广西南宁市第三中学2020-2021学年高二下学期月考(三)物理(理)试题(PDF版)4445.pdf

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1、高二月考（三）理科物理第 1 页共 4 页南宁三中 20202021学年度下学期高二月考（三）理科物理试题命题人：高二物理组审题人：高二物理组一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1 8 题只有一项符合题目要求，第 9 12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）1.关于量子理论及相对论的几个描述中，以下说法正确的是()A 普朗克在提出能量子模型以前，就已经成功地解释了黑体辐射的实验规律B 物理史上的“紫外灾难”是说在研究黑体辐射时，很多研究者因受辐射过多而失去了生命C 爱因斯坦的相对论认

2、为时间、空间、质量都是相对的，即这些量都与物体的运动速度有关D 经典物理学建立在实验的基础上，它的结论又受到无数次实验的检验，因此在任何情况下都适用2 1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔，研究粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于粒子散射实验，下列说法正确的是()A 该实验是卢瑟福建立原子“枣糕”模型的重要依据B 粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞C 实验结果说明原子中有一个带正电且占有原子几乎全部质量的核D 通过粒子散射实验还可以估计原子半径的数量级是1510m3 下列说法错误的是()A.到达地球表面处的太阳光的光谱是吸收光谱B 一个电子和一个质子具有同样的动量时，它

3、们的德布罗意波波长也相同C 根据海森伯的不确定性关系可知，不可能同时准确地测定微观粒子的位置和动量D 光的双缝干涉现象中，可以用光程差与波长的关系确定屏上某点是亮纹还是暗纹，所以光波不是概率波4.一个弹簧振子沿轴做简谐运动，取平衡位置为 x 轴坐标原点。从某时刻开始计时，经过四分之一的周期，振子具有沿 x 轴负方向的最大加速度。以下能正确反映振子位移与时间的关系图像是（）5 如图所示，为氢原子的能级示意图：a表示从能级5n 跃迁到3n 时辐射的光子；b表示从能级4n 跃迁到2n 时辐射的光子；c表示从能级3n 跃迁到1n 时辐射的光子。则以下说法正确的是()A 玻尔的原子能级模型可以解释所有原

4、子辐射光子的规律B 若 b 光可使某金属发生光电效应，则 a 光也一定可以C 若有一个处于 n=5能级的氢原子向低能级跃迁，则该氢原子只能发出 a、b、c 三种光子的其中一种D 若有一群处于 n=5能级的氢原子向低能级跃迁，则这些氢原子最多可辐射出 10 种不同频率的光子Dx0tTx0tTBx0tTCx0tTA高二月考（三）理科物理第 2 页共 4 页6 如图所示，左图为某LC振荡电路图，右图为电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则以下说法正确的是()A 该电路可以有效的把电磁波发射出去B oa过程中，线圈的磁场能逐渐变小C b、d两时刻电路中电流最大D a、c两时刻电路中电流最

5、大7 南宁三中考试期间，学校都要反复强调安全意识，要求同学们在考场外放置非考试用品时，不得堆放在阳台栏杆台面上。假设有一只水杯从 4 楼的栏杆台面上意外跌落，假设每层楼的高度为 3m，栏杆台面高 1m，水杯落至一楼地面后不再反弹，水杯与地面的作用时间为22 10 s.若不考虑空气阻力，取 g=10m/s2,则水杯对地面产生的冲力约为其重力的()A 30 倍B 100倍C 300倍D 1000倍8 如图所示，为某金属在光的照射下，逸出的光电子的最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图像，普朗克常量 h 为已知，由图像可知()A 该金属的逸出功等于 E1h0B 普朗克常量01vhEC 入射光的频率为

6、 20时，逸出的光电子的最大初动能为 h0D 当入射光的频率 大于0时，若 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍9 双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝 S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝 S1和 S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上 O点距双缝 S1和S2的距离相等，P点是距 O点最近的第一条亮条纹。如果将入射的绿光换成红光，则屏上 O点及其上方的干涉条纹的情况是（）A O点处是红光的暗条纹B O点处是红光的亮条纹C 红光的第一条亮条纹在 P点的上方D 红光的第一条亮条纹在 P点的下方10原本平静的水波槽中有1S、2S两个波源，某时刻两个波源之间的波形

7、如图所示。已知两列波的波长分别为1、2，且12，a 点恰为两波源1S、2S水平连线的中点，则以下叙述中正确的是()A 2S的波速比1S的大B 水波槽内将出现干涉图样C a 点的振动不是始终减弱D 虽然12，但是a点的振动依然遵守波的叠加原理11一列简谐横波沿直线传播以波源O由平衡位置开始振动为计时起点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距 1.2m,以下判断正确的是()A 波速大小为 0.4m/sB 该横波的波长为 1.2mC 波源起振方向沿y轴负方向D 3ts时，波源O的动能为零高二月考（三）理科物理第 3 页共 4 页12如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨

8、道的水平直径，现将一质量为m的小球从距A点正上方 R处由静止释放，小球由A点沿切线方向进入半圆轨道后又从B点冲出，已知圆弧半径为 R，小车质量是小球质量的 k 倍，不计一切摩擦，则下列说法正确的是()A 在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒B 小球从小车的B点冲出后，能上升到刚释放时的高度C 小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点时，车的位移大小为1kRk D 若 k=1，则小球从滑入轨道至圆弧轨道的最低点的过程中，支持力做的功为-mgR二、实验题（2 小题，共 12 分）13(5分)小莹在做“测定玻璃折射率”实验时，在水平桌面上铺放一张白纸，将一横截面是直角三角形的玻璃砖平放在白纸上，并

9、用铅笔将其边缘画在白纸上，得到如图所示的直角三角形ABC，在白纸上作一条垂直于BC边的直线，在该直线上插上1P、2P两颗大头针，然后从玻璃砖的另一个面透过玻璃砖观察1P、2P的像，在白纸上垂直木板插上3P、4P两颗大头针；使3P挡住1P、2P的像，4P挡住3P及1P、2P的像，大头针的位置如图所示。（1）插针时，1P、2P；4P、3P的距离（选填“适当大一些”“适当小一些”“无任何要求”）（2）利用作图文具画出该实验完整的光路图；（3）测得出射光线与AB边的夹角为 45，三角形顶角A的角度为 30，则该玻璃砖的折射率为。14（7 分）小 YY 设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验

10、如图甲所示，在小车 P 后连着纸带并正确穿过打点计时器，实验所用交流电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡两车的摩擦力；实验时先接通打点计时器电源，后轻推小车 P使其运动，小车 P与原来静止在前方的小车 Q相碰并粘合成一体，继续运动（1）某次实验测得纸带上各计数点的间距如图乙所示，A为运动的起点，则应选段来计算小车 P碰撞前的速度，应选段来计算小车 P和 Q碰后的共同速度（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）（2）测得小车 P的质量 m1=0.4kg，小车 Q的质量 m2=0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为kgm/s，碰后两小车的总动量大小为kgm/s（计算结果保留三位有效数

11、字）（3）由本次实验获得的初步结论是三、解答题（4 小题，共 40 分。要求有必要文字说明、解答过程，答案带单位）15.（6 分）铝的逸出功是，现在将波长为 的光照射铝的表面已知普朗克常量为 h。（1）求光电子的最大初动能（2）求遏止电压（3）求铝的截止频率高二月考（三）理科物理第 4 页共 4 页16（10 分）一列简谐波横波沿 x 轴传播，如图所示的实线和虚线分别为 t1和（2.01t）s 两个时刻的波的图像。求：（1）这列波的可能波速；（2）若波速是 150m/s,波的传播方向。17（12 分）由两种透明材料甲、乙制成的棱镜的截面ABC如图所示，其中材料甲的截面ABO为直角三角形，60A

12、，90AOB，材料乙是14圆截面,半径为 R。一细光束由 AB边的中点D与AB 成30角斜射入材料甲，经折射后该光束刚好在乙的圆弧面上发生全反射，然后射到 AC 边上的 G点（未画出）。已知材料甲的折射率13n，真空中光速为 c。求：(1)材料乙的折射率 n2；(2)该细光束在此棱镜中从 D传播到 G所经历的时间 t。18.（12 分）在光滑的水平面上，有一质量 M2kg的平板车，其右端固定一挡板，挡板上固定一根轻质弹簧，在平板车左端 P处有一可以视为质点的小滑块，其质量 m 2kg。平板车表面上 Q处的左侧粗糙，右侧光滑，且 PQ 间的距离 L 6m，如图所示。某时刻平板车以速度 v11m/

13、s向左滑行，同时小滑块以速度 v25m/s向右滑行。一段时间后，小滑块与平板车达到相对静止，此时小滑块与 Q点相距14L。（g 取 10m/s2）（1）求当二者处于相对静止时的速度大小和方向；（2）求小滑块与平板车的粗糙面之间的动摩擦因数；（3）若在二者相对静止后，在其运动方向的前方有一竖直障碍物（图中未画出），平板车与它碰后以原速率反弹，碰撞时间极短，且碰后立即撤去该障碍物，求小滑块最终停在平板车上的位置。高二月考（三）理科物理第 5 页共 4 页南宁三中 20202021学年度下学期高二月考（三）理科物理试题参考答案1.C【解答】解：普朗克引入了能量子的概念，才很好的解释了黑体辐射的实验规

