1、陕西省西安市西北工业大学附属中学2019-2020学年高二物理下学期五月试题（含解析）一、选择题1. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C. 在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象【答案】D【解析】试题分析：检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故B错误；光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故C错误；增
2、透膜是利用光的干涉现象，故D正确；故选D考点：光的干涉；光的色散；全反射【名师点睛】人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用，平时要注意观察积累生活中的光现象2.在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O 为球心，一束包含 a、 b 两种单色光的细光束从介质射入气泡，A 为入射点，之后 a、b 光分别从 C、D 两点射向介质，细光束在 A 点的入射角为 30，介质对 a 光的折射率 n=，下列说法中正确的是 （）A. 在该介质中，a 光的传播速度比 b 光的传播速度大B. a 光射出空气泡后的传播方向相对于射入空气泡前的传播方向偏转角为 30C. 当 a 光通过
3、单缝时，若缝的宽度小于 a 光波长时，a 光不能发 生衍射现象D. 若由 a 光和 b 光组成的一束细光束从空气斜射向水中，在不断增大入射角时，a 的折射光会先消失【答案】B【解析】【详解】A根据光在A点的折射，可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，所以a光的折射率大于b光的折射率，由得知，在该介质中，a色光的传播速度比b色光的传播速度小，A错误；B设a光在A点的入射角为，折射角分别为 ，由折射定律得得 得根据光路可逆性和几何知识可知，a光线从C点射出时，入射角和折射角分别等于A点折射角时折射角和入射角，则偏向角为B正确；C对照衍射的条件知，当a光通过单缝时，若缝的宽度小于a光波长时，a光能发生
4、衍射现象，C错误；D发生全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，光束从空气斜射向水中，不能发生全反射，折射光线不会消失，D错误。故选B。3.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5mP点的振动图像如图2所示在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【分析】本题考查波的传播【详解】B该波的波长为4m，PQ两点间的距离为3m当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰，B正确C当沿x轴负方向传播时，P点处于向上振动时Q点应处于波谷，C对4.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子
5、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错误的是（）A. 由图可知，原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 时会有质量亏损要放出能量B. 由图可知，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C. 已知原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 时放出的 射线能使某金属板逸出光电子，若不改变频率只 增加 射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大D. 在核反应堆铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度【答案】C【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
6、，故A正确，不符合题意；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，不符合题意；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，光电子的最大初动能不变，故C错误，符合题意；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正确，不符合题意；故选C。5.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属 表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子
7、光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如下图。用频率为的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在k、A之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）（）A. U=B. U=C. U= 2hv-WD. U=【答案】A【解析】【详解】根据题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为强激光照射阴极K，则发生了光电效应，即吸收的光子能量为，n=2，3，4则有e
