1、浙江省宁波市北仑中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题（2-10班，含解析）一、单项选择题(共10小题，共30分）1.北京时间 6 月 23 日凌晨，2018 年国际田联世界挑战赛马德里站如期举行如图所示，苏炳添在 百米大战中，以 9.91s 获得冠军，再次平了亚洲记录，成为当之无愧的“亚洲第一飞人”据悉 苏炳添的起跑反应时间是 0.138s，也是所有选手中最快的一个下列说法正确的是 A. 苏炳添的起跑反应时间 0.138s，指的是时刻B. 在研究苏炳添的起跑技术动作时可以将他看作质点C. 苏炳添这次比赛的平均速度大小约为 10.09 m/sD. 以其他运动员为参照物，苏炳添总是静止
2、【答案】C【解析】【分析】当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时，物体可以看作质点；平均速度等于位移与时间的比值【详解】苏炳添的起跑反应时间 0.138s，指的是时间，故A错误；研究起跑动作时，运动员的肢体动作是不能忽略的；故大小和形状不能忽略；不能看作质点，故B错误；苏炳添这次比赛的平均速度大小约为，故C正确；以其他运动员为参照物，苏炳添不一定是静止的，故D错误所以C正确，ABD错误【点睛】本题考查质点、平均速度、参考系等内容，要注意明确平均速度和瞬时速度的区别，瞬时速度可以精确描述物体的运动状态，而平均速度只能粗略地描述物体的运动2.间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用
3、目标这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开灯行驶，也瞒不过它这种遥感照相机敏感的电磁波属于（ ）A. 可见光波段B. 红外波段C. 紫外波段D. 射线波段【答案】B【解析】【详解】所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是红外摄影的基础再者，红外线波长比其他波（如可见光、紫外线、X射线）的长，有较好地穿透云雾的能力A. 可见光波段不具备以上特点，故A不符合题意；B. 红外波段具备以上特点，故B符合题意；C. 紫外波段不具备以上特点，故C不符合题意；D. 射线波段不具备以上特点，
4、故D不符合题意3.下列说法正确的是（）A. 机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量B. 电磁波在同一介质中，波长越短的光，传播速度越大C. 在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度D. 光的偏振现象可以说明光是纵波【答案】C【解析】【详解】A 机械波必须依赖于介质才能够传送信息和能量，而电磁波本身就是一种物质，可在真空中传播，故A错误；B 同一介质，折射率越大，波长越短，波的传播速度越小，故B错误；C 光发生干涉时会出现明暗相间的条纹，可以利用干涉法检查平面的平整程度，故C正确；D 偏振现象是横波特有的现象，光的偏振现象可以说明光是横波，故D错误。故选C。4.智能手机
5、的普及使“低头族”应运而生当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重力；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化现将人体头颈部简化为如图模型：头部看成质点，颈椎看成可绕点自由转动的轻杆，头部在沿方向的支持力和沿方向肌肉拉力的作用下处于静止状态.当低头时，颈椎与竖直方向的夹角为30，与竖直方向的夹角为，此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的（ ）A. 3.3倍B. 2.8倍C. 1.7倍D. 1.2倍【答案】C【解析】【详解】设头部重力为G，当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量，即F=G当某人低头时，PO、PQ与竖直方向的夹角分别为30、60，P点的受力如图所示根据几何关系结合正弦定理可
6、得解得FS=G所以故ABD错误，C正确。故选C。5.地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为天，经衰变最后变成稳定的，在这一过程中（）A. 要经过4次衰变和6次衰变B. 要经过4次衰变和4次衰变C. 氡核的中子数为86，质子数为136D. 标号为a、b、c、d的4个氡核经天后一定剩下2个核未衰变【答案】B【解析】【详解】AB 设此衰变过程中经历了要经过x次衰变和y次衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒可得其衰变方程为：由222=206+4x，86=82+2x-y联立解得：x=4，y=4故A错误，
7、B正确；C 氡核的质子数为86，中子数为222-86=136故C错误；D 半衰期适用于大量的原子核，对于少量的原子核不适用，故D错误。故选B。6.氢原子能级示意图如图所示。氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n3能级跃迁到 n2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在n4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有几种光子能使该金属发生光电效应（）A. 4B. 3C 6D. 5【答案】D【解析】【详解】处在n4能级一大群氢原子跃迁时能放出频率的光子，光子能量值从大到小的规律由题从n3能级跃迁到 n2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则所放出的光子不能使某种金属发生光电效应，所以处在
8、n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有5种光子能使该金属发生光电效应。故选D。7.钴60放射性的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。在农业上，常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食品辐射保藏与保鲜等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗。一个钴60原子核（Co）放出一个粒子后衰变成一个镍核（Ni），并伴随产生了射线。已知钴60的半衰期为5.27年，该反应中钴核、粒子、镍核的质量分别为m1、m2、m3。下列说法正确的（）A. 核反应中释放的能量为(m1m2m3)c2B. 核反应中释放出的射线的穿透本领比粒子弱C. 若有16个钴60原子核，经过5.27年后只剩下8个钴60原子核D. 粒子是钴
9、原子核外的电子电离形成的【答案】A【解析】【详解】A钴60原子核发生衰变的核反应方程式根据质能方程可知核反应中释放的能量为(m1m2m3)c2，故A正确；B根据三种射线的特点与穿透性，可知射线的穿透本领最强，射其次，射线最弱，则射线的穿透本领比粒子强，故B错误；C半衰期是一个具有统计意义的概念，针对大量原子才有意义，对个别的原子没有意义，故C错误；D根据衰变的本质可知，粒子是原子核内的一个中子转变为质子时产生的，故D错误。故选A。8.几个水球可以挡住子弹?国家地理频道实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球，则
