江苏省南京市六校联合体2017-2018学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

南京市六校联合体高二期末考试物理试题一、单项选择题：（本题共4小题，每小题3分，共12分，每小题只有一个选项符合题意）1. 下列说法中不符合物理史实的是（ ）A. 汤姆孙提出了原子的“西瓜模型”B. 粒子的散射实验表明原子核具有复杂结构C. 玻尔第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律D. 密立根通过著名的“油滴实验”精确测定了电子电荷【答案】B【解析】汤姆孙提出了原子的“西瓜模型”，A正确；粒子散射实验表明，原子具有核式结构，卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释粒子的散射实验事实，B错误；玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱特征，C正确；密立根著名的“油滴实验”精确测定了电子的电荷量，D正确2. 下列叙述中正确的是（ ）A. 随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动B. 根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则电子的轨道半径越小，能量越小C. 射线是高速电子流，能穿越几毫米厚的铝板D. 光电效应和康普顿效应显示了光的粒子性【答案】D【解析】黑体辐射规律：温度越高，波长越短，辐射强度越强，即辐射强度的极大值向波长小、频率大的方向移动，A错误；在氢原子中，量子数n越大，轨道半径越大，原子的能量越大，B错误；射线是光子，射线是高速电子流，C错误；光电效应和康普顿效应显示了光的粒子性，D正确3. 用波长为的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为已知普朗克常量为h，真空中的光速为c，能使锌产生光电效应的单色光的最大波长为（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】根据光电效应方程：可得，解得，根据逸出功，得：，A正确【点睛】根据光电效应方程：，和逸出功直接进行求解即可，本题考查知识点简单，但是学生在学习中要牢记公式以及物理量之间的关系，同时注意逸出功计算时的单位，及运算的准确性4. 如图，交流电源的电动势有效值与直流电源的电动势相等，两电源的内阻均可忽略，三个灯泡是完全相同的，分别与定值电阻、电感器和电容器相接当S接1时三个灯泡的亮度相同，那么S接2时 （ ）A. 三个灯泡亮度相同B. 甲灯比乙灯亮，丙灯不亮C. 甲灯比乙灯暗，丙灯不亮D. 甲灯和乙灯亮度相同，丙灯不亮【答案】C【解析】试题分析：根据电容器具有通交隔直的特性，电感有通直阻交的特性，而交流对电阻R没有影响根据电感和电容的特性进行判断当单刀双掷开关S接1时，即为交流，三个灯亮度相同，说明电感L的感抗与电阻R相同，当S接2时，电感L没有感抗，电容器具有隔断直流的作用，而交流与直流对电阻R没有影响，所以丙灯不亮，灯甲亮度不变，乙灯亮度增加，即甲灯比乙灯暗，故C正确二、多项选择题：(共3小题，每小题4分，选对部分得2分，多选或错选不得分，共12分)5. 氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一下列说法正确的是（ ）A. 氡222衰变成钋218，其衰变方程为B. 氡222衰变成钋218，其衰变方程为C. 已知氡222的半衰期是3.8天，经过19天32g的衰变后还剩1gD. 已知氡222的半衰期是3.8天，经过15.2天32g的衰变后还剩1g【答案】BC【解析】根据质量数和电荷数守恒可得该衰变方程为，A错误B正确；根据可得，解得，故t=19天，C正确D错误【点睛】根据电荷数守恒、质量数守恒确定衰败的产物经过一个半衰期有半数发生衰变，根据确定衰变的次数，从而确定经历的天数6. 如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成电流如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转下列说法正确的是（ ）A. a光的波长一定小于b光的波长B. 只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大C. 只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大D. 用单色光a照射阴极K，当电源的正、负极对调时，电流表的读数可能减为零【答案】ABD【解析】用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知，由知a光的波长小于b光的波长，A正确；只增加a光的强度，即增加了光子的个数，则产生的光电子数目增多，光电流增大，使通过电流表的电流增大，B正确；根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率有关与强度无关，故只增加a光的强度逸出的电子最大初动能不变，C错误；当正负极对调后，形成反向电场，光子在电场中做减速运动，若，则光电子无法到达阳极A，电流表示数为0，D正确7. 如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压有效值为U1且保持不变，输入功率为P1，输出功率为P2，输出电压有效值为U2，各交流电表均为理想电表当滑动变阻器R的滑动头向下移动时（ ）A. 灯L变亮B. 各个电表读数均变大C. 因为U1及原副线圈匝数比不变，所以U2不变D. P1变大，且始终有P1= P2【答案】CD【解析】理想变压器的输出的电压有输入电压和电压比决定，输入电压不变，所以输出电压也不会变，输入功率和输出功率始终相等，当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，滑动变阻器的电阻减小，总电路的电阻减小，所以总电路的电流会变大，消耗的功率将变大，即变大，上的电压变大，所以灯L的电压变小，电压表的示数变小，所以灯L变暗，由于总的电流变大，灯L的电流变小，所以电流表的示数将变大，CD正确【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法三、填空题：（共3小题，每空2分，共12分请将解答填写在答题卡相应的位置）8. 