8、U=nhv-W解得；n=2，3，4故A正确，BCD错误。故选A。6.如图所示是某物体做直线运动的 v2-x 图像（其中 v 为速度，x 为位置坐标），下列关于物体从x=0 处运动至 x=x0 处的过程分析，其中正确的是（）A. 该物体做匀加速直线运动B. 该物体的加速度大小为C. 该物体在位移中点的速度等于D. 该物体在运动中间时刻的速度大于【答案】B【解析】【详解】A由匀变速直线运动的速度位移关系公式可得由图像是一倾斜直线知，物体的加速度大小不变，速度随位置坐标在减小，因此物体做匀减速直线运动，A错误； B由图像可知，图像斜率大小是，则物体的加速度大小为，B正确；C物体在运动过程中是匀减速直
9、线运动，其在这个过程中的平均速度是，也就是物体在中间时刻的速度等于，根据匀变速直线运动的规律，物体在位移中点的速度大于中间时刻的速度，所以物体在位移中点的速度大于，CD错误。故选B。7.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动，突然发现前方50m处停着一辆乙车，立即刹车，刹车后做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是24m，第4个2s内的位移是1m。则下列说法中正确的是（）A. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s2B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为m/s2C. 汽车甲刹车后停止前，可能撞上乙车D. 汽车甲刹车前的速度为13.9m/s【答案】A【
10、解析】【详解】ABD假设汽车甲8s内一直做匀减速直线运动，根据得根据得初速度为速度减为零的时间为可知汽车甲在8s前速度减为零。设汽车甲的加速度为a，根据得汽车甲速度减为零的时间为采用逆向思维，最后2s内的位移为联立解得a=-2m/s2v0=14m/s选项A正确，BD错误。C汽车甲刹车到停止的距离可知甲不能撞上乙车，选项C错误。故选A。8.酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间变长。反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离（假设汽车制动时的加速度大小都相
11、同）：速度（m/s）思考距离/m制动距离/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.266.7分析上表可知，下列说法正确的是（）A. 驾驶员正常情况下反应时间为2sB. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5sC. 驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小约为5m/s2D. 若汽车以25m/s的速度行驶时，发现前方60m处有险情，正常驾驶不能安全停车【答案】B【解析】【分析】【详解】A在制动之前汽车做匀速运动，由正常情况下的思考距离x与速度v可得选项A错误；B在制动之前汽车做匀速运动，由酒后情况下的思考距离与速度，则有则酒后比
12、正常情况下多0.5s，选项B正确；C驾驶员采取制动措施时，有一反应时间。以速度为v=15m/s为例：若是正常情况下，制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移，即x=22.5m-7.5m=15m由可得a=7.5m/s2选项C错误；D由表格数据可知当汽车速度为25m/s加速行驶时，酒后驾驶后若要制动停止距离是54.2m，小于前方险情的距离，可以安全停车，选项D错误。故选B。9.如图所示，两个小球用长为1 m的细线连接，用手拿着球，球竖直悬挂，且A、B两球均静止现由静止释放球，测得两球落地的时间差为0.2 s，不计空气阻力，重力加速度，则球释放时离地面的高度为A. 1.25 mB. 1.8
13、0 mC. 3.60 mD. 6.25m【答案】B【解析】【详解】设释放时A球离地高度为h，则，求得，A. 1.25 m与上述计算结果不相符，故A错误；B. 1.80 m与上述计算结果相符，故B正确；C. 3.60 m与上述计算结果不相符，故C错误；D. 6.25m与上述计算结果不相符，故D错误10.关于近代物理学，下列说法正确的是（）A. 射线、射线和射线是三种波长不同的电磁波B. 一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光C. 重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少D. 10个放射性元素的原子核在经一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变【答案
14、】BC【解析】【详解】A射线是氦核流、射线是电子流、射线是电磁波，选项A错误；B根据知，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光，选项B正确；C重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，由于释放能量，有质量亏损，质量减小，选项C正确；D半衰期是个统计规律，对大量的原子核适用，选项D错误。故选BC。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：用紫外线灯照射锌板时，锌板将会带上负电荷，验电器指针张开B. 图乙：卢瑟福通过粒子散射实验，发现了质子和中子C. 图丙：氢原子能级是分立的，原子发射光子的频率是不连续的D. 图丁：铀核裂变中放出新的中
15、子又引起新的裂变，形成链式反应【答案】CD【解析】【详解】A图甲：用紫外线灯照射锌板时，发生光电效应现象，锌板带正电，选项A错误；B图乙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型，没有发现质子和中子，选项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，选项C正确；D图丁：用中子轰击铀核使其发生裂变，铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，使裂变反应不断地进行下去，形成链式反应，选项D正确。故选CD。12.静止在匀强磁场中的原子核X发生衰变后变成新原子核Y。已知核X的质量数为A，电荷数为Z，核X、核Y和粒子的质量分别为mX、mY和m，粒子在磁场中运
