2019春福建省福州一中高二(下)期末物理试卷(解析版)

第1页，共16页2019春福建省福州一中高二（下）期末物理试卷一、单选题（本大题共12小题，共38.0分）1.关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）A.汤姆逊利用阴极射线管发现了质子B.居里夫妇发现轴的天然放射现象C.查德威克预言中子存在,并通过𝛼粒子轰击铍核时发现中子D.卢瑟福进行𝛼粒子散射实验并提出原子的核式结构模型2.下列关于波的叙述中正确的是（）A.光的偏振现象表明光是一种横波B.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫光改为红光,则条纹间距不变C.一束白光经光密三棱镜折射发生色散时,红光的偏折角最大D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度3.如图所示为氢原子能级结构图，下列说法正确的是（）A.欲使处于基态的氢原子激发,用11eV的光子照射B.欲使处于基态的氢原子激发,用11eV的电子碰撞C.一群处于𝑛=4激发态的氢原子向低能级跃迁可能释放12种频率的光D.一个处于𝑛=5激发态的氢原子向低能级跃迁可能释放5种频率的光4.如图所示，横波1沿BP方向传播，B点的振动图象如图甲所示，横波2沿CP方向传播，C点的振动图象如图乙所示，P与B相距40cm，P与C相距50cm，波速都为20cm/s，两横波在P处相遇，两横波振动方向相同，P点振幅为（）A.70cmB.50cmC.10cmD.35cm5.如图，放射性元素镭衰变过程中释放αβγ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法中正确的是（）A.①表示𝛾射线,③表示𝛼射线B.②表示𝛽射线,③表示𝛼射线C.④表示𝛼射线,⑤表示𝛾射线D.⑤表示𝛽射线,⑥表示𝛼射线6.△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示。由此可知（）A.棱镜内a光的传播速度比b光的小B.棱镜对a光的折射率比对b光的折射率大C.a光的频率比b光的高D.a光的波长比b光的长7.如图所示，A、B两物体质量分别为mA、mB，且mA＞mB，置于光滑水平面上，相距较远。将两个大小均为F的力，同时分别作用在A、B上经过相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（）A.停止运动B.向左运动C.向右运动D.运动方向不能确定第2页，共16页8.原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1＞λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将（）A.辐射波长为𝜆1−𝜆2的光子B.吸收波长为𝜆1−𝜆2的光子C.辐射波长为𝜆1𝜆2𝜆1−𝜆2的光子D.吸收波长为𝜆1𝜆2𝜆1−𝜆2的光子9.氘核和氚核聚变的核反应方程为12𝐻+13𝐻→24𝐻𝑒+01𝑛，已知13𝐻的比结合能是2.78MeV，12𝐻的比结合能是1.09MeV，24𝐻𝑒的比结合能是7.03MeV，则（）A.该核反应释放17.6𝑀𝑒𝑉能量B.该核反应释放3.16𝑀𝑒𝑉能量C.该核反应吸收176MeV能量D.该核反应吸收3.16MeV能量10.研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是（）A.B.C.D.11.两个氘核以相等的动能Ek对心碰撞发生核聚变，核反应方程为12H+12H→23He+01n，其中氘核的质量为m1，氦核的质量为m2，中子的质量为m3．假设核反应释放的核能E全部转化为动能，下列说法正确的是（）A.核反应后氮核与中子的动量相同B.该核反应释放的能量为𝐸=(𝑚1−𝑚2−𝑚3)𝑐2C.核反应后氮核的动能为𝐸+2𝐸𝑘4D.核反应后中子的动能为𝐸+𝐸𝑘412.如图所示，两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内，两静止小球m1、m2分别穿在两杆上，两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧，现给小球m2一个水平向右的初速度v0．如果两杆足够长，则在此后的运动过程中（）A.𝑚1、𝑚2组成的系统机械能守恒B.当𝑚1的速度达到最大时,𝑚2同速度最小C.𝑚1、𝑚2组成的系统动量守恒D.弹簧最长时,其弹性势能为12𝑚2𝑣02二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）13.一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如图所示。下列描述该波的图象可能正确的是（）第3页，共16页A.B.C.D.14.水平气垫导轨上，一个质量为lkg的滑块A，以初速度为4m/s撞上另一个质量为2kg处于静止状态的滑块B，碰后瞬间A、B的速度分别为vA和vB，动量分别为PA和PB，动能分别为EA和EB，则下列情况中有可能出现的是（）A.𝑣𝐴=𝑙𝑚/𝑠,𝑣𝐵=1.5𝑚/𝑠B.𝑣𝐴=−2𝑚/𝑠,𝑣𝐵=3𝑚/𝑠C.𝐸𝐾𝐴=0.5𝐽,𝐸𝐾𝐵=6.25𝐽D.𝑃𝐴=2𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠,𝑃𝐵=2𝑘𝑔⋅𝑚/𝑠15.如图所示是用光照射某种金属时，逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知（）A.该金属的截止频率为4.27×1014𝐻𝑧B.该金属的截止频率为5.50×1014𝐻𝑧C.该金属的逸出功为0.5𝑒𝑉D.该图线的斜率表示普朗克常量三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）16.在“测玻璃的折射率”实验中：（1）为取得较好的实验效果，下列操作正确的是______A．必须选用上下表面平行的玻璃砖；B．选择的入射角应尽量小些；C．大头针应垂直地插在纸面上；D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些。（2）某同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO′延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图甲所示，若他测得AB=7.5cm，CD=5cm，则可求出玻璃的折射率n=______。