【物理】山东省淄博市淄川中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）
淄川中学高2018级学分认定考试
物理学科试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.关于电磁场的理论，下列说法正确的是（ ）
A. 变化的电场周围产生磁场一定是变化的
B. 变化的磁场周围产生的电场一定是变化的
C. 均匀变化的磁场周围产生电场是均匀变化的
D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的
【答案】D
【解析】
【详解】AB.非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场，所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，但不一定变化．同理，变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的，故AB错误；
C.均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；
D.周期性变化的振荡电场一定产生同周期变化的振荡磁场，故D正确．
故选D。
2.—定质量的0 ℃的冰，全部变成0 ℃的水的过程中，体积减小，则它的能量变化情况是( )
A. 分子的平均动能增大，分子的势能减小
B. 分子的平均动能减小，分子的势能增大
C. 分子的平均动能不变，分子的势能增大
D. 分子的平均动能不变，分子的势能减小
【答案】C
【解析】
【详解】0 ℃的冰变成0 ℃的水，温度不变，所以分子的平均动能不变.一定质量的0 ℃的冰变成0 ℃的水需要吸收热量，则水的内能增加，而分子平均动能不变，所吸收的热量用来增大分子的平均势能，故C正确．
3.放射性同位素钍 经一系列α、β衰变后生成氡，以下说法正确的是
A. 每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个
B. 每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个
C. 放射性元素钍 的原子核比氡原子核的中子数少4个
D. 钍 衰变成氡一共经过2次α衰变和3次β衰变
【答案】B
【解析】
【详解】A.经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；
B.经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；
C.元素钍的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍的原子核比氡原子核的中子数多8个，故C错误；
D.钍衰变成氡，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次α衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次α衰变，2次β衰变，故D错误．
4.了解科学家发现物理规律的过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要，以下符合物理发展史实的是
A. 汤姆孙通过对天然放射性现象的研究发现了电子
B. 玻尔进行了粒子散射实验并提出了著名的原子核式模型
C. 约里奥·居里夫妇用粒子轰击金属铍并发现了中子
D. 卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在
【答案】D
【解析】
【详解】A、汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，故A错误；
B、卢瑟福通过α 粒子的散射实验，提出了原子核式结构学说，故B错误；
C、居里夫人过对天然放射性的研究，发现了两种放射性新元素镭和钋，查德威克用α粒子轰击金属铍并发现了中子，故C错误；
D、卢瑟福用α粒子轰击氦原子核发现了质子，并预言了中子的存在，原子核是由质子和中子组成的，故D正确；
故选D．
【点睛】汤姆生发现电子，卢瑟福提出了原子核式结构学说．居里夫人过对天然放射性的研究，发现了两种放射性新元素镭和钋，查德威克用α粒子轰击金属铍并发现了中子，卢瑟福预言了原子核是由质子和中子组成的．
5.关于布朗运动，下列说法正确的是( )
A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
B. 液体的温度越高，布朗运动越剧烈
C. 只要时间足够长，布朗运动就会逐渐停止
D. 肉眼观察到的阳光照射下的灰尘的无规则运动也是布朗运动
【答案】B
【解析】
【详解】A. 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，而组成颗粒的分子有成千上万个，颗粒的运动是大量分子集体的运动，并不是颗粒分子的无规则运动，也不是液体分子的运动，故A项不符合题意；
B. 悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故B项符合题意；
C. 布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不会停止，故C项不符合题意；
D.空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的，不是布朗运动，故D项不符合题意．
6.如图所示，一块两面平行的玻璃砖平放在纸面上，将它的前、后两个边界PQ、MN记录在纸面上若单色光沿纸面从真空中以入射角，从 MN表面射入时，光通过玻璃砖的时间为t；若保持入射光的方向不变，现撤去玻璃砖，光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t，那么，这块玻璃砖对该入射光的折射率为
A. 2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】假设折射角为，根据折射率定义，有 ，光在玻璃中的速度 ，从 MN表面射入时，光通过玻璃砖的时间为t，则 ；撤去玻璃砖，光通过PQ、MN之间的区域的时间也为t，则 ．联立解得：．故B项正确，ACD三项错误．
7.关于分子动理论的规律，下列说法正确的是( )
A. 分子直径的数量级为m
B. 压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
