1、南宁三中20192020学年度下学期高二段考理科物理试题一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第812题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.对于物质的波粒二象性，下列说法不正确的是（）A. 不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B. 运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C. 运动的宏观物体，其德布罗意波波长比起物体的尺寸小很多，因此无法观察到它的波动性D. 实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性【答案】D【解析】【详解】AD德布
2、罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切运动的物体都具有波粒二象性，故A正确，D错误；B物质具有波动性，运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道，故B正确；C一切物质都具有波粒二象性，宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，故C正确。本题选不正确的，故选D。2.下列说法正确的是（）A. 发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构B. 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，若从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小C. 原子核内某一核子与其他核子间都有核力作用D. 氢原子的核外电子，
3、在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道，放出光子，电子的动能增加，原子的能级增大【答案】B【解析】【详解】A天然放射现象意义在于使人类认识到原子核具有复杂结构，故A错误；B根据爱因斯坦光电效应方程，可知同种频率的光最大初动能越大，逸出功越小，故B正确；C原子核内的某一核子只与其相邻的核子有核力作用，故C错误；D电子从较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程中，轨道半径减小，电场力做正功，电子动能增大，辐射出光子，释放能量，原子的能级减小，故D错误。故选B。3.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一个光子已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗
4、克常量为h，真空中的光速为c下列说法中正确的是（ ）A. 这个反应的核反应方程是B. 这个核反应既不是聚变反应也不是裂变反应C. 辐射出的光子的能量D. 辐射出的光子的波长【答案】A【解析】【详解】A核反应方程满足质量数和电荷数守恒，故A正确；B该反应为聚变反应，故B错误；C聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，故光子能量为故C错误；D根据得光子的波长为故D错误。故选A。4.爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率的关系如图所示，其中0为极限频率从图中可以确定的是（）A. 逸出功与有关B. Ek
5、m与入射光强度成正比C. 0时，会逸出光电子D. 图中直线的斜率与普朗克常量有关【答案】D【解析】【详解】光电子的最大初动能与入射光频率的关系是Ekm=hvW，结合图象易判断D正确5.如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，上端固定一质量可忽略的薄板。现将一质量为m的物块从距薄板正上方h处静止释放，物块落到薄板上立即与薄板具有相同速度，但不粘连。重力加速度为g，以下说法正确的是（）A. 释放之后，物块做简谐运动B. 物块刚碰到薄板时速度最大C. 物块的最大动能为D. 在最低位置，薄板对物块的支持力大于2mg【答案】D【解析】【详解】A物块在运动过程中，有与薄板分离而做自
6、由落体或竖直上抛运动的阶段，故A错误；B物块速度最大的位置是在合力为零的位置，即弹簧处于压缩状态，故B错误；C在平衡位置，弹簧压缩，由得物块的重力势能减少，此时弹簧处于压缩状态，弹性势能不为零，可知物块减少的重力势能没有全部转化为动能，故C错误；D物块与薄板一起运动时是简谐运动，物块刚与薄板接触时，加速度为g，速度不为零，由简谐运动的对称性知，最低点比平衡位置下方x0处还要靠下，而在平衡位置下方x0处物块的加速度大小为g，则可知在该处下方的加速度大小必大于g，故D正确。故选D。6.先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化（如图甲所示）；第二次灯泡两端的电压变
