2019-2020学年度高二下学期修远、淮北、洪翔联考物理试卷一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错或不答的得0分。）1.物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（ ）A.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构B.粒子散射实验表明电荷是量子化的C.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的D.氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的【答案】D【解析】【详解】A．电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构，但不能说明原子具有核式结构，故A错误；B．α粒子散射实验的重要发现是原子的核式结构，而不是电荷的量子化，故B错误；C．密立根油滴实验测出了电子的电荷量，发现了电荷量的量子化，不能说明核外电子的轨道是不连续的，故C错误；D．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说基础上引进了量子理论提出来的，故D正确。故选D。2.关于固体和液体，下列说法正确的是（ ）A.毛细现象是指液体在细管中上升的现象B.晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，温度不变C.由棒状分子、碟状分子和平板状分子组成的物质容易具有液晶态D.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点【答案】C【解析】【详解】A．发生毛细现象时，浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，故A错误；B．晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，但晶体温度不变，非晶体温度升高，故B错误；-16-
C．棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质虽并不都是呈液晶态，但容易具有液晶态，故C正确；D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D错误。故选C。3.下列说法中，正确的是（ ）A.变化的磁场一定产生变化的电场B.LC振荡回路电容C增加时，振荡频率减小C.机械波能在空气中传播，但不能在液体和固体中传播D.在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长【答案】B【解析】【详解】A．均匀变化的磁场产生稳定的电场，故A错误；B．根据可知，LC振荡回路电容C增加时，振荡频率减小，故B正确；C．机械波能在空气中传播，也能在液体和固体中传播，故C错误；D．介质中的质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，在一个周期内，机械波在介质中传播的距离为一个波长，故D错误。故选B。4.现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是A.B.C.D.【答案】B【解析】-16-
【详解】根据气体定律，空气等温压缩过程中，即压强与体积成反比，压强与体积的倒数成正比．A．图线不过原点．故A不符合题意．BD．图线是过原点的倾斜直线．故B符合题意，D不符合题意．C．压强与体积的倒数成反比．故C不符合题意．5.我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ）A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D.甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功【答案】B【解析】【详解】A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误．B．设甲乙两运动员的质量分别为、，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是，．根据题意整个交接棒过程动量守恒：可以解得：，即B选项正确；CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，CD选项错误．-16-
【点睛】本题主要考察能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论．6.某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速率分布图象如图甲所示，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率；而黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了T1、T2两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系。下列说法正确的是（ ）A.图甲中T1>T2B.图乙中T1<T2C.图甲中温度升高，所有分子的速率都增大D.图乙中温度升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动【答案】D【解析】【详解】AC．由图甲可知，温度为T2的图线中速率大分子占据的比例较大，则说明其对应的平均动能较大，故T2对应的温度较高，T1＜T2；温度升高使得气体分子的平均速率增大，不一定每一个气体分子的速率都增大，故AC错误；BD．由图乙可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，则T1>T2，故B错误，D正确。故选D。7.如图所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（ ）A.振动周期为5s，振幅为8cmB.从第1s末到第2s末振子在做加速运动-16-
