2020-2021学年天津市高二下学期期末模拟考试物理试卷【含答案】

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【答案】C
【解析】
【详解】A.α粒子散射实验是原子具有核式结构的实验依据,选项A错误;
B.原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律,选项B错误;
C.核电站应用了核裂变原理并利用镉棒控制反应进程,选项C正确;
D.每个核子只和它临近的核子发生核力作用,选项D错误。
故选C。
2.不同频率的电磁波产生机理不同特性不同用途也不同,红外测温枪在这次疫情防控过程中发挥了重要作用,射电望远镜通过接收天体辐射的无线电波来进行天体研究,人体透视、机场安检和CT是通过X射线来研究相关问题, 射线在医学上有很重要的应用,下列关于红外线、无线电波、X射线和 射线的说法正确的是( )
C.由甲图知波长为8m,波速为
从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了
故C错误;
D.从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为
由于 时刻质点P不在平衡位置或波峰、波谷处,所以质点P通过的路程不是30cm,故D错误。
故选B。
6.我国月球探测活动的第一步“绕月”工程和第二步“落月”工程已按计划在2013年以前顺利完成。假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动,到达轨道的A点。点火变轨进入椭圆轨道II,到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道III绕月球作圆周运动。下列判断正确的是( )
B.红外线、无线电波、X射线和 射线和机械波本质是不同的,但是他们都是横波可以发生多普勒现象,B错误;
C.放射性原子核发生 衰变、 衰变后产生的新核处于高能级,它向低能级跃迁时产生 射线,因此 射线经常伴随 射线和 射线产生,C错误;
D.一切物体都在不停的发射红外线,而且发射红外线强度与温度有关,温度越高发射红外线强度就越大,D正确。
C.由题意可知,MEO卫星比GEO卫星的高度低,选项C错误;
D.IGSO卫星和GEO卫星都是地球同步卫星,则具有与地球自转相同的周期,选项D正确。故选BD。
8.在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动,其表达式为 ,它在介质上形成的简谐横波沿x轴正方向传播,从波源起振开始计时,某时刻波0至8m之间第一次形成如图的波形图,则( )
B.发现中子的核反应方程 ,属于原子核的人工转变,B正确;
C.半衰期是放射性元素的大量原子衰变的统计规律,对个别的原子没有意义,C错误;
D. 在中子轰击下生成 和 的过程中, 核的比结合能比 核的比结合能小,D错误;
故选B
4.K-介子衰变的方程为其中K-介子和π-介子带负的基本电荷,π0介子不带电。一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径RK-与Rπ-之比为2:1,π0介子的轨迹未画出。由此可知π-的动量大小与π0的动量大小之比为( )
7.2020年我国将计划发射北斗三号全球卫星导航系统中的最后一颗组网卫星,此系统中的“空间段计划”同时采用了共35颗卫星,其中5颗地球静止轨道卫星(GEO卫星)、3颗倾斜于地球同步轨道的卫星(IGSO卫星,轨道高度为36000千米)及27颗中高度圆轨道卫星(MEO卫星,轨道高度为21500千米)。IGSO卫星具有与GEO卫星相同的轨道高度,则下列说法中正确的是( )
故选C。
5.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确是( )
A.简谐波沿正x方向传播
B.在t=0.10s时,质点P的加速度与速度方向相反
C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6m
C.振源从0到3m处,用时满足
解得
说明波形传播至振幅 处用时 ,则波形从 处传播至 点所在振动方向的位置用时 ,C正确;
D.由
可得
则波的周期为
波速为
波传播的距离为
即该波传到 的位置,故D错误。
故选AC。
9.一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁,发出的光以入射角θ照射到一块玻璃三棱镜上,经三棱镜后又照射到一块金属板上,如图所示,则下列说法正确的是( )
【解析】
【详解】[1][2] 受一个中子轰击后裂变成 和 两部分,根据电荷数和质量数守恒有
解得
所以中子个数为3,链式反应的条件:大于临界体积,因此当物质体积小于临界体积时,链式反应不能进行。
