河北省邢台三中2020学年高二物理下学期期中试题

河北省邢台三中2020学年高二物理下学期期中试题

河北省邢台三中2020学年高二物理下学期期中试题 ‎ 分值：100分 时间：90分钟 注意事项：请将I卷（选择题）答案涂在答题纸上，第II卷（非选择题）答案用黑色钢笔做在答题卡上，不得出框。‎ I卷（选择题 共60分）‎ 一、单选题（每小题4分，10个小题，共40分）‎ ‎1、如图所示,弹簧振子在、之间做简谐运动。以平衡位置为原点,建立轴。向右为的轴的正方向。若振子位于点时开始计时,则其振动图像为(    )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎2、如图为某时刻简谐横波的图像,波的传播方向沿轴正方向,下列说法正确的是(  )‎ A.质点、的振幅不相等 B.质点、的速度大小和方向都相同 C.质点正沿轴负方向运动 D.质点、的加速度为零 ‎3、一列沿轴正方向传播的横波在某时刻的波形如图甲所示,、、、为介质中沿波的传播方向上4个质点的位置, 若从该时刻开始计时,则振动图象如图乙所示的质点是(  )‎ A.处质点 B.处质点 C.处质点 D.处质点 ‎4、如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m.C点是BE连线的中点，下列说法不正确的是 A．从图示的时刻起经0.25s后，B处质点通过的路程为20cm B．从图示的时刻起经0.25s后，A处质点的位移为0‎ C．图示时刻C处质点正处在平衡位置且向波峰运动 D．图示时刻A、B两处质点的竖直高度差为20cm ‎5、关于光电效应的下列说法中,正确的是(   )‎ A.金属的逸出功与入射光的频率成正比 B.光电流的强度与入射光的强度无关 C.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大 D.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长大于此波长时,就不能产生光电效应 ‎6、 如图所示,在阴极射线管中电子射线由阴极沿轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.要使荧光屏上的亮线向下(轴负方向)偏转.下列措施中可采用的是(   )‎ A.加一磁场,磁场方向沿轴负方向 B.加一磁场,磁场方向沿轴正方向 C.加一电场,电场方向沿轴负方向 D.加一电场,电场方向沿轴正方向 ‎7.如图所示是观察水面波衍射的实验装置,和是两块挡板,是一个孔,是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况,下列描述不正确的是(   )‎ A.此时能明显观察到波的衍射现象 B.挡板前后波纹间距离相等 C.如果将孔扩大,有可能观察不到明显的衍射现象 D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显地观察到衍射现象 ‎8、放射性同位素钍232经、衰变会生成氡,其衰变方程为 ,其中(  ).‎ A. B. C. D.‎ ‎9、一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为,则下列叙述正确的是(     )‎ A.原子核中含有86个中子 B.原子核中含有141个核子 C.因为裂变时释放能量,根据,所以裂变后的总质量数增加 D.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少 ‎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),钠极板发射出的光电子被阳极吸收,在电路中形成光电流.下列光电流与、之间的电压的关系图像中,正确的是(    )‎ A. B.C. D.‎ 二、多选题（每小题4分，5个小题，共计20分）‎ ‎11、做简谐运动的物体,其位移随时间的变化规律为,则下列说法正确的是(      )‎ A.它的振幅为4 B.它的周期为0.02 C.它的初相位是 D.它在周期内通过的路程可能是2‎ ‎12、如图甲所示,为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图.图乙表示该波传播的介质中处的质点从时起的振动图象,则下列说法正确的是(    )‎ A. 波传播的速度为20 B.波沿轴负方向传播 B. C.时,质点的位移沿轴负方向 D.时,处的质点的加速度沿轴负方向 ‎13、如图所示是某金属在光的照射下,光电子最大初动能与入射光频率ν的关系图象,由图象可知(   )‎ A.该金属的逸出功等于 B.