【物理】山西大学附属中学2019-2020学年高二下学期5月月考试题 11页

山西大学附中2019-2020学年（下）高二年级5月模块诊断 物 理 试 题 满分：100分 答题时间：90分钟 ‎ 一、单项选择题（本题共12个小题，每题3分，共36分）‎ ‎1．很多公园的水池底都装有彩灯,若已知折射率蓝红,当一细束由红、蓝两色光组成的灯光从水中斜射向空气时,关于光在水面发生的反射和折射现象,下列光路图可能正确的是( 　)‎ ‎　A. B. C. D. ‎ ‎2. 光学是物理学中一门古老科学，又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一，在现代生产、生活中有着广泛的应用．下列有关图中的应用，说法不正确的是( 　)‎ ‎　A．在图甲中，利用光的干涉原理检测物体表面的平整度 ‎　B．在图乙中，内窥镜利用了光的全反射原理 ‎　C．在图丙中，利用光的偏振原理实现电影的3D效果 ‎　D．在图丁中，超声波测速仪利用波的衍射原理测汽车速度 ‎3.根据漫画,判断下列说法正确的是( 　)‎ ‎　A.鱼看到的是人的实像,位置偏高些 　B.鱼看到的是人的虚像,位置偏低些 　C.人看到的是鱼的虚像,位置变浅了 　D.人看到的是鱼的实像,位置变浅了 ‎4. 如图是一段拉伸速度不均匀而形成的不合格光纤产品,呈圆台形.一单色光射到上边界点并射出光纤,进入真空中时,入射角为,折射角为(),则(　 )‎ ‎　A.此光纤的折射率为 　B.该单色光在光纤中的传播速度为 　C.减小单色光在点的入射角可以提高光能传输效率 　D.同一单色光在此光纤内的全反射临界角比在圆柱形光纤中大 ‎5. 如图所示,在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空的三棱镜,里面是真空的,一束白光从三棱镜的一侧,以较小的入射角射入棱镜后,经棱镜折射在光屏上可得到彩色光带,当入射角逐渐增大的过程中,屏上的彩色光带先后消失,则( 　)‎ A.红光最先消失,紫光最后消失 B.紫光最先消失,红光最后消失 C.红光最先消失,黄光最后消失 D.紫光最先消失,黄光最后消失 ‎6.下列描绘三种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( 　)‎ ‎7.如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验(　　)‎ A.只能证明光具有波动性 B.只能证明光具有粒子性 C.只能证明光能够发生衍射 D.证明光具有波粒二象性 ‎8.下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是(　　)‎ A.有的光是波，有的光是粒子 B.光子与电子是同样的一种粒子 C.光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D.大量光子的行为往往显示出粒子性 ‎9. 如图是卢瑟福的粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是(　　)‎ A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据 B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性 C.粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转 D.绝大多数的粒子发生大角度偏转 ‎10.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光。要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为(　　)‎ A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.51 Ev ‎11.目前，我国正在开展5G网络试点工作，并将于2020年进入全面5G时代。届时，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。，即第五代移动通信技术，采用3300～5000 MHz频段，相比于现有的4G(即第四代移动通信技术，1880～2635 MHz频段)技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比下列说法正确的是 (　　)‎ A.5G信号在真空中的传播速度更快 B.5G信号是横波，4G信号是纵波 C.5G信号粒子性更显著 D.5G信号更容易发生明显衍射 ‎12.一艘太空飞船静止时的长度为30 m，他以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是(　　)‎ A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 m B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c 二、多项选择题（本题共8个小题，共24分。每题有多个选项符合要求，全选对得3分，少选得2分，错选和不选得0分）‎ ‎13.抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是(　　)‎ A.这里应用的是光的衍射现象 B.