精品解析：天津市第三中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题

天津市第三中学2023~2024学年度第二学期 高二年级阶段性检测试卷 物理学科 第I卷选择题 一、单选题（共5题，每题5分，共25分） 1. 如图所示，有一周期为、沿轴正方向传播的波，当时波恰好传到点，则时，段的波形图为（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示为氢原子能级图，以及从、4、5、6能级跃迁到能级时辐射的四条光谱线。则下列叙述正确的有（　　） A. 、、、的频率依次增大 B. 可求出这四条谱线的波长之比，、、、的波长依次增大 C. 处于基态的氢原子要吸收的能量才能被电离 D. 如果可以使某种金属发生光电效应，一定可以使该金属发生光电效应 3. 如图所示，ABC为某种透明介质的横截面图，其中为等腰直角三角形，BC为四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光经过BC面射向圆心O，在AB分界面上的入射角，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。则（　　） A. 在AM区域的亮斑为紫色 B. AM区域的亮斑到A点距离大于AN区域的亮斑到A点距离 C. 这种介质对红光折射率小于 D. 在介质中红光传播速度比紫光传播速度小 4. 关于原子结构和核反应的说法中错误的是（　　） A. 卢瑟福在粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型 B. 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 C. 据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量 D. 据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量 5. 现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播方向中可能正确的是( ) A. B. C. D. 二、多选题（共3题，每题5分，共15分） 6. 在用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射该光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么以下说法错误的是（　　） A. 只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大 B. 在同种介质中a的传播速度小于b的传播速度 C. a光的波长一定大于b光的波长 D. 若光从同种介质射向空气时，a光发生全反射临界角大于b光发生全反射的临界角 7. A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出粒子，另一个放出粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　） A. A放出的是粒子，B放出的是粒子 B. 磁场方向可能垂直纸面向外 C. a轨迹中的粒子比b轨迹中的粒子动量小 D. b为粒子运动轨迹，c为粒子运动轨迹 8. 如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿方向（点在分界面上，图中未画出）射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是（　　） A. 点在O点的左侧 B 绿光从水中射入空气中时波长不变 C. 若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光 D. 若沿方向射出一束紫光，则折射光线不能通过B点正上方的C点 第II卷非选择题 （本大题共3小题，共12.0分） 9. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 （1）某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，以下几点中，你认为正确的是__________。 A. 干涉条纹与双缝垂直 B. 干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 C. 干涉条纹的间距与光的波长有关 D. 去掉滤光片后，干涉现象消失。 （2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为__________mm。 （3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时，测量值__________实际值。（填“大于”“小于”或“等于”） 10. 某同学用实验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. 保证摆动过程中摆长不变 B. 可使周期测量得更加准确 C. 需要改变摆长时便于调节 D. 保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）该同学测得一组摆长和周期但计算的g值比当地标准值偏小，其原因可能是__________。 A. 开始计时时，秒表过迟按下 B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大了 C. 将摆线长当成了摆长 D. 摆动次数少记了一次 （3）该同学依然按照②中方式代入摆长，但改变摆长测得6组L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式是__________。请你判断该同学得到的实验结果将__________。（填“偏大”、“偏小”或“准确”） 11. 如图所示是某同学用插针法测量半圆形玻璃砖折射率的示意图，玻璃砖的轮廓线已被描绘在白纸上，点为半圆的圆心。大头针、的连线与半圆的直径垂直，与圆弧的交点为。 （1）该同学在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针、，无论怎样调整观察视线，都不能看到将遮挡住的现象，形成这一现象的原因是__________； （2）当经过了合理的调整后，他在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针、，并插上大头针，看起来、、在一条直线上，撤去玻璃砖后测得与、连线的夹角为，、的连线与、连线的夹角为，则玻璃的折射率为__________。 四、简答题（本大题共3小题，共48.0分） 12. 光滑水平面上有一静止的质量为M的木板，现有一颗质量为m、速率为的子弹沿水平方向击中木板，进入木板的深度为d（未穿出），且冲击过程中阻力恒定。问： （1）子弹与木板的阻力多大？在这个过程中，木板的位移是多少？ （2）冲击时间是多少？ （3）这个过程中产生的热量Q是多少？ 13. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形，虚线是这列波在时刻的波形，问： （1）这列波的周期T符合，若波向右传播，波速多大； （2）这列波周期T符合，若波向左传播，波速多大； （3）若波速大小为74m/s，波速方向如何？ 14. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始自由下滑，其下滑距离与时间的关系如下图所示，导轨电阻不计，重力加速度g取10m/s2． 试求： 时间t（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 下滑距离s（m） 0 0.1 0.3 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5 (1)当t=0.7s时，重力对金属棒ab做功的功率； (2)金属棒ab在开始运动的0.7s内，电阻R上产生的焦耳热； (3)从开始运动到t=0.4s时间内，通过金属棒ab的电荷量． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市第三中学2023~2024学年度第二学期 高二年级阶段性检测试卷 物理学科 第I卷选择题 一、单选题（共5题，每题5分，共25分） 1. 如图所示，有一周期为、沿轴正方向传播的波，当时波恰好传到点，则时，段的波形图为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图像可知，该波的波长为0.5m，故波速可表示为 时，该波传播的距离为 由于BD距离为4m，故在时，该波刚好传播至D点，故段的波形图与选项C一致。 故选C。 2. 如图所示为氢原子能级图，以及从、4、5、6能级跃迁到能级时辐射的四条光谱线。则下列叙述正确的有（　　） A. 、、、的频率依次增大 B. 可求出这四条谱线的波长之比，、、、的波长依次增大 C. 处于基态的氢原子要吸收的能量才能被电离 D. 如果可以使某种金属发生光电效应，一定可以使该金属发生光电效应 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．根据氢原子能级跃迁的频率条件 （，、都只能取正整数） 可以判定、、、的频率依次增大，波长依次减小，且能定量地计算出频率和波长的大小之比，故A正确；B错误； C．处于基态的氢原子要吸收的能量才能被电离。故C错误； D．的频率大于的频率，根据光电效应产生的条件可以判定，可以使某种金属发生光电效应，不一定可以使该金属发生光电效应，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，ABC为某种透明介质的横截面图，其中为等腰直角三角形，BC为四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光经过BC面射向圆心O，在AB分界面上的入射角，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑。则（　　） A. 在AM区域的亮斑为紫色 B. AM区域的亮斑到A点距离大于AN区域的亮斑到A点距离 C. 这种介质对红光折射率小于 D. 在介质中红光传播速度比紫光传播速度小 【答案】C 【解析】 【详解】A．红光的频率较小，则折射率较小，根据 可知，红光的临界角较大，则在O点紫光先发生全反射，若在水平屏幕MN上出现两个亮斑，则一定是紫光发生了全反射射到AN区域，在AM区域的亮斑为红色，选项A错误； B．因红光从O点射出时的折射角大于45°，而紫光在O点全反射的发射角为45°，则AM区域的亮斑到A点距离小于AN区域的亮斑到A点距离，选项B错误； C．由题意入射角i=45°，没有发生全反射，即临界角 C＞45° 则这种介质对红光折射率 故C正确； D．在介质中红光的折射率小于紫光的折射率，则由 知，红光在介质中传播速度较大，故D错误。 故选C。 4. 关于原子结构和核反应的说法中错误的是（　　） A. 卢瑟福在粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型 B. 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 C. 据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量 D. 据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．卢瑟福在粒子散射实验基础上提出了原子的核式结构模型，故A正确； B．天然放射现象的发现，揭示了原子核具有复杂结构，但不能说明原子核是由质子和中子组成的，故B错误； C．据图可知，原子核A裂变成两个中等原子核B和C要放出核能量，故C正确； D．据图可知，原子核D和E聚变成中等原子核F要放出能量，故D正确。 本题选错误的，故选B。 5. 现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播方向中可能正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据双缝干涉相邻条纹间距公式 可知，a光的波长大，则同一介质对a的折射率小，对b光的折射率大。根据平行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a光的折射率小，偏折程度小，所以出射时a光应在右侧，故A正确，B错误。 C．由 可知a光的临界角较大。