C.第2s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值D.第3s末振子的速度为负向的最大值【答案】C【解析】【详解】A．振动周期为4s，振幅为8cm，A错误；B．从振动图像可知，从第1s末到第2s末振子在做减速运动，B错误；C．第2s末振子恰好位于负的最大位移处，速度为零，加速度为正向的最大值，C正确；D．第3s末振子速度为正向的最大值，D错误。故选C。8.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠。下列说法正确的是（ ）A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B.由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小C.从n=3跃迁到n=1发出的光子照射金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eVD.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长短【答案】C【解析】【详解】A．根据数学组合公式可知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，故A错误；B．从n=4跃迁到n=3，能级差最小，则辐射的光子频率最小，故B错误；C．据能级跃迁公式根据爱因斯坦光电效应方程得-16-
故C正确；D．从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级的能量小，光子的频率小，其辐射出电磁波的波长长，故D错误。故选C。二、多项选择题（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，至少有两个选项正确，全部选对的得4分，漏选得2分，选错或不答的得0分。）9.下列说法正确的有________．A.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理B.较弱声音也可以震碎玻璃杯，是因为玻璃杯和声波发生了共振C.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大D.鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小【答案】BC【解析】【详解】A、全息照片的拍摄利用了光的干干涉原理，A错误B、玻璃杯也在振动，有其固有振动频率，当声波频率和玻璃杯振动的固有频率相同时，发生共振，可以震碎玻璃杯，B正确C、光导纤维丝利用了光的全反射，而全反射的发生必须是从光密介质到光疏介质，所以其内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，C正确D、根据多普勒效应可知，鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，D错误10.下列说法正确的是（ ）A.液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离B.一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，对外做功，分子平均动能增大C.理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的D.改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能【答案】AB【解析】【详解】A．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，选项A正确；-16-
B．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，对外做功，温度升高，则分子平均动能增大，选项B正确；C．理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，但是违背热力学第二定律，所以即使随着人类科学技术的进步，第二类永动机也不可能研制成功，选项C错误；D．根据热力学第二定律可知，热机的效率不能达到百分之百，即使改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终也不可能实现内能完全转化为机械能，选项D错误。故选AB。11.美国科学家WillardS．Boyle与GeorgeE．Snith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有（）A.发光二极管 B.热敏电阻 C.霍尔元件 D.干电池【答案】BC【解析】【详解】试题分析：干簧管、霍尔元件以及热敏电阻都可以做传感器，但是干电池不能做传感器，故选BC．【点睛】此题是对传感器的考查；关键是了解传感器的工作原理及其作用，并且要了解物理学史等知识．12.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则()A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增大D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大【答案】BD-16-
【解析】【详解】A.乙分子由a到c，甲对乙的分子力是引力，引力方向与速度方向相同，分子力对乙一直做正功，则乙分子一直做加速运动，故A错误；B.乙分子由a到c受到的是引力，c到d受到的斥力，所以乙分子先加速后减速，所以在c时速度最大，故B正确；C.乙分子由a到b的过程，分子力对乙一直做正功，两分子间的分子势能一直减小，故C错误；D.乙分子由b到d的过程，分子力先是引力后是斥力，先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增加，故D正确．故选BD13.如图甲，介质中两个质点A和B的平衡位置距波源O的距离分别为1m和5m。图乙是波源做简谐运动的振动图像。波源振动形成的机械横波可沿图甲中x轴传播。已知t=5s时刻，A质点第一次运动到y轴负方向最大位移处。下列判断正确的是（ ）A.A质点的起振方向向上B.该列机械波的波速为0.2m/sC.该列机械波的波长为2mD.t=11.5s时刻，B质点的速度方向沿y轴正方向【答案】AC【解析】【详解】A．由波源的振动图像知，波源起振的方向为向上，则质点的起振方向向上，故A正确；B．由波源的振动图像知，s，已知s时刻，质点第一次运动到轴负方向最大位移处，可知机械横波从点传到质点的时间是2s，则该列机械波的波速m/s=0.5m/s-16-
