2020湖北省通山一中高二下学期周练（三）物理试题含答案

2020年4月21日高中物理周测/单元测试

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1．（2011·福建省高考真题）如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T．从图中可以确定的是(  )

A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0

B．曲线M的bc段表示固液共存状态

C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态

D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

看能否得出结论：晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点，固液共存态时吸热且温度不变，而非晶体则没有．B正确．

2．（2011·福建省高考真题）爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是（）

A．逸出功与ν有关

B．Ekm与入射光强度成正比

C．ν<ν0时，会逸出光电子

D．图中直线的斜率与普朗克常量有关

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

光电子的最大初动能与入射光频率的关系是Ekm=hv－W，结合图象易判断D正确．

3．（2010·上海高考真题）民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体（ ）．

A．温度不变时，体积减小，压强增大

B．体积不变时，温度降低，压强减小

C．压强不变时，温度降低，体积减小

D．质量不变时，压强增大，体积减小

【答案】B

【解析】

把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上．

本题考查了查理定律在生活中的应用，对于生活现象的解释，关键在于判断此现象与哪些物理知识有关．

4．（2020·乌鲁木齐市第四中学高二期中）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c．下列说法正确的是

A．核反应方程是

B．聚变反应中的质量亏损 m1+m2-m3

C．辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c

D．γ光子的波长

【答案】B

【解析】

【详解】

该核反应方程质量数不守恒，A错误；聚变反应中的质量亏损，故B正确；据质能方程，光子能量为E=（m1+m2-m3）c2，故C错误；根据，得光子的波长为：，故D错误．

5．（2020·辽宁省沈阳铁路实验中学高二期中）如图，甲为t=1s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点处质点的振动图像可能是(　　)

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

试题分析： 由题意知m，s，由乙图知s时在y轴负向且向下运动，满足该条件的点有两个，如图所示，

无论向左传0.5m的图（1），还是向右传0.5m的图（2），都可确定在s时沿波的传播方向上据质点该0.5m处，质点都在y轴正向且向下运动，满足题意的选项只有A选项正确．

考点：波的图象 振动图象 波的周期性

6．（2009·全国高考真题）某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示．物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是

A．24m B．32m

C．40m D．48m

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

本题考查的是平面镜成像.物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像实质上是物体在左镜中成的第一个像在右镜中成像后,再次在左镜中成像得到的,所以只需画出物体的这个像即可求解.如下图所示.

在1､3之间有物体经过右镜成像后再次在左镜中成的像.物体与1之间距离为8 m,物体与右镜距离8 m,故1与2距离为32 m,1与左镜为4 m,所以2与左镜的距离为28 m,即3与左镜的距离为28 m,所以物体与3间的距离为32 m.本题正确答案为B.

7．（2019·上海高考真题）两波源Ⅰ、Ⅱ在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是（    ）

A．a点振动始终加强

B．b点振动始终加强

C．a、b两点振动始终加强

D．a、b两点振动都不加强

【答案】D

【解析】

【详解】

从图中可以看出，两列波的波长不同，而在同一介质中波速相同，根据，；两列波频率不同，只有两列波频率相同才会发生干涉现象，所以两列波相遇不会产生干涉，ABC错误D正确

8．（2010·全国高考真题）右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是

A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于r2时，分子间的作用力为零

D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，从图中可得分子势能最小时，分子间的距离为r2，故当r等于r2时分子间作用力为零，故C正确；当r小于r1时，随着距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力，B正确；当r大于r1时，当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，故从当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，大于r2时分子力为引力，故AD错误；

【点睛】

正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r= r2，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习

9．（2011·全国高考真题）关于一定量的气体，下列叙述正确的是

A．气体吸收的热量可以完全转化为功

B．气体体积增大时，其内能一定减少

C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加

D．外界对气体做功，气体内能可能减少

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】

A．如果气体等温膨胀，则气体的内能不变，吸收热量全部用来对外做功，故A正确；

B．当气体体积增大时，对外做功，若同时吸收热量，且吸收的热量大于或等于对外做功的数值时，内能不会减少，故B错误；

C．若气体吸收热量同时对外做功，其内能也不一定增加，故C错误；

D．若外界对气体做功同时气体向外放出热量， 且放出的热量多于外界对气体所做的功，则气体内能减少，故D正确。

故选AD。

10．（2015·江苏省高考真题）波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有        .

A．光电效应现象揭示了光的粒子性

B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

【答案】AB

【解析】

【详解】

A．光电效应现象揭示了光的粒子性，A错误；

B．热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性，B正确；

C．黑体辐射的实验规律不能使用光的波动性解释，而普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，C错误；

D．根据可知质子和电子的质量不同，所以动量不相等，根据德布罗意波长公式，则质子和电子的德布罗意波不相等，D错误．

11．（2018·浙江省高考真题）如图所示，两种不同材料的弹性细绳在O处连接，M、O和N是该绳上的三个点，OM间距离为7.0m，ON间距离为5.0m．O点上下振动，则形成以O点为波源向左和向右传播的简谐横波Ⅰ和Ⅱ，其中波Ⅱ的波速为1.0m/s．t=0时刻O点处在波谷位置，观察发现5s后此波谷传到M点，此时O点正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷．则（ ）

A．波Ⅰ的波长为4m

B．N点的振动周期为4s

C．t=3s时，N点恰好处于波谷

D．当M点处于波峰时，N点也一定处于波峰

【答案】BD

【解析】

【详解】

OM之间有两个波谷，即，解得波I的波长为，根据题意可知波I的波速为，故波的周期为，同一波源的频率相同，故N点的振动周期为4s，A错误B正确；波II的波长为，故在t=0时刻N处于平衡位置向下振动，经过3s，即四分之三周期，N点在波峰，C错误；因为MN两点到波源的距离都为其各自波长的，又两者振动周期相同，起振方向相同，所以两者振动步调相同，即当M点处于波峰时，N点也一定处于波峰，D正确．

