宁夏高二物理下学期期末考试试题含解析

2016-2017学年高二下学期期末考试物理试题一、单项选择（本大题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，多选、错选或不选不得分）1. 关于物体的动量，下列说法中正确的是()A. 运动物体在任意时刻的动量方向，一定与该时刻的速度方向相同B. 物体的动能不变，其动量一定不变C. 动量越大的物体，其速度一定越大D. 物体的动量越大，其惯性也越大【答案】A【解析】运动物体在任意时刻的动量方向，一定与该时刻的速度方向相同，选项A正确； 物体的动能不变，可能是速度的大小不变，方向不一定不变，其动量不一定不变，选项B错误；根据P=mv可知， 动量越大的物体，其速度不一定越大，选项C错误； 物体的动量越大，质量不一定越大，其惯性不一定越大，选项D错误；故选A.2. 质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为()A. 5 kgm/s，方向与原运动方向相同B. 5 kgm/s，方向与原运动方向相反C. 2 kgm/s，方向与原运动方向相反D. 2 kgm/s，方向与原运动方向相同【答案】B【解析】规定物体初速度的方向为正方向，则初动量为：P1=mv0=0.5kg3m/s=1.5kgm/s；末动量为：P2=mv=0.5kg（-7m/s）=-3.5kgm/s；故动量变化为：P=p2-p0=-5kgm/s，负号表示方向与规定的正方向相反，即方向与原运动方向相反；选项B正确，ACD错误，故选B.点睛：本题关键明确动量、动量的变化量都是矢量，规定正方向后，可以将矢量运算简化为代数运算3. 质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来已知弹/安全带的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为()A. 500 N B. 1100 N C. 600 N D. 1000 N【答案】D【解析】建筑工人下落5m时速度为v，则有：设安全带所受平均冲力为F，则由动量定理得：（mg-F）t=0-mv，所以有：，故D正确，ABC错误故选D.点睛：本题考查了求安全带的缓冲力，分析清楚工人的运动过程，应用匀变速直线运动的速度位移公式与动量定理即可解题；应用动量定理解题时要注意正方向的选择4. 把一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是（ ）A. 枪和弹组成的系统，动量守恒 B. 枪和车组成的系统，动量守恒 C. 三者组成的系统，因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，使系统的动量变化很小，可以忽略不计，故系统动量近似守恒 D. 三者组成的系统，动量守恒，因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用，这两个外力的合力为零【答案】D【解析】试题分析：枪和弹组成的系统，由于小车对枪有外力，枪和弹组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故A错误枪和车组成的系统，由于子弹对枪有作用力，导致枪和车组成的系统外力之和不为零，所以动量不守恒，故B错误枪、弹、车组成的系统，它们之间相互作用的力为内力，比如枪弹和枪筒之间的摩擦力，系统所受外力之和为零，系统动量守恒，故D正确，C错误考点：考查了动量守恒定律条件的判断5. 如图所示，三个小球的质量均为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起。对A、B、C及弹簧组成的系统，下列说法正确的是()A. 机械能守恒，动量守恒B. 机械能不守恒，动量守恒C. 三球速度相等时，弹簧恰好恢复原长D. 三球速度相等后，将一起做匀速运动【答案】B【解析】在整个运动过程中，系统的合外力为零，总动量守恒，A与B碰撞过程机械能减小故B正确，A错误当小球B、B速度相等时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大之后弹簧逐渐伸长，C加速，AB减速，直到弹簧到原长，故CD错误故选B6. 物体A和B在光滑的水平面上相向运动，它们的初动能之比EKA：EKB=4：1，两者相遇后发生正碰它们在碰撞的过程中，动能同时减小到零，又同时增大，最后两者反向运动，则两物体的质量之比mA：mB为（）A. 1：1 B. 4：1 C. 1：4 D. 1：16【答案】C【解析】略7. 假设一个人静止于完全光滑的水平冰面上，现欲离开冰面，下列方法中可行的是()A. 向后踢腿 B. 手臂向后甩 C. 在冰面上滚动 D. 脱下外衣水平抛出【答案】D【解析】以人作为整体为研究对象，向后踢腿或手臂向前甩，人整体的总动量为0，不会运动起来，故AB错误；因为是完全光滑的水平冰面，没有摩擦力，人是滚不了的，C错误；把人和外衣视为一整体，这个整体动量为0，人给外衣一个速度，动量总量不变，所以人也可以有一个反向的速度，可以离开冰面，D正确；故选D8. 静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为m的高温气体后，火箭的速度为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】以火箭和气体组成的系统为研究对象，选高温气体的速度方向为正，由动量守恒定律得：0=（M-m）v+mv0，得： ，故选B点睛：本题考查了求火箭的速度，应用动量守恒定律即可正确解题，解题时如系统的动量不为零，要注意研究对象的选择、正方向的选取9. 有关光的本性，下列说法中正确的是()A. 光具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对立的B. 光的干涉，衍射现象证明光具有粒子性，光电效应现象证明光具有波动性C. 大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D. 由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切现象，只能认为光具有波粒二象性【答案】D【解析】由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切现象，只能认为光具有波粒二象性，选项D正确，A错误； 光的干涉，衍射现象证明光具有波动性，光电效应现象证明光具有粒子性，选项B错误；单个光子即具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，故C错误；故选D. 