2019-2020学年陕西省西安市西北工业大学附中高二(下)月考物理试卷(5月份)(有答案解析)

2019-2020学年陕西省西安市西北工业大学附中高二（下）月考物
理试卷（5月份）
一、单选题（本大题共9小题，共36.0分）
1.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. 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偏振现象
B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C. 在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象
D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
2.在透明的均匀介质内有一球状空气泡，O为球心，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射
入气泡，A为入射点，之后a、b光分别从C、D两点射向介质，细光束在A点的入射角为，介质对a光的折射率，下列说法中正确的是
A. 在该介质中，a光的传播速度比b光的传播速度大
B. a光射出空气泡后的传播方向相对于射入空气泡前的传播方向，偏转角为
C. 当a光通过单缝时，若缝的宽度小于a光波长时，a光不能发生衍射现象
D. 若由a光和b光组成的一束细光束从空气斜射向水中，在不断增大入射角时，a的折射光会
先消失
3.一列沿x轴正向传播的简谐横波，在某一时刻的波形图如图所示，图中P、Q两质点的横坐
标分别为和。

P点的振动图象如图所示。

Q点的振动图象可能是下列图象中的
A. B.
C. D.
4.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量原子核的质量除以核子数与原子序数有如图所
示的关系。

下列关于原子结构和核反应的说法错误的是
A. 由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损要放出能量
B. 由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能
C. 已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的射线能使某金属板逸出光电子若增加射线强
度，则逸出光电子的最大初动能增大
D. 在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度
5.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子极短时间内
能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

强激光的出现丰富了人们对于
光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电
子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这
已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。

用频率为v的普通光源
照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极k，
则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正
极，阳极A接电源负极，在k、A之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量
A. B. C. D.
6.如图所示是某物体做直线运动的图象其中v为速度，x为位置坐标，
下列关于物体从处运动至处的过程分析，其中正确的是
A. 该物体的加速度大小为
B. 该物体做匀加速直线运动
C. 该物体在位移中点的速度等于
D. 该物体在运动中间时刻的速度大于
7.某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动，突然发现前方50m处停着一辆乙
车，立即刹车，刹车后做匀减速直线运动。

已知刹车后第1个2s内的位移是24m，第4个2s 内的位移是1m。

则下列说法中正确的是
A. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为
B. 汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小
C. 汽车甲刹车后停止前，可能撞上乙车
D. 汽车甲刹车前的速度为
8.酒后驾驶会导致许多安全隐患，这是因为驾驶员的反应时间变长。

反应时间是指驾驶员从发现
情况到采取制动的时间。

表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离假设汽车制动时的加速度大小都相同。

分析表可知，下列说法正确的是
速度思考距离制动距离
正常酒后正常酒后
151530
201020
2525
驾驶员正常情况下反应时间为
B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多
C. 驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小约为
D. 若汽车以的速度行驶时，发现前方60m处有险情，正常驾驶不能安全停车
9.如图所示，A、B两个小球用长为1m的细线连接，用手拿着A球，B球竖直悬挂，且A、
B两球均静止。

现由静止释放A球，测得两球落地的时间差为，不计空气阻力，重
力加速度，则A球释放时离地面的高度为
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）
10.关于近代物理学，下列说法正确的是
A. 射线、射线和射线是三种波长不同的电磁波
B. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光
C. 重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，但质量一定减少
D. 10个放射性元素的原子核在经一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变
11.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
A. 图甲：使锌板发生光电效应的是弧光灯发出的紫光
B. 图乙：卢瑟福通过粒子散射实验，发现了质子和中子
C. 图丙：氢原子能级是分立的，原子发射光子的频率是不连续的
D. 图丁：铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，形成链式反应
12.静止在匀强磁场中的原子核X发生衰变后变成新原子核已知核X的质量数为A，电荷数为
Z，核X、核Y和粒子的质量分别为、和，粒子在磁场中运动的半径为则
A. 衰变方程可表示为
B. 核Y的结合能为
C. 核Y在磁场中运动的半径为
D. 核Y的动能为
13.甲、乙两物体相距100米，沿同一直线向同一方向运动，乙在前，甲在后，请你判断哪种情况
甲可以追上乙
A. 甲的初速度为20 ，加速度为1 ，乙的初速度为10 ，加速度为2
B. 甲的初速度为10 ，加速度为2 ，乙的初速度为30 ，加速度为1
C. 甲的初速度为30 ，加速度为1 ，乙的初速度为10 ，加速度为2
D. 甲的初速度为10 ，加速度为2 ，乙的初速度为20 ，加速度为1
14.如图所示，时，质量为物体从光滑斜面上的A点由静止开始
下滑，经过B点后进入水平面设物体经过B点前后速度大小不变，
最后停在C点．测得每隔2s的三个时刻物体的瞬时速度记录在表格中，
0246
08128
物体运动过程中的最大速度为12
B. 的时刻物体恰好经过B点
C. 的时刻物体恰好停在C点
D. A、B间的距离小于B、C间的距离
15.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒
子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图象，则下列说法正确的是
A. 超声波的速度为
B. 超声波的速度为
C. 物体的平均速度为
D. 物体的平均速度为
三、填空题（本大题共1小题，共6.0分）
16.同学们利用如图所示方法估测反应时间．
首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于
乙同学的两指之间．当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏
住位置刻度读数为x，则乙同学的反应时间为______重力加速度为．
基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为
，则所用直尺的长度至少为______取；若以相等
时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间
间隔在直尺上对应的长度是______的选填“相等”或“不相等”．
四、实验题（本大题共2小题，共10.0分）
17.某同学利用图所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。

