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- 2021-05-26 发布
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天津市部分区2019 ~ 2020学年度第二学期期末考试
高二物理
温馨提示:
本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,满分:100分,考试时间60分钟。
第I卷(选择题,共40分)
注意事项:
本卷共8题,每题5分,共40分。
一、单项选择题(每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)
1. 卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在
A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 原子核
【答案】D
【解析】
【详解】卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向,只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转,说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质,将其称为原子核.故选项D正确.
【点睛】本题需要熟悉α粒子散射实验和原子核式结构模型.
2.处于激发态的氢原子向基态跃迁时( )
A. 辐射光子,原子能量增加 B. 辐射光子,原子能量减少
C. 吸收光子,原子能量增加 D. 吸收光子,原子能量减少
【答案】B
【解析】
【详解】ABCD.根据波尔原子理论的基本假设,处于激发态的氢原子向基态跃迁时,是由高能极向低能极跃迁,向外辐射光子,原子能量降低,ACD错误B正确。
故选B。
3.关于三种射线说法中正确的是( )
A. 三种射线都是电磁波
B. 三种射线都是带电粒子流
C. 射线较射线具有更强的电离能力
D. 射线是原子的核外电子电离后形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.射线是氦核流、射线是电子流、射线是电磁波,A错误;
B.射线实质是带正电的氦核、射线实质是带负电的电子流都是带电粒子流,而射线是电磁波不带电, B错误;
C.射线是原子核自发放射出的氦核流,它的穿透能力最弱,电离能力最强,C正确;
D.射线是原子核发生衰变的过程中,其中的一个中子转化为一个质子和电子的过程中释放出的,D错误。故选C。
4.一个大人和一个小孩面对面站在光滑冰面上,都处于静止状态,某时刻小孩沿水平方向用力推了大人一下,结果两人向相反方向滑去.已知大人的质量大于小孩的质量,则下列说法正确的是
A. 小孩受到的冲量较大 B. 大人受到的冲量较大
C. 小孩运动的速度较大 D. 大人运动的速度较大
【答案】C
【解析】
两人组成的系统,初状态总动量为零,根据动量守恒,可知两人的动量变化量大小相等,方向相反,根据,可知质量小的速度大,故C正确,D错误;根据动理定理,可知两人的冲量大小相等,故AB错误;故选C.
5.利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样.下列关于P处放置的光学元件说法正确的是
A. 甲对应单缝,乙对应双缝 B. 甲对应双缝,乙对应单缝
C. 都是单缝,甲对应缝宽较大 D. 都是双缝,甲对应的双缝间距较大
【答案】A
【解析】
【详解】根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断.
单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮,往两边变窄,双缝干涉图样是明暗相间的条纹,条纹间距相等,条纹宽度相等,结合图甲,乙可知,甲对应单缝,乙对应双缝,故A正确,BCD错误.
二、不定项选择题(每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)
6.同样高度自由下落的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,比较前后两种情况,下列判断正确的是( )
A. 前者玻璃杯着地瞬间动量大 B. 前者玻璃杯着地过程动量变化大
C. 前者玻璃杯着地过程动量变化快 D. 前者玻璃杯着地过程受地面的冲击力大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.因为是从同一高度下落的,根据
接触水泥和草地的速度大小和方向是一样的,根据
动量是一样的,A错误;
B.根据
动量变化也是一样,B错误;
C.掉在水泥地上比掉在草地上作用时间短,根据
玻璃杯着地过程动量变化快,C正确;
D.根据
得
玻璃杯着地过程受地面的冲击力大,D正确。故选CD。
7.如图,一列简谐横波向右传播,质点a和b的平衡位置相距0.5 m.某时刻质点a运动到波峰位置时,质点b刚好处于平衡位置向上运动.这列波的波长可能是( )
A. 1 m B. 2 m C. 0.4 m D. 0.5 m
【答案】BC
【解析】
【详解】因质点a运动到波峰位置时,质点b刚好处于平衡位置向上运动,则有xab=(n+)λ(n=0,1,2,3,…)λ==m,当n=0,1时,得λ="2" m,0.4 m.故B、C选项正确.
8.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成电流。表中给出了4次实验的结果。
由表中数据得出的论断中正确的是( )
A. 第一组实验的入射光频率较第二组低 B. 第一组实验的入射光频率较第二组高
C. 两组实验所用的金属板逸出功相同 D. 两组实验所用的金属板逸出功不同
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.第一组实验时,光子能量为 ,第二组实验时,光子能量为 ,根据
第一组实验的入射光频率较第二组低,故A正确,B错误;
CD.由爱因斯坦质能方程
可得,第一组实验
第二组实验
解得
即两种材料的逸出功相同,故C正确,D错误。
故选AC。
第II卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共60分。
9.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
①为了减小误差,组装单摆时,应在下列器材中选用_____(选填选项前的字母)
A.长度为30cm左右的细线 B.长度为1m左右的细线
C.直径为1.8cm的铁球 D.直径为1.8cm的塑料球
②测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g=_____。
【答案】 (1). BC (2).
