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2020-2021学年江苏省南通市高二下学期第二次质量检测 物理
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这是一份2020-2021学年江苏省南通市高二下学期第二次质量检测 物理，共4页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1．Wi-Fi（无线通信技术）是当今使用最广的一种无线网络传输技术，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，Wi-Fi信号的本质就是电磁波，波长约7~12厘米，通过无线路由器发射后将信号传递到设备上，使设备实现无线上网能力，下列对Wi-Fi信号的判断正确的是（ ）
A．其信号波是横波B．不能在真空中传播
C．波长比可见光短D．不能产生干涉和行射现象
2．甲、乙两个单摆的振动图象如图所示．根据振动图象可以断定
A．甲、乙两单摆摆长之比是4:9
B．甲、乙两单摆振动的频率之比是2:3
C．甲摆的振动能量大于乙摆的振动能量
D．乙摆的振动能量大于甲摆的振动能量
3．一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为、两速单色光，其传播方向如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．玻璃砖对、的折射率关系为
B．、在玻璃中的传播速度关系为
C．单色光从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光从玻璃到空气的全反射临界角
D．用同一双缝干涉装置进行实验可看到光干涉条纹的间距比光的宽
4．关于近代物理的知识，下列说法正确的是
A．查德威克发现质子的核反应方程为
B．β衰变就是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子，电子被释放出来
C．铀核裂变的一种核反应方程为
D．若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
5．小球质量为2m，光滑的水平面上以速度v沿水平方向撞击竖直墙壁，以0.8v的速率反弹回来,球与墙的撞击时间为t，则在撞击过程中，球对墙的平均作用力的大小是( )
A． B． C． D．
6．如图所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动，选定向右为正方向，两球的动量分别为pa＝6 kg·m/s、pb＝－4 kg·m/s。当两球相碰之后，两球的动量可能是（ ）
A．pa＝－6 kg·m/s、pb＝4 kg·m/s
B．pa＝－6 kg·m/s、pb＝8 kg·m/s
C．pa＝－4 kg·m/s、pb＝6 kg·m/s
D．pa＝2 kg·m/s、pb＝0
7．如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法错误的是
A．图1：卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
B．图2：放射线在垂直纸面向外的磁场中偏转，可知射线甲带负电
C．图3：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
D．图4：链式反应属于核裂变，铀核的一种裂变方式为
8． 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γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ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
9． 重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是
A．的中子数比中子数少20个
B．从到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D．与是不同的元素
10．用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压与入射光频率v之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.1×1014Hz。已知普朗克常量。则下列说法中正确的是（ ）
A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极
B．当电源左端为正极时，随着滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数一定持续增大
C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大
D．如果实验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能。
二、实验题：本题共2大题，每小空3分，共计18分．
11．如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。
①按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹变疏。以下改动可实现这个效果的是______；
A．仅将凸透镜与滤光片的位置互换
B．仅将绿色滤芯光片换成红色的滤芯光片
C．仅将单缝靠近双缝移动少许
D．仅将单缝远离双缝移动少许
②用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图乙中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为______；
③若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1，该单色光的波长______m（结果保留2位有效数字）。
12．图示为做“碰撞中的动量守恒”的实验装置
（1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验必须要求的条件是______。
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下
D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
（2）入射小球的质量应______（选填“大于”、“等于”或“小于”）被碰小球的质量。
（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式m1=______（用、及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒。
三、计算题：本题共4大题，共计42分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位．
