1、山东省潍坊市临朐县实验中学2019-2020学年高二物理下学期5月阶段性测试试题.（含解析）一、选择题1. 如图所示，一束双色光从空气射入水面，进入水中分成两束，它们与水面的夹角分别是，则两色光在水中传播速度之比为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】设入射角为，根据光的折射定律可知：所以=C正确，ABD错误。故选C2. 如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的四分之一圆周轨道，圆心O在S的正上方。在O、P两点各有一质量为m的物块a和b，从同一时刻开始a自由下落，b沿圆弧下滑。以下说法正确的是（）A. a比b先到达S，它们在S点的动量不相等B. a与b同时到达S，它们在S点
2、的动量不相等C. a比b先到达S，它们在S点的动量相等D. b比a先到达S，它们在S点的动量相等【答案】A【解析】【详解】在物体下落的过程中，只有重力对物体做功，故机械能守恒，所以有解得所以在相同的高度，两物体的速度大小相同，即速率相同。由于a的路程小于b的路程，故tatb即a比b先到达S。又因为到达S点时a的速度竖直向下，而b的速度水平向左。所以两物体的动量大小相等，方向不相同，则动量不同，故A正确， BCD错误。故选A。3. 一弹簧枪对准以6 m/s的速度沿光沿桌面迎面滑来的木块发射一颗 铅弹，射出速度为10m/s，铅弹射入木块后未穿出，木块继续向前运动，速度变为5 m/s如果想让木块停止
3、运动，并假定铅弹射入木块后都不会穿出，则应再向木块迎面射入的铅弹数为A. 5颗B. 6颗C. 7颗D 8颗【答案】D【解析】【详解】以木块的初速度方向为正方向，设第一颗铅弹打入后，设铅弹和木块的共同速度为v1， 即：，解得：，设要使木块停下来或反向运动，总共至少打入n颗铅弹，以铅弹与木块组成的系统为研究对象，由动量定恒得：，则，即：n9，总共至少要打入9颗铅弹即还需要再打入8个，故D正确，ABC错误4. 某运动员用头颠球，若足球用头顶起，每次上升高度为，足球的质量为，与头顶作用时间为，则足球每次在空中的运动时间及足球给头部的作用力大小分别为（空气阻力不计，取）A. ，B. ，C. ，D. ，【
4、答案】C【解析】【详解】足球自由下落过程，有解得竖直向上运动的时间等于自由下落运动的时间，所以设竖直向上为正方向，由动量定理得又联立解得故选C。5. 在光滑的水平面上，两个质量均为m的完全相同的滑块以大小均为p的动量相向运动，发生正碰，碰后系统的总动能不可能是()A. 0B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】当两球发生碰撞，遵守动量守恒，由于开始时两个滑块以大小均为p的动量相向运动，所以总动量为0；若发生完全非弹性碰撞，则 ，所以末动能的和也是0；若发生弹性碰撞，则两个小球的总动能不变碰前两球的总动能为，按照动能不增加的原理，所以碰后两球的总动能要小于等于故B错误；ACD正确；本题选不正
5、确的，故选B6. 如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mAmB.最初人和车都处于静止状态现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B对地面的速度大小相等，则车 ()A. 向左运动B. 左右往返运动C. 向右运动D. 静止不动【答案】A【解析】【详解】两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零，两人与大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，则A的动量大于B的动量，AB的总动量方向与A的动量方向相同，即向右，要保证系统动量守恒，系统总动量为零，则小车应向左运动，故A正确，BCD错误7. 子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子，
6、它在原子核的物理研究中有很重要的作用，如图为氢原子的能级示意图.假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为v1、v2、v3、v4、v5和v6的光，且能量依次增大，则E等于（ ）A. hv3B. h（v5+v6）C. h（v3-v1）D. hv4【答案】A【解析】【详解】设氢原子吸收能量后从n=2能级跃迁到m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其他较低的激发态时氢原子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，故总共可以产生的辐射光子的种类为，解得m=4，即氢原子吸收能量
7、后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁，辐射的光子按能量从小到大的顺序排列为n=4n=3，n=3n=2，n=4n=2，n=2n=1，n=3n=1，n=4n=1，所以能量E与hv3相等Ahv3与计算结果相符，A正确Bh（v5+v6）与计算结果不符，B错误Ch（v3-v1）与计算结果不符，C错误Dhv4与计算结果不符，D错误8. 如图所示，A、B两个木块用轻弹簧相连接，它们静止在光滑水平面上，A和B的质量分别是99m和100m，一颗质量为m的子弹以速度v0水平射入木块A内没有穿出，则在以后的过程中弹簧弹性势能的最大值为A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】系统全
8、过程动量守恒： 子弹打入木块过程损失的动能转化为系统内能，A、B速度相同时弹性势能有最大值：故选A。9. 用如图甲所示的装置研究光电效应现象闭合开关S，用频率为v的光照射光电管时发生了光电效应图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率v的关系图像，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为，下列说法中正确的是（ ）A. 普朗克常量为B. 断开开关S后，电流表G的示数不为零C. 仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D. 保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变【答案】B【解析】【详解】由，变形得可知图线的斜率为普朗克常量，即，故选项A错误；断开开关S后
