河南省南阳市第一中学校2021-2022学年高二（下）第四次月考物理试题（原卷版）

南阳一中2022 年春期高二年级第四次月考 物理试题 一、选择题（本题共12 小题，共48 分。其中1-8 小题给出的四个选项中只有一项符合题目要 求，9-12 小题给出的四个选项中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. 关于原子和原子核的 组成，说法正确的是（ ） A. 汤姆孙通过对阴极射线一系列研究，发现了原子核内部放出的β 射线 B. 玻尔将量子观念引入原子领域，建立了氢原子量子化模型 C. 卢瑟福分析α 粒子散射实验数据，发现了原子核内部的质子 D. 贝克勒尔研究了铀的天然放射性，建立了原子核式结构模型 2. 下列说法中正确的 是（ ） A. 黑体辐射强度与波长有关，温度升高，各种波长的辐射都有增加，且辐射强度的极大值向波长较长的方 向移动 B. 光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性 C. 电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性 D. 光波是一种概率波。光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质 3. 如图所示为氢原子能级图，下列说法中正确的是（ ） A. 用动能等于11.2eV 的电子撞击处于基态的氢原子，氢原子不可能从基态跃迁到 能级 B. 用从 能级跃迁到基态辐射的光照射逸出功为3.34eV 的锌，可能不会发生光电效应 C. 氢原子吸收能量为12.1eV 的光子后可以从基态跃迁到 能级 D. 氢原子从 能级跃迁到 能级时，释放的光子的能量为2.55eV 4. 如图所示，用绿光照射阴极 ，当 极板电势比阴极高出 时，光电流达到饱和，电流表示数为 ，当 极板电势比阴极低 时，光电流恰好为零，电子的电荷量 ，则（ ） A. 当下方滑片从图示位置左移时，阴极 的电势比 极板低 B. 每秒钟阴极发射的 光电子数 个 C. 光电子飞出阴极时的最大初动能为 D. 如果把绿光的光强增大为原来的2 倍，饱和光电流仍然不变 5. 如图所示，两波源分别位于 和 处，形成两列分别沿x 轴正方向和负方向 传播的简谐横波，两列波的波速均为 ，两波源的振幅均为2cm， 时刻两波的图像如图中 所示，此时平衡位置处于 和 的质点P 和Q 刚开始振动。质点M 的平衡位置处于x=0.5m 处，下列判断正确的是（ ） A. 质点M 刚开始振动时的方向沿y 轴的负方向 B. 时刻，质点P、Q 的位移都为2cm C. 0~2s 内，质点M 经过的路程为20cm D. 2.5s 后，两波源间振动加强的点有6 个 6. 处于n＝3 能级的大量氢原子向低能级跃迁辐射多种频率的光子，已知普朗克常量为h，氢原子能级公式 为E= ，不同轨道半径为rn=n2r1，E1为基态能量，r1为处于基态时电子的轨道半径，n=1，2，3，…。则 下列说法中错误的是（ ） A. 共产生3 种不同频率的光子 B. 氢原子由n＝3 能级跃迁到基态时，电子电势能减小，动能增加，总能量减小 C. 处于n＝3 能级和处于基态的电子做圆周运动的线速度大小之比为1∶3 D. 产生光子的最大波长为λm=－ 7. 在某次光电效应实验中，得到的遏止电压UC与入射光的频率v 的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截 距分别为k 和-b，电子电荷量的绝对值为e，则（ ） A. 普朗克常量可表示为 B. 若更换材料再实验，得到的图线k 改变，b 改变 C. 所用材料的逸出功可表示为eb D. b 由入射光决定，与所用材料无关 8. 如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧下端悬挂一质量为M 的圆盘，圆盘处于静止状态。现将质量为m 的粘 性小球自h 高处由静止释放，与盘发生完全非弹性碰撞，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 圆盘将以碰后瞬时位置作为平衡位置做简谐运动 B. 圆盘做简谐运动的振幅可能为 C. 振动过程中圆盘的最大速度为 D. 从碰后瞬时位置向下运动过程中，小球、圆盘与弹簧组成的系统势能先减小后增大 9. 著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已 知电子质量为 ，加速后电子速度 m/s，普朗克常量 J·s，则（ ） A. 该图样说明了电子具有粒子性 B. 该实验中电子的德布罗意波长约为0.15nm C. 加速电压越大，电子的物质波波长越大 D. 使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越强 10. 如图所示为研究光电效应现象的实验电路，A、K 为光电管的两个电极，电压表V、电流计G 均为理想 电表。已知该光电管阴极K 的极限频率为 ，电子的电荷量为 ，普朗克常量为h，开始时滑片P、 上下对齐，且处于滑动变阻器的合适位置.现用频率为 的光照射阴极K（ ），则下列说法正确的是 （ ） A. 该光电管阴极材料的逸出功为 B. 若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A 的光电子的最大动能为 ，且不随照射 光的强度而变化 C. 若将滑片P 向右滑动，则电流计G 的示数一定会不断增大 D. 若将滑片 向右滑动，则当滑片P、 间的电压为 时，电流计G 的示数恰好为0 11. 利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T1、T2是标准平面玻 璃，A0为标准金属丝，直径为 ，A 为待测金属丝，直径为D。用波长为 的单色光垂直照射玻璃表面， 干涉条纹如图乙所示，相邻亮条纹的间距为 。则（ ） A. D 与 相差越大， 越小 B. 轻压T1的右端，若 变小，有D<D0 C. 