1、江苏苏州高新区一中2020-2021学年度下学期期末高二物理模拟试卷（三）一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1. 光电效应实验中，下列表述正确的是A. 光照时间越长，光电子最大初动能越大B. 入射光足够强就可以有光电流导出C. 遏止电压与入射光的强度有关D. 入射光频率小于极限频率时，不论光照时间多长，都不能发生光电效应2. 如图所示，质量为M的斜面静置在水平地面上，斜面上有一质量为m的小物块，水平力F作用在小物块上时，两者均保持静止，斜面受到水平地面的静摩擦力为，小物块受到斜面的静摩擦力为。现使F逐渐增大，两者仍处于静止状态，则A. 、都增大B. 、可能都减小C. 一定增大，可能减
2、小D. 不一定增大，一定增大3. 下列说法正确的是A. 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B. 放射性元素的半衰期是由其化学性质决定的，与原子核内部本身因素无关C. 衰变现象说明电子是原子核的组成部分D. 粒子散射实验是玻尔理论建立的实验基础4. 如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有质量相等的两物块用轻绳连接，用沿斜面的力使两物块一起向上加速运动。则轻绳的拉力为A. 10NB. 20NC. 30ND. 40N5. 金属钾的逸出功为，氢原子的能级图如图所示。一群氢原子处于量子数为的能级状态，下列说法中正确的是A. 这群氢原子跃迁时，只能辐射5种频率的光子B. 这群氢原子跃迁时
3、，只有3种频率的光子能使钾发生光电效应C. 用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D. 用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离6. 下列说法正确的是A. 灌入热水的水杯拧紧杯盖放置一段时间后很难打开，是因为杯内气体压强小于大气压强B. 当温度升高时，气体分子的动能都增大C. 气体的压强是由于气体受重力而产生的D. 晶体一定没有规则的几何外形7. 下列说法正确的是A. 红外体温计是依据人体辐射的红外线强度来测体温的B. 依据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生的磁场一定是变化的C. 炎炎夏日，我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环，这是全反射现象D. 利用电磁波传递信号可以实
4、现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输8. 如图所示，学生练习颠球。某一次足球静止自由下落80cm，被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm。已知足球与头部的作用时间为，足球的质量为，重力加速度g取，不计空气阻力，足球可视为质点，下列说法正确的是A. 足球刚接触头和刚离开头时，速度不变B. 足球下落到与头部刚接触时动量大小为C. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零D. 足球与头部作用过程中，头部对足球的平均作用力为足球重力的9倍9. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波源从平衡位置开始振动当波传到的P点时开始计时，已知在时PM间第一次形成图示波形，此时的
5、M点正好在波谷下列说法中正确的是A. P点的振动周期为B. P点开始振动的方向沿y轴正方向C. 当M点开始振动时，P点可能在波谷D. 这列波的传播速度是1510. 如图所示放电管两端加上高压，管内的稀薄气体会发光，从其中的氢气放电管观察氢原子的光谱，发现它只有一些分立的不连续的亮线，下列说法正确的是A. 亮线分立是因为氢原子有时发光，有时不发光B. 有几条谱线，就对应着氢原子有几个能级C. 核式结构决定了氢原子有这种分立的光谱D. 光谱不连续对应着氢原子辐射光子能量的不连续11. 如图所示，用轻绳系住一质量为3m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑，系统平衡时，绳
6、与竖直墙壁之间的夹角为，两球心连线与轻绳之间的夹角为，则、应满足A. B. C. D. 12. 双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到、的距离相等，O点为、连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经出射后直接传播到O点，由到O点与由到O点，光传播的时间差为玻璃片厚度为，玻璃对该波长光的折射率为，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是A. B. C. D. 二、实验题（本大题共2小题，共12.0分）13. 某同学设计了一个如图甲所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数，其中A为滑块，B和C处是钩码，不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦
7、实验中该同学保持在B和C处钩码总个数不变的条件下，改变C处钩码个数，测出C处不同个数钩码的总质量m及对应的加速度a，然后通过对实验数据的分析求出滑块与木板间的动摩擦因数该同学手中有电火花计时器、纸带、10个质量均为100克的钩码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线，为了完成本实验，得到所要测量的物理量，还需要_ A.秒表天平毫米刻度尺弹簧测力计在实验数据处理中，该同学以C处钩码的总质量为横轴，以加速度a为纵轴，绘制了如图乙所示的实验图线，可知滑块与木板间的动摩擦因数 _ 14. 2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某
8、同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺图中未画出。调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。该同学选取部分实验数据，画出了图象，利用图象数据得到小物块下滑的加速度大小为。再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。回答以下问题：当木板的倾角为时，所绘图象如图乙所示。由图象可
9、得，物块过测量参考点时速度的大小为_；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为_结果均保留2位有效数字。根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为_结果保留2位有效数字，三、计算题（本大题共3小题，共40.0分）15. 如图所示，倾角为的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以速度运动，运动方向如图所示一个质量为m的物体物体可以视为质点，从高处由静止沿斜面下滑，物体经过A点时，不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面，都不计其速率变化物体与传送带间的动摩擦因数为，物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处，重力加速度，则：物体由静止沿
10、斜面下滑到斜面末端的速度大小？传送带左右两端AB间的距离为多少？如果将物体轻轻放在传送带左端的B点，它沿斜面上滑的最大高度为多少？物体由静止沿斜面下滑一直到返回斜面最大高度的时间16. 物理兴趣小组设计了一个如图所示的测定水深的深度计，导热性能良好的气缸、内径相同，长度均为L，中间用细管连通，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦滑动，气缸左端开口。开始时，A、B分别在两气缸的最左端，内压强为，内压强为，外界大气压强为。将该装置平放入水中，通过A向右移动的距离可测定水的深度。已知相当于10m深的水产生的压强，环境温度不变，封闭气体视为理想气体。求：当A向右移动时，深度计在水中的深
11、度h；该深度计能测量的最大深度H。17. 已知原子核Po的质量为，原子核Pb的质量为，粒子的质量为，静止的核Po在衰变中放出粒子后变成核Pb，求：已知结果保留三位有效数字写出该衰变过程方程？衰变过程中释放的能量？衰变后的瞬间，粒子的动能是多少？答案和解析1.【答案】D【解析】A、由光电效应方程，知最大初动能由入射光的频率和材料本身的逸出功决定，与光照时间无关，故A错误。BD、只有入射光的频率大于材料的极限频率，才能发生光电效应，与入射光强度和光照时间无关，故D正确，B错误。C、由和，得遏止电压，故遏止电压与入射光频率和逸出功有关，与光的强度无关，故C错误。故选：D。利用光电效应方程分析最大初动
12、能；由产生光电效应的条件分析B、D选项；从遏止电压的物理意义分析C选项。光电效应的四条规律如下：入射光频率大于金属截止频率时，产生光电效应；爱因斯坦光电效应方程；当入射频率一定时，光电流强度随入射光强度的增大而增大；光电效应时间极短，短于掌握光电效应的以上规律，是作答光电效应问题的关键。2.【答案】C【解析】解：对物块受力分析，受推力、重力、支持力，可能有静摩擦力。设物块的质量为m，斜面的倾角为 当时，静摩擦力沿着斜面向上，大小为，当F增大时，可能变小，也可能先变小、后增大；当时，静摩擦力为零，当F增大时，变大；当时，静摩擦力沿着斜面向下，大小为，F增大时，增大；对整体受力分析，则有，则F增大
13、，一定增大；故C正确、ABD错误。故选：C。先对物体受力分析，受推力、重力、支持力，可能有静摩擦力，按照效果讨论摩擦力情况；然后对整体受力分析，得到A与地面间摩擦力的变化情况。本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用3.【答案】A【解析】解：A、比结合能是反映原子核稳定程度的物理量，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，故A正确；B、放射性元素的半衰期是由原子核内部本身决定的，与其化学性质无关，故B错误；C、