13.用波长为λ0的紫外线照射某些物质,这些物质会发出荧光,其波长分别为λ1、λ2、λ3…,用λi(i=1、2、3…)表示这些荧光的波长,普朗克常量为h,真空中的光速为c,则紫外线的光子能量E=_____,波长λ1与λ0的大小关系是_____(选填“>”或“<”)。
C.一群处于 激发态的氢原子向基态跃迁,发出三种不同频率的光子,因此入射光经玻璃三棱镜后会分成三束光线。从 直接跃迁到基态发出的光频率最大,则折射率最大,偏折最厉害,因此为光线c,故C正确;
D.从 能级跃迁到 能级放出的光子频率比从 能级跃迁到基态放出的光子的频率小,因此从 能级跃迁到 能级放出的光子比从 能级跃迁到基态放出的光子在三棱镜中的传播速度大,故D正确。
2020-2021学年天津市高二下学期期末模拟考试物理试卷
一、单项选择题(共6小题,每题仅有一个正确选项)
1.下列关于原子和原子核的说法正确的是( )
A.氢原子光谱的发现是原子具有核式结构的实验依据
B.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
C.核电站应用了核裂变原理并利用镉棒控制反应进程
D.每个核子都会和其余的核子发生核力作用
A.红外线波动性最明显而 射线粒子性最明显
B.它们和机械波本质相同,都是横波且都可以发生多普勒现象
C.红外线、X射线和 射线都是原子由高能级向低能级跃迁产生的
D.一切物体都在不停的发射红外线,而且温度越高发射红外线强度Leabharlann 越大【答案】D【解析】
【详解】A.红外线比 射线频率大,频率越高,粒子性越明显,红外线比 射线波长小,波长越长,波动性越明显,A错误;
故选BCD。
10.如图所示,水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车,其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,轨道最低点B与水平轨道BC相切,整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。设重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程,下列说法中正确的是( )
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程30cm
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,t=0.10s时质点Q位于平衡位置且向下振动,由图甲综合同侧法可知,简谐波沿x负方向传播,故A错误;
B.由图甲可知,在t=0.10s时,质点P向上振动,质点P位于平衡位置上方,加速度方向向下,故B正确;
【答案】(1). (2).
【解析】
【详解】 紫外线的光子能量
紫外线能使荧光物质发光,发光的光子能量不大于紫外线光子的能量,即
所以
14.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
(1)当他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹紧,如图所示。这样做的目的是_______。
A.在此后的 周期内回复力对M做功为零
B.在此后的 周期内回复力对M冲量为零
C.此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是
D.此后再经过6s该波传播到x=20m处
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.简谐运动的物体,在半个周期内,据图象可知两位置关于平衡位置对称,即两位置速度大小相同,方向相反,据动能定理得,回复力做功一定为零,恢复力的冲量不为零,故A正确,B错误;
B.小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零,竖直方向有加速度,合力不为零,所以小车和物块构成的系统动量不守恒,在水平方向动量守恒,故B错误;
CD.在物块脱离圆弧轨道后,小车和物块由于摩擦力都会做匀减速运动,所以最大速度出现在物块运动到B点时,规定向右为正方向,小车和物块构成的系统在水平方向受到的合力为零,系统在水平方向动量守恒。设物块运动到B点时,物块的速度大小是 ,小车的速度大小是 ,根据动量守恒定律,有
C.飞船从A到B的过程中,只有万有引力做功,机械能守恒,故C错误;
D.月球的第一宇宙速度即为当飞船在月球表面绕月球做圆周运动时的速度,飞船从近月轨道点火加速后做离心运动才能进入椭圆轨道,则飞船在椭圆轨道上B点的速度大于月球的第一宇宙速度,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(共4小题,每题至少有两个正确选项)