17.（3）有甲、乙两位同学第4页，共16页在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图乙①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以aa′、bb′为界面画光路图。则甲、乙两位同学测得的折射率与真实值相比分别是______和______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。18.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，如图所示，并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。接通电源使光源正常工作。（1）M、N、P三个光学元件依次为______A．滤光片、单缝片、双缝片B．滤光片、双缝片、单缝片C．偏振片、单缝片、双缝片D．双缝片、偏振片、单缝片（2）对于某种单色光，为增加相邻亮条纹（暗条纹）间的距离，可采取的方法有______A．减小双缝间距离B．增大单缝间距离C．减小透镜与光源的距离D．增大双缝到屏的距离（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图甲所示，图中的数字是该同学给各暗条纹的编号，此时图乙中游标卡尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图丙所示，此时图丁中游标卡尺上的读数x2=______mm；（4）利用上述测量结果，经计算可得两个相邻亮条纹（或暗条纹间）的距离△x，进而计算得到这种色光的波长λ=______nm。（5）一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图所示。若要使两者对齐，该同学应如何调节______A．仅左右转动透镜B．仅旋转滤光片C．仅拨动拨杆D．仅旋转测量头四、计算题（本大题共3小题，共32.0分）19.从M、N两点产生的两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴向正方向和负方向传播，振幅均为A=20cm。t=0时两列波刚好都传播到坐标原点，波的图象如图所示，x=1m的质点P的位移为10cm，再经△t=0.01s坐标原点的位移第一次变为40cm，求（1）波的传播速度和波源的振动频率。（2）之后M、N两点之间所有振动减弱点的位置坐标。第5页，共16页20.如图所示，一束宽度为2R的平行单色光垂直射到半径为R的透明半圆柱体的平面上，在半圆柱体后方的竖直光屏MN上形成宽度为2R的光带。图中O为半圆柱体截面的圆心，轴线OA垂直于光屏，己知从B点射入的光线在射出圆柱体时，光线偏离原方向的角度为15°，OB=𝑅2，求（1）半圆柱体的折射率n：（2）O点到光屏MN的距离。21.如图所示，质量为m=3kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R=0.15m的四分之一圆弧，圆心O在B点正上方，其他部分水平，在滑道右侧固定一轻弹簧，滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。质量为m2=3kg的物体2（可视为质点）放在滑道上的B点，现让质量为m1=1kg的物体（可视为质点）自A点上方R处由静止释放。两物体在滑道上的C点相碰后粘在一起（g=10m/s2），求：（1）物体1第一次到达B点时的速度大小；（2）B点和C点之间的距离；（3）若CD=0.06m，两物体与滑道CD部分间的动摩擦因数都为μ=0.15，两物体最后一次压缩弹簧时，求弹簧的最大弹性势能的大小。五、简答题（本大题共1小题，共8.0分）第6页，共16页22.质量为m的弹性滑块放在质量也为m的直角盒内，可以做无摩擦运动。长度为L的盒子放在涂有一层薄油的桌子上，盒子与桌面间的动摩擦力仅取决于盒子沿桌面运动的速度，大小为f=-γv（其中γ已知）。开始时刻盒子静止，而滑块靠在盒子的左壁上并且具有速度v0，方向向右。若盒子和滑块都停止运动时滑块并未靠在盒子边缘，问滑块和盒子发生多少次碰撞？（盒子长度比滑块大很多，且所有碰撞都为弹性碰撞）第7页，共16页答案和解析1.【答案】D【解析】解：A、汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，故A错误；B、贝克勒尔发现轴的天然放射现象，故B错误；C、卢瑟福预言了中子，查德威克通过α粒子轰击铍核实验发现了中子，故C错误；D、卢瑟福通过a粒子散射实验，提出原子的核式结构模型，认为原子是由原子核和核外电子组成的，故D正确；故选：D。本题是物理学史问题，根据汤姆逊、贝克勒尔、查德威克、卢瑟福等人对物理学发展的贡献进行解。本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。2.【答案】A【解析】解：A、光的偏振现象说明光振动的方向与传播的方向垂直，是横波。故A正确；B、在光的双缝干涉实验中，根据条纹的宽度公式：△𝑥=𝐿𝑑⋅𝜆可知，若仅将入射光由紫光改为红光，条纹间距一定变大。故B错误；C、红色光的折射率小，可知当一束白光经光密三棱镜折射发生色散时，红光的偏折角最小。故C错误；D、拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以消除玻璃反射的偏振光。故D错误。故选：A。偏振是横波特有的现象；根据条纹的宽度公式判断；折射率小的红色光经过三棱镜后的偏折角小；偏振片可以消除偏振光。该题考查临界角与折射率的关系、双方干涉条纹、以及光的偏转的知识点，属于对基础知识的考查，在学习的过程中多加积累即可。3.【答案】B【解析】解：A、处于基态的氢原子若吸收11eV的光子，则能量值变为：-13.6+11=-2.6eV．由于氢原子没有该能级，可知处于基态的氢原子不能吸收11eV的光子。故A错误；B、处于基态的氢原子可以与电子碰撞后吸收电子的一部分的能量，所以处于基态的氢原子，用11eV的电子碰撞时可以吸收10.2eV的能量跃迁到n=2能级。故B正确；C、一群处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁可能释放𝐶42=6种频率的光。故C错误；D、一个处于n=5激发态的氢原子向低能级跃迁最多可能释放4种频率的光，对