2017-2018学年河南省郑州市高二下学期期末考试物理试题（word）

2017-2018学年河南省郑州市高二下学期期末考试物理试题（word）

2017-2018 学年河南省郑州市高二下学期期末考试物理试题 本试卷分第 I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。考试时间 90 分钟，满分 100 分。考 生应首先阅读答题卡上的文字信息然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答 题卡。 第Ⅰ卷(选择题共 48 分) 一、选择题(本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合题目要求，第 9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全 的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。) 1 关于振动和波的关系，下列说法正确的是 A.如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 B.物体做机械振动，一定产生机械波 C 波的速度即振源的振动速度 D.介质中各个质点的振动频率与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定 2.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是 A.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 B.白光通过三棱镜后得到彩色图样是利用光的衍射现象 C 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象 D.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象 3.氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.62~3.11eV。下列说法正确的是 A.处于 n=3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离 B.大量氢原子从高能级向 n=3 能级跃迁时，可能发出可见光 C.氢原子的核外电子由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子， 电子动能减小，原子的电势能减小 D.一个处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出 3 种不同频率的光 4.甲、乙两物体分别在恒力 F1、F2 的作用下沿同一直线运动，它们的动量随时间变化的关系如 图所示，设甲在 t1 时间内所受的冲量为 I1，乙在 t2 时间内所受的冲量为 I2，则 F、I 的大小关 系是 A.F1>F2，I1= I2 B.F1F2，I1> I2 D. F1=F2，I1= I2 5.下列关于原子核的说法中正确的是 A.结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 B.人类关于原子核内部的信息，最早来自天然放射性现象 C.康普顿效应说明了光具有动量和能量，证明了光的波动性 D.核力存在于原子核内的所有核子之间 6.下列说法正确的 A.我们能通过光谱分析来鉴别月球的物质成分 B.当敌机靠近时，战机携带的雷达接收反射波的频率小于其发射频率 C.B 衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 D. Rn 的半衰期为 3.8 天，若有 20g Rn，经过 7.6 天后还剩下 5g Rn 7.一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃 砖上表面射出后，光线分为 a、b 两束，如图所示。下列说法正确的是 A.b 光光子的频率大于 a 光光子的频率 B.在玻璃砖中 b 光的速度比 a 光的速度大 C.若 a 光能使某金属发生光电效应，b 光也一定能使该金属发生光电效应 D.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角大 8.如图所示，质量分别为 m1、m2 的两个小球 A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连 接，置于绝缘光滑的水平面上。突然加一水平向右的匀强电场后，两球 A、B 将由静止开始运 动。对两小球 A、B 和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是(设整个过程 中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度) 222 86 222 86 222 86 A.系统机械能不断增加 B.系统机械能守恒 C.系统动量不断增加 D.系统动量守恒 9.下列说法中正确的是 A.受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关 B.光在真空中传播的速度在任何参考系中都是相同的 C.