物块放在桌面上，细绳的一端与
物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。

打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50Hz，纸带穿过打点计时器连接在物块上。

启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。

打点计时器打出的纸带如图所示图中相邻两点间有4个点未画出。

根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。

回答下列问题：物块的加速度大小为______保留3位有效数字；如果当时电网中交流电的频率是，而做实验的同学并不知道，那么由此引起加速度的测量值比实际值偏______填“大”或“小”。

18.在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变
电源上．某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点每相邻两个计数点间的四个点未画出从每一个计数点处将纸带剪开分成五段分别为a、b、
c、d、e段，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图2所示，由此可
以得到一条表示关系的图线，从而求出加速度的大小．
请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示关系的图线作在答卷纸上，并指出哪个轴相当于v轴？答：______ ；
从第一个计数点开始计时，为求出时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：______ ；
若测得a段纸带的长度为，e段纸带的长度为，则可求出加速度的大小为______
．
五、计算题（本大题共2小题，共20.0分）
19.如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，，AC平行于光屏MN，
与光屏的距离为棱镜对红光的折射率为，对紫光的折射率为一束
很细的白光由棱镜的侧面AB垂直射入，直接到达AC面并射出．画出光路
示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置，求红光和紫光在光屏上的
位置之间的距离．
20.渝黔高速公路巴南收费站出人口安装了电子不停车收费系统甲、乙两辆汽车分别通过
ETC通道和人工收费通道驶离高速公路，流程如图。

假设减速带离收费岛口，收费岛总长度为，两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。

甲车减速至后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗门停下，经过的时间缴费成功，人工栏杆打开放行。

随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等。

求：
此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差；
两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。

六、简答题（本大题共1小题，共8.0分）
21.两个氘核以相等的动能相向运动发生正碰并生成核，且释放的核能全部转
化为动能。

已知氘核的质量为，中子质量为，的质量为。

相当于
写出核反应的方程；
计算核反应中放出的能量；
求生成的动能是多少？
-------- 答案与解析 --------
1.答案：D
解析：解：A、检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误；
B、用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故B错误；
C、光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故C错误；
D、增透膜是利用光的干涉现象，故D正确；
故选：D。

解答本题应掌握光的折射、全反射及干涉等在生产生活中的应用。

人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用。

2.答案：B
解析：解：A、根据光在A点的折射可知，介质对b光的偏着程度比对a光的小，则a光的折射率大
于b光的折射率，由得知，在该介质中，a色光的传播速度比b色光的传播速度小，故A错误；
B、设a光在A点的入射角为i，折射角为r，由折射定律得，解得，
根据光路可逆性和几何知识可知，a光线从C点射出时，入射角和折射角分别等于A点折射角时折射角和入射角，则偏向角为，故B正确；
C、对照衍射的条件知，当a光通过单缝时，若缝的宽度小于a光波长时，a光能发生衍射现象，故C错误。

D、光束从空气斜射向水中，不能发生全反射，折射光不会消失，故D错误。

故选：B。

由折射定律分析两种色光折射率的大小，由分析光在介质中传播速度的大小；
设光线在A点的入射角为i，折射角为r，由几何知识知两光束经过球状空气泡后的偏向角为，由折射定律求出折射角r，即可求得a光的偏向角；
若缝的宽度小于a光波长时，a光能发生明显的衍射现象；
结合全反射条件分析D项。

