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第四次月考试题（含解析）一、选择题（每小题4分，共48分。1-8单选，9-12多选）1.下列说法正确的是（）A. 紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射B. 康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C. 任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波D. 德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长【答案】C【解析】【详解】A入射光的频率大于金属的极限频率时，才能发生光电效应，红光的频率小于紫光的频率，故紫光照射某金属时，有电子向外发射，红光照射不一定有电子向外发射，故A错误；B康普顿效应表明
2、光不仅具有能量，还具有动量，故B错误；C德布罗意指出波粒二象性不只是光子才有，一切运动物质都有波粒二象性，故C正确；D微观粒子的德布罗意波长为其中p为微观粒子的动量，故动量越大，其对应的波长就越短，故D错误。故选C。2.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是（）A. 经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B. 经过调制后的电磁波在空间传播得更快C. 经过调制后的电磁波在空间传播波长可能不变D. 经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的讯号传播出去【答案】AD【解析】【详解】A调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强；经过调制后的高频电磁
3、波才能把我们要告知对方的讯号传播出去；故AD正确；B电磁波在空气中以接近光速传播，故B错误；C由可知，波长与波速和传播频率有关，故C错误。故选AD。3.利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分，关于光谱分析下列说法正确的是（ ）A. 利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分B. 利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分C. 高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D. 同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系【答案】B【解析】【详解】A.由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A错误；B.某种物质发光的线状谱中的亮线与某种原
4、子发出的某频率的光有关，通过这些亮线与原子的特征谱对照，即可确定物质的组成成分，B正确；C.高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与所经物质有关，C错误；D.某种物质发出某种频率的光，当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光，因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应，D错误4.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，A.b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是A. 该波沿+x方向传播，波速为1m/sB. 质点a经过4s振动的路程为4mC. 此时刻质点a的速度沿+y方向D. 质点a在t=2s时速度为零【答案】D【解析】【详解】根
5、据b点在该时刻向上运动可以确定波沿-x传播，A错由乙图可知周期为8秒，4秒内a质点振动的路程为1m，B错波沿-x传播可以判定a沿-y方向运动，C错经过2秒质点振动四分之一周期，a质点刚好运动到最大位移处速度为零，D正确考点：机械振动与机械波5.如图所示，图中有一为上下振动的波源S，频率为100Hz，所激起的波向左右传播，波速为8.0m/s。其振动先后传到A、B两个质点，当S通过平衡位置向上振动时，A、B质点的位置是（）A. A在波谷，B在波峰B. A、B都在波峰C. A在波峰，B在波谷D. A、B都在波谷【答案】C【解析】【详解】由可知，波长为当质点恰通过平衡位置向上运动，结合波形可知，此时刻
6、A质点在波峰，B质点在波谷，故C正确，ABD错误。故选C。6.用图示装置研究光电效应现象，光阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，当滑动头p移到c点时，光电流为零为了产生光电流，可采取的措施是A. 增大入射光的频率B. 把P向a移动C. 把P从c向b移动D. 增大入射光的强度【答案】A【解析】A、增大入射光的频率，当入射光的频率大于金属的极限频率时，产生光电效应，金属有光电子发出，电路中能产生光电流，故A正确；B、把P向a移动，P点电势大于的c点电势，光电管加上正向电压，但不能产生光电效应，没有光电流形成，故B错误；C、把P从c向b移动，不能产生光电效应，没有光电流形成，故C错误；D、能否产生光
7、电效应与入射光的强度无关，增大入射光的强度，仍不能产生光电流，故D错误点睛：本题考查光电效应的条件，当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属才能产生光电效应，与入射光的强度、光照时间、所加电压无关7.A、B两种放射性元素，它们的半衰期分别为tA=10天，tB30天，经60天后，测得两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比为 A. 31B. 4863C. 116D. 161【答案】D【解析】经过60天后A元素剩余的质量为，B元素剩余的质量为，故，所以，D正确思路分析：放射性元素发生衰变后质量公式为，试题点评：本题考查了放射性元素发生衰变后质量的计算，会根据公式计算元素剩余的质量，8.右图
8、是一个圆柱体棱镜的截面图,图中EFGH将半径OM分成5等份,虚线EE1FF1GG1HH1平行于半径O N,O N边可吸收到达其上的所有光线.已知该棱镜的折射率n=,若平行光束垂直入射并覆盖OM,则光线( )A. 不能从圆弧射出B. 只能从圆弧射出C. 能从圆弧射出D. 能从圆弧射出【答案】B【解析】【详解】由折射率n=知该棱镜的全反射临界角为C=37(sinC=),刚好从G点入射的光线垂直进入棱镜后,在G1点恰全反射,则圆弧上所有入射光线均发生全反射,不会从中射出,只有圆弧上入射的光线折射后射出棱镜.所以只有B正确,ACD错误。故选B。9.下列说法正确的是（）A. 卢瑟福通过粒子散射实验证实了
9、原子核内部存在质子B. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变C. 玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子光谱的实验规律D. 铀核()衰变成新核和粒子，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能【答案】BD【解析】【详解】A卢瑟福通过粒子散射实验得出原子的核式结构模型，不能证实原子核内部存在质子，故A错误；B设发生x次衰变，y次衰变，衰变方程为根据质量数守恒和电荷数守恒，有解得x=8又得故B正确；C玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释所有原子光谱的实验规律，故C错误；D衰变后的产物相对于衰变前要稳定，所以铀