泊松亮斑是光的衍射现象 D 双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大 10.一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是 A.质点振动频率为 4Hz B.在 10s 内质点经过的路程是 20cm C.在 5s 末，质点速度为零，加速度最大 D.在 t=1.5s 和 t=4.5s 两时刻质点位移大小相等 11.如图所示，两列简谐横波分别沿 x 轴正方向和负方向传播，两波源分别位于 x=－2×10-1m 和 x=12×10-1m 处，两列波的波速均为 v=0.4m/s，两波源的振幅均为 A=2cm。图示为 t=0 时刻 两列波的图象(传播方向如图所示)，此刻平衡位置处于 x=0.2m 和 0.8m 的 P、Q 两质点刚开始 振动。质点 M 的平衡位置处于 x=0.5m 处，关于各质点运动情况判断正确的是 A.质点 P、Q 都首先沿 y 轴负向运动 B.t=0.75s 时刻，质点 P、Q 都运动到 M 点 C.t=1s 时刻，质点 M 的位移为+4cm D.t=1s 时刻，质点 M 的位移为-4cm 12.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的变化线，普朗克 常量 h=6.63×10-3J·s，由图可知 A.该金属的极限频率为 4.3×1014Hz B.该金属的极限频率为 5.5×1014Hz C.该图线的斜率表示普朗克常量 D.该金属的逸出功为 0.5eV 二、实验题(本题 2 小题，共 12 分。请按题目要求作答。) 13.(5 分)某同学设计了一个测定激光波长的实验装置如图(a)所示，激光器发出的一束直径很小 的红色激光进入一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一 排等距的亮点，图(b)中的黑点代表亮点的中心位置。 (1)这个现象说明激光具有_________性(填“粒子性”或“波动性”)； (2)通过测量相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，如果双缝的缝间距离为 a，双缝到感光片的距离为 L，感光片上相邻两光点间的距离为 b，则激光的波长 。 该同学测得 L=1.0000m、缝间距 a=0.220mm，用十分度的游标卡尺测感光片上的点的距 离时，尺与点的中心位置如图(b)所示。 图(b)图中第 1 到第 4 个光点的距离是_________mm。实验中激光的波长入=_________m。 (保留两位有效数字) (3)如果实验时将红激光换成蓝激光屏上相邻两光点间的距离将_________。(填“变大” 或“变小”) 14.(7 分)某同学用如图所示的装置，通过半径相同的 A、B 两球的碰撞来验证动量守恒定律， 图中 PQ 是斜槽，QR 为水平槽。 L ab=λ (1)实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置 G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸 上，留下痕迹，重复上述操作 10 次，得到 10 个落点痕迹，然后用圆规画一个尽可能小的 圆，把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，其目的是减小实验中的_________(填“系 统误差”或“偶然误差”)。 (2)再把 B 球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，让 A 球仍从位置 G 由静止开始滚下， 和 B 球碰撞后，A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作 10 次，用(1) 中同样的方法找出它们的平均落点位置。图中 O 点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影 点，A、B 球落点痕迹如图所示，但未明确对应位置。 (3)碰撞后 B 球的水平射程应为_________。 (4)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?答：_________(填选项号) A.水平槽上不放 B 球时，测量 A 球落点位置到 O 点的距离 B.A 球与 B 球碰撞后，测量 A 球落点位置到 O 点的距离 C.测量 A 球或 B 球的直径 D.测量 A 球和 B 球的质量 m1、m2 E.测量 G 点相对于水平槽面的高度 F.测量水平槽末端 P 点离 O 点的高度 (5)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________(用实验中测量的量表示)。 三、计算题(本题共 4 小题，共 40 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。) 15.(8 分)如图所示，一个半径为 R 的 透明球体放置在水平面上，一束蓝光从 A 点沿水平方向 射入球体后经 B 点射出，最后射到水平面上的 C 点。已知 OA=2R，该球体对蓝光的折射率 为 。求： (1)它从球面射出时的出射角β为多少? (2)若光在真空中的传播速度为 c，那么，请推导出光从 A 点传播到 C 点所需时间 t 的表达 式(用 c，R 表示) 4 1 3 16.