江苏省2019-2020高二物理下学期期中试题（Word版含答案）

1 江苏省 2019-2020 学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 总分：100 分 考试时间：90 分钟 所有答案需填（涂）在答题纸上的相应区域，填涂在试卷上无效 一、单项选择题（本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分，每小题只有一个选项符合题意） 1．一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下表面 射出，分为 a、b 两束单色光，如图所示．如果光束 b 是蓝光，则 A．光束 a 可能是绿光，且 a、b 两束光平行 B．光束 a 可能是绿光，且 a、b 两束光不平行 C．光束 a 可能是紫光，且 a、b 两束光平行 D．光束 a 可能是紫光，且 a、b 两束光不平行 2．普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，下列关于描绘两种温度下黑体辐 射强度与波长关系的图线中，符合黑体辐射实验规律的是 A B C D 3．下列说法正确的是 A．光速不变原理是广义相对论的两个基本假设之一 B．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了光的电磁理论 D．电磁波频率由低到高排序为无线电波、红外线、可见光、X 射线、紫外线、 射线 4．现用电子显微镜观测线度为 d 的某生物大分子的结构，为满足测量要求，将显微镜工 作时电子的德布罗意波长设定为d n，其中 n>1，已知普朗克常量 h，电子质量 m 和电子 电荷量 e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为 A． n2h2 med2 B．1 3(md2h2 n2e3 ) C． d2h2 2men2 D． n2h2 2med2 5．某质点做简谐运动的振幅为 A，周期为 T，则质点在 时间内的最大路程是 A．1.5A B．A C．0.5A D．0.2A 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分，每小题有不少于两个选项符合 题意．全部选对得 4 分，漏选得 2 分，错选和不答的得 0 分） γ 6 T2 6．2016 年 8 月 16 日 1 时 40 分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将 首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空．中国将成为全球第一个实现卫星和地面 之间量子通信的国家．在量子世界中，一个物体可以同时处在多个位置，一只猫可以 处在“死”和“活”的叠加状态上；所有物体都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波； 两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一 个会瞬时发生相应改变．正是由于这些不同于宏观物理世界的奇妙特性，才构成了量 子通信安全的基石．在量子保密通信中，由于量子的不可分割、不可克隆和测不准的 特性，所以一旦存在窃听就必然会被察觉并规避．通过以上材料可知 A．电磁波是量子化的 B．电磁波具有波粒二象性 C．可以准确测定微观粒子的位置 D．微观粒子相互独立互不干扰 7．如图所示是一个单摆的共振曲线（取 g = 10 m/s2），则 A．此单摆的摆长约为 2.8 m B．此单摆的周期约为 0.3 s C．若摆长增大，共振曲线的峰将向上移动 D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动 8．如图所示，a、b、c、d 是均匀媒质中 x 轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为 2 m、 4 m 和 6 m．一列简谐横波以 2 m/s 的波速沿 x 轴正向传播，在 t＝0 时刻到达质点 a 处， 质点 a 由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s 时 a 第一次到达最高点．下列说法中正确 的有 A．在 t＝6 s 时刻波恰好传到质点 d 处 B．在 t＝5 s 时刻质点 c 恰好到达最高点 C．质点 b 开始振动后，其振动周期为 4 s D．