10、核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于铀核的结合能，故D正确。故选BD。10.在波传播方向上有A、B两点，相距1.8m，它们的振动图象如图所示，周期T为0.2s，则波的传播速度的大小可能是（）A. 18m/sB. 12m/sC. 6m/sD. 3.6m/s【答案】ACD【解析】【详解】由振动图像可知，两点间的振动情况相反，所以两点距离为变形可得由图像可知因此波速为当时，当时，当时，故ACD正确，B错误。故选ACD。11.把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上固定一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，筛子做自由振动时，完成10次全振动用时在某电压下，电
11、动偏心轮转速是已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期那么要使筛子的振幅增大，下列哪些做法是正确的（ ）A. 提高输入电压B. 降低输入电压C. 增加筛子质量D. 减小筛子质量【答案】AC【解析】【详解】在题设条件下，筛子振动固有周期电动偏心轮的转动周期(对筛子来说是驱动力的周期)要使筛子振幅增大，就是使这两个周期值靠近，可采用两种做法：第一，提高输入电压，偏心轮转得快-一些，减小驱动力的周期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大A. 提高输入电压，与分析相符，故A项符合题意；B. 降低输入电压，与分析不符，故B项不符合题意；C. 增加筛子质量，与分析相符，故
12、C项符合题意；D. 减小筛子质量，与分析不符，故D项不符合题意12. 把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图所示，这时可以看到明暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是()A. 干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B. 干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C. 将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D. 观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的另一侧【答案】AC【解析】【分析】本实验是薄膜干涉，是空气膜干涉，A正确，干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波峰与波谷叠加的结果，B错，因为光
13、的等厚干涉有其中h是空气膜的厚度，k是干涉级，可见厚度越小的地方，干涉级越小.所以，最初始的情况是：两个玻璃相接触的地方，干涉级最小，向右依次增大.现在，提升上面的玻璃，厚度增加，原来厚度为最小的地方，现在变厚了，厚度跟初始的厚度最小的地方的右边的厚度一样了，那么原理在右边的条纹，现在就应该往左边移动了，所以，此题答案是向左侧移动，C正确，观察薄膜干涉条纹时，眼睛应在入射光的同一侧.D错误【详解】二、实验题（13题4分，14题8分，共12分）13.某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为101.00 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆振动50 次所用的时间为1
14、01.5 s则（1）他测得的重力加速度g_m/s2（29.86，计算结果取两位小数）（2）他测得的g值偏小，可能的原因是_A. 测摆线长时摆线拉得过紧B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了C. 计时开始时，秒表过迟按下D. 实验中误将49次全振动数记50次【答案】 (1). 9.76 (2). B【解析】【详解】(1)1由题意可得摆长L=l线=102.00 cm=1.0200m由T=可得T=s=2.03 s再由g=l可求得g=9.76 m/s2(2)2由上可知g=lA测摆线时摆线拉得过紧，则摆长的测量值偏大，则重力加速度的测量值偏大，故A错误；B摆线上端未牢固地系于悬
15、点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知摆长的测量值偏小，则重力加速度的测量值偏小，故B正确；C开始计时，秒表过迟按下，则周期的测量值偏小，重力加速度的测量值偏大，故C错误；D实验中误将49次全振动数为50次，则周期的测量值偏小，重力加速度的测量值偏大，故D错误。故选B。14.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、E、D、B、A。(2)本实验的实验步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度
16、，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。在操作步骤时还应注意单缝与双缝的间距为510cm和使单缝与双缝相互平行。(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数_mm，求得相邻亮纹的间距为_mm。(4)已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算公式_，求得所测红光波长为_mm(结果保留2位有效
17、数字)。【答案】 (1). 13.870 (2). 2.310 (3). (4). 【解析】【详解】(3)12螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为因此螺旋测微器的读数为同理可得图甲的读数为，因此(4)34根据可知代入数据解得三、计算题（15题8分，16题10分，17题10分，18题12分，共40分）15.如图所示电路可研究光电效应的规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位
18、置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为5.0V；现保持滑片P位置不变，求：(1)光电管阴极材料的逸出功；(2)若改用光子能量为12.5eV的光照射阴极K，则到达阳极A时光电子的动能的最大值。【答案】(1)4.5eV；(2)3.0eV【解析】【详解】(1)电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为5.0V，可知光电子的最大初动能为5.0eV，根据代入数据解得(2)改用光子能量为12.5eV的光照射阴极时，从阴极溢出的光电子的最大初动能为代入数据解得则到达阳极时光电子的动能最大值为16.如图所示，某种透明介质的截面图由直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成，其中A =
19、60。一束单色光从D点垂直AB面射入透明介质中，射到圆弧BC上时恰好发生全反射已知D点与O点之间的距离为，光在真空中的传播速度为c求：（i）单色光在介质中的传播速度v；（ii）单色光第一次射出介质时折射角【答案】（i）（ii）45【解析】【详解】（i）设介质的临界角为1，则解得1 = 45，n =折射率与速度的关系有解得（ii）EF与AB平行3 = 90 EFC = 90 A = 30根据折射定律有解得 = 4517.已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.52810-10m，量子数为的能级值为。(1)求电子在基态轨道上运动的动能（结果保留3位有效数字）；(2)有一群氢原子处于量子数的激发态，
20、这些氢原子能发出几种光谱线；(3)计算这几种光谱线中波长最短的波长。（静电力常量是是，电子电荷量，普朗克常量，真空中光速。结果保留3位有效数字）【答案】(1)13.6eV；(2)3种；(3)【解析】【详解】(1)电子在基态轨道的动能为代入数据解得(2)共3种，能级图如图所示(3)由向，跃迁时发出的光子频率最大，波长最短。又知联立解得18.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
21、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
22、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