【物理】内蒙古土默特左旗第一中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版） 10页

土左一中2019~2020学年第二学期高二期末考试物理 满分100分，考试时间90分钟。‎ 命题范围：选修3—4、3—5第十六、十七章。‎ 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。‎ ‎1. 在人类对波粒二象性的认识过程中，下列说法不正确的是（　　）‎ A. 普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念 B. 爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说 C. 德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想 D. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长 ‎【答案】A ‎【解析】A．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了量子理论；爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说，故A符合题意；‎ B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，故B不符合题意；‎ C．德布罗意首先提出了物质波的猜想，之后电子衍射实验证实了他的猜想，故C不符合题意；‎ D．在康普顿效应中，当人射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长，故D不符合题意。故选A。‎ ‎2. 如图所示，在水中有一厚度不计薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气，一束白光从棱镜的左边射入，从三棱镜的右边射出时发生色散，射出的可见光分布在点和点之间，则（　　）‎ A. 从点射出的是红光 B. 从点射出的是白光 C. 从点射出的是红光 D. 从点射出的是紫光 ‎【答案】C ‎【解析】作出射到a点和b点的光路图如下 由图看出射到a点的折射角比较大，而入射角相同，由 知a光的折射率较大，故从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光，故ABD错误，C正确。故选：C。‎ ‎3. 一质量为的人，腰上系长为的安全带，从某山崖顶由静止自由下落，落到最低端的过程中安全带对人的作用时间为，则安全带所受的平均冲力的大小为（　　）（取）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据速度位移公式得，安全带伸直时的速度为 根据动量定理得（F-mg）t=0-mv 代入数据解得 解得F=1000N 故D符合题意，ABC不符合题意。故选：D。‎ ‎4. 在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点的距离之差，若用频率和的单色光垂直照射双缝，则（　　）‎ A. 用频率为的单色光照射双缝时，点出现暗条纹 B. 用频率为的单色光照射双缝时，点出现明条纹 C. 用频率为的单色光照射一条狭缝，并用频率为的单色光照射另一条狭缝时，不出现干涉条纹 D. 用频率为的单色光照射一条狭缝，并用频率为的单色光照射另一条狭缝时，出现暗条纹 ‎【答案】C ‎【解析】A．根据题意可得 又有 可见用频率f1的单色光照射时，双缝到光屏上P点的距离之差是半波长的偶数倍，即波长的整数倍，会出现明条纹，故A错误；B． 根据题意有 可见用频率f2的单色光照射时，双缝到光屏上P点的距离之差是半波长的奇数倍，会出现暗条纹，故B错误；CD．因为两种单色光频率不同，所以两种单色光相遇不会产生干涉现象，故C正确，D错误。故选C。‎ ‎5. 两个弹簧振子，甲的固有频率是，乙的固有频率是，若它们均在频率为的相同的驱动力作用下做受迫振动，则（　　）‎ A. 甲的振幅较大，振动频率是 B. 乙的振幅较大，振动频率是 C. 甲的振幅较大，振动频率是 D. 乙的振幅较大，振动频率是 ‎【答案】B ‎【解析】两个弹簧振子在频率为400Hz的驱动力作用下做受迫振动时，甲乙振动的频率均等于驱动力的频率400Hz；由于乙的频率接近驱动力的频率，所以乙的振幅较大，故B正确，ACD错误。故选：B。‎ ‎6. 物体在恒定的合力F作用下，做直线运动，在时间△t1内速度由0增大到v，在时间△t2内速度由v增大到2v，设F在△t1内做功是W1，冲量是I1，在△t2内做的功是W2，冲量是I2，那么（　　）‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据动能定理：，，则．‎ 根据动量定理：,,知 ‎，故D正确，ABC错误．‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。‎ ‎7. 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，让红色光从上方射入，如图所示，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是（　　）‎ A. 干涉条纹的产生是上面平行玻璃板的两表面反射形成的两列光波叠加的结果 B. 干涉条纹中暗纹是光在空气劈尖膜的上下两表面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，条纹间距不变 D. 将红色光换为蓝色光照射，则条纹间距将变小 ‎【答案】CD ‎【解析】A．干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜上下表面反射形成的两列光波叠加的结果，故A错误；B．干涉条纹中的暗纹是光在空气劈尖膜的上下两表面反射光的光程差为，并不一定要是波峰和波谷叠加，故B错误；‎ C．条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动，并且条纹间距不变，故C正确；‎ D．将红色光换为蓝色光照射，波长变短，条纹间距将变小，故D正确。故选CD。‎ ‎8. 某同学用如图所示的光电管研究光电效应，电源正负未知，现用一单色光照射光电管阴极，电流计G的指针不发生偏转。则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 单色光照射光电管阴极可能没有发生光电效应现象 B. 只增加光的强度可使电流计G的指针发生偏转 C. 可能发生光电效应现象，但电源正接 D. 若电源正接，电流计G的指针发生偏转，则一定发生了光电效应现象 ‎【答案】AD ‎【解析】A．由于电流计的指针没有发生偏转，可能没有发生光电效应，故A正确；‎ B．