在 4 s < t < 6 s 的时间间隔内质点 c 向上运动 9．如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同物体 P 和 Q，质量均为 m， 在水平恒力 F 作用下以速度 v 向右做匀速运动．在 t=0 时刻轻绳断开，Q 在 F 的作用 下继续前进，则下列说法中正确的有 A．t=0 至 时间内，P、Q 的总动量守恒 B．t=0 至 时间内，P、Q 的总动量守恒 C． 时，Q 的动量为 3mv D． 时，P 的动量为 3mvt F = 2mvt F = 4mvt F = 3mvt F = 3 2 mv3 三、简答题（本题共 2 小题，共 21 分，每空 3 分．） 10．（9 分）如图甲所示的装 置为阿特伍德机，是英国 数学家和物理学家阿特伍 德（G·Atwood 746-1807） 创制的一个著名力学实验 装置，用以研究匀变速直线 运动的规律．某同学对该装置加 以改进后用来验证动量守 恒定律，如图乙所示．（已知当 地重力加速度为 g，不计滑轮质量、滑轮与转轴间的摩擦及空气阻力） （1）该同学用 20 分度的游标卡尺测量挡光片的宽度 d，如图丙所示，则 d= mm； 然后将质量均为 m（A 的含挡光片和挂钩、B 的含挂钩）的重物用轻绳连接后，跨放 在定滑轮上，A 置于桌面上，轻绳竖直，系统处于静止状态． （2）为了验证动量守恒定律，该同学让 A 在桌面上处于静止状态，将 B 从静止位置 竖直提升 s 后由自由下落后，光电门记录下挡光片挡光的时间为 Δt（B 始终未接触桌 面），则 A 通过光电门瞬时的速度为 ，验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动 量守恒的表达式为__________________．（用题中所给物理量符号表示） 11．（12 分）“用双缝干涉测光波波长”实验中，当屏上出现了干涉图样后，用测量头上 的 10 分度的游标卡尺进行测量．转动手轮，移动分划板使分划中心刻线与某条明条纹 中心对齐时（如图 A 所示），将此明条纹记为 1；然后再转动手轮，使分划板中心刻线 向右移动，依次经过 2，3，…等明条纹，最终与明条纹 6 中心对齐，分划板中心刻线 与明条纹 1 和明条纹 6 对齐时游标卡尺示数分别如图 B、C 所示．求： （1）图 B 对应的读数为________m，相邻两个亮条纹之间的距离为________m．已知 双缝到屏的距离为 60.00 cm，单缝到双缝的距离为 8 cm，双缝之间的间距为 0.2 mm， 则发生干涉的光波波长为________m． （2）有一位同学通过测量头观察到如图 D 所示的清晰的干涉图样，出现这种现象的 原因为__________． A．单缝和双缝没有调平行 B．光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴 C．测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移 D．测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移 四、计算题（本题共 4 小题，共 48 分．解答时请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，答案中必须明确写出数值和单位）4 12．（12 分）一列简谐横波沿 x 轴传播，P、Q 是 介质中的两个质点．以某时刻为 t=0，质点 Q 的振动图像如图（b ）所示，经 后 的波形图如图（a）所示．求： （1）波速及波的传播方向； （2）质点 Q 的平衡位置的 x 坐标． 13．（12 分）如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“．”(图中 O 点)， 然后用横截面为等边三角形 ABC 的三棱镜压在这个标记 上，小标记位于 AC 边上，D 位于 AB 边上，过 D 点作 AC 边的垂线交 AC 于 F．该同学在 D 点正上方向下顺着直线 DF 的方向观察．恰好可以看到小标记的像；过 O 点作 AB 边的垂线交 DF 于 E；测得 DE=2 cm，EF=1 cm．不考虑光线 在三棱镜中的反射，真空中光速 c=3×108m/s．求： （1）三棱镜的折射率 n； （2）三棱镜中的光速 v． 14．（12 分）如图所示，光电管的阴极 K 是用极限波长为 λ0= 5.0×10-7m 的钠制成．