氦原子的一个核外电子被电离，形成类氢结构的氦离子如图所示氦离子能级的示意图现有一群氦离子处于n=3能级，当它们跃迁时最多能辐射出_ 种能量的光子，辐射出的光子中能量的最大值为_eV【答案】 (1). 3 (2). 48.4【解析】根据可知一群氦离子处于n=3能级，当它们跃迁时最多能辐射出3种能量的光子；从n=3跃迁到n=1时辐射的光子能量最大，故9. 已知氢原子的基态能量为E1(E10为斥力，Fr0阶段，乙分子做加速运动C. 当乙分子到达r0位置时，其加速度最大D. 在rr0阶段，两分子的势能一直减小【答案】BD【解析】a点处分子力表现了引力，故乙分子将加速运动，到达时，分子合力为零，加速度为零，速度最大，在过程中，分子力做正功，分子势能减小，之后分子力表现为斥力，乙分子做减速运动，故BD正确20. 如图所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。气缸内封闭了一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（ ）A. 气体的内能不变B. 气缸内分子平均动能增大C. 气缸内气体分子密度增大D. 气体从外界吸收热量【答案】AC【解析】金属气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内封闭气体温度与环境温度相同，向活塞上倒一定质量的沙土时气体等温度压缩，温度不变，气体的内能不变而气缸内封闭气体被压缩，体积减小，外界对气体做功，根据可知，即放热，A正确D错误；温度不变，则气缸内分子平均动能保持不变，B错误；气缸内封闭气体被压缩，体积减小，而质量不变，则气缸内气体分子密度增大，C正确三、填空题：（本题共3道题，每空2分，共12分）21. 如图所示，在气缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同把气缸和活塞固定，使气缸内气体升高到一定的温度，气体吸收的热量为Q1，在这一过程中，气体经历了_过程，（选填“等温”“等压”或“等容”）如果让活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦、不漏气），也使气缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，则Q1_Q2（选填“大于”“等于”或“小于”）【答案】 (1). 等容 (2). 小于【解析】缸和活塞固定时，气体体积不变，故做等容变化；对一定量的气体内能由温度决定，两种情况下气体温度变化情况相同，气体内能变化量相等，即；第一种情况，气缸与活塞都固定不动，气体体积不变，气体不做功，W1=0；第二种情况，活塞自由移动，气体体积增大，气体对外做功，W20，由热力学第一定律：，可知：【点睛】气体体积不变，气体不做功，气体体积变大时气体对外做功；对一定量的理想气体内能由温度决定，温度变化量相同，物体内能变化相同；应用热力学第一定律即可解题22. 一定质量的理想气体开始处于状态A，由过程AB到达状态B，后又经过过程BC到达状态C，如图所示已知气体在状态A时的压强、体积和温度分别为2105Pa、3L和300K在状态B时的温度为100K，体积为_；在状态C时的温度为250K，气体在状态A的压强pA与状态C的压强pC之比_【答案】 (1). 1L (2). 25【解析】AB直线过原点，故AB过程为等压变化，故有，即，解得；从B到C为等容变化，故，故23. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，每5000mL油酸酒精溶液中有纯油酸3mL用注射器测得100滴油酸酒精溶液为1mL，1滴这样的溶液中含有纯油酸_ mL将这1滴溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓如图所示，正方形小方格的边长为1cm，由此估算出油酸分子的直径为_ m（结果均保留一位有效数字）【答案】 (1). 610-6 (2). 510-10【解析】1mL油酸酒精溶液中有纯油酸，而100滴油酸溶液的体积为1mL，故1滴这样的溶液中含有纯油酸，面积超过正方形一半的正方形的个数为120个，故油膜的面积油酸分子的直径【点睛】采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由求分子直径四、计算题：（本题共1道题，满分8分解答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）24. 如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0105Pa，经历ABCA的过程，已知在CA过程中，外界对气体做功138.6J求：（1）该气体在AB过程中对外界所做的功；（2）该气体在整个过程中从外界吸收的热量【答案】（1）200J（2）61.4J【解析】（1）AB过程，气体等压膨胀对外界做功（2）BC过程，气体等容变化，不对外做功，外界也不对气体做功，ABCA全过程，W=-200J+138.6J=-61.4J，负号表示气体对外界做功，由热力学第一定律得，Q=-W=61.4J一、单项选择题：（本题共4小题，每小题3分，共12分，每小题只有一个选项符合题意）25. 一质点作简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知：在t=4s时，质点的（ ）A. 速度为零，加速度为负的最大值B. 速度为负的最大值，加速度为零C. 速度为零，加速度为正的最大值D. 速度为正的最大值，加速度为零【答案】A【解析】从图中可知，在t=4s时，质点的位移为正向最大，质点的速度为零，由知，质点的加速度方向总是与位移方向相反，大小与位移大小成正比，则加速度为负向最大，A正确26. a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示下列说法正确的是（ ）A. a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B. 该玻璃对a光的折射率较小C. b光的光子能量较小D. b光在该玻璃中传播的速度较大【答案】B【解析】试题分析：从玻璃射入空气中会发生全反射现象，由光路图可知， a 、b 光入射角相同，在分界面上a光发生反射及折射，而b 光发生全反射，因此a 光的折射率小于b 光折射率，故B 正确； a光折射率小，因此a 光发生全反射的临界角大，故A 错误；b 光折射率大，则b 光在玻璃中的传播速度小， b 光的波长小， b 光的光子能量大，故C、D 均错误。