【解析】
【详解】(1)[1]ABCD.组装单摆时,应选用1 m左右的细线,摆球应选择体积小、密度大的球,AD错误BC正确。
故选BC。
(2)[2] 单摆的振动周期
根据单摆的周期公式
重力加速度
。
10.如图甲所示,在“探究碰撞中的不变量”实验时,长木板光滑且处于水平,小车A的前端粘有橡皮泥,用手推动一下小车A,放手后小车A做匀速运动,然后与原来諍止在前方的小车B相碰并粘合在一起,之后继续匀速运动,在小车A后连着纸带,打点计时器电源周期为0.02s。
①若获得纸带如图乙所示,a为运动的起始点,从a点开始,每5个点取一个计数点,其中a、b、c、d、e都为计数点,并测得相邻计数点间距(已标在图上),则应选_____段来计算A的碰前速度,应选_____段来计算A和B碰后的共同速度(填ab、bc、cd或de)。
②已测得小车A(含橡皮泥)的质量mA=0.30kg,小车B(含撞针)的质量为mB=0.20kg,由以上测量结果可得碰前系统总动量为_____kg·m/s,碰后系统总动量为_____kg·m/s。(结果均保留三位有效数字)
【答案】 (1). bc de (2). 1.04 1.03
【解析】
【详解】①
[1]推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故bc段为匀速运动的阶段,故选bc计算碰前的速度;
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选de段来计算碰后共同的速度;
②[3]A碰前的速度
碰后共同速度
碰前系统总动量
[4]碰后系统总动量
11.一透明玻璃元件,截面是半径为R的圆,如图所示,O为圆心,AB为直径。来自B点的单色光线BM从M点射出,出射光线平行于AB,与BM频率相同的光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°,真空中光速c=3×108m/s。求:
(1)玻璃元件的折射率;
(2)光线在玻璃元件内的速度;
(3)圆心O到BN的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)光线BM在M点发生折射,令折射角为,由几何关系可知入射角
折射角
折射率
(2)根据
可得
(3)由于光线BN恰好在N点发生全反射,所以
由几何关系,圆心O到BN的距离
解得
12.一列简谐波的波源位于坐标原点O处,t=0时刻开始波源沿y轴做简谐运动,t=0.5s时波恰好传播到x=1m处,形成图示波形,且在0~0.5s时间内波源通过的路程为12cm。求:
(1)该列波的振幅、周期、波长;
(2)该列波的传播速度大小;
(3)从图示时刻起,经多长时间x=4.5m处的质点N第一次到达波峰?
【答案】(1)6cm,1s,2m;(2)2m/s;(3)25s
【解析】
【详解】(1)由题意可知振幅A=6cm,周期T=1s,波长λ=2m。
(2)根据公式
可得波速为。
(3)从图示时刻起,波传播到点N的时间
由图示波形可判断出点N的起振方向向下,所以点N从平衡位置第一次到达波峰的时间
综上可得,从图示时刻起,点N第一次到达波峰的时间
13.在用铀235()做燃料的核反应堆中,铀235核吸收一个中子后,可发生裂变反应生成钡()、氪()和x个中子,并放出能量,其核反应方程为
(1)其中x等于多少?
(2)已知中子的质量为m,核的质量为m1,核的质量为m2,核的质量为m3,真空中光速为c,一个铀235核发生上述裂变反应释放的核能为多少?
(3)上述裂变反应产生的中子速度太快,铀核不能“捉”住它,从而不能使反应堆中裂变反应进行下去,所以要将反应放出的中子减速。石墨、重水常用作减速剂,中子在石墨中与碳核碰撞减速,在重水中与氘核碰撞减速。假设上述碰撞均为正碰,且为弹性碰撞,并认为碰撞前碳核和氘核都是静止的,碰撞模型可简化为如图所示,其中1代表中子,质量为m,碰前速度为v;2代表碳核或氘核,质量用M表示(其中碳核质量M1=12m,氘核质量M2=2m),碰前速度为0.通过计算说明,仅从一次碰撞角度考虑,用石墨、重水做减速剂,那种减速效果更好?
【答案】(1) 3;(2);(3)重水
【解析】
【详解】(1)根据
根据质量数守恒
解得
(2)核反应的质量亏损
根据爱因斯坦质能方程可得
(3)设碰后中子的速度为、碳核或氘核的速度为,由于碰撞为正碰,且为弹性
碰撞,所以有
解得
碳核质量M1=12m,代入可得,中子与碳核碰后
氘核质量M2=2m,代入可得,中子与氘核碰后
其中“-”表示与碰前的速度相反,由于
可知用重水做减速剂减速效果更好