13．（10分）一列简谐横波沿x轴传播，波速为v=4 m/s。已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图甲所示，t=0.45 s时部分波形图如图乙所示，求：
（1）波的传播方向。
（2）t=0.45 s时x=0处质点的y坐标。
（3）t=0.45 s时x>0区域内处于波峰位置的质点的x坐标。
14．（10分）一半径为R的半圆柱形透明体镶嵌在墙壁中，其横截面如图所示，A、B为直径上两个端点，O点为圆心。一根光线在横截面内从A点处以45°的入射角射入透明体。已知透明体的折射率为，真空中的光速为c，求：
(1)光在透明体中的传播速度；
(2)光线在A点处射入透明体后的折射角；
15．（10分）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图所示．已知B与C碰撞后二者会粘在一起运动．在以后的运动中：
(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？
(2)系统中弹性势能的最大值是多少？
16．（12分）氘核与氚核的聚变反应：，已知普朗克常量，求：
（1）核反应式中的是什么粒子？
（2）这一过程的质量亏损是多少？
（3）氘核完全参与上述反应，共释放核能多少？阿伏伽德罗常量
参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1.A 2.A 3.C 4.D 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B 10.D
二、实验题：本题共2大题，每小空3分，共计18分．其中选择题选对但不全的得2分，错选或不答的得0分
11． B 15.6 6.0 × 10 - 7
12. BCD 大于
三、计算题：本题共4大题，共计42分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位．
13．(10分) （1）沿x轴正方向传播 ；（2） m
【详解】
（1）根据图甲的振动图像可知，x=0处质点在t=0.45 s在向上振动，结合图乙的波形图由同侧法可知沿x轴正方向传播；
（2）根据图甲的振动图像可知，振幅为 ，周期为 ，则
故振动的位移函数为
故t=0.45 s时，位移为
m
14.（10分）（1） ；（2）
【详解】
(1)光在透明体中的传播速度为v，根据
(2)在A点，由折射定律
可得，光线在A点处进入透明体后的折射角
15．（10分）(1)3 m/s (2)12 J
【详解】
(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，根据A、B、C三者组成的系统动量守恒，取向右为正方向，
有(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)vABC
代入数据解得：vABC＝3 m/s
(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰撞后瞬间B、C的共同速度为vBC，则有mBv＝(mB＋mC)vBC
代入数据解得：vBC＝2 m/s
当A、B、C三者的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设为Ep，在B、C碰撞后，A与B、C组成的系统通过弹簧相互作用的过程中机械能守恒．根据机械能守恒定律得
Ep＝ (mB＋mC) ＋ mAv2－ (mA＋mB＋mC) ＝12 J．
16．（12分）（1）中子 （2）3.1×10－29kg（3）1.6896×1012J
【详解】
（1）由质量数和电荷数守恒可知，氘核与氘核的聚变反应
eV
X的质量数是1，电荷数是0，故X是中子．
（2）根据爱因斯坦的质能方程ΔE=Δmc2，得
kg
（3）2g氘核完全与氘核发生聚变反应释放的核能为：
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1．Wi-Fi（无线通信技术）是当今使用最广的一种无线网络传输技术，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，Wi-Fi信号的本质就是电磁波，波长约7~12厘米，通过无线路由器发射后将信号传递到设备上，使设备实现无线上网能力，下列对Wi-Fi信号的判断正确的是（ ）
A．其信号波是横波B．不能在真空中传播
C．波长比可见光短D．不能产生干涉和行射现象
2．甲、乙两个单摆的振动图象如图所示．根据振动图象可以断定
A．甲、乙两单摆摆长之比是4:9
B．甲、乙两单摆振动的频率之比是2:3
C．甲摆的振动能量大于乙摆的振动能量
D．乙摆的振动能量大于甲摆的振动能量
3．一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为、两速单色光，其传播方向如图所示．下列说法中正确的是（ ）
A．玻璃砖对、的折射率关系为
B．、在玻璃中的传播速度关系为
C．单色光从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光从玻璃到空气的全反射临界角
D．用同一双缝干涉装置进行实验可看到光干涉条纹的间距比光的宽
4．关于近代物理的知识，下列说法正确的是
A．查德威克发现质子的核反应方程为
B．β衰变就是原子核内的一个质子转化为一个中子和电子，电子被释放出来
C．铀核裂变的一种核反应方程为
D．若氢原子从n＝6的能级向n＝1的能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应
5．小球质量为2m，光滑的水平面上以速度v沿水平方向撞击竖直墙壁，以0.8v的速率反弹回来,球与墙的撞击时间为t，则在撞击过程中，球对墙的平均作用力的大小是( )
A． B． C． D．
6．如图所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动，选定向右为正方向，两球的动量分别为pa＝6 kg·m/s、pb＝－4 kg·m/s。当两球相碰之后，两球的动量可能是（ ）
A．pa＝－6 kg·m/s、pb＝4 kg·m/s
B．pa＝－6 kg·m/s、pb＝8 kg·m/s
C．pa＝－4 kg·m/s、pb＝6 kg·m/s
D．pa＝2 kg·m/s、pb＝0
7．如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法错误的是
A．图1：卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
B．图2：放射线在垂直纸面向外的磁场中偏转，可知射线甲带负电
C．图3：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
D．图4：链式反应属于核裂变，铀核的一种裂变方式为
8． 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γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ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
