2019-2020学年福建省南平市高级中学高二下学期期中考试物理试题

(1)组装仪器时，单缝和双缝的空间关系应该为___________。
A.a代表单缝，b代表双缝
B.a代表双缝，b代表单缝
(2)将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则__________。
(3)经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为Δx，则这种色光的波长表达式为λ=_____（用题中所给字母表示）。
C. 现用光子能量介于10～12.9 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种
D.E4跃迁到E2时产生的光子a与E5跃迁到E3时产生的光子b的动量之比为97∶255
【答案】AC
【解析】
【详解】A.实物粒子的能量大于等于两能级差即可使氢原子发生跃迁，A正确．
n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，任选两条轨道，共有 种光子，B错误．
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
由波形得知，波向右传播时，开始计时，P点在平衡位置且振动方向向下．
A、图中t=0时刻，质点的振动方向在平衡位置且振动方向向下，与波动情况一致．故A正确．
B、图中t=0时刻，质点在正向最大位移处，与波动情况不一致．故B错误．
C、图中t=0时刻，质点在在平衡位置且振动方向向上，与波动情况不一致．故C错误．
故选B。
二、多选题（每题4分，共20分，漏选得2分，错选得0分）
9.下列关于多普勒效应的说法中，正确的是( )
A. 只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应
B. 如果声源静止，就观察不到多普勒效应
C. 当声源朝靠近观察者运动时，声源的频率不变
D. 当声波远离观察者运动时，观察者接收到的频率变低
【答案】CD
B. 系统的动量守恒，机械能不守恒
C. 系统损失的机械能为
D. 弹簧最大的弹性势能小于
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由于子弹射入木块过程中，二者之间存在着摩擦，故此过程系统机械能不守恒，子弹与木块一起压缩弹簧的过程中，速度逐渐减小到零，所以此过程动量不守恒，故整个过程中，系统动量、机械能均不守恒，故AB错误；
B. 粒子的散射实验说明原子中绝大部分是空的，揭示了原子具有核式结构，故B正确；
C. 粒子的散射实验观测到的现象是绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，故C错误；
D.通过该试验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，同时否定了汤姆孙原子模型，故D错误。
11.如图，下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔（A、B图）或障碍物（C、D图），其中能发生明显衍射现象的有（ ）
A. 光屏上光的亮度保持不变
B. 光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动
C. 光屏上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线
D. 光屏上光的亮度会时亮时暗
【答案】D
【解析】
【详解】ABD. 太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮．所以光屏上光的亮度会时亮时暗．故AB错误，D正确；
故选C．
【点睛】关键是知道在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行；熵增原理是热力学第二定律的另一种表述方法．
2.关于饱和汽和相对湿度，下列说法正确的是（ ）
A. 饱和汽压跟热力学温度成正比
B. 温度一定时，饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大
C. 空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度下空气中所含水蒸气的压强之比
C．相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比，故C错误；
D．根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，故D错误。
故选百度文库。
3.如图所示，A，B两容器容积相同，用细长直导管相连，二者均封入压强为P，温度为T的一定质量的理想气体，现使A内气体温度升温至 ，B内气体温度保持不变，设稳定后A容器的压强为 ，则
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸跟波长差不多甚至比波长还小。
A.图中孔的尺寸比水波的波长差不多大两倍，衍射不明显，故A错误；
B.图中孔的尺寸比水波的波长还小，能发生明显衍射，故B正确；
C.图中障碍物的尺寸比水波的波长大好几倍，衍射不明显，故C错误；
， ，系统损失的机械能为 ，故C正确；
D.由于子弹和木块碰撞有机械能损失，所以最终弹簧弹性势能小于最初的动能，故D正确．
三、实验题（每空2分，共14分）
14.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图），单缝保持竖直方向，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作。
(2)当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示．则光电子的最大初动能为________ J，金属的逸出功为______ J．
【答案】 (1). 减小 (2). 可能 (3). 2eV (4). 3eV
【解析】
（1）AK间所加的电压为正向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小．如果将电源正负极对换，AK间所加的电压为反向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中减速，仍可能有一部分初动能较大的光电子，在克服电场力做功后，到达A极，所以电流表可能有示数．
D.图中障碍物的尺寸比水波的波长还小，能发生明显衍射，故D正确.
故选BD.