C. 已知某种气体的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则该气体分子之间的平均距离可以表示为
D. 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能
【答案】C
【解析】
【详解】A．分子直径的数量级为10-10m，选项A错误；
B．对于气体分子间的距离远大于10r0，气体分子间不存在分子力，故选项B错误；
C．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则一个分子的体积，把一个分子占据的空间看做立方体，则该气体分子之间的平均距离可以表示为，选项C正确；
D．如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做温度，不是内能，故D错误；
8.气缸中一定质量的理想气体内能增加了180,下列说法中正确的是( )
A. —定是外界对物体做了180的功
B. —定是气体吸收了180的热量
C. 一定是气体分子总动能增加了180
D. 物体的分子平均动能可能不变
【答案】C
【解析】
做功和热传递都能改变物体的内能，气体的内能增加了180J，由热力学第一定律知，可能是外界对气体做了180J的功，也可能是气体吸收了180J的热量，也可能既有做功，又有热传递，两者代数和为180J，故AB错误．理想气体的内能是所有分子动能的总和，故内能增加了180J，则分子总动能增加了180J，而分子数没有变，故分子的平均动能不变，故C正确，D错误；故选C．
【点睛】改变物体内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律分析做功和热量．而理想气体的内能只与分子总动能有关．
9.下列说法正确的是（ ）
A. 由空气进入水中，电磁波波长变短，声波波长变长
B. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
C. 建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射
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】A
【解析】
【详解】A．电磁波由空气进入水中，频率不变，波速减小，根据可知电磁波波长变短，声波由空气进入水中，频率不变，波速增大，所以波长变长，A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，B错误；
C．建筑外装涂膜玻璃应用了光薄膜干涉，C错误；
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，根据多普勒效应可知路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，D错误。
故选A。
10.如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置，同样的装置也可以用于液体折射率的测定．方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙（之前为空气）中，通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率．已知空气的折射率为1．则下列说法正确的是（ ）
A. d′
d，该液体的折射率为 D. d′>d，该液体的折射率为
【答案】B
【解析】
【详解】薄膜干涉是光在空气层的上下两次反射叠加后形成的，光程差为厚度的两倍，所以相同的厚度形成同一条亮（暗）条纹，再有，换掉液体后光速减小，波长减小，所以条纹间距减小，由此可知折射率为，B对；
二、多项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对不全的得2分，有选错的得0分。
11.下列说法中正确的是（ ）
A. 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
B. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
C. 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
D. 若封闭气体从外界吸热，则气体的内能一定增加
【答案】AB
【解析】
【详解】A． 根据热力学第一定律△U=W+Q，Q=0，W＞0，所以在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，故A正确；
B． 当分子力表现为引力时，分子间距离的增大引力做负功，分子势能增大，故B正确；
C．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，分子撞击器壁时对器壁的平均作用力增大，但是当气体的体积增大时，单位时间内在单位面积上的撞击的分子的个数可能减小，压强不一定增大，故C错误；
D．若封闭气体从外界吸热，如果对外做功，则气体的内能不一定增加，故D错误。
故选AB。
12.氢原子的能级如图所示，已知可见的光的光子能量范围约为1.62eV—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，发出的光具有显著的热效应
C. 大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光
D. 大量处于n＝4是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．n=3能级的氢原子能量是-1.51eV，紫外线的频率大于3.11eV，所以吸收紫外线后，能量一定大于0，氢原子一定发生电离，A正确；
B．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV，小于可见光的频率，有可能是红外线，红外线有显著的热效应，B正确；
CD．根据，知能放出6种不同频率光，因为可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV，满足此范围的有：n=4到n=2，n=3到n=2．所以可将有2种不同频率的可见光，C错误D正确．
故选ABD。
13.简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是（ ）
A. 再过一个周期时，质点P的位移为正值
B. 质点P此时刻的速度沿x轴的正方向
C. 质点P此时刻的速度沿y轴的负方向