解决该题需要能根据光路图分析两种光的折射率的大小关系，熟记衍射以及全反射的条件，掌握光在介质中传播的求解公式。

3.答案：B
解析：解：根据图可知波长，PQ横坐标之间的距离为3m，是波长的倍，根据图可
知时P在平衡位置向上振动，则此时Q应该处于波峰，故B正确、ACD错误。

故选：B。

由题，根据PQ横坐标之间的距离为3m，可知PQ间的距离是波长的倍，判断Q在时的位置，
由此分析。

本题的解题关键是掌握波动和振动的之间关系，要结合波形进行分析。

对于振动图象往往抓住同一时刻进行比较，比如时刻，分析两个质点的状态。

4.答案：C
解析：解：A、由图象可知，D和E核子的平均质量大于F核子的平均质量，原子核D和E聚变成原子核F时，核子总质量减小，有质量亏损，要释放出核能，故A正确；
B、由图象可知，A的核子平均质量大于B与C核子的平均质量，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损，要放出核能，故B正确；
C、光电电子的最大初动能是由入射光的频率决定的，与入射光的强度无关，增加入射光的强度，光电子的最大初动能不变，故C错误；
D、在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度，故D正确；
本题选不正确的，
故选：C。

根据图象判断出各原子核质量关系，然后判断发生核反应时质量变化情况，最后根据质能方程分析答题；为了控制核反应速度，常在铀棒之间插入镉棒；
解决该题的关键是能根据图象正确读出各种原子核的平均质量大小关系，掌握核反应中镉棒所起到的作用，知道影响光电效应现象中最大初动能的因素。

5.答案：A
解析：解：根据题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为的强激光照射阴极K，则发生了光电效应，即吸收的光子能量为nhv，，3，
则有：，
解得：，，3，；故A正确，BCD错误。

故选：A。

根据光电效应方程，以及进行分析。

解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与遏止电压的关系。

6.答案：A
解析：解：B、由匀变速直线运动速度位移关系公式可得，可知物体的加速度恒定不变，速度均匀减小，故物体做匀减速直线运动，故B错误；
A、由上式知，图象的斜率等于2a，由图可，则得物体的加速度大小为，故
A正确；
CD、该物体在运动过程中的平均速度为，由于物体做匀减速直线运动，所以该物体在运动中间时刻的速度等于，物体在位移中点的速度大于中间时刻的速度，所以物体在位移中点的速度大于；
故CD错误。

故选：A。

根据匀变速直线运动中速度位移关系公式来分析速度的平方与位移之间的关系，再根据图象进行分析即可分析物体的运动性质，求得加速度。

由运动学公式研究即可。

本题考查运动图象的应用，对于陌生的图象一定要结合所学的物理规律列式进行分析，然后再由数学规律明确其对应的意义即可
7.答案：A
解析：解：ABD、假设8s内一直做匀减速直线运动，根据解得：
，
根据解得初速度为：，
速度减为零的时间为：，可知汽车在8s前速度减为零。

设汽车的加速度为a，根据得：，汽车速度减为零的时间为：
，
采用逆向思维，最后2s内的位移为：，联立解得：，初速度为：，故A正确，BD错误；
C、汽车刹车到停止的距离为：，可知甲不能撞上乙车，故
C错误。

故选：A。

根据匀变速直线运动的推论，运用连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度，结合位移时间公式求出初速度，判断速度减为零的时间，判断出物体在8s前已经停止，再结合运动学公式求出初速度和加速度；根据速度位移公式求出汽车刹车到停止的距离，判断甲车是否撞上乙车。

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，注意物体在8s前已经停止，所以通过连续相等时间内的位移之差是一恒量求出的加速度是错误的。

8.答案：B
解析：解：A、驾驶员正常情况下反应时间，故A错误；
B、在制动之前汽车做匀速运动，由酒后情况下的思考距离s与速度v，则有：，
根据，则酒后比正常情况下多，故B正确；
C、驾驶员采取制动措施时，有一反应时间；以速度为为例：若是正常情况下，制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移，由可得：
，故C错误；
D、由表格数据可知当汽车速度为行驶时，正常驾驶后若要制动停止的距离是，没有超过前方险情的距离，故D错误。

故选：B。

“思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离。

由于在制动之前汽车做匀速运动，所以根据思考距离的正常值可求出驾驶员正常情况下的反应时间。

再由思考距离的酒后值可求出酒后反应时间；驾驶员制动后汽车加速度大小可由制动时速度、制动后发生的位移求出。

当汽车以的加速度行驶时，发现前方60m处有险情，酒后驾驶能否安全停车，可由制动距离的酒后值来确定。

本题以酒后驾驶会导致驾驶员的反应时间变长为背景命制试题，要明确在制动过程中的反应时间内汽车做匀速运动；关键在求制动加速度大小时，制动距离并不是汽车在做减速的位移，必须将思考距离减去。