该金属的逸出功等于hν0‎ C.入射光的频率为ν0时,产生的光电子的最大初动能为 D.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为2‎ ‎14、静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,如下图所示,则(      )‎ A.粒子与反冲粒子的动量大小相等,方向相反 B.原来放射性元素的原子核电荷数为90‎ C.反冲核的核电荷数为88‎ D.粒子和反冲粒子的速度之比为1:88‎ ‎15、氢原子核外电子由一个轨道向另一轨道跃迁时,可能发生的情况是(    )‎ A.原子吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子的能量增大 B.原子放出光子,电子的动能减少,原子的电势能减少,原子的能量减少 C.原子吸收光子,电子的动能减少,原子的电势能增大,原子的能量增大 D.原子放出光子,电子的动能增加,原子的电势能减少,原子的能量减少 三、填空题（每个空3分，共计18分）‎ ‎16、在下列描述的核过程的方程中,属于衰变的是        ,属于衰变的是        ,属于裂变的是        ,属于聚变的是        。(填正确答案标号)‎ A. B.‎ C. D.‎ E. F.‎ ‎17、在利用单摆测定重力加速度的实验中,由单摆做简谐运动的周期公式得到.只要测出多组单摆的摆长和运动周期,作出 图象,就可以求出当地的重力加速度.理论上图象是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图象如图所示.‎ ‎1.造成图象不过坐标原点的原因是        ;‎ ‎2.由图象求出的重力加速度        .(取)‎ 四、计算题（17题10分，18题12分）‎ ‎18、氢原子的能级图如图所示,氢原子的能级跃迁到的能级时,辐射出能量为2.55的光子。‎ ‎1.最少要给基态的氢原子提供多少能量,才能使它跃迁到的能级?‎ ‎2.请画出处于一群能级的氢原子可能的辐射跃迁图 ‎19、如下图所示,实线是一列简谐波在某一时刻的波形图象,虚线是0.2 s后它的波形图象,则这列波可能的波速为多大?‎ ‎参考答案 一、单选题 ‎1.答案： A 解析： 由于向右为正方向,振子位于点时开始计时,所以时刻位移为正,在正向最大位移处,将向左运动,即负方向运动,故A正确。‎ ‎【考点定位】简谐振动图像 ‎【方法技巧】在考纲上简写振动这一块要求学生能从振动图象上获取信息,会求简谐运动的路程和位移,以及掌握简谐运动的表达式 ‎2.答案： C 解析： 振幅是质点离开平衡位置的最大位移,故质点A、D的振幅相等,选项A错误;质点、的速度大小相同,但是方向相反,选项B错误;由“同侧法”可知,质点正沿轴负方向运动,选项C正确;质点、离开平衡位置的位移最大,恢复力最大,故质点的加速度最大,选项D错误;故选C.‎ ‎3.答案： C 解析： 从振动图象可知,开始计时时质点从平衡位置向:r轴负方向运动,再结合甲给出的四个质点和波形图及传播方向,可知乙所描述的是处质点的运动,C正确。‎ ‎4.答案： B 解析： 两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．当两列波出现干涉现象时，要产生干涉图样，形成一条加强线，一条减弱线…即加强线、减弱线彼此相间的稳定的干涉图样，在图中设定点中，AE点波峰与波峰相遇，是振动加强点．B点是波谷与波谷相遇点，是振动加强点；而DFPQ两点是波峰与波谷相遇点，则它们是振动减弱点．波速和波长分别为1m/s和0.5m周期是0.5s。‎ A．从图示的时刻起经0.25s半个周期后，B处质点为振动加强点，通过的路程为20cm，故A正确；‎ B．从图示的时刻起经0.25s后，A处质点的位移为负的最大值，故B错误；‎ C．图示时刻C处质点正处在平衡位置，E靠近波源，C重复E点的运动，所以向波峰运动，C正确；‎ D．图示时刻A在波峰、B两处质点在波谷，竖直高度差为20cm，D正确。‎ 故：B。‎ 考点：波的叠加．‎ 点评：波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．‎ ‎5.答案： D 解析： 金属的逸出功与金属的极限频率成正比,A错;光电流的强度与入射光的强度有关,若入射光的频率一定,则光电流的强度与入射光的强度成正比,B错;入射光的频率越大,照射同种金属产生的光电子的最大初动能越大,但不可见光的频率可能比可见光的频率小,如红外线,C错;波长越大,频率越小,由产生光电效应的条件知D项正确.‎ ‎6.