1、天津市滨海新区大港太平村中学2019-2020学年高二物理下学期期末考试质量检测试题（含解析）第I卷选择题一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1. 一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的（）A. 速度不变，波长变短B. 速度变慢，波长变短C. 频率增高，波长变长D. 频率降低，波长变长【答案】B【解析】【分析】考察光在折射过程中的基本特征量变化问题。【详解】A光在介质中的传播速度为，玻璃的折射率大于空气，所以速度减小，故A错误；B波长，所以波长变短，故B正确；CD周期和频率由光源决定，所以不变，故CD错误。故选B。2. 如图，一弹簧振子在A、B间做
2、简谐振动，O为平衡位置。当振子通过平衡位置O时（）A. 速度最大B. 位移最大C. 加速度最大D. 弹簧振子所受的合外力最大【答案】A【解析】【详解】A做简谐运动的质点通过平衡位置时，速度最大，故A正确；B做简谐运动的质点通过平衡位置时，相对平衡位置的位移为零，最小，故B错误；CD做简谐运动的质点通过平衡位置时，回复力为零，合外力为零，所以加速度为零，最小，故CD错误。故选A。3. 图中画出了一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形图线，由图线可知（）A. 质点c此时动能最大B. 质点b此时向y轴负方向运动C. 质点d的振幅是2cmD. 质点a再经过通过的路程是2cm【答案】C【解析】【详解】A
3、质点c此时在波谷位置，速度为零，则动能最小，A错误；B波向右传播，根据“同侧法”可知，质点b此时向y轴正方向运动，B错误；C机械波的振幅为2cm，则质点d的振幅是2cm，C正确；D质点a再经过通过的路程是2A=4cm，D错误。故选C。4. 光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播以下关于光导纤维的说法正确的是（ ）A. 内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B. 内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C. 内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D. 内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用【答案】A【
4、解析】试题分析：发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射故选A考点：全反射【名师点睛】此题考查了广岛纤维及全反射的知识；要知道光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角5. 在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有（）A. 增大双缝之间的距离B. 减小双缝到屏的距离C. 改用红光作为入射光D. 改用蓝光作为入射光【答案】C【解析】【详解】光的干涉现象中，条纹间距公式即干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比。A增大双缝之间的距离，条纹间
5、距减小，故A错误；B减小双缝到屏的距离，条纹间距减小，故B错误；C红光波长大于黄光波长，则条纹间距增大，故C正确；D蓝光波长小于黄光波长，则条纹间距减小，故D错误。故选C。6. 下列现象中，属于光的衍射现象的是（ ）A. 雨后天空出现彩虹B. 通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C. 海市蜃楼现象D. 日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹【答案】B【解析】【详解】彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴，造成色散及反射而成，所以A项错误；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是单缝衍射的结果，所以B项正确；海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度,而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率，属于全反射的现
6、象，所以C项错误；日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹，属于薄膜干涉现象，所以D项错误7. 如图所示，一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，下列说法正确的是()A. 球棒对垒球的平均作用力大小约为1260NB. 球棒对垒球平均作用力大小约为360NC. 球棒对垒球的平均作用力大小约为450ND. 球棒对垒球的平均作用力大小约为810N【答案】A【解析】【详解】根据动量定理解得故选A。8. 如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率v的关系图象，由图象可知，下列不正确的是( )
7、A. 图线的斜率表示普朗克常量hB. 该金属的逸出功等于EC. 该金属的逸出功等于D. 入射光的频率为 时，产生的光电子的最大初动能为2E【答案】D【解析】【详解】（1）根据光电效应方程，知图线的斜率表示普朗克常量，故A正确；（2）根据光电效应方程，当时，由图象知纵轴截距，所以，即该金属的逸出功，故B正确；（3）图线与横轴交点的横坐标是，该金属的逸出功，故C正确；（4）当入射光的频率为时，根据光电效应方程可知，故D错误故本题正确答案选D【点睛】根据光电效应方程，结合图线的纵轴截距求出金属的逸出功，结合横轴截距得出金属的极限频率，从而得出逸出功根据光电效应方程求出入射光的频率变化时的光电子的最大
8、初动能二、不定项选择题（小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）9. 1964年至1967年我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功其中“两弹”所涉及的基本核反应方程有：；关于这两个方程，下列说法正确的是（）A. 方程属于衰变B 方程属于轻核聚变C. 方程的核反应是太阳能的源泉D. 方程中的与互为同位素【答案】BD【解析】【详解】A方程是质量较大的核裂变为质量中等的核，属于重核裂变，故A错误；B方程是质量较小的核转化为质量较大的核，属于轻核聚变，故B正确；C太阳能的产生是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变，故C
9、错误；D同位素的质子数相同，故D正确。故选BD。10. 如图所示为氢原子能级的示意图，如果大量氢原子处在n=4能级的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光，下列说法正确的是（）A. 这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光B. 这些氢原子总共可辐射出4种不同频率的光C. 频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的D. 最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的【答案】AD【解析】【详解】AB这群原子能辐射出种不同频率的光子，故A正确，B错误；C频率最小，能级差最小，即光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的，故C错误；D波长越长衍射现象越明显，波长最长的