当光从棱镜射入空气中时，若b不发生全反射，能射出棱镜，则a光一定也不发生全反射从棱镜射出，故C错误。 D．当光从棱镜射入空气中时，若a不发生全反射，能射出棱镜，b光可能发生全反射不从棱镜射出，此图是可能的，故D正确。 故选AD。 二、多选题（共3题，每题5分，共15分） 6. 在用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射该光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么以下说法错误的是（　　） A. 只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大 B. 在同种介质中a的传播速度小于b的传播速度 C. a光的波长一定大于b光的波长 D. 若光从同种介质射向空气时，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．因逸出光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，则只增加a光的强度不能使逸出的电子最大初动能变大，选项A错误； B．由题意可知a光的频率大于b光的频率，则a光的折射率大于b光的折射率，根据 可知，在同种介质中a的传播速度小于b的传播速度，选项B正确； C．a光的频率大于b光的频率，则a光的波长一定小于b光的波长，选项C错误； D．a光的折射率大于b光的折射率，根据 若光从同种介质射向空气时，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，选项D错误。 此题选择不正确的，故选ACD。 7. A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出粒子，另一个放出粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　） A. A放出的是粒子，B放出的是粒子 B. 磁场方向可能垂直纸面向外 C. a轨迹中的粒子比b轨迹中的粒子动量小 D. b为粒子运动轨迹，c为粒子运动轨迹 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆。而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆。故B放出的是β粒子，A放出的是α粒子，故A正确； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，磁场方向不同，粒子旋转的方向相反，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，即磁场方向可能垂直纸面向外，故B错误； C．根据动量守恒定律可知，放射性元素的原子核放出两种粒子后两粒子动量等大反向，即a轨迹中粒子和b轨迹中的粒子动量大小相等，故C错误； D．根据带电粒子在磁场中的运动的半径计算公式可得 ，其中发出的粒子与反冲核的动量相等，而反冲核的电荷量大，故轨迹半径小，故b为α粒子运动轨迹，c为β粒子运动轨迹，故D正确。 故选ABD。 8. 如图所示，实线为空气和水的分界面，一束绿光从水中的A点沿方向（点在分界面上，图中未画出）射向空气，折射后通过空气中的B点，图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是（　　） A. 点在O点的左侧 B. 绿光从水中射入空气中时波长不变 C. 若增大入射角，可能在空气中的任何位置都看不到此绿光 D. 若沿方向射出一束紫光，则折射光线不能通过B点正上方的C点 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．光由水射入空气中折射时折射角大于入射角，画出绿光的光路图如下图所示 可见点在O点的左侧，故A正确； B．当绿光从水中射入空气中时，频率不变，速度变大，则波长变长，故B错误； C．光由水中射入空气时，当入射角增大到一定的值会发生全反射，则可能在空气中的任何位置都看不到绿光，故C正确； D．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，水对紫光的折射率大于对绿光的折射率，根据折射定律可知，紫光的偏折程度大于绿光的偏折程度，所以折射光线不可能通过B点正上方的C点，故D正确。 故选ACD。 第II卷非选择题 （本大题共3小题，共12.0分） 9. 在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图所示。 （1）某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察了实验现象后，以下几点中，你认为正确的是__________。 A. 干涉条纹与双缝垂直 B. 干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关 C. 干涉条纹的间距与光的波长有关 D. 去掉滤光片后，干涉现象消失。 （2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时，手轮上的示数如图甲所示，该读数为__________mm。 （3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图乙所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时，测量值__________实际值。（填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】（1）C （2）0.700 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 A．干涉条纹与双缝平行，选项A错误； B．干涉条纹的疏密程度与单缝宽度无关，选项B错误； C．根据可知，干涉条纹的间距与光的波长有关，选项C正确； D．去掉滤光片后，则屏上出现彩色相间的干涉条纹，选项D错误。 故选C。 【小问2详解】 手轮上的示数：0.5mm+0.01mm×20.0=0.700mm 【小问3详解】 如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下来测量干涉条纹的间距时，测量值大于实际值。 