山东省六校2020-2021学年高二下学期5月“山东学情”联考物理试题（B）+答案

2021年“山东学情”阶段性联合考试

物理试题(B)

考试时间：90分钟

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、选择题（每小题给出的四个答案中只有一个选项正确，请把正确答案填涂到答题卡上。每小题3分，共24分）

1.静止的镭核放出一个α粒子后衰变成氡核。α粒子动能为Ea ，若衰变放出的能量全部变为氡核和α粒子的动能。下列说法正确的是（　　）

A.该反应产生的氡核和α粒子的动量相同

B.该核衰变反应方程为

C.真空中的光速为c，该反应中的质量亏损为

D.镭的半衰期1620年，若取4个镭原子核，经1620年后就只剩下2个镭原子核了

2.下列说法中正确的是（　　）

A.黄光比紫光的反射性能更强

B.随着技术的发展，光学显微镜观察不到和黄光波长差不多大小的物体

C.由于X射线穿透力强，所以医学上可以用X射线做“光刀”

D.摄影师在拍摄池中的小乌龟时，在照相机镜头前加一偏振滤光片，可以使乌龟的影像更清晰

3.以下关于热运动有关的现象，说法错误的是（　　）

A.冰融化为水的过程中，水分子之间的分子力做负功

B.水银相对于铅是浸润的，在附着层内，水银分子之间的分子力体现为引力

C.忽略空气流动影响，空气中的PM2.5做的是布朗运动

D.扩散现象既能发生在气体和液体中，也能在固体之间发生

4.如图所示为一透明介质制成的棱镜的截面图，其中，。两束不同的光甲、乙由边斜射入棱镜，乙光到达边和甲光到达边距离平行且相同，且均从点射出棱镜。已知光束甲与边的夹角为45°，光束乙与边的夹角为60°则（　　）

A.甲乙两束光折射率之比为3:2

B.甲乙两束光在棱镜中的速率之比为

C.若让这两束单色光分别通过同一双缝干涉装置后，条纹间距较宽的是乙

D.设AD=3cm,甲、乙从射入棱镜到第一次射出棱镜过程中在棱镜中传播的时间之比为1:5

5.如图所示是氢原子的能级图，一群氢原子处于量子数n=5的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K，已知阴极K的逸出功为5.06 eV，则（　　）

A.波长最长的光是原子从n=5激发态跃迁到基态时产生的

B.阴极K逸出光电子的最大初动能为8 eV

C.这些氢原子可以辐射7种不同频率的光

D.某氢原子辐射出一个光子后，核外电子的速率减小

6.钓鱼可以修身养性、陶冶情操，有助于提高人们的生活乐趣，而鱼漂是钓具里面必不可少的。某鱼漂的示意图如图所示O、M、N为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好过点O。某鱼咬钩后将鱼漂向下拉了一下，使点M到达水面，但鱼随后脱钩，鱼漂便上下运动，上升到最高处时，点N到达水面。假设水面静止，鱼漂在M、N间的横截面积不变不考虑阻力的影响，下列说法正确的是（　　）

A.鱼漂的上下运动不一定是简谐运动

B.点N过水面时，鱼漂有向下方向的最大加速度

C.点M到达水面时，鱼漂具有向上的最大位移

D.鱼漂由下往上运动时，速度越来越大

7.两列机械波在同种介质中相向而行，

P、Q为两列波的波源，以P、Q连线和中垂线为轴建立如图所示的坐标系，P、Q的坐标如图所示。某时刻的波形如图所示。已知P波的传播速度为10m/s，O点有一个观察者，下列判断正确的是（　　）

A.两波源P、Q的起振方向相同

B.经过足够长的时间O的振幅为15cm

C.波源Q产生的波比波源P产生的波更容易发生衍射现象

D.当观察者以2m/s的速度向Q点运动时，观察者接收到Q波的频率为3Hz

8.风箱是中国传统的鼓风设备，公元前4世纪的《道德经》中曾写到“天地之间，其犹橐龠（tuo yue）乎？虚而不屈，动而愈出。”橐龠即当时的鼓风用具，在古代既应用于熔炼金属，又应用于家庭炉灶，后逐渐演变制成风箱，其构造如图甲所示，剖面图如图乙所示，无论向左推进拉杆还是向右拉出拉杆过程中都有气流从出气口排出，从而可以一直鼓风，吹旺炉火。已知大气压强为，以下说法正确的是（　　）