10、可以判定( )A. 由题干信息可以确定子弹在毎个水球中运动的时间相同B. 由题干信息可以确定子弹穿过每个水球时间C. 子弹在每个水球中速度变化相同D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等【答案】D【解析】【详解】AB设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d，2d，3d和4d，根据知，所以时间之比为所以子弹在每个水球中运动的时间不同；由以上的分析可知，子弹依次穿过4个水球的时间之比为但是不能求解穿过每个水球的具体时间，故AB错误；C子弹在
11、水球中沿水平方向做匀变速直线运动，则受力是相同的，所以加速度相同，由v=at可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同；故C错误；D由A的分析可知，子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的，由匀变速直线运动的特点可知，子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等。故D正确。故选D。9.2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高、宽，空气密度，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】
12、广告牌的面积S=520m2=100m2设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，则有m=Svt根据动量定理有-Ft=0-mv=0-Sv2t得故选B。10.如图所示，有一束单色光入射到极限频率为的金属板K上，具有最大初动能的某出射电子，沿垂直于平行板电容器极板的方向，从左侧极板上的小孔入射到两极板间的匀强电场后，到达右侧极板时速度刚好为零已知电容器的电容为，带电量为，极板间距为，普朗克常量为，电子电量的绝对值为，不计电子的重力关于电容器右侧极板的带电情况和入射光的频率，以下判断正确的是（ ）A. 带正电，B. 带正电，C. 带负电，D. 带负电，【答案】C【解析】【详解】电子在电容器里面减速运动，所
13、以受到向左的电场力的作用，所以场强方向向右，电容器右侧极板的带负电一束单色光入射到极限频率为的金属板K上，射出电子的最大初动能为Ek，电子在电容器中减速运动，由动能定理得：电容器两极板间的电势差为：根据以上各式，解得：故选项C正确，选项ABD错误二、不定项选择题（共6题，共24分)11.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A. 图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了原子核式结构模型B. 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C. 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的D. 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有
14、复杂结构【答案】AC【解析】【详解】A图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了原子核式结构模型，故A正确；B图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能，故B错误；C图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；D图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构，故D错误。故选AC。12.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（）A. 由图可知，原子核和聚变成原子核时会有质量亏损要释放能量B. 由图可
15、知，原子核裂变成原子核和时会有质量亏损要释放能量C. 已知原子核裂变成原子核和时放出的射线能使某金属板逸出光，若增加射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大D. 在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了增加核反应速度【答案】AB【解析】【详解】A 由图象可知，D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量，原子核D和E聚变成原子核F时，核子总质量减小，有质量亏损，要释放出核能，故A正确；B 由图象可知，A的核子平均质量大于B与C核子的平均质量，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能，故B正确；C 光电电子的最大初动能是由入射光的频率决定的，与入射光的强度无关，增加入射光的强度，光电子的最大初动
16、能不变，故C错误；D 在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度，故D错误。故选AB。13.如图甲，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图乙所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为，由于长期的风化，将会减小。石头与山崖间的摩擦很小，可以忽略不计。若石头质量一定，减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是（）A. 山崖左壁对石头的作用力将增大B. 山崖右壁对石头的作用力增大C. 山崖对石头的作用力增大D. 石头受到的合力将减小【答案】AB【解析】【详解】AB 对石头进行受力分析如图，则由共点力平衡的条件可知，山崖左壁对石头的作用力：山崖
17、右壁对石头的作用力：减小，则F1增大，F2增大，故AB正确；C 石头始终处于平衡状态，山崖对石头的作用力的和始终与石头的重力大小相等，方向相反，所以山崖对石头的作用力保持不变，故C错误；D 石头受到的合力始终为零，保持不变，故D错误。故选AB。14.关于光的干涉、衍射和偏振，下列说法中正确的是（）A. 高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象B. 全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理C. 通过手指间缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象D. 与紫外线相比，红外线更容易发生衍射现象【答案】ACD【解析】【详解】A 照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、
18、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下，你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是淡紫色，故A正确；B 全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理，故B错误；C 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故C正确；D 波长越长，越容易发生衍射现象，红外线的波长比紫外线的波长长，更容易发生衍射现象，故D正确。故选ACD。15.如图所示分别是光、光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变)，则下列说法正确的是（）A. 在真空中，光的传播速度大于光的传播速度B.