相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差为 D. 图乙可能是D 与 相等时产生的条纹 12. 在纸面上有两波源 和 相距3m，频率均为2Hz，以 为原点建立如图所示的坐标系，t=0 时波源 从平衡位置开始垂直纸面向上做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中向四周传播。t=0.25s 时波源 也开 始垂直纸面向上做简谐运动，在t=0.75s 时两列简谐波的最远波峰传到了图示中的两个圆的位置。则（ ） A. 波的传播速度为4m/s B. 虚线x=1.5m 为振动加强区 C. t=1.0s 时波谷与波谷相遇的点共有2 个 D. t=1.0s 后 和 连线上有2 个振动减弱的位置 二、填空题（本题共3 小题，共16 分。把答案填到答题卡上相应位置） 13. 如图所示为某同学利用插针法测定半圆形玻璃砖折射率实验，在一半圆形玻璃砖外面插上P1、P2、P3、 P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住P1、P2所成的像。 （1）以下说法正确的是___________； A．入射角 越大越好 B．入射角 越小越好 C．P1、P2及P3、P4之间的距离越小越好 D．P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些 （2）该玻璃砖的折射率 ___________，另一同学将大头针P1和P2插在圆弧侧某半径延长线位置时，在 另一侧任何方向看不到大头针的像，可能的原因是___________。 14. 某同学设计了一个测定激光波长的 实验装置如图(a)所示，激光器发出的一束直径很小的红色激光进入 一个一端装有双缝、另一端装有感光片的遮光筒，感光片的位置上出现一排等距的亮点，图(b)中的黑点代 表亮点的中心位置． (1)这个现象说明激光具有_________性(填“粒子性”或“波动性”)； (2)通过测量相邻光点的距离可算出激光的波长，据资料介绍，如果双缝的缝间距离为a，双缝到感光片的 距离为L，感光片上相邻两光点间的距离为b，则激光的波长 ． 该同学测得L=1.0000m、缝间距a=0.220mm，用十分度的游标卡尺测感光片上的点的距离时，尺与点的中 心位置如图(b)所示．图(b)图中第1 到第4 个光点的距离是_________mm．实验中激光的波长 λ=_________m．(保留两位有效数字) (3)如果实验时将红激光换成蓝激光屏上相邻两光点间的距离将_________．(填“变大”或“变小”) 15. 单摆测定重力加速度的实验中： (1)实验时用20 分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示，该摆球的直径d=_____mm。 (2)悬点到小球底部的长度l0，示数如图乙所示，l0=____cm。 (3)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F 随时间t 变化的图象如图丙所示，然后使单摆保持静止，得到如 图丁所示的F–t 图象。那么： ①重力加速度的表达式g=____（用题目中的物理量d、l0、t0表示）． ②设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T 表示，那么测得此单摆摆动时的 机械能E 的表达式是____。 A． B． C． D． 三、计算题（本题共4 小题，共46 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，答案中必须明确写出数值和单位。） 16. 如图所示，在 处的质点 在垂直于 轴方向上做简谐运动，形成沿 轴正方向传播的机械波。某 时刻起，质点 开始从平衡位置向上运动，经 第一次形成图示波形， 是平衡位置为 处的 质点，A 是位于 处的质点， 是位于 处的质点。 （1）该机械波的波速是多少； （2）从图示状态开始计时，要经过多长时间质点 第一次到达波峰位置； （3）若从图示状态开始计时，至少要经过多少时间，P、A 两质点的偏离平衡位置的位移相同。 17. 一光电管的阴极K 用截止频率为ν 的金属铯制成，光电管阳极A 和阴极K 之间的正向电压为U，用波 长为λ 的单色光射向阴极，产生了光电流，已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c.求： （1）金属铯的逸出功W； （2）光电子到达阳极的最大动能 ； （3）用波长为λ 的光照射金属的表面，当遏止电压取某个值时，光电流便被截止，当光的波长改变为原波 长的 ，已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η 倍，试计算原入射光的波长λ。（已知该金属 的逸出功为W0） 18. 如图所示，一轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与物体A 连接，物体A 又与一跨过定滑轮的轻绳 相连，绳另一端悬挂着物体B 和C，A、B、C 均处于静止状态。现剪断B 和C 之间的绳子，则A 和B 将 做简谐运动。已知物体A 质量为3kg，B 和C 质量均为2kg，弹簧劲度系数为k=100N/m。（g 取10m/s2） 试求： （1）剪断B 和C 间绳子之前，A、B、C 均处于静止状态时，弹簧的形变量x1； （2）剪断B 和C 间绳之后，物体A 振动过程中的最大速度vm及此时弹簧的形变量x2； （3）振动过程中，绳对物体B 的最大拉力Fmax和最小拉力Fmin。 19. 如图所示是真空中折射率为 的某种透明介质的截面图， ， ， ， ， ，一束单色光从 边的中点 垂直射入透明介质。已知真空中的光速 ， 。不考虑光在介质中的多次反射，求： ①该束单色光第一次射出透明介质时的出射角； ②该束单色光从 点射入到第一次射出透明介质所用的时间（结果可含根号）。