10、辐射光对应着能级差最小，则是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，故D正确。故选AD。11. 如图是卢瑟福的粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（）A. 绝大多数的粒子会发生大角度偏转B. 绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进C. 极少数粒子发生大角度偏转，甚至几乎原路返回D. 粒子发生大角度偏转是与原子中的电子碰撞造成的【答案】BC【解析】【详解】ABC根据卢瑟福的粒子散射实验的现象， 绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进，少数粒子发生了偏转，极少数粒子发生大角度
11、偏转，甚至几乎原路返回，选项A错误，BC正确；D 粒子发生大角度偏转是粒子与原子中金原子核碰撞造成的，选项D错误。故选BC。12. 如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是（）A. 这列波的周期是4sB. 这列波的波速是2m/sC. 这列波传播方向沿x正方向D. t=3.5s时P点的位移为0.2m【答案】BD【解析】【详解】AB由图象可知波长=4m周期T=2s则波速为故A错误，B正确；Ct=0时刻P点向-y方向振动，有波动和振动的关系可判断波向x负方向传播，故C错误；D由质点P的振动图象知此时P点位于波峰位置，P点的位移为0.2m，故D
12、正确。故选BD。第II卷 非选择题（共52分）三、实验题（本题共2小题，共10分）13. 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，先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，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静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2
13、相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_。（填选项前的符号）A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2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(2)中测量的量表示。【答案】 (1). C (2). ADE (3). 【解析】【详解】(1)1小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量水平射程故选C(2)2要验证动量守恒定律定律，即验证小球离开轨道后做平
14、抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得得因此实验需要测量：两球的质量、小球的水平位移，为了测量位移，应找出落点故选ADE(3)3由(2)知，实验需要验证14. 实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。(1)实验室有如下器材可供选用：A长约1m的细线B长约1m的橡皮绳C直径约2cm的铁球D直径约2cm的塑料球E米尺F时钟G停表实验时需要从上述器材中选择：_（填写器材前面的字母）。(2)在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：将单摆上端固定在铁架台上测得摆线长度，作为单摆的摆长在偏角较小的位置将小球由静止释放记录小球完成n次全
15、振动所用的总时间t，得到单摆振动周期T=根据单摆周期公式计算重力加速度的大小其中有一处操作不妥当的是_（填写操作步骤前面的序号）。(3)发现(2)中操作步骤的不妥之处后，他们做了如下改进：让单摆在不同摆线长度的情况下做简谐运动，测量其中两次实验时摆线的长度l1、l2和对应的周期T1、T2，通过计算也能得到重力加速度大小的测量值。请你写出该测量值的表达式g=_。【答案】 (1). ACEG (2). (3). 【解析】【详解】(1)1单摆的摆长不可伸长，为减小空气阻力的影响和实验误差，应选用长约1m的细线，直径约2cm的铁球；同时实验中要用米尺测量摆长，停表测量周期。故实验时需要从上述器材中选择
16、ACEG。(2)2操作不妥当是，单摆的摆长应等于摆线长度加摆球的半径。(3)3根据单摆的周期公式得解得四、综合题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15. 如图所示为一直角棱镜的截面图，ACB=90，CAB=53。一平行细光束从AB面上的O点沿垂直于AB面的方向射入棱镜，在AC面的中点P恰好发生全反射（P点图中未画出），sin53=0.8，cos53=0.6，求该棱镜的折射率n。【答案】1.25【解析】【分析】先做出光路图，根据全反射特点，光线是在AC边发生全反射，然后从BC边射出。【
17、详解】光束从O点摄入棱镜后，光路图如图所示入射光束在AC面的中点P发生全反射由图中几何关系可知临界角C=53，根据全反射公式有解得n=1.2516. 如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。(1)若波沿x轴负方向传播，求它的最大周期；(2)若波速是45m/s，求波的传播方向。【答案】(1)0.27s；(2)波沿着x轴正方向传播【解析】【详解】(1)由波形图可知，波长=4m波沿x轴负方向传播时，传播的时间为（n=0，1，2，）所以（n=0，1，2，）当时，代入数据可得（n=0，1，2，）最大周期为(2)方法一：假设波沿x轴正方向传播，传播时间（n=0，1，2，）所以（n=0，1
18、，2，）而=4m根据可得m/s（n=0，1，2，）当v=45m/s时，n=2故假设成立，波沿着x轴正方向传播；方法二：假设波沿x轴正方向传播传播距离（n=0，1，2，）将=4m代入可得（n=0，1，2，）根据可知当v=45m/s，=0.2s时联立代入数据得n=2故假设成立，波沿着x轴正方向传播。17. 如图所示，木块质量m=0.4kg，它以速度v=20m/s水平滑上一辆静止的平板小车，已知小车质量M=1.6kg，木块与小车间的动摩擦因数为=0.2，木块没有滑离小车，地面光滑，g取10m/s2。求：（1）木块相对小车静止时小车的速度；（2）从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时，小车移动的距离；（3）从木块滑上小车到木块相对于小车刚静止时，系统损失的机械能。【答案】（1）4m/s；（2）16m；（3）64J【解析】【详解】(1)设木块相对小车静止时小车的速度为v，根据动量守恒定律有mv(mM)v代入数据解得v4m/s(2)对小车，根据动能定理有mgsMv20解得s=16m(3)设系统能量损失为Q，有Qmv2(mM)v2代入数据解得Q64J