19、 双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大C. 光和光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大D. 光由同一介质射入空气，发生全反射时，光的临界角比光大【答案】BD【解析】【详解】A真空中光的传播速度相同，故A错误；B根据单缝衍射图像可知，a光的条纹间距较大，则a光的波长较大，则，双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大，故B正确；C a光和b光由玻璃棱镜进入空气后，频率都不变，故C错误；D根据知，因a光波长长，频率低，a光的折射率较小，则a光从同一介质中射向空气全反射的临界角较大，故D正确。故选BD。16.一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以入射角照射到一块平行玻璃砖上，经玻璃砖后又照射到一块金属
20、板上，如图所示，则下列说法正确的是（）A. 入射光经玻璃砖后会分成相互平行的三束光线，从直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖后的出射光线与入射光线间的距离最小B. 在同一双缝干涉装置上，从直接跃迁到基态发出的光形成的干涉条纹最窄C. 经玻璃砖后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射D. 若从能级跃迁到能级放出的光子刚好能使金属板发生光电效应，则从能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板发生光电效应【答案】BD【解析】【详解】A一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行。从n=3直接跃迁到基态发出的光频率最大，则折射
21、率最大，偏折最厉害，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最大,故A错误；B根据，频率最大的光，波长最短，所以条纹间距最小,故B正确；C经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性，知不可能在玻璃砖的下表面发生全反射,故C错误；D从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应,故D正确。故选BD。三、实验题（每空2分，共20分）17. 实验室利用打点计时器研究小滑块的运动情况，打出如图所示的纸带，其中纸带B端与滑块相连接，计时器接在频率为50Hz的交流电源上请回答下列问题：（1）纸带中AB段运动的时间为 （
22、2）根据纸带请判断该滑块的运动属于 （填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）直线运动（3）从纸带可以测出A、B两点问的距离为 ，滑块的加速度大小为 m/s2（计算结果保留三位有效数字）【答案】（1）0.08s（2）匀减速（3）9.20cm，5.00m/s2【解析】【分析】根据相邻计数点间的距离的变化判断速度的变化利用毫米刻度尺测出AB间的距离应用运动学公式推论x=at2求出加速度【详解】（1）由于相邻计时点间的时间间隔为0.02s，纸带中AB段运动的时间为0.08s（2）纸带B端与滑块相连接，在图中发现从打B点到打A点的过程中，由于相邻的时间间隔位移之差相等，相邻计时点的位移间隔越来越小，所以纸
23、带的速度越来越小，所以这段时间内小车做匀减速运动（3）从纸带可以测出A、B两点间的距离为9.20cm，由于相邻的时间间隔位移之差相等，根据运动学公式推论x=at2得出：故答案为（1）0.08s，（2）匀减速，（3）9.20cm，5.00m/s2【点睛】相同的时间看距离的变化，从而来判断纸带的运动情况知道毫米刻度尺读数时要进行估读18.某实验小组利用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒。图中、是两个相同的小车。 (1)实验前，先平衡摩擦力，只将小车放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车一个初速度，如果纸带上打出的点_，则表明已平衡摩擦力。(2)将
24、小车放在长木板上并在小车上放上适当的砝码，接通打点计时器的电源，给小车一个初速度，小车与小车发生碰撞并粘在一起向前运动，打出的纸带如图所示，纸带上的点为连续打出的点，测出纸带上两段连续5个间隔的长度、由图可知，纸带的_（填“左”或“右”）端与打点计时器相连，若打点计时器连接的交流电频率为，小车与小车相碰前的速度为_，碰撞后两车的共同速度为_，若测得小车（包括橡皮泥）质量为，小车和小车上砝码的总质量为，若表达式_成立(选用所给字母，表示)，则、两车碰撞过程动量守恒。(3)如果打点计时器连接交流电的频率实际小于，则对实验结果_（填“有”或“无”）影响。【答案】 (1). 间距相同 (2). 左 (