(10 分)云室处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一静止的质量为 M 的原子核在云室中发生 一次α衰变，α粒子的质量为 m，电荷量为 q，其运动轨迹在与磁场垂直的平面内。现测 得α粒子运动的轨道半径为 R，已知光速 c。试求在衰变过程中的质量亏损。(注意：涉及 动量问题时，亏损的质量可以不计) 17.(10 分)一列简谐横波在 x 轴上传播，在 t1=0 和 t2=0.5s 两时刻的波形分别如图中的实线和虚 线所示，求： (1)若周期大于 t2－t1，波速多大? (2)若周期小于 t2－t1，则波速又是多少? (3)若波速为 92m/s，求波的传播方向。 18.(12 分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。如图甲中 O 点为单摆的 固定悬点，现将摆球(可视为质点)拉至 A 点，此时细线处于紧张状态，释放摆球，则摆球 将在竖直平面内的 A、B、C 之间来回摆动，其中 B 点为运动中的最低位置，∠AOB=∠COB= α，α小于 10°且是未知量。图乙是由计算机得到的细线对摆球的拉力大小 F 随时间 t 变 化的曲线，且图中 t=0 时刻为摆球从 A 点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图 中)所给的信息求：(g 取 10m/s2) (1)单摆的振动周期和摆长； (2)摆球的质量； (3)摆球运动过程中的最大速度。 郑州市2017—2018学年下学期期末考试 高二物理 参考答案 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 小 题只有一项符合题目要求，第 9~12 小题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不 全的得 2 分，有选错的得 0 分。) 1D 2C 3A 4A 5B 6D 7B 8D 9BCD 10BCD 11AD 12AC 二、实验题(本题共 2 小题，共 12 分。请按题目要求作答。) 13. (1)波动（1 分）　(2)8.5（1 分）　6.2×10－7（2 分）　(3)变小（1 分） 14. （1）偶然误差（1 分） （3）x2（1 分）　 （4）ABD（3 分）　 （5）m1x2=m1x1+m2x3（2 分） 三、计算题( 本题共 4 小题，共 40 分。解答时应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的单位。) 15.　(1)设入射角为 α，由几何关系可知： sin α＝OA OB＝1 2，α＝30°（1 分） 由 n＝sin β sin α 可得 sin β＝nsin α＝ 3×sin 30°＝ 3 2 （2 分） 所以 β＝60°（1 分） (2)光在球体中的传播速度 v＝c n＝ c 3 （1 分） AB＝ 3 2 R 则光从 A 传到 B 的时间 t1＝AB v ＝3R 2c（1 分） BC＝R，则光从 B 传到 C 的时间 t2＝BC c ＝R c（1 分） 故光从 A 点传播到 C 点所需时间 t＝t1＋t2＝5R 2c（1 分） 16.粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得 （1 分） 可得到 v= （1 分） 式中 v 为 α 粒子的运动速度。 设 v′为反冲核的速度，由动量守恒定律可得 （M-m）v′=mv （3 分） 由题意知，此处不考虑质量亏损。 α 粒子的反冲核的动能均来自于质量亏损，即 Δmc2= （3 分） 解得 Δm= （2 分） 17. (1)若波向右传播，Δx1＝2 m，Δt＝t2－t1＝0.5 s，则 v1＝Δx1 Δt ＝4 m/s；（2 分） 若波向左传播，Δx2＝6 m，Δt＝t2－t1＝0.5 s，则 v2＝Δx2 Δt ＝12 m/s. （2 分） (2)若波向右传播，Δx3＝(2＋8n)m(n＝1，2，3，…)，Δt＝t2－t1＝0.5 s， 则 v3＝Δx3 Δt ＝(4＋16n) m/s(n＝1，2，3，…)；（2 分） 若波向左传播，Δx4＝(6＋8n) m(n＝1，2，3，…)，Δt＝t2－t1＝0.5 s 则 v4＝Δx4 Δt ＝(12＋16n) m/s(n＝1，2，3，…)．（2 分） (3)当波速为 92 m/s 时，波向前传播的距离为 Δx＝vt＝46 m＝(5＋3 4 )λ，由(2)题答案可知波 向左传播．（2 分） 18. (1)由题图乙可知单摆的周期 T＝0.4π s， m BqR 22 2 1')(2 1 mvvmM +− )(2 )( 2 2 mMmc BqRM − R vmqvB 2 = 由 T＝2π l g，得摆长 l＝T2g 4π2＝0.4 m. （2 分） (2)在 B 点拉力的最大值为 Fmax＝0.510 N. Fmax－mg＝mv2 l .（2 分） 在 A、C 两点拉力最小 Fmin＝0.495 N，Fmin＝mgcos α，（2 分） A→B 过程机械能守恒，即 mgl(1－cos α)＝1 2mv2，（2 分） 由以上各式解得 m＝0.05 kg. （2 分） (3)由 Fmax－mg＝mv2max l 可得，vmax≈0.283 m/s. （2 分）