增加光的强度只会使单位时间内逸出光电子的数量增加，因为一开始电流计G的指针没有发生偏转，所以增加光的强度同样的电流计G的指针也不会发生偏转，故B错误；‎ CD．电源反接，初动能减小，电子不能克服电场力做足够的功，也可能不会产生电流，但电源正接，只要电流计G的指针发生偏转，则一定发生了光电效应现象，故C错误，D正确。故选AD。‎ ‎9. 如图所示，两束平行的单色光、射向同一矩形玻璃砖的下表面，且从上表面射出时只有一束光线。已知单色光的频率较小，玻璃对单色光的折射率较小，那么下列说法中正确的有（　　）‎ A. 在玻璃中，单色光的传播速度大于单色光的传播速度 B. 一定有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射 C. 若用、两单色光在同一装置中做双缝干涉实验，则光的条纹间距较小 D. 增大入射时、两束单色光的距离，在玻璃砖的上表面会有两束平行的单色光射出 ‎【答案】AD ‎【解析】A．玻璃对单色光的折射率较小，根据知，在玻璃中，单色光的传播速度大于单色光的传播速度，故A正确；‎ B．光线射入玻璃砖后折射角必定会小于临界角，由几何关系可知，光线射到玻璃砖的上表面时入射角等于下表面的折射角，所以光线射到玻璃砖的上表面时，一定不会产生光的全反射，故B错误；‎ C．单色光的频率较小，则a光的波长大于b光的波长，所以用、两单色光在同一装置中做双缝干涉实验，则光的条纹间距较大，故C错误；‎ D．玻璃砖的上表面只有一束光线出射的原因，是由于它们的折射率不同，在玻璃砖的上表面刚好交于同一点，如果增大入射时、两束单色光的距离，在玻璃砖的上表面就会有两束平行的单色光射出，故D正确。故选AD。‎ ‎10. 一粒钢珠从静止开始自由下落，然后陷入泥潭中，若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则以下说法正确的是（　　）‎ A. 过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量 B. 过程Ⅱ中合力冲量的大小大于过程Ⅰ中重力的冲量的大小 C. Ⅰ、Ⅱ两个过程中合力的总冲量等于零 D. Ⅰ、Ⅱ两个过程中合力的总冲量不等于零 ‎【答案】AC ‎【解析】A．过程Ⅰ中，钢珠只受重力作用，根据动量定理，重力的冲量等于钢珠的动量的改变量，故A正确；‎ B．过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于动量的改变量，而这一过程动量的改变量的大小等于过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量的大小，过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量的大小，所以过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小，故B错误；‎ CD．把Ⅰ、Ⅱ两个过程看成一个全过程，初动量等于0，末动量等于0，故其合外力的冲量等于0，故C正确，D错误。故选AC。‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎11. 某同学在做“利用单摆测定重力加速度”的实验中，先测得摆线长为，摆球直径为，然后用秒表记录了单摆完成50次全振动所用的时间为。则：‎ ‎(1)他测得的重力加速度______。（计算结果取三位有效数字）‎ ‎(2)他测得的值偏小，可能原因是______。‎ 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，摆线长度增加 C．开始计时时，秒表过迟按下 D．实验中误将49次全振动计为50次 ‎【答案】 (1). 9.76 (2). B ‎【解析】(1)[1]由实验数据可知，单摆的摆长 单摆的周期 由单摆的周期公式可得 ‎(2)[2]根据可知，若值测量值变小，可能是变小，也可能是值变大。‎ A．测摆线长时摆线拉得过紧，会使得摆长变长，值测量值变大，故A错误；‎ B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，导致测量的摆长比实际摆长偏小，值测量值变小，故B正确；‎ C．开始计时时，秒表过迟按下，会使得周期偏小，值测量值变大，故C错误；‎ D．实验中误将49次全振动计为50次，周期偏小，值测量值变大，故D错误。故选B。‎ ‎12. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度、，如图甲所示。多次改变入射角，正确操作后，测出多组相关角度、，作出图像，如图乙所示，则此玻璃的折射率______。若有宽度分别为、的两块平行玻璃砖可供选择，选用宽度为______的玻璃砖来测量，可以减小误差。‎ ‎【答案】 (1). 1.51 (2). 7‎ ‎【解析】[1]设入射角为，折射角为，则有，‎ 根据折射定律有 ‎[2]若用宽度大的玻璃砖来测量，折射光线在玻璃中的传播距离大，即入射点与出射点之间的距离大，由入射点和出射点所画出的在玻璃中的折射光线越准确，测量的也越准确，算出的折射率也越准确，所以应选用宽度大的，故选‎7cm的玻璃砖来测量。‎ ‎13. 如图所示，质量的小滑块通过细线和质量的小车拴接，中间有一根处于压缩状态的弹簧，二者以 的速度在光滑的水平地面上向左运动，烧断细线后小滑块相对于地面以的水平速度向右运动并离开小车。问在小滑块离开后小车的速度多大？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】规定水平向左为正方向，设小滑块离开后，小车的速度为，小滑块和小车组成的系统动量守恒，有 代入数值得 ‎14. 如图所示，为一玻璃棱镜的截面，该截面是由半径为的圆弧的一部分和一直角三角形组成的。点是圆心，，，折射率。一束平行光垂直于面射入玻璃棱镜，求：‎ ‎(1)光线由该棱镜材料射向空气时发生全反射的临界角。‎ ‎(2)面上有光线透出部分的弧长。‎ ‎【答案】(1)；(2)。‎ ‎【解析】(1)由临界角公式得 故临界角 ‎(2)当入射点在临界点之上时，入射角大于临界角，发生全反射，没有光线透出，光线只从面的临界点之下透出，如图所示 设有光线透出部分对应的圆心角为，则有 对应的弧长 代入数据得 ‎15. 用波长的绿光照射某金属，发出的光电子垂直进入的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道的最大半径为（电子电荷量，质量，普朗克常量）。求：‎ ‎(1)绿光光子的能量。‎ ‎(2)光电子的最大初动能。‎ ‎(3)该金属发生光电效应的极限频率。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)绿光光子的能量 ‎(2)光电子进入磁场后，受到的洛伦兹力等于做匀速圆周运动的向心力 光电子的最大初动能 ‎(3)金属的极限频率满足，由爱因斯坦的光电效应方程 解得 ‎16. 如图所示实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T