遇，可能发生干涉C.t=1s时x=2m处的质点位于平衡位置且沿y轴负方向振动D.t=2.75s时刻x=4m处的质点位移为2cm【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．分析波形图可知，波长为，波速v=8m/s，则周期为根据时间和周期的关系得因为每经过一个周期图像重复一次，所以只要看经过的振动情况即可，有波形平移法知，该波一定沿x轴负方向传播，根据波动规律可知，t=0时刻x=8m处的质点沿y轴正方向振动，故A正确；B．该波的频率则该横波若与频率为1.5Hz的波相遇，不可能发生干涉，故B错误；C．经过t=1s时间，波传播的距离根据波形平移法可知，经过t=1s，x=2m处的质点位于平衡位置沿y轴正方向振动，故C错误；D．x=4m处的质点振动方程t=2.75s时刻，x=4m处的质点位移为，故D正确。故选AD。非选择题部分三、非选择题（本题共6小题，共55分）17.某同学用单摆测重力加速度。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用___________。A．长度为1m左右的细线B．长度为20cm左右的细线C．直径为1.6cm的塑料球D．直径为1.6cm的铁球（2）实验时改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T的数据，作出l﹣T2图像，如图所示。利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g=___________。（3）该同学在测量结束后发现，在测摆长时忘记加小球的半径，那么该同学的测量结果与真实值比较将___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】①.AD##DA②.③.不变【解析】【详解】（1）[1]AB．根据实验要求，为了减小实验误差，应该选摆长较长的线，故A正确，B错误；CD．为了减小实验误差，应该选体积小、密度大的球，故C错误，D正确。故选AD。（2）[2]根据图像斜率得（3）[3]用l﹣T2图像计算重力加速度，在测摆长时忘记加小球的半径，图像斜率不变，该同学的测量结果与真实值比较将不变。18.如图所示是一位同学“测量平行玻璃砖的折射率”时的操作瞬间，请指出其中的不当或者错误之处：（写出两处即可）___________；___________。【答案】①.大头针没有插竖直②.用手接触玻璃砖的光学表面【解析】【详解】[1][2]实验测量平行玻璃砖的折射率其中的不当之处为大头针没有插竖直、用手接触玻璃砖的光学表面。19.如图所示是小张同学做“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。（1）在小张的实验中应该在D处放___________（选填“单缝”、“滤光片”或“双缝”）。（2）另一位同学小王用激光笔代替装置中普通白炽灯光源做实验，则装置中不需要哪些元件？___________。（填代号B、C、D、E）（3）为增加相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离，可采取的方法有___________。A．增加单缝与双缝间距离B．改用波长更大的入射光C．改用频率更大入射光D．增加双缝到屏距离（4）小张的实验中，手轮上测量头如图所示，其读数为___________cm。【答案】①.单缝②.BCD③.BD##DB④.1.950【解析】【详解】（1）[1]为了获取单色的线光源，光源后面应放置滤光片、单缝片，单缝片形成的相干线性光源经过双缝产生干涉现象，因此C、D、E三个光学元件依次为：滤光片、单缝片、双缝片；即应该在D处放单缝。（2）[2]另一位同学小王用激光笔代替装置中普通白炽灯光源做实验，由于激光是单色性好，是很好的相干光源，则装置中不需要透镜、滤光片、单缝片，即装置中不需要的元件是：BCD。（3）[3]根据为增加相邻亮条纹（或暗条纹）间的距离，可知增加双缝到屏的距离，减小双缝距离，增大入射光的波长。故选BD。（4）[4]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知读数为20.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于位置，时刻波源开始振动，时刻的波形如图所示，此时该波刚好传到处。求：（1）该波的波长、频率和波速？（2）求出处的质点在1.5~3s内通过的路程？（3）此后再经过多长时间处的质点第一次出现在波谷位置？【答案】（1）4m，0.5Hz，2m/s；（2）30cm；（3）3s【解析】【详解】（1）由图可知，该波的波长波速为由波速公式得频率（2）周期振幅路程（3）由图可知，处的质点与最近波谷间的距离故所求时间21.如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率，AC为一半径为的四分之一圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，求：（1）要使该光从该材料射向空气发生全反射的临界角；（2）从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光照射圆弧AC的弧长；（