14、衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程，但电子不是原子核的组成部分，故C错误；D、粒子散射实验是卢瑟福提出原子的核式结构理论的实验基础，故D错误。故选：A。比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固；半衰期的大小是有原子核内部决定，与外在环境无关等；衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程；根据粒子散射实验的意义分析。像这类理解、记忆的问题，学生在解答过程中是很容易出错的，只要充分理解教材中的相关概念，就可正确解答，同时注意结合能与比结合能的区别，理解衰变的实质，掌握影响半衰期的因素4.【答案】B【解析】解：以两物块为研究对象，利用牛顿第二定律，有 以靠下的物块为研究对象，设轻绳
15、的拉力为，根据牛顿第二定律，有 联立代入数据解得 故ACD错误，B正确。故选：B。先整体求出共同加速度，再隔离求出相互作用力即可。在利用牛顿第二定律解决连接体问题时，可以先整体求出加速度，再隔离求出相互作用力。5.【答案】C【解析】解：A、一群氢原子处于量子数能级状态跃迁时能够放出种不同频率的光子，故A错误；B、跃迁到辐射的光子能量为，跃迁到辐射的光子能量为，均小于金属钾的逸出功，不能发生光电效应；跃迁到辐射的光子能量为，大于金属钾的逸出功，能发生光电效应，同理其余3种光子能量均大于，所以这群氢原子辐射的光中有4种频率的光子能使钾发生光电效应，故B错误；C、基态氢原子吸收能量为的光子能量后，即
16、跃迁到的激发态，故C正确；D、基态的氢原子吸收的光子后的能量为：，即跃迁到的能级，所以不能使处于基态的氢原子电离，故D错误。故选：C。根据数学的组合公式求出这群氢原子可能辐射光子频率的种数；发生光电效应的条件是光子能量大于逸出功；能级间发生跃迁吸收的光子能量能用两能级间的能级差。本题考查了爱因斯坦光电效应现象和能级跃迁规律，解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道能级差与吸收的光子能量的关系。6.【答案】A【解析】解：A、拧紧盖子的热水杯放置一段时间后温度会降低，根据查理定律，可知内部气体压强会减小而小于外界大气压强，压力差将杯盖压紧而导致杯盖很难打开，故A正确；B、温度升高时，气体分子的平
17、均动能增大，但也有分子的动能会不变甚至减小，故B错误；C、气体的压强是由于气体分子的热运动而频繁碰撞器壁而产生，故C错误；D、单晶体有规则的几何外形，多晶体没有规则的几何外形，故D错误。故选：A。根据查理定律判断；根据温度是分子平均动能的标志判断；根据气体压强的微观解释判断；根据单晶体和多晶体的几何外形判断。本题考查了气体压强、分子平均动能、气体压强微观解释、晶体等热学基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。7.【答案】A【解析】解：A、物体在任何时候都会发出红外线，温度越高，辐射红外线的能力越强，所以人体在任何时候都会辐射红外线，红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大
18、来测体温的，故A正确；B、根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的电场产生的磁场是稳定的，故B错误；C、我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环，这是光的衍射现象产生的，故C错误；D、利用电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波能通过光缆传输，故D错误。故选：A。物体在任何时候都会发出红外线，红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的；根据电磁场理论分析；根据常见的光学现象分析；电磁波可以在介质中传播。本题考查电磁波基本特性的了解程度。电磁波与声波不同，电磁波在真空中的速度最大，在介质中速度较小；同时注意明确电磁波的传播性质，知道电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播。8.【答案
19、】D【解析】解：AB、取向下为正方向，下落到与头部刚接触时，由，可得，则足球动量大小为：，由题意可知，与头部碰撞后，速度反向，大小不变，故AB错误；C、从最高点下落至重新回到最高点的过程中，足球重力的作用时间不为零，冲量不为零，故C错误；D、由动量定理：即：动量变化量为，则：可得，故D正确；故选：D。由速度位移公式及竖直上抛运动的对称性求得足球到达头部的速度大小和反弹后的速度大小，对足球应用动量定理求解。本题以学生练习用头颠球为情景载体，考查了动量定理、运动学公式相结合的问题，解决此题的关键是要注意运动的对称性，使用动量定理解题时一定要规定正方向。9.【答案】A【解析】解：A、由题意，简谐横波