12.北斗二期导航系统的“心脏”是上海天文台自主研发的星载氢原子钟，它是利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟．如图为氢原子能级图，则()
A. 13 eV的电子可以使基态氢原子发生跃迁
B. 大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射8种不同频率的光子
D. 空气的相对湿度越小，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压
【答案】B
【解析】
【详解】A．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的；但饱和汽压不是与热力学温度成正比，故A错误；
B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度一定，饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫这种液体的饱和汽压，饱和汽压只是指此蒸汽的分气压，与其他气体压强无关。一定温度下饱和汽的分子数密度为一定值，温度升高，饱和汽的分子数密度增大，故B正确；
【解析】
【详解】若波源和观察都同时运动，两者间相对静止时，是不能观察到多普勒效应的，故A错误；当观察者与波源相互靠近或远离时发生，故B错误；当声源朝靠近观察者运动时，即两者间距减小，根据多普勒效应原理，那么观察者接收到的频率大于声源的频率，但声源的频率不变，故C正确；当声波远离观察者运动时，即两者间距增大，根据多普勒效应原理，那么观察者接收到的频率小于声源的频率，故D正确．
CD．由于绿光的波长比红光的短，因此干涉条纹间距比红光的窄，C正确，D错误。
故选AC。
(3)[3]根据两个相邻的明纹间（或暗纹）间距为
可得波长表达式
15.如图甲所示为研究光电效应的电路图．
(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转．将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能________(选填“减小”或“增大”)．如果改用频率略低的紫光照射，电流表______(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数．
D、图中t=0时刻，质点在负向最大位移处，与波动情况不一致．故D错误．
故选A
5.一个质量为0.1kg的小球从20m高处落下，与地面碰撞后反弹，上升的最大高度为12.8m，小球从开始下落到上升到最高点所用时间为4s，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，则小球对地面的平均作用力大小为
A. 8NB. 10NC. 12ND. 15N
福建省南平市高级中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理试题 解析版
一、单选题（每题4分，共32分）
1.在一定速度下发生变化的孤立体系,其总熵( )
A. 不变
B. 可能增大或减小
C. 总是增大
D. 总是减小
【答案】C
【解析】
【详解】由熵增加原理可知，任何孤立体系的熵总是增加的，故C正确，A、B、D错误；
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查动量定理的应用。
时间
小球反弹后上升的时间
因此小球与地面作用的时间为
从小球下落到上升到最高点，设向上为正方向，根据动量定理
解得：
FN=10N
故B正确ACD错误。
故选B。
6.关于核反应的类型，下列表述正确的是（ ）
A. 是 衰变
B. 是 衰变
C. 是核聚变
D. 是核裂变
【答案】 (1). AD (2). AC (3).
【解析】
【详解】(1)[1]AB．双缝的光来自于同一个单缝，因此单缝a距离光源更近，A正确，B错误；
CD．双缝与单缝应该平行放置，才能观察到双缝干涉实验，C错误，D正确。
故选AD。
(2)[2] AB．由于单缝保持竖直，条纹的方向与单缝平行，因此条纹竖直，A正确，B错误；
13.如图所示的装置中，木块B放在光滑的水平桌面上，子弹A以水平速度 射入木块后(子弹与木块作用时间极短)，子弹立即停在木块内．然后将轻弹簧压缩到最短，已知本块B的质量为M，子弹的质量为m，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中
A. 系统的动量不守恒，机械能守恒
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设A、B的容积分别为V，初状态压强为P，温度为T，末状态A部分温度升温 ，稳定后A容器的压强为 ，则B的压强也为 ，由理想气体状态方程： 可知： ，解得： ，故B正确，ACD错误．
A带动细绳上下振动，某时刻波形在绳上形成的横波波形如图所示，规定绳上各质点向上运动的方向为x轴的正方向，从波传播到细绳上的P点开始计时，下列四个图形中能表示P点振动图像的是（ ）
C. 太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮．不可能出现光的衍射现象，所以光屏上不可能有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线，故C错误；
故选D
E＝mc2，科学家用中子轰击硫原子，分别测出原子捕获中子前后质量的变化以及核反应过程中放出的热量，然后进行比较，精确验证了质能方程的正确性．设捕获中子前的原子质量为m1，捕获中子后的原子质量为m2，被捕获的中子质量为m3，核反应过程放出的能量为ΔE，则这一实验需验证的关系是( )
A. ΔE＝(m1－m2－m3)c2
B ΔE＝(m1＋m3－m2)c2
C. ΔE＝(m2－m1－m3)c2
D. ΔE＝(m2－m1＋m3)c2
【答案】B
【解析】
【详解】反应之前的质量为：m1+m3，反应后的质量为：m2，因此质量亏损为：△m=m1+m3-m2，因此需要验证的关系式为：△E＝(m1+m3?m2)c2，故B正确，ACD错误．
C.光子能量介于10～12.9 eV范围内的光，可以被基态的氢原子吸收后跃迁到2、3、4能级，因为 、 、 均在该范围内， 不在该范围内，可能被吸收的光子能量只有3种,C正确．
，所以动量之比等于能量之比，E4跃迁到E2时产生的光子a的能量 ，E5跃迁到E3时产生的光子b的能量 ，所以动量比为255：97，D错误．
【答案】A
【解析】
【详解】A、 是 衰变，故选项A正确；
B、 是人工转变，故选项B错误；
C、 是人工转变，故选项C错误；
D、 是 衰变，故选项D错误．
7.如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（ ）
粒子轰击金箔的实验装置下列关于该实验的描述正确的是
A. 粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成
B. 该实验揭示了原子有核式结构
C. 实验结果表明绝大多数 粒子穿过金箔后发生大角度偏转
D. 该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
【答案】AB
【解析】
【详解】A.为了避免其它原子的影响， 粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成，故A正确；