7、化规律如图乙所示若甲、乙图中的U0、T所表示的电压、周期值是相同的，则以下说法正确的是（）A. 第一次，灯泡两端电压有效值是B. 第二次，灯泡两端的电压有效值是C. 第一、第二次，灯泡的电功率之比是2：9D. 第一、第二次，灯泡的电功率之比是1：5【答案】D【解析】【详解】AB第一次灯泡两端的电压有效值为设第二次电压的有效值为，根据有效值的定义，则有解得故AB错误；CD由功率的公式得，灯泡电功率之比是故C错误，D正确。故选D。7.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压R的有效值恒定当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合
8、时，电流表的示数为。该变图压器原、副线圈匝数的比值为（ ）A. 2B. 3C. 4D. 5【答案】B【解析】【详解】设理想变压器原、副线圈匝数的比值为k，根据题述，当开关S断开时，电流表示数为I，则由闭合电路欧姆定律得由变压公式及功率关系，可得即副线图输出电流为；当开关S闭合时，电流表示数为，则有由变压器公式及功率关系可得即副线圈输出电流为，联立解得选项B正确，ACD错误；故选B.8.在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化设线圈总电阻为，则A. 时，线圈平面平行于磁感线B. 时，线圈中的电流改变方向C. 时，线圈
9、中的感应电动势最大D. 一个周期内，线圈产生的热量为【答案】AD【解析】【详解】A根据图象可知，在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，A正确；B-t图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，在0.5s1.5s之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流强度方向不变，B错误；C所以在t=1.5s时，通过线圈的磁 量最大，线圈位于中性面，感应电动势为0，故C错误；D感应电动势的最大值为，有效值，根据焦耳定律可得一个周期产生的热为，故D正确9.如图是一弹簧振子在水平面内做简谐运动的x-t图像，则下列说法正确的是（）A. t1时刻和t2时刻具有相同的速度和动能B. t2到
10、1.0s时间内加速度变小，速度增大C. 从t1时刻起经过0.5s，振子通过的路程是10cmD. t1到t2的时间振子位移为0【答案】BD【解析】【详解】A由图可知，t1时刻和t2时刻振子的位移相同，位在同一位置，但速度方向相反，故动能相同，但速度不同，故A错误；B由F=kx、a=知t2到1.0s时间内x变小、a变小，由图知质点速度增大，故B正确；C从t1时刻经过0.5s，振子经最大位移处再返回，通过的路程小于一个振幅，故C错误；Dt1、t2时刻振子处在同一位置，位移为0，故D正确。故选BD。10.基于下列四幅图的叙述正确的是_A. 由甲图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐
11、射强度的极大值向波长较短的方向移动B. 由乙图可知，a光光子的频率高于b光光子的频率C. 由丙图可知，该种元素的原子核每经过7.6天就有发生衰变D. 由丁图可知，中等大小的核的比结合能量大，这些核最稳定【答案】AD【解析】【分析】考查黑体辐射、光电效应、原子核衰变、比结合能。【详解】A由甲图观察可知黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A正确B由乙图可知，光光子的频率低于于光光子的频率，故B错误C由丙图可知，该种元素原子核每经过7.6天就有发生衰变，故C错误D由丁图可知，质量数为40的原子的比结合能最大，即中等大小的核的比结合能量大，这些核最稳
12、定，故D正确故选AD。11.天然放射性元素(钍)经过一系列衰变和衰变之后,变成(铅),以下说法中正确的是_A铅核比钍核少8个质子B铅核比钍核少16个中子C共经过4次衰变和6次衰变D共经过6次衰变和4次衰变【答案】ABD【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少90-82=8个质子，少16个中子；发生衰变是放出，发生衰变是放出电子，设发生了x次衰变和y次衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：，解得，故衰变过程中共有6次衰变和4次衰变，ABD正确12.静止在匀强磁场中的核发生衰变，产生一个未知粒子x，它们在磁场中的运动径迹如图所示下列说法正确的是（ ）A. 该核反应方程为B. 粒子和粒子x在磁场
13、中做圆周运动时转动方向相同C. 轨迹1、2分别是粒子、x粒子的运动径迹D. 粒子、x粒子运动径迹半径之比为45：1【答案】ABD【解析】【详解】A、根据电荷数守恒、质量数守恒可知，x的质量数为2384234，电荷数为92290，则该核反应方程为，故A正确BCD、核反应前U核静止，动量为零，根据动量守恒定律得，反应后系统总动量为零，则粒子和x核的动量大小相等，方向相反，则r，知轨道半径比等于两粒子的电量之反比，为45：1，则2为粒子的运动径迹，因为两粒子电性相同，速度方向相反，转动方向相同，故C错误，BD正确二、填空题（共12分）13.一些材料的电阻随温度的升高而变化如图（甲）是由某金属材料制成