20、沿x轴正向传播，在时PM间第一次形成图示波形，波应传到处，则时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，故P点的周期为故A正确B、P点开始振动的方向与图示时刻处质点的振动方向相同，由波形平移法得知，P点开始振动的方向沿y轴负方向故B错误C、当M点开始振动时，由波形可知，P点在波峰故C错误D、由图知，波长，则波速故D错误故选：A简谐横波沿x轴正向传播，在时PM间第一次形成图示波形，由图读出，时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，则可知P点的周期读出波长，由求出波速点开始振动的方向与图示时刻处质点的振动方向相同根据PM间的距离判断M点开始振动时，P点的位置本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一
21、个波长，确定P点的周期；简谐波传播过程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同10.【答案】D【解析】解：AD、根据玻尔理论得知，辐射的光子频率满足，则氢原子的能量不连续的，辐射的光子的能量是不连续的，因此辐射的光子频率也不连续，那么对应的光子波长也不连续，则故D正确，A错误；B、电子在能级之间跃迁从而释放能量，对应的是光谱线，故B错误；C、根据玻尔理论得知，氢原子有这种分立的光谱，故C错误。故选：D。氢原子的光谱只有几条分离的不连续的亮线，是由于氢原子辐射的光子的能量是不连续的，对应的光的频率也是不连续的玻尔引入了量子理论，氢原子的能量是量子化，辐射时产生的光子频率是量子化，形成
22、的明线谱11.【答案】A【解析】解：对小球进行受力分析如图1：受到三个力，水平方向墙面给的力，竖直方向的重力mg，沿方向大球给的弹力F；由受力可以看出：对大球和小球的整体进行受力分析如图2：受到三个力，水平方向墙面给的力，竖直方向的重力4mg，沿绳子方向绳子给的拉力T；由受力可以看出：将上面两个式子联立可得：，故A正确，BCD错误。故选：A。对小球进行受力分析，根据平衡条件求解墙的支持力表达式；将两个球作为一个整体进行受力分析，再次根据平衡条件求解墙的支持力。本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进
23、行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用。12.【答案】A【解答】由于玻璃对该波长光的折射率为，则光在该玻璃中传播速度为：v光从S到和到的时间相等，设光从到O点的时间为，从到O点的时间为，O点到的距离为L，则有：光传播的时间差为：，故A正确、BCD错误。故选：A。13.【答案】C 【解析】解：、打点计时器通过打点即可知道时间，故不需要秒表，故A错误B、本实验不需要测滑块的质量，钩码质量已知，故不需要天平，故B错误C、实验需要测量两点之间的距离，需要毫米刻度尺，故C正确D、滑块受到的拉力等于钩码的重力，不需要弹簧测力计测拉力，故D错误故选C；对ABC系统应用牛顿第
24、二定律可得：，所以，图象中，纵轴的截距为，故，故答案为：；用打点计时器测加速度需要用刻度尺测出计数点间的距离；对系统应用牛顿第二定律，得到图线的纵轴截距为，可解得动摩擦因数熟悉纸带的处理方法，注意时间的数值和长度的单位、逐差法等；对于图象问题，注意分析截距、斜率、面积等的含义14.【答案】或；。【解析】解：设物块过测量参考点时速度的大小为，根据位移时间关系可得：所以有：，当时速度即为参考点的速度，故解得：图象的斜率表示加速度，则有：；木板的倾角为，小物块加速度大小为，对小物块根据牛顿第二定律可得：，当倾角为时，有：联立解得：。故答案为：或；。根据位移时间关系得到的关系式，根据图线的截距和斜率求
25、解；当木板的倾角分别为、时，对小物块进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程求解。本题主要是考查测定重力加速度实验，要求能够理解实验原理和实验操作方法，知道数据的处理方法，注意图象的单位不要弄错15.【答案】解：对物体在斜面上运动，有代入数据得：物体在传送带上速度为零时离A最远，此时有：所以：又：代入数据解得：m所以传送带的长度：物体在传送带上返回到与传送带共速，有代入数据得：知物体在到达A点前速度与传送带相等，又对物体从A点到斜面最高点的过程中的加速度仍然为a，则有：得开始时向下做匀加速直线运动，则：得物体在传送带上向左运动的时间：物体在传送带上加速时的加速度大小与减速时的加速度大小相等，所以物
26、体在传送带上向右加速的时间：物体在传送带上做匀速直线运动的时间：物体沿斜面向上运动的时间：所以物体运动的总时间：答：物体由静止沿斜面下滑到斜面末端的速度大小是；传送带左右两端AB间的距离为；如果将物体轻轻放在传送带左端的B点，它沿斜面上滑的最大高度为；物体由静止沿斜面下滑一直到返回斜面最大高度的时间是6s16.【答案】解：右移时，假设B不动，气缸内气体等温变化，有：解得：，假设成立。由得其中，解得：当活塞A恰好移动到气缸的最右端时所测水深最大，设此时活塞B右移了x两部分气体压强相等，设为对内气体应用玻意耳定律可得：对内气体应用玻意耳定律可得：由，其中联立可得：17.【答案】解：根据质量数与质子数守恒规律，则有，衰变方程：；衰变过程中质量亏损为：874660u反应过程中释放的能量为：MeV；衰变前后系统的动量守恒，衰变前的动量为零，则根据动量守恒定律得知，衰变后粒子和铅核的动量大小相等、方向相反，即有：Pb又，得：因核反应释放的能量只转化为两者的动能，根据能量守恒定律得：所以衰变后的瞬间，粒子的动能：