10. 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. 保证摆动过程中摆长不变 B. 可使周期测量得更加准确 C. 需要改变摆长时便于调节 D. 保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）该同学测得一组摆长和周期但计算g值比当地标准值偏小，其原因可能是__________。 A. 开始计时时，秒表过迟按下 B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期变大了 C. 将摆线长当成了摆长 D. 摆动次数少记了一次 （3）该同学依然按照②中方式代入摆长，但改变摆长测得6组L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示。他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式是__________。请你判断该同学得到的实验结果将__________。（填“偏大”、“偏小”或“准确”） 【答案】（1）AC （2）BCD （3） ①. ②. 准确 【解析】 【小问1详解】 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，这样做的目的是保证摆动过程中摆长不变，且需要改变摆长时便于调节。 故选AC。 【小问2详解】 根据单摆的周期公式 可得 计算的g值比当地标准值偏小，其可能原因是 A．开始计时时，秒表过迟按下，则周期测量值偏小，则g测量值偏大，故A错误； B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，使周期测量值变大了，则g测量值偏小，故B正确； C．将摆线长当成了摆长，则摆长测量值偏小，则g测量值偏小，故C正确； D．摆动次数少记了一次，则T偏大，则g测量值偏小，故D正确； 故选BCD。 【小问3详解】 [1][2]该同学依然按照②中方式代入摆长，即将摆线长当做摆长，则 解得 则图像的斜率为 可得 该同学的做法不影响图像的斜率，则得到的实验结果将准确。 11. 如图所示是某同学用插针法测量半圆形玻璃砖折射率的示意图，玻璃砖的轮廓线已被描绘在白纸上，点为半圆的圆心。大头针、的连线与半圆的直径垂直，与圆弧的交点为。 （1）该同学在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针、，无论怎样调整观察视线，都不能看到将遮挡住的现象，形成这一现象的原因是__________； （2）当经过了合理的调整后，他在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针、，并插上大头针，看起来、、在一条直线上，撤去玻璃砖后测得与、连线的夹角为，、的连线与、连线的夹角为，则玻璃的折射率为__________。 【答案】（1）沿方向的光线在处发生全反射（答出在处发生全反射即可） （2） 【解析】 【小问1详解】 该同学在圆弧一侧透过玻璃砖观察大头针、，无论怎样调整观察视线，都不能看到将遮挡住的现象，这说明沿方向的光线在处发生全反射。 【小问2详解】 在光路图上作出法线，如下图所示，则玻璃的折射率为 四、简答题（本大题共3小题，共48.0分） 12. 光滑水平面上有一静止的质量为M的木板，现有一颗质量为m、速率为的子弹沿水平方向击中木板，进入木板的深度为d（未穿出），且冲击过程中阻力恒定。问： （1）子弹与木板的阻力多大？在这个过程中，木板的位移是多少？ （2）冲击时间是多少？ （3）这个过程中产生的热量Q是多少？ 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）木板和子弹组成的系统，满足动量守恒，设共同速度为，则 得 由能量守恒得 解得 对木板由动能定理得 综合解得 （2）对木板由动量定理得 又 解得 （3）这个过程中产生的热量 13. 如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形，虚线是这列波在时刻的波形，问： （1）这列波的周期T符合，若波向右传播，波速多大； （2）这列波的周期T符合，若波向左传播，波速多大； （3）若波速大小为74m/s，波速方向如何？ 【答案】（1）54m/s （2）58m/s （3）向左 【解析】 【详解】（1）若波向右传播，则波速（n=0、1、2、3……） 由图可知 根据题意 联立解得， （2）若波向左传播，则波速（n=0、1、2、3……） 由图可知 根据题意 联立解得， （3）若波速大小为74m/s，则为向左传播的表达式中n=4的情况，即波速方向向左。 14. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg、电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始自由下滑，其下滑距离与时间的关系如下图所示，导轨电阻不计，重力加速度g取10m/s2． 试求： 时间t（s） 0 0.1 0.2 0.3 04 0.5 0.6 07 下滑距离s（m） 0 0.1 0.3 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5 (1)当t=0.7s时，重力对金属棒ab做功的功率； (2)金属棒ab在开始运动的0.7s内，电阻R上产生的焦耳热； (3)从开始运动到t=0.4s的时间内，通过金属棒ab的电荷量． 【答案】（1）0.7W（2）0.06J（3）0.2C 【解析】 【详解】（1）由表格中数据可知：金属棒先做加速度减小加速运动，最后以7m/s匀速下落 PG=mgv=0.01×10×7W=0.7W （2）根据动能定理 WG+W安=mv2 W安=mv2 -mgh=×0.01×72J-0.01×10×3.5J=-0.105J QR==0.06J （3）当金属棒匀速下落时 G=F安 则有 mg=BIL= 解得 BL=0.1T·m 则电量 q=It===0.2C 点睛：电磁感应往往从两个角度研究：一是力，关键是安培力的分析和计算，F＝是常用的经验公式，要记牢．二是从能量的角度，关键分析能量如何转化． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$