故B错误；C．该列机械波的波长m=m故C正确；D．由题设条件知，振动从点传到质点的时间是s=10ss时刻，质点已振动了1.5s，因s，所以质点在s时刻向下振动，因此质点的速度方向沿轴负方向，故D错误。故选AC。14.某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则( )A.电感L1的作用是通高频B.电容C2的作用是通高频C.扬声器甲用于输出高频成分D.扬声器乙用于输出高频成分【答案】BD【解析】【详解】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，，频率越高阻碍作用越大，对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频，所以A错误；电容对交流电的阻碍作用，频率越高阻碍作用越小，所以是通高频阻低频，故BD正确；C错误．【点睛】本题主要考查电感、电容对交流电的阻碍作用，即感抗、容抗的大小与什么因素有关，记住这个问题不难解决．三、填空题（本题共2小题，每空2分，共计16分，把答案填在答题纸相应的横线上）15.-16-
在所有能源中核能具有能量密度大、区域适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能．核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能．核反应方程式是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为________，a＝________．以mU、mBa、mKr分别表示、、的质量，mn、mp分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的光速，则在上述核反应过程中放出的核能ΔE＝________________________．【答案】(1).;(2).3;(3).;【解析】【详解】根据电荷数守恒，质量数守恒，知aX的总电荷数为0，总质量数为3，可知X为中子，a=3，该核反应质量亏损为，根据爱因斯坦质能方程知，释放的核能故本题答案为：中子，3，．【点睛】根据电荷数守恒和质量数守恒确定X的种类以及a的大小；根据爱因斯坦质能方程求出核反应过程中放出的核能．16.利用双缝干涉测定光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=_____mm，xB=_____mm；求得相邻亮纹的间距Δx为_____mm。(2)由计算式=_____（用题中所给字母表示）；求得所测单色光的波长为=_____nm。(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_____（填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】(1).11.1(2).15.6(3).0.75(4).(5).600(6).变小-16-
【解析】【详解】(1)[1]在A位置时，游标卡尺读数[2]在B位置时，游标卡尺读数[3]相邻亮纹的间距(2)[4][5]根据可得波长的计算公式代入数据可得(3)[6]根据频率越高，波长越短，条纹间距越小。四、计算题（本题共4小题，共计36分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）17.“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射．从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率．求：（i）光线进入“道威棱镜”时的折射角；（ii）通过计算判断光线能否从CD边射出．【答案】（i）γ＝30°（ii）光线到达CD边时入射角θ＝75°>C-16-
，要发生全反射，光线不能从CD边射出．【解析】【详解】（i）由折射定律得：解得光线进入“道威棱镜”时的折射角：γ＝30°（ii）全反射临界角：解得：临界角如图所示，光线到达CD边时入射角：，要发生全反射，光线不能从CD边射出．18.一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化，问：(1)试判断气体在状态B、C的温度是否相同。(2)若气体在状态C时温度t=27℃，则气体在状态A时的温度为多少K？(3)已知从A到B的过程中，气体的内能减少了300J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少？【答案】(1)相同；(2)1200K；(3)放热1200J【解析】【详解】（1）根据-16-
因为在BC两态时的pV相等，则BC两态的温度相等；（2）根据可得（3）从A到B，外界对气体做功W=p△V=15×104×（8-2）×10-3J=900J根据热力学第一定律△U=W+Q所以Q=△U-W=-1200J故气体放热1200J19.如图所示，质量为M的木块位于光滑水平面上，木块与墙间用轻弹簧连接，开始时木块静止在A位置。现有一质量为m的子弹以水平速度v0射向木块并嵌入其中，用时不计，经过一段时间，木块第一次回到A位置，弹簧在弹性限度内。求：(1)子弹嵌入木块后二者的速度大小v；(2)此过程中墙对弹簧冲量大小I；(3)此过程中弹簧的最大弹性势能EP。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)子弹进入木块过程满足动量守恒定律，则mv0=（M+m）v-16-
解得v=(2)此过程中弹簧对木块和子弹整体的冲量等于墙对弹簧的冲量，由动量定理有I=（M+m）v-[-（M+m）v]解得I=2mv0(3)子弹和木块整体速度为零时，弹簧被压缩到最短，此时弹性势能最大，动能全部转化为弹簧的弹性势能。所以得20.如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨的倾角θ＝30°，间距d＝0.4m，定值电阻R＝0.8Ω.在导轨平面上有一长为L＝2.6m的匀强磁场区域，磁场方向垂直导轨平面，磁感应强度B＝0.5T．一根与导轨垂直放置的导体棒以初速度v0＝2m/s从上边沿进入磁场，最后以某一速度离开磁场．导体棒的质量m＝0.2kg，电阻不计．g取10m/s2.(1)求导体棒刚进入磁场时加速度的大小；(2)求题述过程中通过电阻R的电荷量；(3)若定值电阻R在此过程中产生的热量为0.5J，求导体棒离开磁场时的速度．【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】（1）导体棒刚进入磁场时，产生的感应电动势为：导体棒中的电流为：-16-
根据牛顿第二定律可得：代入数据可得：（2）电路中的平均平均感应电动势为：电路中的平均感应电流为：通过的电量：由以上方程可得：磁通量的变化量为：代入数据可得：（3）由能量的转化与守恒可得：代入数据可得：-16-
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