【点睛】

关键是把握两点：第一点也为突破口，即“5s后此波谷传到M点，此时O点正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷”，第二点是同一波源在不同介质中的振动频率（周期）相同．

12．（2007·全国高考真题）用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能力在此进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用△n表示两侧观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图可以判断，△n和E的可能值为（ ）

A．△n=1，13.22 eV <E<13.32 eV

B．△n=2，13.22 eV <E<13.32 eV

C．△n=1，12.75 eV <E<13.06 eV

D．△n=2，12.75 eV <E<13.06 Ev

【答案】AD

【解析】

最高激发态量子数之差和最高能级量子数之差相同，因此设氢原子原来的最高能级为n，则调高后的能级为，则有，即①

讨论：当时，n=5，调整后的能级为n=6，此时能极差为，因此提高电子的动能应该大于此时的能级差，但是应该小于基态和第7能级之间的能级差，否则将跃迁到更高能级，即小于．所以，．

当时，n=2，调整后的能级为n=4，此时能极差为，因此提高电子的动能应该大于此时的能级差，但是应该小于基态和第5能级之间的能级差，否则将跃迁到更高能级，即小于，所以，，故AD正确．

【点睛】本题要明确产生光线数目m和能级n之间的关系，即，氢原子吸收电子能量时只吸收对应能级之间的能量差，即能量的吸收应该满足量子化．

13．（2012·上海高考真题）右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图．粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内．开始时，B、C内的水银面等高．

（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管____________（填：“向上”或“向下”）移动，直至____________；

（2）实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量．根据测量数据作出的图线是 （ ）

【答案】（1）向下，B、C两管内水银面等高，（2）A，

【解析】

试题分析：(1)气体温度升高，压强变大，B管水银面下降，为保证气体压强不变，应适当降低A管，所以应将C管向下移动，直至B、C两管水银面等高，即保证了气体压强不变．

（2）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示B管内水银面高度的改变量．压强不变时体积变化与温度变化的关系是成正比的，所以根据测量数据作出的图线是A．

考点：本题考查了理想气体状体方程.

14．（2019·天津高考真题）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．

①下列哪些措施能够提高实验准确程度______．

A．选用两光学表面间距大的玻璃砖

B．选用两光学表面平行的玻璃砖

C．选用粗的大头针完成实验

D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______．

③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图所示，则玻璃的折射率______．（用图中线段的字母表示）

【答案】AD    D       

【解析】

【详解】

采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清晰，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光线的直线度，因此AD正确，光学表面是否平行不影响该实验的准确度，因此B错误，应选用细一点的大头针因此C错误．

根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移，因此D正确，ABC错误

由折射定律可知折射率，，，联立解得

15．（2015·江苏省高考真题）人造树脂是常用的眼镜片材料，如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点，已知光线的入射角为30°，OA＝5 cm，AB＝20 cm，BP＝12 cm，求该人造树脂材料的折射率n.

【答案】1.5

【解析】

【分析】

【详解】

设折射角为，由折射定律

由几何关系知，且

代入数据解得（或n=1.5）

16．（2020·山东省济宁一中高二期中）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞.初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0 cmHg.环境温度不变.(保留三位有效数字)

【答案】144 cmHg　9.42 cm

【解析】

【详解】

设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2＝p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1′，长度为l1′；左管中空气柱的压强为p2′，长度为l2′.以cmHg为压强单位.由题给条件得

p1＝p0＋(20.0－5.00) cmHg＝90 cmHg　l1＝20.0 cm①

l1′＝(20.0－ ) cm＝12.5 cm②

由玻意耳定律得p1l1S＝p1′l1′S③

联立①②③式和题给条件得：p1′＝144 cmHg④

依题意p2′＝p1′⑤

l2′＝4.00 cm＋ cm－h＝11.5 cm－h⑥

由玻意耳定律得p2l2S＝p2′l2′S⑦

联立④⑤⑥⑦式和题给条件得：h≈9.42 cm.

17．（2009·海南省高考真题）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为0.097MeV的光子．已知：、和粒子的质量分别为和MeV

（1）写出衰变方程；

（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能．

【答案】（1）；（2）5.03MeV。

【解析】

【分析】

【详解】

（1）衰变方程为

合起来有

（2）上述衰变过程的质量亏损为

放出的能量为

这些核能是轴核的动能、粒子的动能和光子的能量之和

由上式得

设衰变后的轴核和粒子的速度分别为和，则由动量守恒有

又由动能的定义知

联立得

则可得

代入题给数据得

5.03MeV

18．（2018·全国高考真题）一列简谐横波在t＝s时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点．图(b)是质点Q的振动图象。求：

(ⅰ)波速及波的传播方向；

(ⅱ)质点Q的平衡位置的x坐标。

【答案】(ⅰ)18cm/s，沿x轴负方向传播(ⅱ)9cm

【解析】

【分析】

【详解】

(ⅰ)由图(a)可以看出，该波的波长为

λ＝36cm ①

由图(b)可以看出，周期为

T＝2s  ②

波速为

v＝＝18cm/s ③

由图(b)知，当t＝1/3s时，Q点向上运动，结合图(a)可得，波沿x轴负方向传播；

(ⅱ)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、由图(a)知，x＝0处

y＝－＝Asin(－)

因此

④

由图(b)知，在t＝0时Q点处于平衡位置，经Δt＝s，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有

＝vΔt＝6cm ⑤

由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

＝9cm