16、动的半径为R。则（）A. 衰变方程可表示为B. 核Y的结合能为C. 核Y在磁场中运动的半径为D. 核Y的动能为【答案】AC【解析】【详解】A根据电荷数守恒和质量数守恒，核衰变反应方程为选项A正确；B该过程中亏损的质量为所以释放的核能为由于原子核也有一定的结合能，则核Y的结合能一定大于，选项B错误；C在衰变过程中遵守动量守恒，根据动量守恒定律得则根据半径公式，又（动量），则得联立可得选项C正确；D由动能与动量的关系得原子核Y与粒子的动能之比为由题原子核X衰变时释放的核能全部转化为动能，则有释放的核能为联立可得选项D错误。故选AC。13.甲、乙两物体相距100米，沿同一直线向同一方向运动，乙在前，
17、甲在后，请你判断哪种情况甲可以追上乙（）A. 甲的初速度为20m/s，加速度为1m/s2，乙的初速度为10m/s，加速度为2m/s2B. 甲的初速度为10m/s，加速度为2m/s2，乙的初速度为30m/s，加速度为1m/s2C. 甲的初速度为30m/s，加速度为1m/s2，乙的初速度为10m/s，加速度为2m/s2D. 甲的初速度为10m/s，加速度为2m/s2，乙的初速度为20m/s，加速度为1m/s2【答案】BCD【解析】【详解】A设经过时间t甲追上乙，则根据位移时间公式得甲的位移为乙的位移为相遇时有整理得此方程无解，故不可能追上，选项A错误；B甲的位移为乙的位移为相遇时有整理得解得选项B
18、正确；C甲的位移为乙的位移为相遇时有整理得解得s选项C正确；D甲的位移为乙的位移为相遇时有整理得解得选项D正确。故选BCD。14.如图所示，t=0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）t/s0246v/（ms-1）08128A. 物体运动过程中的最大速度为12m/sB. t=3s的时刻物体恰好经过B点C. t=10s的时刻物体恰好停在C点D. A、B间的距离小于B、C间的距离【答案】CD【解析】【详解】AB根据图表中的数据，可
19、以求出物体下滑的加速度在水平面上的加速度根据运动学公式解得知经过到达B点，到达B点时的速度如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s，从而判断出第4s已过B点。是在2s到4s之间经过B点。所以最大速度不是12m/s，选项AB错误；C第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间所以到C点的时间为10s。选项C正确；D根据可求出AB段的长度为2009m，BC段长度为4009m。则A、B间的距离小于B、C间的距离，选项D正确。故选CD。15.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的
20、物体反射后又被小盒子B接收，从小盒子B发射超声波开始计时，经Dt时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图像。则下列说法正确的是（）A. 超声波的速度为B. 超声波的速度为C. 物体的速度为D. 物体的速度为【答案】AD【解析】【详解】AB由乙图可知，超声波在时间内通过位移为x1，则超声波的速度为选项A正确，B错误；CD由题可知物体通过的位移为x2-x1时所用时间为所以物体的速度为选项C错误，D正确。故选AD。二、填空、实验题16.某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端
21、，所用交流电源频率为50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题：物块的加速度大小为_m/s2，（保留3位有效数字）；如果当时电网中交流电的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起加速度的测量值比实际值偏_（填“大”或“小”）。【答案】 (1). 2.01 (2). 大【解析】【详解】12根据匀变速直线运动的规律，结合逐差法得：即如果当时电网中交流电的频率是f=49Hz，则实际测量的周期偏小，
22、故加速度的测量值偏大。17.在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在 50Hz 的低压交 变电源上。某同学在打出的纸带上每 5 点取一个计数点，共取了 A、B、C、D、E、F 六个计数点（每 相邻两个计数点间的四个点未画出）。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为 a、b、c、d、e 段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在 xoy 坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表 示 v-t 关系的图线，从而求出加速度的大小：(1)请你在 xoy 坐标系中用最简洁的方法作出能表示 v-t 关系的图线（作答在图上）；（ ）并指出哪个轴相当于 v 轴？答：_； (2)从
23、第一个计数点开始计时，为求出 0.15s 时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：_（选填 a、b、c、d、e 段）(3)若测得 a 段纸带的长度为 2.0cm，e 段纸带的长度为 10.0cm，则可求出加速度的大小为_m/s2（保留两位有效数字）。【答案】 (1). (2). y (3). b (4). 2.0【解析】【详解】(1)12 由于纸带的高度之比等于中间时刻速度之比，也就是说图中a段纸带高度代表0.05s时的瞬时速度，b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度，c纸带高度代表0.25s时的瞬时速度，d的高度代表0.35s时的瞬时速度，e代表0.45s时的瞬时速度；所以在xOy坐标系