9． 重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是
A．的中子数比中子数少20个
B．从到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D．与是不同的元素
10．用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压与入射光频率v之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.1×1014Hz。已知普朗克常量。则下列说法中正确的是（ ）
A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极
B．当电源左端为正极时，随着滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数一定持续增大
C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大
D．如果实验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能。
二、实验题：本题共2大题，每小空3分，共计18分．
11．如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离。然后，接通电源使光源正常工作。
①按实验装置安装好仪器后，观察到光的干涉现象效果很好。若他对实验装置作了一下改动后，在像屏上仍能观察到清晰的条纹，且条纹变疏。以下改动可实现这个效果的是______；
A．仅将凸透镜与滤光片的位置互换
B．仅将绿色滤芯光片换成红色的滤芯光片
C．仅将单缝靠近双缝移动少许
D．仅将单缝远离双缝移动少许
②用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图甲所示，分划板处于B位置时游标卡尺读数如图乙中所给出，则分划板在图中B位置时游标卡尺读数为______；
③若已知分划板处于A位置时，刻度为11.1，该单色光的波长______m（结果保留2位有效数字）。
12．图示为做“碰撞中的动量守恒”的实验装置
（1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验必须要求的条件是______。
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下
D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行
（2）入射小球的质量应______（选填“大于”、“等于”或“小于”）被碰小球的质量。
（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式m1=______（用、及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒。
三、计算题：本题共4大题，共计42分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位．
13．（10分）一列简谐横波沿x轴传播，波速为v=4 m/s。已知坐标原点（x=0）处质点的振动图象如图甲所示，t=0.45 s时部分波形图如图乙所示，求：
（1）波的传播方向。
（2）t=0.45 s时x=0处质点的y坐标。
（3）t=0.45 s时x>0区域内处于波峰位置的质点的x坐标。
14．（10分）一半径为R的半圆柱形透明体镶嵌在墙壁中，其横截面如图所示，A、B为直径上两个端点，O点为圆心。一根光线在横截面内从A点处以45°的入射角射入透明体。已知透明体的折射率为，真空中的光速为c，求：
(1)光在透明体中的传播速度；
(2)光线在A点处射入透明体后的折射角；
15．（10分）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图所示．已知B与C碰撞后二者会粘在一起运动．在以后的运动中：
(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？
(2)系统中弹性势能的最大值是多少？
16．（12分）氘核与氚核的聚变反应：，已知普朗克常量，求：
（1）核反应式中的是什么粒子？
（2）这一过程的质量亏损是多少？
（3）氘核完全参与上述反应，共释放核能多少？阿伏伽德罗常量
参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共计40分．每小题只有一个选项符合题意．
1.A 2.A 3.C 4.D 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B 10.D
二、实验题：本题共2大题，每小空3分，共计18分．其中选择题选对但不全的得2分，错选或不答的得0分
11． B 15.6 6.0 × 10 - 7
12. BCD 大于
三、计算题：本题共4大题，共计42分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中明确写出数值和单位．
13．(10分) （1）沿x轴正方向传播 ；（2） m
【详解】
（1）根据图甲的振动图像可知，x=0处质点在t=0.45 s在向上振动，结合图乙的波形图由同侧法可知沿x轴正方向传播；
（2）根据图甲的振动图像可知，振幅为 ，周期为 ，则
故振动的位移函数为
故t=0.45 s时，位移为
m
14.（10分）（1） ；（2）
【详解】
(1)光在透明体中的传播速度为v，根据
(2)在A点，由折射定律
可得，光线在A点处进入透明体后的折射角
15．（10分）(1)3 m/s (2)12 J
【详解】
(1)当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，根据A、B、C三者组成的系统动量守恒，取向右为正方向，
有(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)vABC
代入数据解得：vABC＝3 m/s
(2)B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰撞后瞬间B、C的共同速度为vBC，则有mBv＝(mB＋mC)vBC
代入数据解得：vBC＝2 m/s
当A、B、C三者的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设为Ep，在B、C碰撞后，A与B、C组成的系统通过弹簧相互作用的过程中机械能守恒．根据机械能守恒定律得
Ep＝ (mB＋mC) ＋ mAv2－ (mA＋mB＋mC) ＝12 J．
16．（12分）（1）中子 （2）3.1×10－29kg（3）1.6896×1012J
【详解】
（1）由质量数和电荷数守恒可知，氘核与氘核的聚变反应
eV
X的质量数是1，电荷数是0，故X是中子．
（2）根据爱因斯坦的质能方程ΔE=Δmc2，得
kg
（3）2g氘核完全与氘核发生聚变反应释放的核能为：
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