14、律，故 A错误。B、“紫外灾难”指的是用经典电磁理论描述黑体辐射规律时得到的荒谬推论，不是自然灾害，故 B错误；C、相对论认为时间、空间和质量都是相对的，与运动速度有关，故 C正确；D、经典物理学适用于宏观物体及低速运动，不适用于微观物质和高速运动，故D错误。2.C【解答】解：卢瑟福建立的是原子核式结构，不是枣糕模型，故 A错误；B、造成粒子散射角度大的原因是受到的原子核的斥力比较大，故B错误；C、从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，和几乎全部质量，故C正确；D、粒子散射实验可以估算出原子核半径的数量级是1510m，故D错

15、误。3.D【解答】解：A、到达地面的太阳光谱是吸收光谱，故A正确；B、由hp，可知动量相同的电子和质子的德布罗意波长相等，故B正确；C、由不确定性关系可知，微观粒子没有准确的位置和动量，故C正确；D、光波是概率波，故D错误；4.C【解答】解：经过四分之一的周期，振子具有沿轴负方向的最大加速度，即计时开始是质点恰在平衡位置且向正方向运动，则图像 C正确，故选 C。5.D【解答】解：A、波尔的原子能级模型只能解释氢原子的光谱规律，故A错误；B、a 光的能量比 b 光的能量小，不一定能使该金属发生光电效应，故B错误，C、一个 n=5能级的氢原子向低能级跃迁，最多能辐射出 4 种光子，故 C错误；D、

16、从 n=5跃迁到 n=1，最多可辐射出10 种不同频率的光子，故 D正确。6.D【解答】解：A、有效的发射电磁波应该需要开放电路，故A错误；B、oa过程，电容器的电荷量减少，电场能减小，则磁场能增大，故 B错误；C、b、d两时刻，电量最大，则电场能最大，磁场能为零，电路中的电流最零，故C错误，D正确。7.B【解答】解：设水杯的质量为m，由题意可知水杯下落的高度 h=10m，水杯在空中做自由落体运动，落地时的速度为：210 2/vghm s落地过程中，令向下为正方向，根据动量定理有：()0mg Ftmv，解得：101mvFmgmgt则 B正确，故选：B。8.C【解答】解：将光电效应方程 EkhW

17、0与图像对应，可知 Ek 图像的斜率为普朗克常量 h，即有10Ehv，纵截距的绝对值为金属的逸出功，即|E|W0，横截距0为金属的截止频率，故金属的逸出功 W0h0，故 A项错误，B项正确。根据光电效应方程 EkhW0可知，入射光的频率为 20时，产生的光电子的最大初动能为 h0，故 C项正确。当0时，根据光电效应方程 EkhW0可知 Ek0，当频率 变为 2后，其光电子的最大初动能 Ek2hW02(hW0)2Ek，故 D项错误。9.BC【解答】解：A、因为 O点与双缝间的路程差等于 0，知该点出现明条纹。故 A错误，B正确。C、根据双缝干涉条纹的间距公式lxd 知，因为红光的波长大于蓝光，则

18、红光的条纹间距大于绿光，所用红光的第一条亮纹在 P点的上方，故 C正确，D错误。10.CD【解答】解：ABC、同种介质中机械波的波速一样，由波长不同，可知两波的频率不同，高二月考（三）理科物理第 6 页共 4 页不会发生干涉，所以两波源的中心不是始终振动加强或减弱，故 C正确，AB 错误；D、虽然波长不同，但均属于波，都有波的特性，所以遵从波的叠加原理，故 D正确，11.AD【解答】解：A、据图象可知：A比波源晚振动3 s，其周期为4 s，所以波速为：1.2/0.4/3svm sm st。则 A正确；B、据波速公式得：0.441.6vTmm故 B错误；C、据波的传播特点，各质点的起振方向与波源

19、的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿y轴的正方向，所以波源起振方向沿y轴正方向，故C错误；D、3ts时，波源振动了34周期，到达波谷，速度为零，动能为零，故D正确。12.BD【解答】解：A、小球与小车组成的系统仅在水平方向不受外力，即只是水平方向系统动量守恒，故A错误；B、因为系统水平方向的总动量保持为零，则小球由B点离开小车时小车速度为零，小球竖直上抛，由机械能守恒可知B正确；C、小球第一次下落至圆弧轨道最低点时，由水平方向动量守恒得：120 mv kmv，即有12mx kmx，又因为：12x xR联立解得21Rxk故 C错误；D、k=1，即质量均为 m，则有120 mv mv又因为