D. 经过一个周期，质点P通过的路程为4a
【答案】AD
【解析】
【详解】A. 再过一个周期时，质点P回到图示位置，位移为正，故A正确；
BC. 波沿x轴的正方向传播，根据平移法可知，质点P此时刻的速度沿y轴正方向，故BC错误。
D. 振幅为a，经过一个周期，质点P通过的路程为4a，故D正确。
故选AD。
14.一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（ ）
A. 振幅为2cm，频率为
B. 时速度为零，但质点所受合外力为最大
C. 时质点具有正方向最大加速度
D. 该质点的振动方程为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据图像可知振幅为，频率为
A正确；
B．时，质点处于平衡位置，所受合力为0，速度最大，B错误；
C．时，质点处于负向位移最大处，所受指向平衡位置的合力最大，具有正方向最大加速度，C正确；
D．根据图像可知
则该质点的振动方程为
D错误。故选AC。
15.下列说法正确的是（ ）
A. 光的偏振说明光是横波
B. 阳光下肥皂膜上的呈彩色条纹，是光的干涉现象
C. 太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，是光的衍射现象
D. 眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光的衍射现象
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A．光的偏振说明光是横波，故A正确；
B． 阳光下肥皂膜上的呈彩色条纹，是光的薄膜干涉现象，故B正确；
C． 太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹，是光的色散现象；故C错误；
D．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹，是光的衍射现象，故D正确。
故选ABD。
16.下列说法正确的是
A. 只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
B. 比结合能小的原子核，结合成比结合能大的原子核时一定放出核能
C. 由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大
D. 天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线都是高能量的电磁波
【答案】BC
【解析】
【详解】能否发生光电效应，与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，则只要入射光的频率足够大，就会发生光电效应，选项A错误；比结合能小的原子核，结合成比结合能大的原子核时一定放出核能，选项B正确；由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，由高能级跃迁到低能级，其电势能减小，电子做圆周运动的半径减小，根据可知，核外电子的动能增大，选项C正确；天然放射现象中出现的α射线、β射线、γ射线，其中的γ射线是高能量的电磁波，选项D错误；故选BC.
17.如图所示，在斯特林循环P-V图像中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中，气体从外界吸收热量
B. B→C过程中，气体分子的热运动变得更激烈
C. C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D. D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．A→B为等温过程，一定质量的理想气体的温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故A正确；
B．B→C过程中为等容变化，一定质量的理想气体的压强减小，温度降低，分子的平均动能减小，气体分子的热运动变慢，故B错误；
C．C→D过程为等温过程，一定质量的理想气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；
D．D→A过程为等容变化，一定质量的理想气体的压强增大，温度升高，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确。
故选ACD。
18.在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。下列说法正确的是（ ）
A. 若νa>νb，则一定有Uaνb，则一定有Eka>Ekb
C. 若Uaνb，则一定有hνa–Eka>hνb–Ekb
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由爱因斯坦光电效应方程
又由动能定理有
当时，，，A错误，B正确；
C．若，则有，C正确；
D．同种金属的逸出功不变，则
不变，D错误。故选BC。
19.彩虹是由阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（a、b是单色光）。下列关于a光与b光的说法正确的是（ ）
A. 水滴对a光的折射率大于对b光的折射率
B. a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度
C. 用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距
D. a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长
【答案】AB
【解析】
【详解】A．进入水滴时，a、b两种光的入射角相等，而折射角不等，且光线a的折射角较小，根据折射率定义式，可知雨滴对a光的折射率大于对b光的折射率，故A正确；
B．根据得知a光在雨滴中传播速度较小，故B正确；
C． 雨滴对a光的折射率大于对b光的折射率，a光频率高，波长短，用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验， ，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，故C错误；
D．因为传播速度减小，根据 可知，频率不变，则波长减小，a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短，故D错误。