9.答案：B
解析：解：设释放时A球离地高度为h，
对A，由，解得：，
对B，由，解得：，
落地时间差，
联立解得：；故ACD错误，B正确；
故选：B。

A、B间距1m同时开始做自由落体运动，分别求出A、B的落地时间及时间差，列式求解即可。

解决本题的关键知道B球着地时，A、B两球具有相同的速度。

以及掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度位移公式。

10.答案：BC
解析：解：A、射线是氦核流、射线是电子流、射线是电磁波，故A错误．
B、根据知，一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出6种不同频率的光，故B 正确．
C、重核裂变过程生成中等质量的核，反应前后质量数守恒，由于释放能量，有质量亏损，质量减小，故C正确．
D、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故D错误．
故选：BC．
射线和射线是粒子流，不是电磁波；根据数学组合公式求出氢原子向低能级跃迁时发出不同频率光的种数．在重核裂变的过程中，有质量亏损，向外辐射能量．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用．
本题考查了射线的性质、能级的跃迁、衰变、和核反应等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，不能混淆，注意半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用．11.答案：CD
解析：解：A、使锌板发生光电效应的是弧光灯发出的紫外线，故A错误。

B、卢瑟福通过粒子散射实验，得出了原子的核式结构模型，故B错误。

C、从丙图知，氢原子能级是分立的，能级差是量子化的，所以原子发射光子的频率是不连续的，故C正确。

D、图丁反应的是链式反应，即铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，故D正确。

故选：CD。

使锌板发生光电效应的是紫外线；卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的；铀核裂变是链式反应。

本题考查了光电效应、粒子散射实验、能级跃迁、重核裂变等基础知识点，关键要熟悉教材，牢
记这些基础知识点，注意重核裂变是链式反应，裂变中放出新的中子又引起新的裂变。

12.答案：AC
解析：【分析】
粒子的符号是，先根据电荷数守恒和质量数守恒书写出核衰变反应方程，衰变过程遵守动量
守恒和能量守恒；由磁场中圆周运动半径公式和周期公式，分析半径和周期关系；
根据能量守恒和动量守恒求解核衰变反应中释放出的核能；
核反应遵守的基本规律有动量守恒和能量守恒，书写核反应方程式要遵循电荷数守恒和质量数守恒；结合磁场的知识即可分析。

【解答】
解：根据电荷数守恒和质量数守恒，核衰变反应方程为，故A正确；
B.该过程中亏损的质量为，所以释放的核能为，由于原子核也有一定的结合能，则核Y的结合能一定大于，故B错误；
C.在衰变过程中遵守动量守恒，根据动量守恒定律得，则，根据半径公式
，又动量，对于粒子，对于Y核，联立可得，故C正确；
D.由动能与动量的关系，得原子核Y与粒子的动能之比为，由题，原子核X 衰变时释放的核能全部转化为动能，则有释放的核能为，联立可得，故D错误；
故选AC。

13.答案：BCD
解析：解：设经过时间t甲追上乙，则根据位移时间公式得，
A、甲的位移为：，乙的位移为：，相遇时有：，整理得：，此方程无解，故不可能追上，故A错误。

B、甲的位移：，乙的位移为：，相遇时有：，整理得：
，此方程有解，故B正确。

C、甲的位移：，乙的位移为：，相遇时有：，整理得：
，此方程有解，故C正确。

D、甲的位移：，乙的位移为：，相遇时有：，整理得：
，此方程有解，故D正确。

故选：BCD。

根据匀变速直线运动的位移时间公式得出甲乙的位移，通过甲乙的位移关系，运用数学知识，判断
方程是否有解，从而判断甲是否可以追上乙．
本题考查了运动学中的追及问题，通过位移关系，结合方程分析求解，难度不大．
14.答案：CD
解析：解：A、B、根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度和在水平面上的加速度．
根据运动学公式：，，
解出，知经过到达B点，到达B点时的速度．
如果第4s还在斜面上的话，速度应为，从而判断出第4s已过B点．是在2s到4s之间经过B 点．所以最大速度不是故A错误，B错误．
C、第6s末的速度是，到停下来还需的时间，所以到C点的时间为故C
正确．
D、根据，求出AB段的长度为段长度为，则A、B间的距离小于B、
C间的距离，故D正确．
故选：CD
根据图表中的数据，由运动学公式可以求出物体下滑的加速度和在水平面上的加速度如果第4s还在斜面上的话，速度应为，从而判断出第4s已过B点．通过运动学公式求出，即可求出AB、BC的距离．
解决本题的关键熟练掌握运动学公式、，并能通过计算分析物体的运动过程．
15.答案：AD
解析：解：
A、由乙图可知，超声波在时间内通过位移为，则超声波的速度为，故A正确，B错误；
C、由题：物体通过的位移为时，所用时间为，所以物体的平均速度为故C错误，D正确。

故选：AD。

超声波在空中匀速传播，根据发射和接收的时间差求出速度。

根据图象，分析得到物体通过的位移为时，再得出对应的实验，即可求解物体的平均速度。

本题是物理规律在实际中的应用问题，要能读懂图象反映的物体的运动情况，正确得到运动的时间，从而理解现代科技装置的工作原理。

16.答案：；80 ；不相等。