1、河南省郑州市中牟县第一高级中学2019-2020学年高二物理下学期期中试题一、单选题(共8小题,每小题4分,共32分) 1.居室装修中经常用到的花岗岩都不同程度地含有放射性元素(含铀、钍等)，会释放出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道疾病根据有关放射性知识判断下列说法中正确的是()A 射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4个B 射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，质量数减少了1个C 射线是发生衰变时产生的，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了1个D 在、三种射线中，射线的穿透能力最强、电离能力最弱2.已知太阳内部进行着激烈的热核反应，每秒钟辐射
2、的能量为41026J，则可算出()A 太阳的质量约为4.4106t B 太阳的质量约为8.8106tC 太阳的质量每秒减少约为4.4106t D 太阳的质量每秒减少约为8.8106t3.2017年11月17日，“中国核潜艇之父”黄旭华获评全国道德模范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑下列有关核反应的说法错误的是()A 目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B 重核裂变反应中一定有质量亏损C UnXeSrdn，式中d2D 铀核裂变后生成的新核比铀核的比结合能小4.一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运
3、动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是()A 电子、Pa、Si、正电子 BPa、电子、正电子、SiCSi、正电子、电子、Pa D 正电子、Si、Pa、电子5.关于线状谱，下列说法中正确的是()A 每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B 每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C 每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D 两种不同的原子发光的线状谱可能相同6.为了减少光学元件的反射损失，可在光学元件表面镀上一层增透膜，利用薄膜干涉相消来减少反射光如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n，要使绿光在垂直入射时反射光完全抵消，最小厚度为d，那么绿光在真空中的波长0为()A d /4 B nd
4、 /4 C4d D4nd7.如图所示为实验室中一单摆的共振曲线，由共振曲线可知()A 则该单摆的摆长约为2mB 共振时单摆的振幅为12 cmC 若增大摆球的质量，则单摆的固有频率将增大D 若增大摆球的质量，则单摆的固有频率将减小8.摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图所示选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知()A 甲、乙两单摆的摆长之比是4/9tctaBta时刻甲、乙两单摆的摆角相等Ctb时刻甲、乙两单摆的势能差最小Dtc时刻甲、乙两单摆的速率相等二、多选题(共4小题,每小题4分,共16分) 9.核安全是核电站面临的严峻的问题核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的
5、超铀元素，一旦侵入人体，就会潜伏在人体肺部、骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高患癌症的风险已知钚的一种同位素半衰期为24100年，其衰变方程为23994PuXHe，下列有关说法正确的是()A X原子核中含有143个中子B 100个23994Pu经过24100年后一定还剩余50个C 由于衰变时释放巨大能量，根据Emc2，衰变过程中总质量增加D 衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力10.(多选)下列关于电磁场的说法正确的是()A 只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B 匀速运动的电子束周围一定存在电磁场，即能产生电磁场C 周期性变化的电场和周期性变
6、化的磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场D 历史上，电磁场的理论在先，实践证明在后11.(多选)美国物理学家密立根利用图5甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h，电子电荷量的绝对值用e表示，下列说法正确的是()图5A入射光的频率增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向M端移动B增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大C由Uc图象可知，这种金属截止频率为cD由Uc图象可得普朗克常量的表达式为h12.(多选)如图所示，甲为一列简谐波在t3.0 s时刻波的图象，Q为x4 m的质点，乙为甲图中P质点的振动图象，则下列说法正