A.往左推动拉杆时，进气口A闭合，进气口B打开；阀门C闭合，阀门D打开，气流可以从出气口排出

B.往右拉动拉杆时，进气口A打开，进气口B闭合；阀门C闭合，阀门D打开，气流可以从出气口排出

C.若堵住出气口，往左推动拉杆，则左边气体压强大于，右边气体压强小于

D.若堵住出气口，往右拉动拉杆，则左边气体压强小于，右边气体压强大于

二、多项选择题（每题给出的四个选项中，有两个或两个以上的正确答案，每小题4分，多选、错选不得分，少选得2分,共16分）

9.关于近代物理学史和常识，下列说法正确的是（　　）

A.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的

B.德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性

C.在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长

D.原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子

10.波源S在均匀介质中做周期性振动产生了向x轴正向传播的机械波，如图所示，波的振幅呈现2A、A交替变化，当t=0时刻恰好传到x=7d位置处，P、Q、M分别是x=2d、x=4d和x=5d位置处的三个质点，下列说法正确的是（　　）

A.由图可知，波速在周期性变化

B.当波刚好传到x=14d位置处时，质点P、Q经过的路程相等

C.质点Q、M的振动始终同步

D.波源S的起振方向为y轴负方向

11.如图所示1、2、3三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面在同一直径上从空气射向玻璃砖，光线2正好过圆心O，光线1、3从光线2的两侧对称入射，光线1、3从玻璃砖下表面进入空气，则下列说法正确的是（　　）

A.玻璃对1光的折射率大于对3光的折射率

B.玻璃对三种光的折射率关系为

C.1光比3光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间长

D.在相同条件下，如果1光能发生明显衍射，3光衍射更明显

12.有某种一定质量的理想气体，经历了一系列状态变化，图如图所示。第一个过程由状态A等温压缩到状态B，此过程外界对气体做功为，气体对外界放热；第二个过程由状态B经等容降压到状态C，再等压膨胀到状态A，此过程气体对外界做功为，气体从外界吸热，则以下说法正确的是（　　）

A.

B.

C.

D.

第II卷（非选择题）

三、实验题（本题共14分）

13.某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时，尝试用单缝和平面镜做类似实验。单缝和平面镜的放置如图所示，白炽灯发出的光经过滤光片成为波长为的单色光照射单缝，能在光屏上观察到明暗相间的干涉条纹．小明测得单缝与镜面延长线的距离为h，与光屏的距离为D，则条纹间距______．随后该同学撤去平面镜，在单缝下方A处放置同样的另一单缝，形成双缝结构，则在光屏上______填“能”或“不能”观察到干涉条纹．

14.某同学利用如图所示的装置，来测定一颗形状不规则的石子的体积，图中(a)为压强传感器，A与计算机相连，可以直接读出注射器内封闭气体的压强，注射器与传感器A之间的软管内气体的体积不能忽略。

（1）将石子装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，不能用手握住注射器封闭气体部分，是为了_______________；若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了___________。

（2）实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积V及对应压强p，为了在xOy坐标系中获得直线图像，应取y轴、x轴分别为______（选填“V、”或“p、”）

（3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图(b)所示，若已知传感器和注射器连接处的软管容积为V0，则这颗石子的体积为_______。

四、计算题（本题共四小题，共46分）

15.(8分)炎炎夏日，正是游泳的大好时光，为了晚上也能让游泳池绚丽多彩，工人准备在游泳池边缘装饰一圈彩灯，并挨个检查，设游泳池水深2m，在池角有一单色光源M，池内水的折射率为，已知光在真空中的速度，求：

（1）光射出水面的最短时间；

（2）游泳池水面上的最大发光面积为多少？

16.（8分）用某种金属甲为阴极的光电管观测光电效应现象，如图所示,将开关拨向2，用光子能量为2.6 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.8 V时，电流表读数不为零，当电压表读数大于或等于0.8 V时，电流表读数为零，求：

（1）该束光的波长（保留2位有效数字）；

（2）金属甲的逸出功；

（3）将开关拨向1，当电压表读数为2.2 V时，电子到达阳极时的最大动能为多少? 

