1、山西省朔州市怀仁市第一中学2019-2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）（满分：100分时间：90分钟）一、选择题(共52分，每题4分，1-8为单选题，9-13为多选)1.如图甲所示，R10的电阻中有图乙所示的电流通过，则电压表的示数为（ ）A. 2VB. 10VC. 20VD. V【答案】C【解析】【详解】电压表的示数为有效值，先根据图乙求解电阻R中电流的有效值，取一个周期为0.2s，有故根据欧姆定律，有U=IR=210V=20V故C正确，ABD错误。2.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为51，原线圈接交流电源，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。开关S未闭
2、合时测得副线圈两端的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是（）A. 抽油烟机工作时，热水器的实际功率增大B. 抽油烟机上电压的瞬时值表达式为C. 原线圈两端电压表示数为1100VD. 抽油烟机工作时，变压器的输入功率减小【答案】C【解析】【详解】A接通开关，副线圈上电路的总电阻减小，电流增大，由欧姆定律可知，R上的分压增大，由闭合电路欧姆定律可知，热水器两端的电压减小，所以实际功率减小，故A错误；B由图乙可知，副线圈中交变电压的峰值是，角速度则副线圈两端电压的瞬时值表达式为因为有电阻R的存在，所以不是抽油烟机两端的电压瞬时值，故B错误；C由图乙可知，副线圈的电压有效
3、值为220V，根据电压与匝数成正比得，原线圈两端电压表示数为故C正确；D接通开关，电流增大，电压不变，所以副线圈消耗的功率增大，即输出功率增大，又因为输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率增大，故D错误。故选C。3.摆长为L的单摆做简谐振动，若从某时刻开始计时，（取作t=0），当振动至时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的 （ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】单摆的周期T=2当t=时，具有负向最大速度，知摆球经过平衡位置向负方向振动 ，故C正确，ABD错误。4.一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置某时刻的波形如图1所
4、示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是 A. a处质点的振动图像B. b处质点的振动图像C. c处质点的振动图像D. d处质点的振动图像【答案】B【解析】【详解】试题分析：A、此时a振动方向向上，过周期后，在波谷，与振动图象计时起点的情况不符故A错误B、此时b在波谷，过周期后，经平衡位置向下，与振动图象计时起点的情况相符故B正确C、此时c经平衡位置向下，过周期后，到达波峰，与振动图象计时起点的情况不符故C错误D、此时d在波峰，过周期后，经平衡位置向上，与振动图象计时起点的情况不符故D错误故选B5.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一
5、段极短时间内，P的速度和加速度的大小变化情况是（）A. 变小，变大B. 变小，变小C. 变大，变大D. 变大，变小【答案】D【解析】【详解】ABCD由题中图像可知，波沿x轴正方向传播，P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向，即向平衡点运动，由简谐运动规律可知，P质点的速度增大，由于加速度，随位移x逐渐减小，加速度a逐渐减小，故ABC错误，D正确。故选D。6.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是（）A. 2m/sB. 3m/sC. 4m/sD. 5m/s【答案】B【解析】【详解】ABCD由波的周
6、期T 0.02s可知，0.02s时间内，波传播的距离小于波长。若波沿x轴正方向传播，则传播距离为x = 0.02m，则该波的传播速度若波沿x轴负方向传播，则传播距离为x = 0.06m，则该波的传播速度故ACD错误，B正确。故选B。7.让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直到完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现A. 由大变小的三角形光斑，直至光斑消失B. 由大变小的三角形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失C. 由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失D. 由大变小的三角形光斑，圆心光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失【答案】D【
7、解析】【详解】当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏首先出现的是三角形光斑，之后随着小孔的继续缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑随着小孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现了明暗相间的衍射条纹，最后随小孔的闭合而全部消失， D正确【点睛】明确光的直线传播以及小孔成像规律，同时注意当能发生明显的衍射条件时，会在屏上出现彩色条纹8.明代学者方以智在阳燧倒影中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（）A. 若增大入射角i，则b光先消失B. 在该三棱镜
8、中a光波长小于b光C. a光能发生偏振现象，b光不能发生D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低【答案】D【解析】【详解】A设折射角为，在右界面的入射角为，如图所示：根据几何关系有根据折射定律：，增大入射角i，折射角增大，减小，而增大才能使b光发生全反射，故A错误；B由光路图可知，a光的折射率小于b光的折射率（），则a光的波长大于b光的波长（），故B错误；C光是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率无关，故C错误D根据光电效应方程和遏止电压概念可知：最大初动能，再根据动能定理：，即遏止电压，可知入射光的频率越大，需要的遏止电压越大，则a光的频率
9、小于b光的频率（），a光的遏止电压小于b光的遏止电压，故D正确。故选D。【点睛】本题考查的知识点较多，涉及光的折射、全反射、光电效应方程、折射率与波长的关系、横波和纵波的概念等，解决本题的关键是能通过光路图判断出两种光的折射率的关系，并能熟练利用几何关系9.如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片保持理想变压器的输入电压不变，闭合电建S，下列说法正确的是 A. P向下滑动时，灯L变亮B. P向下滑动时，变压器的输出电压不变C. P向上滑动时，变压器的输入电流减小D. P向上滑动时，变压器的输出功率变大【答案】BD【解析】【详解】A由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压不变，滑片P滑动时，对灯泡
10、电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A错误；B滑片P下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B正确；C滑片P上滑，电阻减小，电流增大，则原线圈输入电流也增大，故选项C错误；D此时变压器输出功率将变大，故选项D正确10.如图所示是一弹簧振子做受迫振动时的振幅与驱动力频率的关系，由图可知( )A. 驱动力的频率为f2时，振子处于共振状态B. 驱动力的频率为f3时，振子的振动频率为f3C. 假如让振子自由振动，它的频率为f2D. 振子做自由振动时，频率可以为f1、f2和f3【答案】ABC【解析】【详解】A由共振曲线可以知道，出现振幅最大时，驱动力的频率等于固有频率，所以