20、系统机械能守恒，有：221211222mgRmvmv联立解得小球的末动能为：2112mvmgR，该过程中对小球使用动能定理：211202NFmgR Wmv解得：NFWmgR，故D正确；13.（1）适当大一些(1分)（2）见解答(2分)(3)2n(2分)【解答】解：（1）适当的大一些，确定光路时误差较小（2）光路图如图所示：（3）2n（3）由光路图和几何关系可知光线在AB 面上的入射角为 30，折射角为 45，即折射率为sin452sin30n14.（1）BC(1分)、CD(1分)（2）0.420(2分)、0.417(2分)（3）在误差允许范围内，系统动量守恒(1分)。【解答】解：（1）车P在碰

21、前做匀速运动，由纸带计数点间距可知，BC段小车匀速运动，故选BC段计算小车碰前速度；碰撞过程中做变速运动，两车相碰后粘合成一体，继续做匀速运动，故选 DE 段计算两车碰后共同速度；（2）碰前小车Q动量为零，小车P动量1P，则有碰前总动量；110.420/5BCxP mkg m sT碰后两车速度相等，则碰后总动量为12+0.417/5DExPm mkg m sT（3）由（2）可知，碰前总动量和碰后总动量有P P，故实验结论为：在误差允许范围内，系统动量守恒。15解：(1)由爱因斯坦光电效应方程 Ekm=hw0（1 分）可得 Ekm=hcw（1 分）(2)由 eUc=Ekm（1 分）得遏止电压 U

22、c=Ekme=hce we（1 分）（4）由 w0=h0（1 分）得截止频0=wh（1 分）高二月考（三）理科物理第 7 页共 4 页16解：(1)由题图知,波长=8m，当波向左传播时,传播的时间为.)3,2,1,0s)43(tnTn（1 分）得，.)3,2,1,0s 348.034t4nnnT（1 分），所以波速为)0,1,2,3.n)34(10v（nT（m/s）（2 分）向右传播时,传播的时间为.)3,2,1,0s)41(tnTn（1 分）得，.)3,2,1,0s 148.014t4nnnT（1 分），所以波速为)0,1,2,3.n)14(10v（nT（m/s）（2 分）(2)若波速是 1

23、50m/s,则波在 0.2s 内传播的距离为 x=vt=35 0.2 m=30m=154（1 分）,所以波向左传播（1 分）。17（12 分）【答案】(1)2；(2)Rc63310(1)光由空气射入甲，由折射定律知1sinsininr.1分解得30r .1分可知光束垂直于OB边的中点 E射入材料乙，在BC弧上的 F点发生全反射，到达OD边上的G点，如图所示由几何关系知介质乙中临界角30CEFO GFO .1分由全反射公式1sinCn.1分得22n.1分(2)由几何知识知OB=R6330tan210RRDE.1分RCOFEF23cos 2cosFGC OF=R.1分RFG33光在材料甲、乙中的速

24、度为：11cvn.1分，22cvn.1分光在材料甲、乙中传播时间为：cRvDEt211.1分高二月考（三）理科物理第 8 页共 4 页RcvRvFGEFt335635222.1分光在棱镜中从 D传播到 G所用时间：Rcttt6331021.1分答：(1)材料乙的折射率为 2。(2)该细光束在此棱镜中从 D传播到 G所经历的时间为Rc63310。18.【解析】（1）设 M、m共同速度为 v，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律：21mv MvMm v 2 分212m/smv MvvMm 1 分方向为水平向右 1 分（2）本题有两种可能如果小滑块尚未越过 Q点就与平板车达到相对静止，对 A、B组成

25、的系统，由能量守恒：2222111132224MvmvMmvmg L 1 分代入数据得：=.2 1 分如果小滑块越过 Q点与弹簧相互作用后，再返回与平板车达到相对静止，有2222111152224MvmvMmvmg L 1 分解得：=.12 1 分（3）平板车 A与障碍物发生碰撞后以原速率反弹，假设滑块 B向右滑行并与弹簧发生相互作用，当 A、B再次处于相对静止状态时，两者的共同速度为 u，在此过程中，A、B和弹簧组成的系统动量守恒、能量守恒。由能量守恒定律有：mvMv m M u 1 分代入数据可得：0u（）当=.2时，设 B相对 A的路程为 S，由能量守恒得：21+2M mvmgs1 分代入数据得：s=2m由于 s 4L，所以 B滑过 Q点并与弹簧相互作用，然后相对 A向左滑动到 Q点左边，设离 Q点距离为 s1有 s1=s-4L=0.5m 1 分（）当=.12时，联立解得 s=13m小滑块最终停在平板车上 Q点左侧离 Q点距离：s2=13mL4=116m=1.83m 1 分