17.（10分）现今，热气球作为一个体育项目正日趋普及，热气球基本构造由气球囊、吊篮及加热装置构成，国际上根据气囊中填充气体的不同进行分类，其中AX型热气球气囊中填充空气，通过加热装置对空气加热，使之变轻获得升力，又被称为热气球。热气球的原理是利用对空气加热，当空气受热膨胀后比重会变轻而上升（膨胀排出气体的重力可等效成升力），此过程可视为等压变化。现有一个热气球，气球囊容积约为2000，环境温度为14时气球囊内的空气质量约为2600kg，气囊、加热装备及驾驶员总质量约为600kg，忽略燃料燃烧损耗的质量，要使热气球升空，气囊内空气温度至少要加热到多少摄氏度？

18.（10分）如图所示，一轻弹簧直立在水平地面上，轻质弹簧两端连接着物块A和B，它们的质量分别为mA=0.1Kg，mB=0.3Kg，开始时A、B均静止。现将一个质量为mC=0.1Kg的物体C从A的正上方某一高度处由静止释放，C和A碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动，在运动过程中，物体B对地面的最小压力恰好为零，已知弹簧的劲度系数为k=100N/m，弹簧的弹性势能表达式EP=kx2/2（x为弹簧的形变量）弹簧在运动过程中始终在弹性限度范围内，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。

求：（1）物块A、C一起做简谐振动的振幅A；

   （2）物块B对地面的最大压力；

   （3）物块A、C一起运动的最大速率？

19.（10分）一粗细均匀的导热气缸静止放在水平地面上，气缸横截面积为S，用一质量为的水平活塞封闭了某种理想气体，如图a所示，此时封闭气体的体积为10L，温度为300K。现对气缸加热，由于特殊原因导致活塞变形拉伸（质量不变），当温度缓慢升高到540k时，活塞与水平夹角，如图b所示。已知大气压强为，重力加速度为，忽略一切摩擦且活塞不漏气（sin=0.6,cos=0.8）,求：

（1）如图a所示状态气体的压强；

（2）如图b所示状态气体的压强；

（3）如图b所示状态气体的体积？

2021年“山东学情”阶段性联合考试答案

一、单选题

二、多选题

三、实验题

13.【答案】 ；    不能；

14.【答案】(1) 保持封闭气体的温度不变    保持封闭气体的质量不变   (2) V、    (3)b+V0

四、计算题

15.（1）光在水中的速度，

在水中的最短位移，

故最短时间，解得：

（2），

，

，解得：

，解得：

16. 答案：（1）4.16×10-19J（2）1.8eV（3）3eV

(1)ε=2.6eV=2.6×1.6×10-19J=4.16×10-19J       

 ε=hυ  c=υλ        λ=4.8×10-7m

(2)由题意可知，遏止电压Uc=0.8V；-eUc=0-Ekm;Ekm=hυ-w0         w0 =1.8eV

(3)eU2=Ek2-Ekm   ;Ek2 =3eV

17.答案100（或者100.1）

解析：因为该加热过程可视为等压过程，所以：

气体升温膨胀后剩余在其球囊内空气质量与总气体质量之比为体积之比

则： 

又因为

得

则

18.答案：（1）0.05m；  （2）10N，方向垂直于地面向下；  （3）m/s

解析：当弹簧弹力等于A、C的总重力时，A、C处于平衡状态，有

      kx1=（mA+mC）g

解得：x1=0.02m，此时弹簧处于压缩状态；

当物体B对地面压力为0时，对B受力分析可得：

kx2 =mBg

解得：x2=0.03m，此时弹簧处于拉伸状态；

所以物块A、C一起做简谐振动的振幅A=x1+x2=0.05m。

（2）当弹簧运动到最低点时B对地面的压力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为：

   x=x1+A=0.07m；此时弹簧弹力Fk=kx=7N，

对B受力分析得：mBg+Fk=FN，代入数据解得FN=10N，

由牛顿第三定律可知：B对地面的最大压力为10N，方向垂直地面向下。

（3）振子在平衡位置时速率最大，对A、C从最高点到平衡位置由机械能守恒定律得：

     kx22+（mA+mC)g（x1+x2）=kx12+（mA+mC)v2

     代入数据解得：v=3.2m/s，

所以物块A、C一起运动的最大速率为3.2m/s。

19.答案：（1）1.8  （2）1.8  （3）18L

解析：（1）对图a中活塞受力分析得

，

则=1.8

（2）对图b中活塞受力分析得

， 

（或者）

则=1.8 

（4）由于=，则从状态a到状态b为等压变化

由     

得=18L