1、河北省博野中学2019-2020学年高二物理下学期开学考试试题一选择题（共10小题，每题4分，共40分）1一列简谐横波沿x轴负方向传播，t0时刻的波形图象如图所示，此时刻开始介质中x1.0m的质点P经0.25s第一次回到平衡位置。则下列说法中正确的是（）At0时刻质点P向y轴负方向运动B简谐横波的周期为0.8sC简谐横波传播的速度为20m/sD质点P经过平衡位置向下运动时开始计时的振动方程为y10sin（cm）2雨后太阳光射入空气中的水滴，先折射一次，然后在水滴的背面发生反射，最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。如图，太阳光从左侧射入球形水滴，a、b是其中的两条出射光线，在这两条出射光线中，
2、一条是红光，另一条是紫光。下面说法正确的是（）Aa光线是红光，b光线是紫光B用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距Ca光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长D遇到同样的障碍物，a光比b光更容易发生明显衍射3如图为LC振荡电路中电流随时间变化的图象，则（）A0t1时间内，磁场能在增加Bt1t2时间内，电容器处于放电状态Ct2t3时间内，电容器两板间电压在减小Dt3t4时间内，线圈中电流变化率在增大4如图所示，物体B被钉牢在放于光滑水平地面的平板小车上，物体A以速率v沿水平粗糙车板向着B运动并发生碰撞。则（）A对于A与B组成的系统动量守恒B对于A、B与小车组成的系
3、统动量守恒C对于A与小车组成的系统动量守恒D以上说法都不正确5如图a为氢原子的能级图，大量处于n2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子。当用这些辐射出的光子去照射如图b所示光电管阴极K时，光电管发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压最大值为8V则（）A该光电管阴极K的逸出功为7.06eVB吸收的光子能量为2.86eVC跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的D辐射出来的10种光子中只有3种能使该光电管发生光电效应6密立根实验的目的是：测量金属的遏止电压Uc与入射光频率v，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体
4、辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦方程式的正确性。其根据实验数据得到Ucv图象，则从图中可以得到物理量描述正确的是（）A普朗克常量为：hB普朗克常量为：hC该金属的逸出功为：W0beD该金属的逸出功为：W0be7根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的粒子散射图景，图中实线表示粒子运动轨迹，其中一个粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中，粒子在b点时距原子核最近，下列说法正确的是（）A粒子从a到c的运动过程中加速度先变大后变小B卢瑟福在粒子散射实验中发现了电子C粒子从a到c的运动过程中电势能先减小后变大D粒子出现较大角度偏转的原因是粒子运动到b时受到的库仑
5、引力较大8电荷之间的引力会产生势能。取两电荷相距无穷远时的引力势能为零，一个类氢原子核带电荷为+q，核外电子带电量大小为e，其引力势能E，式中k为静电力常量，r为电子绕原子核圆周运动的半径（此处我们认为核外只有一个电子做圆周运动）。根据玻尔理论，原子向外辐射光子后，电子的轨道半径从r1减小到r2，普朗克常量为h，原子释放的光子的频率v为（）Av（）Bv（）Cv（）Dv（）9如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A下列说法正确的是（）AAB过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加BCA过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数
6、减少CAB过程中气体吸收的热量大于BC过程中气体放出的热量DAB过程中气体对外做的功小于CA过程中外界对气体做的功10某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间（之前为空气），如图所示，特制容器未画出，通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率。则下列说法正确的是（设空气的折射率为1）（）Ax2x1Bx2x1C该矿泉水的折射率为D该矿泉水的折射率为二计算题（共6小题，每题10分，共60分）11如图所示，质量为m的物体放在与弹簧固定的木板上，弹簧在竖直方向做简谐运动，当
7、振幅为A时，物体对弹簧的压力最大值是物重的1.5倍，求（1）物体对弹簧的最小压力（2）欲使物体在弹簧的振动中不离开弹簧，其振幅最大值12坐标原点O处有一波源做简谐振动，它在均匀介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播。t0时，波源开始振动，t3s时，波刚好传到x6m处，波形图如图所示，其中P为介质中的一个质点。（1）通过计算画出波源的振动图象；（2）再经过多长时间P点的动能最大。13如图所示为一透明薄壁容器，其截面为等腰直角三角形ABC，ABAC2a，A90，该容器内装有某种液体，从容器内部AC边上的P点（图中未画出）发出一束极细的白光，以30的入射角照射到BC边的中点O右侧紧靠B点有一与AC边平