现用波长为 λ=3.0×10-7m 的紫外线照射 阴极 K，当阳极 A 和阴极 K 之间加电压 U =2.1V 时，光电流 达到最大值 Im=0.56μA．已知电子的电荷量 e=1.60×10-19C， 普朗克常量 h =6.63×10-34J·s，光速 c=3×108m/s．求： （1）每秒钟内由阴极 K 发射的光电子数目 n； （2）在该紫外线照射下的遏止电压 Uc ；(保留三位有效数字) （3）电子到达阳极 A 时的最大动能 Ekm 是多少 eV？ (保留三位有效数字) 15．（12 分）如图所示，光滑水平面 MN 的左端 M 处固定一能量补充装置 P，使撞击它的 物体弹回后动能在原来基础上增加一定值．右端 N 处与水平传送带恰好平齐且靠近， 传送带沿逆时针方向以恒定速率 v＝6m/s 匀速转动，水平部分长度 L＝9m．放在光滑 水平面上的两相同小物块 A、B（均视为质点）间有一被压缩的轻质弹簧，弹性势能 Ep＝ 9J，弹簧与 A、B 均不粘连，A、B 与传送带间的动摩擦因数均为 μ＝0.2，物块质量 mA ＝mB＝1kg．现将 A、B 同时由静止释放，弹簧弹开物块 A 和 B 后，迅速移去轻弹 簧，此时，A 还未撞击 P，B 还未滑上传送带．取 g＝10m/s2． （1）求 A、B 刚被弹开时的速度大小； （2）试通过计算判断 B 第一次滑上传送带后，能否从传送带右端滑离传送带； （3）若 B 从传送带上回到光滑水平面 MN 上与被弹回的 A 发生碰撞后粘连，并一起 再次滑上传送带．则 P 应给 A 至少补充多少动能才能使二者一起从右端滑离传送带？ s3 1=t5 江苏省 2019-2020 学年度第二学期期中考试 高二物理参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C D B D B AB AD ACD BC 10．（每空 3 分） 5.00 ， ， 11．（每空 3 分） 0.0194 ， 1.8×10-3 ， 6×10-7 ， D 12．（12 分）（1） v=18 cm/s ，向左（或-x 方向）传播 ；（2） 【解析】（1）由图（a）可知，该波的波长为 ，由图（b）可知，周期为 ， 则波速为： ，由图（b）知，当 时，Q 点向上运动， 结合图（a）可得，波沿 轴负方向传播（或写成向左传播）。 （6 分） （2）设质点 P、Q 平衡位置的 x 坐标分别为 、 ， 由图（a）知， 处 ，因此： （也可用 ，xOP=vΔtOP 的形式表述）； 由图（b）知，在 时 Q 点处于平衡位置，经 ，其振动状态向 x 轴负方向传 播至 P 点处，由此及③式有： ， 则质点 Q 的平衡位置的 x 坐标为 （6 分） 13．（12 分）（1）过 D 点作 AB 边的垂线 ，连接 OD，则 为 O 点发出的光线 在 D 点的入射角；设该光线在 D 点的折射角为 β，如图所示。 根据折射定律有： ① ，式中 n 为三棱镜的折射率 由几何关系可知： ② ， ③ 在 中有： ④ 由③④式和题给条件得： ⑤ 根据题给条件可知， 为等腰三角形，有 ⑥ 由①②⑥式得 ⑦ （8 分） （2） ○8 （4 分） t d ∆ t dgs ∆= 22 Q 9cmx = 36cmλ = 2sT = 18cm/sT λ= =v 1s3t = x Px Qx 0x = sin( 30 )2 Ay A= − = − ° P 30 3cm360x λ°= =° /12TtOP =∆ 0t = 1s3t∆ = Q P 6cmx x t− = ∆ =v Q 9cmx = m/s103/ 8×== ncv6 14．（12 分）（1）3.5×1012 (个) ，（2）1.66V ， （3）3.76eV (即 6.01×10-19J) 【解析】 （1）光电流达到最大值时 ； ，解得 n=3.5×1012 (个) （4 分） （2）光电子从阴极 K 逸出时的最大初动能为 Ekm0， 由光电效应方程有 Ekm0= ，又由 eUc = Ekm0 ，可得 Uc=1.66V （4 分） （3）由动能定理 Ekm- Ekm0= eU ，解得 Ekm= 3.76eV (即 6.01×10-19J) （4 分） 15．（12 分）（1）vA＝3m/s，vB＝3m/s；（2）B 不能从传送带右端滑离传送带；（3）108J 【解析】（1）弹簧弹开的过程中，系统机械能守恒： ， 由动量守恒有： mAvA－mBvB＝0 ， 联立以上两式解得： vA＝3m/s，vB＝3m/s （4 分） （2）假设 B 不能从传送带右端滑离传送带，则 B 做匀减速运动直到速度减小到零，设位 移为 s，由动能定理得：－μmBgs＝0－ ，解得：s＝ ＝2.25m ， 由于 s