9、，初动能大的光电子也可能达到阳极，所以电流表G的示数不为零，故选项B正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，这与光的强度无关，故选项C错误；保持照射光强度不变，仅提高照射光的频率，单个光子的能量将会增大，而光的强度不变，那么光子数一定会减少，发出的光电子数也会减少，电流表G的示数就会变小，故选项D错误10. 下列说法中正确的是（）A. 光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B. 卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构C. 的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短D. 根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增
10、大【答案】BD【解析】【详解】A光电效应是原子中的电子吸收光子，从而摆脱原子核的束缚，向外释放光电子的现象，故A错误；B卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构，故B正确；C放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，所以随地球环境的变化，半衰期不会发生变化，故C错误；D按照波尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，氢原子的电势能减小；根据可知，电子的动能增大，核外电子的运动速度增大，故D正确；故选BD。11. 双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝和与单缝的
11、距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝和的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是（）A. O点处是红光的亮条纹B. O点处不是蓝光的亮条纹C. 红光的第一条亮条纹在P点的上方D. 蓝光的第一条亮条纹在P点的上方【答案】AC【解析】【详解】AB因为O点与双缝间的路程差等于零，可知不管红光或蓝光在该点都会出现明条纹，故A正确，B错误；CD根据双缝干涉条纹的间距公式可知因为红光的波长大于绿光，蓝光的波长小于绿光，则红光的条纹间距大于绿光，蓝光的条纹的间距小于绿光，所用红光的第一条亮纹在P点的上方
12、，蓝光的第一条亮纹在P点的下方，故C正确，D错误。故选AC。12. 质量分别为M和的甲、丙两滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块乙发生碰撞。若碰撞时间极短，则在此碰撞过程中，下列情况不可能发生的是（）A. 甲、乙、丙的速度均发生变化，分别变为、，而且满足B. 丙的速度不变，甲、乙的速度分别变为和，且满足C. 丙的速度不变，甲和乙的速度均变为，且满足D. 甲、乙、丙的速度均发生变化，甲和丙的速度都变为，乙的速度变为，且满足 【答案】AD【解析】【详解】碰撞的瞬间甲和乙组成的系统动量守恒，丙的速度在瞬间不变，以甲的初速度方向为正方向，若碰后甲和乙的速度
13、分别变为和，则由动量守恒定律得若碰后甲和乙的速度相同，则由动量守恒定律得故BC不符合题意，AD符合题意。故选AD。二、实验题13. 某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图所示），实验的主要步骤如下：A把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系，在白纸上画一条线段AO表示入射光线；B把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点；C在AO线段上竖直地插上两枚大头针、；D在坐标系的的区域内竖直地插上大头针，并使得从一侧向玻璃砖方向看去，能同时挡住和的像；E移开玻璃砖，作连线，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与AO线交点为B，与连线的交点为C，测出B点
14、到x、y轴的距离分别为、，C点到x、y轴的距离分别为、。(1)根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式为：_；(2)若实验中该同学在区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：_。(3)该同学用平行玻璃砖做实验如图所示。A他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示，则他测出的折射率将_（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；B他在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得的折射率_（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】 (1). (2). 确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射
15、(3). 不变 (4). 偏小【解析】【详解】(1)1设光线在x轴上的入射角为i，折射角为r，玻璃砖的半径为R，根据数学知识得则此玻璃折射率测量值表达式为(2)2若实验中该同学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射；为能透过玻璃砖看到、，他应在重新画线段AO时使AO与y轴间的夹角减小；(3)3如下左图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，测得的折射率将不变。4如下右图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图
16、，可见，入射角没有变化，折射角的测量值偏大，则由可得，折射率测量值偏小。14. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量_（填选项前的符号），间接地解决这个问题。A小球开始释放高度hB小球抛出点距地面的高度HC小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的