11、驱动频率为f2时，振子处于共振状态，故A正确；B受迫振动的频率由驱动力频率决定，驱动力的频率为f3时，振子振动的频率也为f3，故B正确；CD当驱动力频率等于固有频率时，振子的振动幅度最大，故由图看出固有频率为f2，振子自由振动的频率等于系统本身的固有频率，为f2，故C正确，D错误。故选ABC。11.把一个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），这时可以看到亮暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是（）A. 将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏B. 将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏C. 将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D. 将
12、上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动【答案】BC【解析】【详解】从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的。AB当将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；若将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，相邻亮条纹间距变大，所以干涉条纹会变疏；故A错误，B正确；CD将上玻璃板平行上移，导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动，因此出现条纹向着劈尖移动，故C正确，D错误。故选BC。12.关于粒子散射实验，下列说法中正确的是（）A. 该实验说明原子中正电荷是均匀分布的B. 粒子发生大角度散射主
13、要原因是原子中原子核的作用C. 只有少数粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上D. 卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子核式结构理论【答案】BCD【解析】【详解】ABCa粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有a粒子质量的1 / 7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，a粒子质量大，其运动方向几乎不改变。a粒子散射实验中，有少数a粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故A错误，BC正确；D卢瑟福依
14、据粒子散射实验的现象提出了原子的核式结构理论，故D正确。故选BCD。13.如图所示为氢原子的能级图。光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是（）A. 氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射光的波长最短B. 辐射光中，光子能量为0.31eV的光波长最长C. 用此光子照射基态的氢原子，能够使其电离D. 用光子能量为14.2eV的光照射基态的氢原子，能够使其电离【答案】BD【解析】【详解】ABC因为-13.6eV+13.06eV=-0.54eV，知氢原子跃迁到第5能级，从n=5跃迁到n=1辐射的光子能量最大，波长最短，从n=5跃迁到n=4辐射的光子能量为波长最长，
15、故AC错误，B正确；D用光子能量为14.2eV的光照射基态的氢原子，因为14.2eV13.6eV，所以能够使其电离，故D正确。故选BD。二、实验题（共6分，每空2分）14.利用插针法可以测量半圆柱形玻璃砖的折射率。实验方法如下：在白纸上做一直线MN，并做出它的一条垂线AB，将半圆柱形玻璃砖（底面的圆心为O）放在白纸上，它的直边与直线MN对齐，在垂线AB上插两个大头针P1和P2，然后在半圆柱形玻璃砖的右侧插上适量的大头针，可以确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，从而求出玻璃的折射率。实验室中提供的器材除了半圆柱形玻璃砖、木板和大头针外，还有量角器等。（1）某学生用上述方法测量玻璃的折射率
16、，在他画出的垂线AB上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是_措施是_。（2）为了确定光线P1P2通过半圆柱形玻璃砖后的光路，在玻璃砖的右侧，最少应插_枚大头针。【答案】 (1). 发生了全反射 (2). P1P2向O点平行下移（或玻璃砖向上平移） (3). 1【解析】【详解】（1）1在半圆柱形玻璃砖右侧的区域内，不管眼晴放在何处，都无法透过半圆柱形玻璃砖同时看到P1、P2的像，原因是光线P1P2垂直于界面进入半圆柱形玻璃砖后，到达圆弧面上的入射角大于临界角，发生全反射现象，光不能从圆弧面折射出来
17、。2可以让P1P2向O点平行下移（或玻璃砖向上平移），使到达圆弧面上光线的入射角小于临界角。（2）3因为圆弧曲面已确定，入射光线在MN面上传播方向不变，可以确定在圆弧面上的入射点，所以在玻璃砖的右侧需插入1枚大头针，即可确定折射光线。三、计算题(共42分)15.渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位已知某超声波频率为1.0105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图像如图所示(1)从该时刻开始计时，画出x7.5103 m处质点做简谐运动的振动图像(至少一个周期)(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)【答案】(1) ； (2) 300
18、0m【解析】【详解】(1)该波的周期为T=1105s由波动图像知，此时x7.5103 m处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图像如图所示(2)由波形图读出波长15103 m由波速公式得v=f鱼群与渔船的距离为x=vt联立代入数据得x=3000m16.铝的逸出功是4.2eV，现在用波长为200nm的光照射铝的表面，求：（h=6.62610-34Js）（1）光电子的最大初动能；（2）遏止电压；（3）铝的截止频率【答案】（1）光电子的最大初动能是3.210-19J；（2）遏止电压是2V；（3）铝的截止频率是1.01015Hz【解析】【详解】（1）根据光电效应方程：EK=h
19、-W0=代入数据解得：EK=3.210-19J，（2）光电子动能减小到0时，反向电压即遏制电压，根据动能定理：eU=EK得：U=20V（3）根据据逸出功W0=h0得截止频率：1.01015Hz17.如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，A=90，B=30一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出（1）求棱镜的折射率；（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出求此时AB边上入射角的正弦【答案】（1）；（2）sin=【解析】【详解】（1）光路图及相关量如图所示光束在AB边上折射，由折射定律得式中n是棱镜的折射率由几何关系可知+=60由几何关系和反射定律得联立式，并代入i=60得（2）设改变后的入射角为，折射角为，由折射定律得依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角，且由几何关系得由式得入射角正弦为sin=