故选AB。
20.一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，P、Q、A为该横波上的三个质点，各自的横坐标位置分别为6m、10m、15m从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 该波波速是25m/s，传播方向沿x负方向
B. 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为2.5Hz
C. 若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多
D. 从该时刻起，再经过0.4s质点Q通过的路程为4m
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．由乙图知：t=0时刻质点A正向上运动，所以波传播方向沿x负方向。由图知，波长为 λ=20m，周期为 T=0.8s，则该波波速是
故A正确；
B．该波频率为
两列波发生稳定干涉的条件是频率相同，所以，若此波在同一介质中能与另一列简谐横波发生稳定干涉，则另一列波的频率为1.25Hz，故B错误；
C．该波波长为20m，若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m小很多，或差不多，故C错误；
D．从该时刻起，再经过0.4s即半个周期，振幅为2m，质点Q通过的路程为2A=4m，故D正确。故选AD。
三、非选择题：本题共4小题，共40分。
21.某同学利用单摆测量重力加速度。
(1)在用单摆测定重力加速度的实验中，下列说法中错误的是（ ）
A.对重力加速度测量值影响较大是周期的测量
B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.用刻度尺测量摆线的长度，这就是单摆的摆长
D.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些
(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最顶端的长度L0=96.58cm，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图甲所示，则摆球直径d=__________cm；
(3)实验时，他利用如图乙所示装置记录振动周期，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，光敏电阻与某自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的振动周期为T=______s；
(4)根据以上测量数据可得重力加速度g=______m/s2（结果保留三位有效数字），如果该同学测得的g值偏小，可能的原因是______（填正确答案标号）。
A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了
B．计算摆长时用的L=L0+d
C．摆球摆动的振幅偏小
【答案】 (1). C (2). 0.97 (3). 2.000 (4). 9.57 A
【解析】
【详解】(1)[1]A.在实验过程中，周期的测量最不容易，测出来的误差较大，所以对重力加速度测量值影响较大的是周期的测量，故A正确；
B.为减小空气阻力对实验的影响，所以应该用体积小质量大些的摆球进行实验；故B正确；
C.实验中摆长应该是摆线的长度与小球的半径之和，故C错误；
D.为了在试验过程中摆长尽量保持不变，为一恒定的值，所以摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故D正确；
选错误的故选C。
(2)[2]由图示螺旋测微器可知，摆球的直径
d=9mm+7×0.1mm=9.7mm=0.97cm
(3)[3] 单摆在一个周期内两次经过平衡位置，根据图线丙的变化规律可知，单摆的周期为
T=2.246-0.246s=2.000s
(4)[4]单摆的摆长
根据单摆周期公式有
得
[5]A.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，则摆长的测量值偏小，由可知，重力加速度g值偏小，故A正确；
B. 计算摆长时用的是L=L0+d，则摆长测量值偏大，根据可知，重力加速度g
值偏大，故B错误；
C. 摆球摆动的振幅偏小不会影响g值的测量，故C错误。
故选A。
22.用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝的距离L1＝60 mm，双缝与光屏的距离L2＝700 mm，单缝宽d1＝0.10 mm，双缝间距d2＝0.25 mm。
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮条纹的中心时，手轮上的读数如图乙所示，则对准第1条时读数x1＝________ mm，对准第4条时读数x2＝________ mm，相邻两条亮条纹间的距离Δx＝________ mm。
(2)计算波长的公式λ＝________，求得的波长是________ nm（保留3位有效数字）。
【答案】 (1). 2.190 7.869 1.893 (2). 676
【解析】
【详解】(1)[1][2]图中固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×19.0=0.190mm，所以最终读数为2.190mm。对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm，可动读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm。
[3]相邻两条亮条纹间的距离
(2)[4][5]根据
可得
代入数据得
23.如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°，一束极细的光于AC边的中点D垂直AC面入射，AD=a，棱镜的折射率n=，.求：
①光从棱镜第一次射入空气时的折射角；
②光从进入棱镜到它第一次从BC边和AB边射入空气所经历的时间分别为多少？．(设光在真空中的传播速度为c)
【答案】①45°②；
【解析】
【详解】①如图所示，i1＝60°，设玻璃对空气的临界角为C，
则， C＝45°
i1>45°，发生全反射
i2＝i1－30°＝30°
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