广西南宁市第三中学2020-2021学年高二下学期6月月考（三）物理（理）试题+Word版含答案

南宁三中2020~2021学年度下学期高二月考（三）

理科物理试题

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

3.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（    ）

A.  B.

C.  D.

5.如图所示，为氢原子的能级示意图：a表示从能级跃迁到时辐射的光子；b表示从能级跃迁到时辐射的光子；c表示从能级跃迁到时辐射的光子。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

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.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，若不考虑空气阻力，取，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与入射光频率v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

B.普朗克常量

C.入射光的频率为时，逸出的光电子的最大初动能为

D.当入射光的频率大于时，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，双缝和与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。屏上O点距双缝和的距离相等，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、两个波源，某时刻两个波源之间的波形如图所示。已知两列波的波长分别为、，且，a点恰为两波源、水平连线的中点，则以下叙述中正确的是（    ）

A.的波速比的大

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，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

B.该横波的波长为1.2m

C.波源起振方向沿y轴负方向

D.时，波源O的动能为零

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

D.若，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

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、两颗大头针，然后从玻璃砖的另一个面透过玻璃砖观察、的像，在白纸上垂直木板插上、两颗大头针；使挡住、的像，挡住及、的像，大头针的位置如图所示。

（1）插针时，、；、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.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，小车Q的质量则碰前两小车的总动量大小为__________，碰后两小车的总动量大小为__________.（计算结果保留三位有效数字）

（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。

（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.

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和两个时刻的波的图像。求：

（1）这列波的可能波速;

（2）若波速是，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，， ，材料乙是圆截面，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（末画出）。已知材料甲的折射率，真空中光速为c。求：

（1）材料乙的折射率；

（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。平板车表面上Q处的左侧粗糙，右侧光滑，且PQ间的距离，如图所示。某时刻平板车以速度向左滑行，同时小滑块以速度向右滑行。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。（g取）

（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。

南宁三中2020~2021学年度下学期高二月考（三）

理科物理试题参考答案

l.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，故D错误。

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，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、从跃迁到，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、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，水杯在空中做自由落体运动，落地时的速度为：落地过程中，令向下为正方向，根据动量定理有：，解得：，则B正确，故选：B。

8.C【解答】解:将光电效应方程与图像对应，可知图像的斜率为普朗克常量h，即有，纵截距的绝对值为金属的逸出功，即，横截距为金属的截止频率，故金属的逸出功，故A项错误，B项正确。根据光电效应方程可知入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为，故C项正确。当时，根据光电效应方程可知，当频率v变为后，其光电子的最大初动能，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知，因为红光的波长大于蓝光，则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，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3s，其周期为4s，所以波速为：。则A正确；B、据波速公式得：，故B错误；C、据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿轴的正方向，所以波源起振方向沿y轴正方向，故C错误；D、时，波源振动了周期，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：，即有，又因为：，联立解得故C错误；D、，即质量均为m，则有又因为系统机械能守恒，有：联立解得小球的末动能为：，该过程中对小球使用动能定理：，解得：，故D正确；

13.（1）适当大一些；（2）见解答；（3）

【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）

（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

14.（1）BC、CD

（2）0.420、0.417

（3）在误差允许范围内，系统动量守恒

【解答】解：（1）车P在碰前做匀速运动，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，则有碰前总动量；碰后两车速度相等，则碰后总动量为.

（3）由（2）可知，碰前总动量和碰后总动量有，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

可得

（2）由得遏止电压

（4）由得截止频

16.解：（1）由题图知，波长

①当波向左传播时传播的时间为得，

所以波速为

②向右传播时传播的时间为得，

所以波速为

（2）若波速是，则波在0.2s内传播的距离为，

所以波向左传播。

17.（12分）【答案】（1）2；（2）

（1）光由空气射入甲，由折射定律知

解得

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

由全反射公式

得

（2）由几何知识知

光在材料甲、乙中的速度为：，

光在材料甲、乙中传播时间为

光在棱镜中从D传播到G所用时间：

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.

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：

方向为水平向右

（2）本题有两种可能

①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组成的系统，由能量守恒：
 

代入数据得：

②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

解得：

（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：①

代入数据可得：

（i）当时，设B相对A的路程为S，由能量守恒得：②

代入数据得：

由于，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点距离为有

（ii）当时，联立①②解得

小滑块最终停在平板车上Q点左侧离Q点距离：