A. GEO卫星的动能必须相等B. MEO卫星比GEO卫星的线速度大
C. MEO卫星比GEO卫星的高度高D. IGSO卫星比GEO卫星具有与地球自转相同的周期
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据 可得
可知GEO卫星的质量关系不确定,可知动能不一定相等,选项A错误;
B.根据 可得
可知,MEO卫星比GEO卫星的轨道半径小,则线速度大,选项B正确;
根据能量守恒定律,有
解得
故C错误,D正确。
故选AD。
三、填空题(共5小题)
11.气球质量为160kg,载有质量为40kg的人,静止在空中距地面24m高的地方,气球下悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,这根绳长至少应为米?(不计人的高度)
【答案】
【解析】
【详解】人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度 ,气球的速度 ,设运动时间为t,以人与气球组成的系统为研究对象,以向下为正方向,由动量定理得
A.c光的偏折程度大,c光在玻璃中的折射率最大,增大入射角θ则c光先消失
B.在同一双缝干涉装置上,从n=3直接跃迁到基态发出的光形成的干涉条纹最窄
C.入射光经玻璃三棱镜后会分成三束光线,从n=3直接跃迁到基态发出的光是光线c
D.若从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子比从n=2能级跃迁到基态放出的光子在三棱镜中的传播速度大
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.根据折射率定义公式
三束光线入射角相同,光线c对应的折射角较小,因此折射率最大,偏折程度最大,即
若增大入射角,在第二折射面上,则三束光线的入射角减小,根据光从光密介质进入光疏介质,且入射角大于或等于临界角时才能发生光的全反射,故A错误;
B.根据
可知,频率最大的光,波长最短,因此条纹间距最小,故B正确;
故选D。
3.下列说法正确的是( )
A. 经过α衰变和β衰变后成为稳定的原子核 ,铅核比钍核少24个中子
B.发现中子的核反应方程 ,属于原子核的人工转变
C. 200个 的原子核经过两个半衰期后剩下50个
D. 在中子轰击下生成 和 的过程中, 核的比结合能比 核的比结合能大
【答案】B
【解析】
详解】A.根据质量数和电荷数守恒可知,铅核比钍核少8个质子,少16个中子,A错误;
A. 1:1B. 1:2C. 1:3D. 1:6
【答案】C
【解析】
详解】Kˉ介子与π-介子均做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
粒子动量为
P=mv=eBR
则有
PKˉ:Pπ-=2:1
以K-的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得
PKˉ=Pπ0-Pπ-
解得:Pπ0=3Pπ-,则π-的动量大小与π0的动量大小之比为1:3;

气球和人运动的路程之和为绳子的长度,则绳子长度为
联立并代入数据解得
12.核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电, 是核电站常用的核燃料。 受一个中子轰击后裂变成 和 两部分,并产生___个中子。要使链式反应发生,裂变物质的体积要____(选填“大于”、“等于”或“小于”)临界体积。
【答案】(1). 3 (2).大于
A.飞船在轨道I上的运行速率
B.飞船在A点处点火变轨时,动能增大
C.飞船沿椭圆轨道从A到B运行的过程中机械能增大
D.飞船在椭圆轨道上B点的速度大于月球的第一宇宙速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据
解得飞船在轨道Ⅰ上的运行速率
根据
联立解得
故A错误;
B.飞船在A点变轨,做近心运动,需减速,所以动能减小,故B错误;
A.小车一直向左运动
B.小车和物块构成的系统动量守恒
C.物块运动过程中的最大速度为
D.小车运动过程中的最大速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.物块从A点无初速释放后,在下滑过程中对小车有向左的压力,小车先向左做加速运动,在物块脱离光滑圆弧轨道后,小车和物块由于摩擦力都会做匀减速运动,由水平方向动量守恒知,物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出,此时共同的速度都为零,所以小车一直向左运动,故A正确;
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