7、确的是()A 此波沿x轴负方向传播Bt8.0 s时，P点位移为2 cmC 若障碍物的尺寸大于12 m，则该波不能发生明显衍射现象D 该波能与另一列频率为4 Hz的简谐波发生稳定的干涉现象 三、实验题(每空2分,共14分) 13.(1)如图甲所示为小金在进行“探究单摆摆长和周期关系”实验时，用秒表记录下单摆50次全振动所用时间，由图可知该次实验中50次全振动所用时间为_ s.(2)如图乙所示，他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，他这样做的主要目的是_A便于测量单摆周期B保证摆动过程中摆长不变C保证摆球在同一竖直平面内摆动(3)小金同学以摆线
8、的长度(L)作为纵坐标，以单摆周期的平方(T2)作为横坐标，作出LT2的图象如图丙所示，则其作出的图线是_(填“图线1”“图线2”或“图线3”)若作出的图线的斜率为k，能否根据图象得到当地的重力加速度？_.(若不可以，填“否”；若可以求出，则写出其表达式)14.在“用插针法测玻璃砖折射率”的实验中，玻璃砖的ab边与ab边相互平行，aa边与bb边不平行，某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa与bb，如图所示 (1)实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO，接着，眼睛应在玻璃砖的_(填“同一侧”或“另一侧”)观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针
9、来确定从玻璃砖射出的光线(2)实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上？_(填“是”或“否”)(3)下列操作可以减小实验误差的是_(填字母代号)A适当增大大头针P1、P2的间距B选择玻璃砖相互平行的ab、ab边来测量C选用尽可能细的笔画线D使AO的入射角接近于90四、计算题(共4小题,10+10+10+8,共38分) 15.已知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在t2时刻该波的波形如图中虚线所示t2t10.02 s.(1)求该波可能的传播速度(2)若Tt2t12T，且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速(3)若0.01 sT0.02 s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质
10、点先回到平衡位置，求可能的波速16.如图所示，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，腰长为a，A90.一束细光线沿此截面所在平面且平行于BC边的方向从真空射到AB边上的中点M，光在M点发生折射后射到AC边上，并刚好在AC边上发生全反射已知真空中的光速为c，试求：(1)该棱镜材料的折射率n；(2)光从AB边到AC边的传播时间t.17.已知原子核Po的质量为209.982 87 u，原子核Pb的质量为205.974 46 u，粒子的质量为4.002 60 u，静止的核Po在衰变中放出粒子后变成核Pb，求：(1)衰变过程中的质量亏损；(2)衰变过程中释放的能量；(3)衰变后的瞬间，粒子和Pb的动能18.
11、用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光的频率，得到Uc图象如图所示，根据图象求：(1)该金属的截止频率c；(2)普朗克常量h.(已知电子电荷量e1.61019C)答案解析1.【答案】D【解析】发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少4.故A错误；发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，电荷数多1，质量数不变，故B错误；射线是伴随着、衰变产生的，是电磁波故C错误；在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱故D正确2.【答案】C【解析】由质能方程Emc2得：mkg4.4109kg4.4106t，故只有C选项正确3.【答案】D【解析】目前世界上的核潜艇都
12、是利用重核裂变提供动力，A正确重核裂变释放能量，一定存在质量亏损，B正确由核反应中质量数守恒可知d2，C正确铀核裂变后生成的新核的比结合能比铀核的比结合能大，D错误4.【答案】B【解析】PSie(正电子)，产生的两个粒子，都带正电，其轨迹应是外切圆，由R，电荷量大的半径小，故3是正电子，4是Si.ThPae(电子)，产生的两个粒子，一个带正电，一个带负电，其轨迹应是内切圆，由R知，电荷量大的半径小，故1是Pa，2是电子，故B项正确5.【答案】C【解析】每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，选项C正确6.【答案】D【解析】设绿光在膜中的波长为
13、，则由d，得4d，由n，得绿光在真空中的波长为0n4nd.7.【答案】B【解析】8.【答案】A【解析】由题图可知，又因为T2，所以摆长之比为，A正确；由于两摆线长度不同，在ta时刻离开平衡位置位移相等，两个单摆的摆角不相等，B错误；因为甲的摆线短、摆幅大，所以甲上升的最大高度大于乙的，在tb时刻，乙在平衡位置(最低处)，而甲在最高处，因此两者的势能差是最大的，C错；由于甲偏离平衡位置高度差大于乙的，所以tc时刻甲经过平衡位置时的速率大于乙的，所以D错9.【答案】AD【解析】根据电荷数、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143，故A正确；半衰期具有统计规律，对大量的原子核