8、行的光屏BG，从O点折射出的光线在光屏BG上形成一条彩带，E、F点（图中均未画出）处分别显现红色和紫色。已知该液体对红光的折射率n11.2，对紫光的折射率n21.6，sin370.6，cos370.8sin98sin821，求光屏BG上E、F两点之间的距离。14一个静止在磁场中的Ra（镭核），发生衰变后转变为氡核（元素符号为Rn）。已知衰变中释放出的粒子的速度方向跟匀强磁场的磁感线方向垂直。设镭核、氡核和粒子的质量依次是m1、m2、m3，衰变的核能都转化为氡核和粒子的动能。求：（1）写出衰变方程；（2）氡核和粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比；（3）氡核的动能Ek。15如图所示，水平
9、地面上有两个静止的小物块A和B（可视为质点），A的质量为m1.0kg，B的质量为M2.0kg，A、B之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与物块接触而不连接。水平面的左侧连有一竖直墙壁，右侧与半径为R0.32m的半圆形轨道相切。现压缩弹簧使A、B由静止释放（A、B分离后立即撤去弹簧），A与墙壁发生弹性碰撞后，在水平面上追上B相碰后粘合在一起。已知A、B粘合体刚好能通过半圆形轨道的最高点，重力加速度取g10m/s2，不计一切摩擦。（1）求A、B相碰后粘合在一起的速度大小；（2）求弹簧压缩后弹簧具有的弹性势能。16如图所示，竖直放置的导热U形管，右侧管比左侧管长15cm，右管横截面积是左管横截面积的2倍，左
10、侧管上端封闭一定长度的空气柱（可视为理想气体），右侧管上端开口开始时与大气相通，当环境温度为t027时，左侧管中空气柱高h030cm，左侧管中水银面比右侧管中水银面高H15cm，外界大气压强p075cmHg。求环境温度升高到多少摄氏度时，左侧空气柱长hl40cm；若环境温度保持t027不变，而在右侧管中用活塞封住管口，并慢慢向下推压，最终使左侧空气柱长度变为20cm，右侧水银柱未全部进入水平管，求活塞下推的距离。物理答案选择题1C 2C 3B 4B 5B 6A 7A 8A 9C 10C 11【解答】解：（1）由题意可知，最大压力为1.5mg；此时加速度最大，则最大加速度为1.5mgmgma；解
11、得：a0.5g；因为木块在竖直方向上做简谐运动，依题意木块在最低点时对弹簧的压力最大，在最高点对弹簧的压力最小在最低点根据牛顿第二定律有FNmgma，代入数据解得a0.5 g由最高点和最低点相对平衡位置对称，加速度大小等值反向，所以最高点的加速度大小为a0.5 g，在最高点根据牛顿第二定律有mgFNma，故FNmgma0.5 mg（2）当物体在平衡位置静止时，弹簧的弹力等于物体的重力，即：mgkx0当振幅为A时，在最高点物体对弹簧的压力等于0.5mg，由胡克定律得：FNkx1而：x1x0A联立得：x02A欲使物体在弹簧的振动中不离开弹簧，则在最高点物体对弹簧的压力恰好为0，则在最高点弹簧的长度
12、等于弹簧的原长！所以此时物体的振幅等于x0，即等于2A答：（1）物体对弹簧的最小压力的大小为0.5mg（2）欲使物体在弹簧的振动中不离开弹簧，其振幅最大值是2A12解：（1）根据同侧法可知，x6m处的质点的振动方向向上，所以所有质点的起振方向向上，简谐横波传播的速度为：由图象得：4m简谐波的周期为：2s波源的振动图象为：（2）简谐波的表达式yAsin（t+0）而图示时刻，质点P的位移为：y1m则12sin0，因为质点P在图示时刻的振动方向向下，则质点P振动的初相位为：0则从图式时刻开始，质点P的振动方程为：当P质点的位移为零时，质点P到达平衡位置，动能最大，即y0，所以得到达P点的时间为t根据
13、简谐运动的对称性及周期性可得P点运动到动能最大的时间为：t n0、1、2、3答：（1）波源的振动图象如图所示；（2）再经过（）s n0、1、2、3，P点的动能最大。13解：光路图如图所示：，令红光和紫光的折射角分别为、，BEy，BFx，根据折射定律有：，所以37，53，在OEB和OFB中，根据正弦定理有：，x，则，所以E、F两点之间的距离为：yx。答：E、F两点之间的距离为。14解：（1）根据质量守恒定律和核电荷数守恒，Ra（镭核）衰变方程式为：RaRn+He。（2）根据qvBm，得r，根据动量守恒定律：m2v2m3v30可见，两个粒子动量大小相等，由公式r知，r，得（3）由质能方程得：E（m
14、1m2m3）c2，由Ekmv2，pmv解得：Ek，可知两粒子动能跟质量成反比，因此，氡核分配到的动能为：Ek。答：（1）Ra（镭核）衰变方程式为RaRn+He；（2）氡核和粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径之比为；（3）氡核的动能为。15解：（1）设粘合体在圆轨道的最高点的速度大小为v4，粘合体刚好能通过圆轨道的最高点，则对粘合体由牛顿第二定律得：设A、B相碰后粘合在一起的速度大小为v3，则有机械能守恒定律得：联立解得：v34m/s（2）压缩弹簧释放后，设A的速度大小为v1，B的速度大小为v2，取向左为正方向，由动量守恒定律得：mv1Mv20A与墙壁发生弹性碰撞反弹，速度大小不变，追上B
15、相碰后粘合在一起，由动量守恒定律得：mv1+Mv2（m+M）v3设弹簧被压缩后具有弹性势能为Ep，由机械能守恒定律得：联立解得：Ep27J答：（1）求A、B相碰后粘合在一起的速度大小为4m/s；（2）求弹簧压缩后弹簧具有的弹性势能为27J。16.解：设左侧水银面下降的高度为x（4030）cm10cm由于右管横截面积是左管横截面积的2倍，所以右侧水银面上升的高度为x5cm此时左右水银面的高度差0，即左右两管水银面等高初状态的压强末状态的压强根据理想气体状态方程得：即解得500K先选左侧空气柱为研究对象，根据玻意耳定律cmHg90cmHg当左侧空气柱长度变为20cm时，右侧水银面下降了再选右侧空气柱为研究对象，刚加上活塞时空气柱的高度h015+30+15（cm）60cm设活塞下推了x时，左侧空气柱长度变为20cm，右侧空气柱压强空气柱的高度根据玻意耳定律定律得：7560120（65x）解得x27.5cm答：环境温度升高到227摄氏度时，左侧空气柱长hl40cm；若环境温度保持t027不变，而在右侧管中用活塞封住管口，并慢慢向下推压，最终使左侧空气柱长度变为20cm，右侧水银柱未全部进入水平管，活塞下推的距离为27.5cm。