考点：折射率，临界角，光子的能量。27. 一列简谐横波沿x轴负方向传播，在x=0和x=0.6m处的两个质点A、B的振动图象如图所示已知该波的波长大于0.6m，则波速和波长分别是（ ）A. 6m/s 2.4m B. 2m/s 0.8mC. 6m/s 0.8m D. 2m/s 2.4m【答案】A【解析】从图中可知周期为；因为波长大于0.6m，即从B到A的传播时间小于0.4s，故从B到A的时间为0.1s，故传播速度为，波长，A正确【点睛】本题也可以同一时刻两个质点的状态关系，分析两个质点间的距离与波长的关系，从而得到波长的通项，再得到波长的特殊值28. 以下各种说法中，正确的是（ ）A. 一单摆做简谐运动，小球相继两次通过同一位置时的速度必相同B. 波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高C. 红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振D. 雷达是利用声波的反射来测定物体的位置【答案】C【解析】作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度，而速度有两种方向，可能不同，A错误；波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，而波源的发射频率不变，B错误；红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振，C正确；雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，D错误二、多项选择题：(每小题4分,选对部分得2分，多选或错选不得分，共8分)29. 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慢B. 飞船上的人观测到飞船上的钟较快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【答案】BC【解析】飞船上的人是以飞船为参考系，故地球是高速运动的，根据爱因斯坦质能方程的运动延时效应，飞船上的人观测到地球上的钟较慢，即飞船上的人观测到飞船上的钟较快，A错误B正确；地球上的人以地球为参考系，认为飞船高速运动，同样根据爱因斯坦质能方程的运动延时效应，飞船上的钟较慢，故地球上的人观测到地球上的钟较快，C正确D错误30. 某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示他按正确的方法插了大头针a、b、c、d则下列说法中正确的是（ ）A. 实验中，入射角应适当大些B. 该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和cC. 若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D. 该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率【答案】AB【解析】为了减小角度测量的相对误差，入射角应适当大一些。但不能太大，否则出射光线太弱，A正确；该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和c，由此确定出射光线的方向，B正确；由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，C错误；该实验方法的原理是折射定律，也能用来测量其他透明介质的折射率，D错误三、填空题：（本题共3道题，每空2分，共12分）31. 某同学在暑假一次旅行中发现一个奇怪的现象：他戴着某种墨镜用手机拍照，手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，而旁边的小伙伴却说手机屏是亮着的这是光的_现象，该现象说明光是_ (选填“横波”或“纵波”)【答案】 (1). 偏振 (2). 横波【解析】这位同学手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，说明光不能透过，这是光的偏振现象，该现象说明光是横波32. 在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现_（选填“亮 ”或“暗”）条纹A、B两点分别为第2条和第6条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为_【答案】 (1). 亮 (2). 【解析】两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹；A、B两点分别为第2条和第6条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则相邻条纹间距为，根知，激光的波长为；【点睛】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹根据判断条纹间距的变化33. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，在t=0时刻波源开始振动，在t=3s时刻的波形如图所示，则该波沿x方向传播的速度为_，7s内x=1m处质点运动的路程为_【答案】 (1). 1m/s (2). 60cm【解析】从图中可知，t=0时刻波源开始振动，到t=3s时，波向前传播了波长的距离，故经历的时间，解得T=4s，故波速；波从波源传播到x=1m处所需的时间为，之后的6s，振动了周期，所以路程为四、计算题：（本题共1道题，满分8分解答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）34. 如图所示，直角玻璃三棱镜ABC置于空气中，棱镜的折射率为n=，A=60一细光束从AC的中点D垂直于AC面入射，AD=a求：（1）光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射入空气时的折射角；（2）光从进入棱镜到它第一次从棱镜中射出所经历的时间(光在真空中的传播速度为c)【答案】（1）45（2）【解析】试题分析：光路如图所示i1=600，设玻璃对空气的临界角为C，则：，C=450，i1450，发生全反射，由折射定律有， 所以r=450 棱镜中的光速，所求时间，解得：考点：光的折射定律；全反射。