25、3). (4). (5). (6). 无【解析】【详解】(1)1 平衡摩擦力后，小车A匀速运动，打点计时器所打的点间隔均匀。(2)2345 两车碰后速度减小，故纸带上计时点间距变小，故应该是左端连接重物；小车A的碰前速度碰后的共同速度若碰撞过程动量守恒，则有mAv1=（mA+mB）v2整理得：mAs1=（mA+mB）s2(3)6 根据第（2）问中的动量守恒表达式可得：交流电的频率实际小于f，对实验结果无影响；四、计算题(19、20每题8分，21题10分，共26分）19.2011年7月23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，造成动
26、车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶。而D301次动车组驶离永嘉站后，2分钟车速达到，便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。(1)如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求D301的启动加速度和加速距离分别是多少？(2)已知动车组紧急制动的加速度为，D301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生？【答案】(1)0.5m/s2，3.6km；(2)486m【解析】【详解】(1)由于D301次动车组2分钟车速达到216 km/h，所以得启动加速度：a0.5 m
27、/s2加速距离xat23.6 km(2)要想满足二车恰好不撞，则必须至少满足，D301追上D3115时二车速度相同，所以得：解得t18 s二车之间的位移关系为代入数据得x486 m20.核能与其他能源相比具有能量大、地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，为中子，为待求粒子，为的个数，则为_，_。以、分别表示、核的质量，、分别表示中子、质子的质量，为真空中的光速，则在上述核反应过程中放出的核能=_（用所给字母表示）。(2)已知有一种同位素，比核多2个中
28、子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变时放出的粒子的速度大小为，试求衰变后的残核初速度多大？【答案】(1)中子，3，；(2)【解析】【详解】(1)根据电荷数守恒和质量数守恒可判断，X为中子，且a=3，根据爱因斯坦质能方程，有(2)某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变，根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程设衰变后的残核初速度大小为v，规定放出的粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律，得0=mv0-（M-m）v解得21.如图所示，有两根足够长的平行光滑导轨水平放置，右侧用一小段光滑圆弧和另一对竖直光滑导轨平滑连接，导轨间距。细金属棒和垂直于导轨静止放置，它们的质量均为，电阻
29、均为。棒右侧处有一垂直于导轨平面向下的矩形匀强磁场区域，磁感应强度，磁场区域长为。以棒的初始位置为原点，向右为正方向建立坐标系。现用向右的水平变力作用于棒上，力随时间变化的规律为，作用后撤去。撤去之后棒与棒发生弹性碰撞，棒向右运动。金属棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计，重力加速度，求：(1)撤去力的瞬间，棒的速度大小；(2)若，求棒滑上右侧竖直导轨，距离水平导轨的最大高度；(3)若可以通过调节磁场右边界的位置来改变的大小，求棒最后静止时的位移与的关系。【答案】(1)8m/s；(2)1.8m；(3)见解析【解析】【详解】(1)4 s内的平均作用力由动量定理得t=mv1所以v1=8 m/s(2)ab棒与cd棒质量相等，发生弹性碰撞后，ab棒静止，cd棒速度为v1，设cd棒离开磁场时的速度为v2，由动量定理得所以上升的高度(3)分三种情况：如果s足够大，cd棒在磁场内运动的距离为d，则即s4m时，cd棒不能穿出磁场，停在磁场内，位移为x=d+1m=5 m当2ms4 m时，cd棒穿过磁场后经竖直轨道返回，若仍没有穿过磁场，cd棒的位移为x=2s-d+1 m=2s-3 m当0s2 m时，cd棒返回后穿过磁场，与ab棒发生弹性碰撞后静止。cd棒的位移为x=0 m