24、中y轴相当于v轴，图像如图(2)3 b纸带高度代表0.15s时的瞬时速度，所以为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出b段纸带的长度。(3)4 若测得a段纸带的长度为2.0cm，则e段纸带的长度为10.0cm，则则可求出加速度的大小为18. 同学们利用如图所示方法估测反应时间首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为，则乙同学的反应时间为 （重力加速度为）基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为00.4s，则所用直尺的长度至少为 cm（取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直
25、尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的（选填“相等”或“不相等”）.【答案】， 80， 不相等【解析】【详解】试题分析：（1）刻度尺下降时间，即为乙同学的反应时间，刻度尺做自由落体运动，故有，解得（2）刻度尺下降4s所下落的高度为，故长度至少为，在相等时间间隔通过的位移是不断增加的，所以每个时间间隔在直尺上对应的长度是不相等的考点：考查额自由落体运动【名师点睛】直尺做的是自由落体运动，根据自由落体运动计算下降的时间，直尺下降的时间就是人的反应时间，根据匀变速直线运动的规律分析相等时间间隔内位移的变化规律三、计算题19.如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC
26、，A=30，AC平行于光屏MN，与光屏的距离为L棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2一束很细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入，直接到达AC面并射出画出光路示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置，求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离【答案】红光和紫光在光屏上的位置之间的距离【解析】试题分析：两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜，在AB面上不发生偏折，到达AC面上，根据几何关系求出入射角的大小，根据折射定律求出折射角，再根据几何关系求出光屏MN上两光点间的距离根据几何关系，光从AC面上折射时的入射角为30，根据折射定律有：，则tanr2=，tanr1=所以x=L（tanr2tanr
27、1）=点评：本题考查光的折射关键掌握光的折射定律，以及能够灵活运用数学的几何关系20.两个氘核（）以相等的动能0.35MeV相向运动发生正碰并生成核，且释放的核能全部转化为动能。已知氘核的质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，的质量为 3.0150u。（1u相当于931MeV）(1)写出核反应的方程；(2)计算核反应中放出的能量；(3)求生成的动能是多少？【答案】(1) 见解析所示；(2)3.26MeV；(3)0.99Mev【解析】【详解】(1)由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为(2)反应过程中质量减少了反应过程中释放的核能(3)设和的动量分别为和，由动量守恒定律得由此得和
28、大小相等，由动能和动量关系及和的质量关系可得中子的动能是的动能的3倍，即有由能量守恒定律得由以上可以算出生成的动能为21.为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统 ETC。甲、乙两辆汽车分别通过 ETC 通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路，流程如图所示。假设减速带离收费岛口x=60m， 收费岛总长度 d=40m，两辆汽车同时以相同的速度 v1=72km/h 经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减 速运动。甲车减速至 v2=18km/h 后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过 t0=20s 的时间缴费成功，人工栏打开放
29、行。随后两辆汽车匀加速到速度 v1后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等，求：(1)此次人工收费通道和 ETC 通道打开栏杆放行的时间差；(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。【答案】(1)21s；(2)455m【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的基本公式求出ETC通道匀减速时间和位移，再求出匀速时间，即为即为甲甲车从减速到栏杆打开的总时间；在人工收费通道匀减速时间和缴费时间之和，即为从减速到栏杆打开的总时间，即可求出总时间；(2)当乙车从收费通道中心线出发加速到v1=72km/h，与甲车达到共同速度，此时两车相距最远。详解】(1) v1=72km/h=20m/s，v2=18km/h=5m/s，乙车减速过程中，根据可得，减速时的加速度甲车减速度到v2所用时间所用时间t1这段时间的位移接下来匀速运动的时间甲车从减速到栏杆打开的总时间为乙减速度时间乙车从减速到打开栏杆的总时间为人工收费通道和 ETC 通道打开栏杆放行的时间差(2) 乙车与甲车达到共同速度，此时两车相距最远。乙车通过中心线后加速时间加速度的距离甲车加速度的时间加速的距离接下来甲匀速的时间甲匀速度的位移因此，两车最远距离