江苏省苏州市吴江区2020-2021学年高二下学期物理期中统考试卷

试卷更新日期：2021-07-29 类型：期中考试

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一、单选题

1. 关于简谐运动的下列说法中，正确的是（）

A、位移减小时，加速度增大，速度减小 B、位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同 C、物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同 D、水平弹簧振子朝左运动时，加速度方向跟速度方向相同，朝右运动时，加速度方向跟速度方向相反

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2. 在抗击新冠病毒的战役中，非接触式温度计在公共场所被广泛应用，其测温原理是基于黑体辐射规律。下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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3. 北京时间2003年10月29日14时13分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电网出现了电流急冲现象，太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中（）

A、波长较短的可见光 B、波长较长的可见光 C、波长较短的紫外线 D、波长较长的红外线

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4. 如图所示是一列简谐横波在 $t = 0$ 时刻的波动图像。如果此时刻质点P的运动方向沿y轴负方向，且经过0.35s质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处。设波的周期为T，波速为v，则（）

A、波沿着x轴负向传播 B、波的周期 $T = 0.175 s$ C、波的波速为 $v = 2 m / s$ D、再经过 $\frac{T}{8}$ ，Q点到达平衡位置

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5. 在相同的条件下，先后用甲、乙两种不同的单色光，用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上产生的相邻两条亮纹的间距不同，其中甲光间距较大。则甲光比乙光（）
①在真空中的波长短②在玻璃中传播速度大③在玻璃中传播时，玻璃的折射率大④其光子能量小

A、①②③ B、①③ C、②④ D、①③④

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6. 某实验小组在研究光电效应的实验中，用a、b两束单色光分别照射同一光电管的阴极，得到了两条光电流随电压变化的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是（）

A、a光的频率小于b光的频率 B、a光的频率等于b光的频率 C、a光的强度小于b光的强度 D、a光的强度等于b光的强度

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7. 右端带有 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上，如图所示．一质量为m的小球以速度v₀水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是（）

A、小球可能离开小车水平向右做平抛运动 B、小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车 C、小球不可能离开小车水平向左做平抛运动 D、小球不可能离开小车做自由落体运动

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8. 图1是测定半圆柱形玻璃砖的折射率n的示意图，O是圆心，MN是法线。一束单色光线以入射角i=30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出。让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图2所示的衍射图样（光在真空中的传播速度为c）。则下列说法错误的是（）

A、此光在玻璃砖中的全反射临界角为60° B、玻璃砖的折射率n= $\sqrt{2}$ C、此光在玻璃砖中的传播速度v= $\frac{\sqrt{2}}{2}$ c D、单缝b宽度较大

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9. 有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高（可认为100%）的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，薄膜面积为S，每秒每平方米面积获得的太阳光能为E，若探测器总质量为M，光速为c，普朗克常量为h，则探测器获得加速度大小的表达式是（）

A、 $\frac{2 E S}{c M}$ B、 $\frac{2 E S}{c^{2} M h}$ C、 $\frac{E S}{c M}$ D、 $\frac{E S}{c M h}$

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10. 现在高速公路上的标志牌都用“回归反光膜”制成。夜间行车时，它能把车灯射出的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，反光膜内均匀分布着一层直径为 $10 μm$ 的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为 $\sqrt{3}$ ，为使入射的车灯光线经玻璃珠折射—反射—折射后恰好和入射光线平行，如图所示，那么第一次入射的入射角应是（）

A、 $15^{\circ}$ B、 $30^{\circ}$ C、 $45^{\circ}$ D、 $60^{\circ}$

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11. 如图，光滑圆弧槽面末端切线水平，并静置一质量为m₂的小球Q，另一质量为m₁的小球P从槽面上某点静止释放，沿槽面滑至槽口处与Q球正碰，设碰撞过程中无能量损失，两球落地点到O点水平距离之比为1：3，则P、Q两球质量比不可能是（）

A、3：1 B、3：5 C、2：3 D、1：7

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二、实验题

12. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)、实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，可以通过仅测量______（填选项前的序号），间接地解决这个问题。

A、小球开始释放高度 $h$ B、小球抛出点距地面的高度 $H$ C、小球做平抛运动的射程（水平位移）

(2)、图中 $O$ 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球 $m_{1}$ 多次从斜轨上 $S$ 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 $P$ ，测量平抛射程 $O P$ 。然后，把被碰小球 $m_{2}$ 静置于轨道的水平部分，再将入射球 $m_{1}$ 从斜轨上 $S$ 位置静止释放，与小球 $m_{2}$ 相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是_____

A、用天平测量两个小球的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ B、测量小球 $m_{1}$ 开始释放高度 $h$ C、测量抛出点距地面的高度 $H$ D、分别找到 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 相碰后平均落地点的位置 $M$ 、 $N$ E、测量平抛射程 $\bar{O M}$ 、 $\bar{O N}$

(3)、若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 $($ 用②中测量的量表示 $)$ ；若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为 $($ 用②中测量的量表示 $)$ 。

(4)、若没有测量两球的质量，只是分别找到 $m_{1}$ 碰前平均落地点的位置 $P$ 、 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 相碰后平均落地点的位置 $M$ 、 $N$ 。若要验证两球相碰是弹性碰撞，则要验证的表达式为

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三、解答题

13. 我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W₀ ，普朗克常量为h，电子电荷量为e。

(1)、求光电子到达A时的最大动能E_km；

(2)、若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。

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14. 如图，截面是半径为R的半圆形玻璃砖固定在空中，上表面 $A B$ 水平，O为半圆的圆心，一束单色光斜射在 $A B$ 上的Q点（Q是 $A O$ 的中点），光线与 $A B$ 面的夹角为 $30 °$ ，折射光线刚好从圆弧的最低点C直接射出玻璃砖，照射在地面上的E点，C点离地面的高度 $C D$ 等于R，光在真空中传播速度为c，求：

(1)、玻璃砖对光的折射率；

(2)、光从Q点传播到E点所用的时间。

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15. 一列简谐横波在x轴线上传播，在 $t_{1} = 0.01 s$ 和 $t_{2} = 0.06 s$ 时的波形图如图所示， $t_{1}$ 时刻为实线。

①读出简谐波的波长是多大？振幅多大？

②设周期大于 $(t_{2} - t_{1})$ ，如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播波速又是多大？

③设周期小于 $(t_{2} - t_{1})$ ，且波速为 $600m/s$ ，求波的传播方向。

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16. 如图所示，半径为R、内壁光滑的半圆轨道固定于竖直平面内，下端C与水平地面相切，上端B与水平传送带的左端之间形成一小的狭缝，可让放在传送带上的小物块刚好通过，传送带以恒定速度 $V_{带} = \sqrt{6 g R}$ 逆时针转动。水平地面D点放置一质量为3m的小物块乙，C、D间距为2R。现在传送带上的A处轻轻放上质量为m的小物块甲，A、B间的距离L=2R，它经传送带加速后，从B处沿半圆轨道滑下，再经C沿水平地面滑到D处，与物块乙相撞后立即粘在一起，继续向前滑行一段距离后静止。两物块均可视为质点，甲物块与传送带间的动摩擦因数及甲、乙两物块与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5，重力加速度为g，传送带足够长：

(1)、求甲物块经过半圆形轨道的C点时对轨道的压力F_N；

(2)、求两物块最终静止的位置离D点的距离x；

(3)、若A、B间的距离L可调，求两物块最终静止的位置离D点的距离x随L变化的函数关系式。

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