这里应用的是光的干涉现象 C.如果屏上条纹间距变大，表明抽制的丝变粗 D.如果屏上条纹间距变大，表明抽制的丝变细 ‎14.一束由a、b两单色光组成的复色光以入射角由空气射到半圆形玻璃砖表面的处,是半圆的直径。两单色光组成的复色光进入玻璃后分为两束,分别为AC、AD,下列叙述正确的是(　　)‎ A.光的频率大于光的频率 B.在玻璃砖中,光的传播速度大于光的传播速度 C.将两单色光光源分别放在水中同一点,水面上被照亮的区域,光照亮的区域较大 D.用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光干涉条纹间距宽 ‎15.如图,空气中有两块材质不同、上下表面平行的透明玻璃板平行放置;一细光束从空气中以某一角度(0<<90°)入射到第一块玻璃板的上表面。下列说法正确的是(　　)‎ A.在第一块玻璃板下表面一定有出射光 B.在第二块玻璃板下表面一定没有出射光 C.第二块玻璃板下表面的出射光方向一定与入射光方向平行 D.第二块玻璃板下表面的出射光一定在入射光延长线的左侧 ‎16.现用一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是(　　)‎ A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B.入射光的频率变高，饱和光电流变大 C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 ‎17.电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30 s，造成这一现象的原因可能是(　　)‎ A. 电池用久了 B. 振荡电路中电容器的电容大了 C. 振荡电路中线圈的电感大了 D. 振荡电路中电容器的电容小了 ‎18.关于光的偏振，下列说法正确的是(　　)‎ A.自然光通过偏振片后，就得到了偏振光 B.拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰 C.所有的波都具有偏振现象 D.立体电影是应用光的偏振的一个实例 ‎19.接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有(　　)‎ A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快 B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢 C.地球上的人观测到地球上的钟较快 D.地球上的人观测到地球上的钟较慢 ‎20.我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑．米波雷达发射无线电波的波长在范围内，对该无线电波的判断正确的是( 　)‎ A. 米波的频率比厘米波频率低 B. 和机械波一样须靠介质传播 C. 同光波一样会发生反射现象 D. 不可能产生干涉和衍射现象 三、实验题（本题共3个小题，共26分）‎ ‎21.（8分）　利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行。正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图1所示。‎ ‎　(1)此玻璃的折射率计算式为=__________(用图中的表示)。 ‎ ‎　(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减少误差,应选用宽度_　　　(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。 ‎ ‎　(3)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后,不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许,如图2所示。则他测出的折射率将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 ‎ ‎　(4)乙同学在画界面时,不小心将两界面间距画得比玻璃砖宽度大些,如图3所示,则他测得的折射率__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 ‎ ‎22.（6分）　某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源正常发光;调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:‎ ‎　(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数,该同学可__________; ‎ ‎　A.将单缝向双缝靠近 　B.将屏向靠近双缝的方向移动 ‎　C.将屏向远离双缝的方向移动 　D.使用间距更小的双缝 ‎　(2)若双缝的间距为,屏与双缝间的距离为,测得第1条暗条纹到第条暗条纹之间的距离为,则单色光的波长=__________; ‎ ‎　(3)某次测量时,选用的双缝的间距为0.300 mm,测得屏与双缝间的距离为1.20 m,第1条暗条纹到第4条暗条纹之间的距离为7.56 mm。则所测单色光的波长为_____　nm(结果保留3位有效数字)。 ‎ ‎23.(12分)　用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示。已知普朗克常量 ‎　(1)图甲中电极为光电管的_________(填“阴极”或“阳极”)； ‎ ‎　(2)要观察饱和电流，电源正负极的情况是___________；要观察遏止电压，电源正负极的情况是___________。(均选填“左正右负”或“左负右正”) ‎ ‎　(3)实验中测得铷的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率=_________Hz，逸出功=_________J(保留3位有效数字)； ‎ ‎　(4)如果实验中入射光的频率=7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能=_________J(保留3位有效数字)。 ‎ 四、计算题（本题共2个小题，共14分）‎ ‎24.(8分)　如图所示,有一玻璃圆柱体,横截面半径为,长为。一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的点,与玻璃圆柱体左端面距离,点光源向各个方向发射单色光,其中从圆柱体左端面中央半径为圆面内射入的光线恰好不会从圆柱体侧面射出。光速为。求:‎ ‎　(1)玻璃对该单色光的折射率。‎ ‎　(2)该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间。‎ ‎25.（６分）　一个原来静止的电子，经过电压加速后它的动能是多少？质量改变了百分之几？速度是多大？已知电子的静止质量为。(最后一问中结果保留2位有效数字)‎ ‎【参考答案】‎ 一、单项选择题（本题共12个小题，每题3分，共36分）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ C D C B B B D C A A C B 二、多项选择题（本题共8个小题，共24分。每题有多个选项符合要求，全选对得3分，少选得2分，错选和不选得0分）‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ AD AB ACD AC BC ABD AC AC 三、实验题（本题共3个小题，共26分）‎ ‎21.（每空２分，共８分）‎ 答案:(1) (2)大　 (3)不变　 (4)偏小 ‎【解析】(1)玻璃的折射率为:==。‎ ‎(2)为了减少误差,应选用宽度大的玻璃砖来测量。‎ ‎(3)如图甲所示,光线1表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图,而光线2是作图时所采用的光路图,通过比较发现,入射角和折射角没有变化,则由折射定律=得知,测得的折射率将不变。‎ ‎(4)如图乙所示,光线3表示两界面、间距实际宽度的光路图,而光线4表示作图时所采用的光路图,可见,入射角没有变化,折射角的测量值偏大,则由得,折射率测量值偏小。‎ ‎22．(每空２分，共６分）‎ 答案:(1)B　(2)　(3)630‎ ‎【解析】(1)选B。Δx=,因Δx越小,目镜中观察到的条纹数越多,将单缝向双缝靠近,对条纹个数无影响,A错误;如l 减小,则条纹个数增多,B正确,C错误;若d减小,则条纹个数减少,D错误。(2)相邻两条暗条纹之间的距离是,由公式得,所以。(3)把各数据代入波长公式,有:λ= m=6.30×10-7 m=630 nm。‎ ‎23．(每空２分，共12分）‎ 答案：(1)阳极。　(2)左正右负，　左负右正。‎ ‎(3)5.15(5.12～5.18均可)×1014， 3.41(3.39～3.43均可)×10-19‎ ‎(4)1.23(1.21～1.25均可)×10-19‎ ‎【解析】(1)由光电管的结构可知A板为正极，即为阳极。‎ ‎(2)观察饱和电流，加正向电压，光电子加速，则电源正负极的情况是左正右负；要观察遏止电压，加反向电压，光电子减速，则电源正负极的情况是左负右正；‎ ‎(3)由Ekm=hν-W0和eUc=Ekm得：eUc=hν-W0，因此当遏止电压为零时，hνc=W0，根据图象可知，铷的截止频率νc=5.15×1014 Hz；根据hνc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.63×10-34×5.15×1014 J=3.41×10-19 J；‎ ‎(4)Ek=hν-W0=6.63×10-34×7.00×1014 J-3.41×10-19 J=1.23×10-19 J。‎ 四、计算题（本题2个小题，共14分）‎ ‎24.(8分）‎ 答案:(1)　(2)6×10-9 s ‎【解析】‎ ‎(1)由题意可知,光线AB从圆柱体左端面射入,在柱体侧面发生全反射,作出光路图:‎ ‎ ……1分 ‎, ……２分 ‎ ……1分 得 ……1分 ‎(2)折射光BD在玻璃圆柱体内传播路程最长,传播时间最长。‎ 最长路程为 ……１分 又因为光在玻璃中传播的速度 ……１分 则该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间 ‎ ……１分 ‎25.(6分)‎ 答案：　　，　　　，‎ ‎【解析】由动能定理得： 　……2分 由　， 　　……2分 有　 　　　……1分 上述结果表明：加速后电子的运动还属低速的范畴，因此可用进行有关计算，有= ……１分