14、的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”（1）电流刻度较大处对应的温度刻度_；(填“较大”或“较小”)（2） 若电阻箱阻值R=150，当电流为5mA时对应的温度数值为_C【答案】 (1). 较小 (2). 50【解析】【详解】(1)1根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流可见，电阻R越小，电流I越大，对应的温度越低，所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小。(2)2当电流为5mA时，由闭
15、合电路欧姆定律得由R-t图象，根据数学得到R=t+100（），当R=150可得t=50C14.在探究用单摆测定重力加速度的实验中。(1)关于安装仪器及测量时的一些实验操作，下列说法中正确的是_A.用最小刻度为毫米的刻度尺测出摆线的长度，记为摆长lB.先将摆球和摆线放在水平桌面上测量摆长l，再将单摆悬挂在铁架台上C.使摆线偏离竖直方向某一角度（接近），然后由静止释放摆球D.测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期(2)实验测得的数据如表所示：请将测量数据标在图中，并在图中作出T2随l变化的关系图像_。(3)图线的斜率是k，请用图线的斜率k表示该处的重力加速度g=_；(4)根据图像，可
16、求得当地的重力加速度为_m/s2（=3.14，结果保留三位有效数字）【答案】 (1). C (2). (3). (4). 9.86【解析】【详解】(1)1本实验中，应将摆球和摆线组成单摆之后再测量其摆长，摆长应为悬点到摆球球心的距离，故AB错误；CD测量单摆的周期时，应为相邻两次通过最低点并且通过最低点的速度方向相同，即单摆做一次全振动，这段时间才为一个周期，为了减小误差，须测量单摆的多个周期，然后再取平均值求出一个周期，单摆在摆角小于时可认为做简谐运动，故C正确，D错误。故选C(2)2描点、连线如图所示(3)3由单摆周期公式得可知图线的斜率得(4)4根据图象求出图线的斜率再根据单摆的周期公式
17、得由所以三、计算题（共40分）15.已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.5281010m，量子数为n的能级值为eV。（静电力常量k=9109Nm2/C2，电子电荷量e=1.61019C，普朗克常量h=6.631034Js，真空中光速c=3.00108m/s，所有计算结果均保留三位有效数字）(1)求电子在基态轨道上运动的动能；(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，在能级图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线；(3)计算问(2)中的这几种光谱线中波长最短的波长。【答案】（1）；（2）见解析；（3）【解析】【详解】(1)核外电子绕核做匀速圆周运动，静电引力提供向心力，则又知，故电子在基
18、态轨道的动能为(2)当n=1时，能级值为当n=2时，能级值为当n=3时，能级值为能发生的能级跃迁分别为32，21，31，所以能发出的谱线共3种，能级图如图(3)由E3向E1跃迁时发出的光子能量最大，频率最高，波长最短，由h=E3E1和则有16.如图甲所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共200匝，线圈电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感应强度，线圈以的角速度匀速转动，图乙为计时开始时，线圈平面与磁感线的位置关系图，电流由a流向b边规定为正向电流。求：（计算结果可以保留根号，也可以保留）(1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式，并在图丙中定性画出电动势随时间变化的e-t图像（至少画一个周
19、期）；(2)从计时开始，经s通过电阻R的电荷量是多少；(3)从计时开始，1min内电阻R产生的热量是多少。【答案】（1）；图像见解析；（2）；（3）【解析】【详解】(1)线圈产生电动势的最大值t=0时，线圈的相位由图乙对ab边应用右手定则，知电流由a流向b，线圈中感应电动势的瞬时值表达式et图像如图所示(2)s转过的圆心角此时线圈平面与磁感线平行，这段时间内流过电阻R的电荷量得由图乙知得(3)该交流电的电动势的有效值回路电流的有效值1min内电阻R产生热量17.如图所示，质量为M、倾角为的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度
20、为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，弹簧始终在弹性限度内，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度；(2)求弹簧的最大伸长量；(3)为使斜面体始终处于静止状态，动摩擦因数应满足什么条件。（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为L，有解得此时弹簧的长度为(2)物块做简谐运动的振幅为由对称性可知，最大伸长量为(3)设物块位移x为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡所以有水平方向竖直方向又F=k(x+L)联立可得为使斜面体始终处于静止状态，结合牛顿第三定律，应有|f|FN2所以当x=A时，上式右端达到最大值，于是有