14、适用，故B错误；由于衰变时释放巨大能量，根据Emc2，衰变过程总质量减小，故C错误；衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，故D正确10.【答案】CD【解析】匀速运动的电子束形成稳定的电流，在周围空间产生稳定的磁场，不会再激发出电场，所以B错；周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场历史上，电磁场的理论在先，实践证明在后，所以选择C、D.11.【答案】CD【解析】入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动，A错误；根据光电效应方程EkmhW0知，光电子的最大初动能与入射光的强度
15、无关，B错误；根据EkmhW0eUc，解得Uc，图线的斜率k，则h，当遏止电压为零时，c.C、D正确12.【答案】AB【解析】t3.0 s时P质点向y轴正方向振动，由“上下坡法”知此波沿x轴负方向传播，A正确；由题图可知这列波的周期T4 s，波长12 m，得波速v3 m/s，从t3.0 s到t8.0 s，t5.0 s，P振动到正向最大位移处，B正确；产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，C错误；根据波产生干涉的条件：频率相等，该波频率为Hz，故不能发生稳定干涉现象，D错误13.【答案】(1)99.8(2)B(3)图线242k【解析】(1)秒表的读数为60 s39.8 s9
16、9.8 s，即50次全振动所用时间；(2)用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，这样做主要是为了防止小球在摆动过程中把摆线拉长，故B正确；(3)根据单摆周期T2可得，LT2，故应为图线2；根据图象斜率k，所以g42k.14.【答案】(1)另一侧(2)否(3)AC【解析】(1)实验时，先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO；接着，眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2，同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线；(2)实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上，而不是针帽(3)大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，角度的测量误差
17、会小些，故A正确；用插针法测定玻璃砖折射率时，玻璃砖上、下表面不一定要平行，故B错误；为了准确确定入射光线和折射光线，选用尽可能细的笔画线，故C正确；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应适当，不宜过小也不宜过大，故D错误15.【答案】见解析【解析】(1)若向右传播时，波传播的距离为：x1(n2) m(6n2) m(n0,1,2)波速为：v1m/s(300n100) m/s(n0,1,2,3，)同理可知，若波向左传播时，波传播的距离为：x2(n4) m(6n4) m (n0,1,2,3，)波速为：v2(300n200) m/s(n0,1,2,3，)(2)P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上，波向
18、左传播若已知Tt2t12T，则式中n取1，波速为v2(3001200) m/s500 m/s(3)从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，此刻Q质点向上运动、R质点向下运动，故波向右传播；根据题意，有：t2t10.02 s,0.01 sT0.02 s，故Tt2t12T，波平移距离大于而小于2，即x(2) m8 m；故波速为：vm/s400 m/s.16.【答案】见解析【解析】(1)设光从AB边射入时入射角为i，折射角为，射到AC边上N点时入射角为，作出光路如图所示根据折射定律：n光在AC边上恰好发生全反射：sin又由几何关系：90i45联立解得：n(2)由图中几何关系可得M、N间距x光
19、在棱镜内传播的速度vt联立解得：t17.【答案】(1)5.81103u (2)5.41 MeV(3)5.31 MeV0.1 MeV【解析】(1)衰变过程核反应方程式为：PoPbHe衰变过程中质量亏损为：m(209.982 87205.974 464.002 60)u0.005 81 u.(2)衰变过程中释放的能量为：E0.005 81931 MeV5.41 MeV.(3)衰变前后系统的动量守恒，衰变前的动量为0，则根据动量守恒定律知，衰变后粒子和铅核的动量大小相等，方向相反即有ppPb，又Ek，得：，又因核反应释放的能量只转化为两者的动能，根据能量守恒得EkEkPbE5.41 MeV，解得粒子从钋核中射出时的动能为：Ek5.31 MeV，EkPb0.1 MeV.18.【答案】见解析【解析】(1)由图线的横截距可知c5.01014Hz(2)光电子的最大初动能Ekhhc根据动能定理得eUc0EkUc关系式为Ucc图线的斜率k由图线可知kV/Hz解得h6.41034Js