17、必要步骤顺序是_（填选项前的符号）A用天平测量两个小球的质量、B测量小球开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到、相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM，ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_（用中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么应满足的表达式为_（用测量量OP，OM，ON表示）。【答案】 (1). C (2). ADE或DEA或DAE (3). (4). 【解析】【详解】(1)1验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度。即可以测量小球做平
18、抛运动的射程。故选C。(2)2实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰,并多次重复.测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必须的，而且D要在E之前。至于用天平秤质量先后均可以。所以顺序是ADE或DEA或DAE。(3)34设落地时间为t，则而动量守恒的表达式是若碰撞是弹性碰撞，则动能守恒的表达式是所以若两球相碰前后的动量守恒，则成立；若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有成立。三、计算题15. 一物体放在水平地面上，如图1所示，已
19、知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示。求：(1)08s时间内拉力的冲量；(2)06s时间内物体的位移；(3)010s时间内，物体克服摩擦力所做的功。【答案】(1)18 Ns ；(2)6m； (3)30J【解析】【详解】(1)由图像知，力F的方向恒定，故力F在08s内的冲量方向向右。(2)由图3知，物体在02s内静止，26s内做匀加速直线运动，初速度为0，末速度为3m/s，所以物体在06s内的位移即为26s内匀加速运动的位移(3)由图3知物体在68s内做匀直线运动，此时摩擦力与拉力平衡即物体在68s内做匀速直线运动位移物体在810s内做匀
20、减速运动位移所以物体在010s内的总位移摩擦力做功即物体克服摩擦力做功30J。16. 在用红光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.5mm，测得双缝到光屏的距离为1.0m，在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5mm。则：(1)此红光的频率为多少？它在真空中的波长为多少？(2)假如把整个装置放入折射率为的水中，这时屏上相邻明条纹的间距为多少？【答案】(1)，；(2)【解析】【详解】(1)根据题意计算相邻明条纹的间距又因为解得红光在真空中的波长红光的频率(2)红光在水中传播的速度在水中的波长则屏上相邻明条纹的间距17. 在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变
21、放射出粒子（ ）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R以m、q分别表示粒子的质量和电荷量 （1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，写出该衰变的核反应方程 （2）粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小 （3）设该衰变过程释放的核能都转为为粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损m【答案】（1）放射性原子核用 表示，新核的元素符号用Y表示，则该衰变的核反应方程为 ；（2）粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，则圆周运动的周期为 ，环形电流大小为 ；（3）设该衰变过程释放的核能都转为为粒子和新核的动能，新核的质量为M，则衰变过程的质量亏
22、损m为损 【解析】（1）根据核反应中质量数与电荷数守恒可知，该衰变的核反应方程为（2）设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v，由洛伦兹力提供向心力有根据圆周运动的参量关系有得粒子在磁场中运动的周期根据电流强度定义式，可得环形电流大小为（3）由，得设衰变后新核Y的速度大小为v，核反应前后系统动量守恒，有Mvmv=0可得根据爱因斯坦质能方程和能量守恒定律有解得说明：若利用解答，亦可【名师点睛】（1）无论哪种核反应方程，都必须遵循质量数、电荷数守恒（2）衰变的生成物是两种带电荷量不同的“带电粒子”，反应前后系统动量守恒，因此反应后的两产物向相反方向运动，在匀强磁场中，受洛伦兹力作用将各自做匀速圆周运
23、动，且两轨迹圆相外切，应用洛伦兹力计算公式和向心力公式即可求解运动周期，根据电流强度的定义式可求解电流大小（3）核反应中释放的核能应利用爱因斯坦质能方程求解，在结合动量守恒定律与能量守恒定律即可解得质量亏损18. 如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为2m的木板B，木板表面光滑，右端固定一轻质弹簧质量为m的木块A以速度v0从板的左端水平向右滑上木板B，求：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）弹被簧压缩直至最短的过程中，弹簧给木板A的冲量；（3）当木块A和B板分离时，木块A和B板的速度【答案】（1）；（2），方向向左；（3），方向向左，方向向右【解析】【详解】（1）弹簧被压缩到最短时，木块A与木板B具有相同的速度，此时弹簧的弹性势能最大；设共同速度为v，从木块A开始沿木板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A、B系统的动量守恒，取向右为正方向，则有由能量关系得：弹簧的最大弹性势能解得（2）对木块A，根据动量定理得解得：，方向向左（3）从木块A滑上木板B直到二者分离，系统的机械能守恒，设分离时A、B的速度分别为和，根据动量守恒定律得：根据机械能守恒定律得解得：，方向向左，方向向右