答案： B 解析： 若加磁场,由左手定则可判断磁场方向沿轴正方向,B正确;若加电场,则应沿轴正方向,C错.‎ ‎7.D此题考查的知识点是:波发生明显衍射现象的条件.另外,此题对观察、识图能力提出了较高要求.从图中可以看出,孔的大小与波长相差不多,故能够发生明显的衍射现象,A选项正确;由于在同一均匀介质中,波的传播速度没有变化,波的频率是一定的,又根据可得波长没有变化,所以B选项是正确的;当孔扩大后,明显衍射的条件将被破坏,故C选项正确;如果孔的大小不变,使波源频率增大,则波长减小,孔的尺寸将比波长大,失去明显的衍射现象的条件,因此D选项不正确。‎ ‎8.答案： D 解析： 根据衰变方程左右两边的质量数和电荷数守恒可得方程组解得.故答案为D.‎ ‎9.答案： A 解析： 根据电荷数及质量数守恒原则，则,有中子数为个；共141个核子；因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量减少，质量数不变。选项A正确。‎ 考点：原子核的裂变反应及质量亏损。‎ ‎10.答案： C 解析： 当照射光的频率大于钠的极限频率时,不管照射光强度大小,立即产生光电效应,同时有光电流,所以A、B选项错误;‎ 当产生光电效应后,强光照射下,产生更多的光电子,有更大的光电流,且刚产生光电子时,由于极板与电源正极相接,极板电势较高而极板与电源负极相接电势较低,所以光电子向极板集中,极板逐渐带上正电荷,且正电荷也逐渐增多,导致极板的电势由小变大,导致极板的电压由负向较大逐渐变小进而变成正向较大,所以C选项正确。‎ 二、多选题 ‎11.答案： CD 解析： 对照简谐运动的一般表达式知,,,故A.B错误,C正确,由表达式可以看到振动物体从到时在 周期内通过路程为,故D正确。‎ ‎12.答案： ACD 解析： 由题图知,质点的振动周期,波长,则波速,A正确.时刻,质点向下运动,根据题图甲可知,该波沿轴正方向传播,B错误.由题图乙知,质点在时刻的振动情况与时刻的振动情况相同,即处于负的最大位移处,所以的位移沿 轴负方向,C正确.由题图甲可知,质点和质点的平衡位置相距半个波长,振动情况总是相反,所以在振动过程中任意时刻的位移都相反,质点处于正的最大位移处,加速度沿轴负方向,D正确.因为,E错误.‎ ‎13.答案： AB 解析： 题中图象反映了光电子的最大初动能与入射光频率的关系,根据爱因斯坦光电效应方程,知当入射光的频率恰为金属的截止频率时,光电子的最大初动能,此时有, 即该金属的逸出功等于,选项B正确,根据图线的物理意义,有,故选项A正确,而选项C、D 错误.‎ ‎14.答案： ABC 解析： 微粒之间相互作用的过程遵循动量守恒定律,由于初始总动量为零,则未动量也为零,即粒子和反冲核的动量大小相等, 方向相反.由于释放的粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动,由,得.若原来放射性元素的核电荷数为,则对粒子:;对反冲核:. 由于,得.它们的速度大小与质量成反比,故D错误.正确选项为A、B、C.‎ ‎15.答案： CD 解析： ‎ 氢原子核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道,可能有两种情况:一是由较高能级向较低能级跃迁,即原子的电子由距核较远处跃迁到较近处,要放出光子.原子的能量(电子和原子核共有的电势能与电子动能之和,即能级)要减少,原子的电势能要减少(电场力做正功),而电子的动能增加;二是由较低能极向较高能级跃迁,与上述相反.根据玻尔假设,在氢原子中,电子绕核做圆周运动的向心力由原子核对电子的吸引力(静电引力)提供,即,,可见,原子由低能级跃迁到高能级时,电子轨道半径增加,动能减少,综上所述,C、D正确.‎ 三、填空题 ‎16.答案： C; AB; E; F 解析： 衰变的反应物只有一个,生成物有或;重核裂变的反应物是核和中子,生成中核并再次放出多个中子;氢核聚变是轻核合成为中核.故属于衰变的是C;属于衰变的是AB;属于裂变的是E;属于聚变的是F.‎ ‎17.答案： 1.漏测小球半径; 2.9.87‎ 解析： 1.由单摆周期公式得由图象知,当时,,说明偏小,是由于漏测小球半径造成的.‎ ‎2.由上式知,.‎ 四、计算题 ‎18.答案： 1.氢原子从的能级跃迁到的能级时,辐射光子的频率应满足:‎ ‎,解得:,‎ 结合题图可知:,基态氢原子要跃迁到的能级,‎ 应提供的能量为:‎ ‎2.辐射跃迁图如图所示.‎ ‎19.答案：‎ v左=(20n+15)m/s(n=0,1,2,3,…)‎ 解析：‎ 波沿+x方向传播v右=(20n+5) m/s(n=0,1,2,3,…),波沿-x方向传播v左=(20n+15)m/s(n=0,1,2,3,…)‎