点睛：光的波粒二象性是指光波同时具有波和粒子的双重性质，但有时表现为波动性，有时表现为粒子性个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性10. 关于光电效应，下列说法中正确的是()A. 光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大B. 只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应C. 无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累能量后，总能逸出成为光电子D. 任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应【答案】D【解析】光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项A错误；发生光电效应与光强和照射的时间无关，选项B错误； 金属内部的电子要想成为光电子必须要吸收大于逸出功的能量，选项C错误； 任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应，选项D正确；故选D.11. 在做光电效应的实验时，某种金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图所示，由实验图不能得出()A. 该金属的截止频率和截止波长B. 普朗克常量C. 该金属的逸出功D. 单位时间内逸出的光电子数【答案】D点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系，同时理解光电效应产生的条件12. 物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是()A. 天然放射现象说明原子核内部是有结构的B. 电子的发现使人认识到原子具有核式结构C. 粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的【答案】A【解析】A、天然放射现象是原子核发生衰变而产生的，说明原子核内部是有结构的，故A正确；B、电子的发现使人们认识到原子具有复杂结构，但不能说明原子具有核式结构，故B错误；C、粒子散射实验的重要发现是原子的核式结构，而不是电荷的量子化，故C错误；D、密立根油滴实验测出了电子的电荷量，发现了电荷量的量子化，不明说明核外电子的轨道是不连续的，故D错误。故选：A。13. 处于基态的氢原子吸收一个光子后，则下列说法错误的是()A. 电子绕核旋转半径增大 B. 电子的动能增大C. 氢原子的电势能增大 D. 氢原子的总能量增加【答案】B【解析】根据波尔理论，处于基态的氢原子吸收一个光子后，原子将由低能态跃迁到高能态，电子的轨道半径变大，电子的动能减小，氢原子的电势能变大，电子的总能量变大，故选项ACD正确，B错误；此题选择错误的选项，故选B.14. 原子核与氘核反应生成一个粒子和一个质子。由此可知()A. A=2，Z=1 B. A=2，Z=2 C. A=3，Z=3 D. A=3，Z=2【答案】D【解析】核反应方程为，应用质量数与电荷数的守恒A+2=4+1，Z+1=2+1，解得A=3，Z=2，选项D正确15. 一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为，下列说法正确的是()A. 衰变后钍核的动能等于粒子的动能B. 铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间C. 衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小D. 衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量【答案】C【解析】一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，根据系统动量守恒知，衰变后钍核和粒子动量之和为零，可知衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小，根据 知，由于钍核和粒子质量不同，则动能不同，故A错误，C正确半衰期是原子核有半数发生衰变的时间，故B错误衰变的过程中有质量亏损，即衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故D错误故选C点睛：本题考查了原子核的衰变，知道半衰期的定义，注意衰变过程中动量守恒，总动量为零，以及知道动量和动能的大小关系二、多项选择题16. 一个小钢球竖直下落，落地时动量大小为0.5 kgm/s，与地面碰撞后又以等大的动量被反弹下列说法中正确的是()A. 引起小钢球动量变化的是地面给小钢球的弹力的冲量B. 引起小钢球动量变化的是地面对小钢球弹力与其自身重力的合力的冲量C. 若选向上为正方向，则小钢球受到的合冲量是1 NsD. 若选向上为正方向，则小钢球的动量变化是1 kgm/s【答案】BD.点睛：本题主要考查了动量的表达式和动量定理的应用，要注意动量是矢量，有方向，难度不大，属于基础题17. 下列运动过程中，在任意相等时间内，物体的动量变化量相等的是()A. 匀速圆周运动 B. 任意的匀变速直线运动C. 平抛运动 D. 竖直上抛运动【答案】BCD【解析】动量变化量是矢量，匀速圆周运动动量变化量方向时刻在变化，在相等时间内动量变化量不相同也可根据动量定理，P=Ft，F是合力，匀速圆周运动的合力指向圆心，是变力，相等时间内合力的冲量也是变化的，动量变化量是变化的故A错误匀加速直线运动合外力恒定，故在相等的时间内动量的变化相等；故B正确；根据动量定理P=Ft，F是合力，平抛运动物体的合力是重力，恒力，相等时间内其冲量不变，动量变化量相同故C正确根据动量定理P=Ft，F是合力，竖直上抛运动物体的合力是重力，恒力，相等时间内其冲量不变，动量变化量相同故D正确故选BCD18. 如图所示，与锌板相连的验电器的箔片原来是张开的，现在让弧光灯发出的光照射到锌板，发现与锌板相连的验电器的箔片张角变大，此实验事实说明( ) A. 光具有粒子性B. 铝箔张角大小与光照时间有关C. 若改用激光器发出的红光照射锌板，观察到验电器的铝箔张角则一定会变得更大D. 验电器的箔片原来带正电【答案】AD【解析】光电效应说明光具有粒子性故A正确光电效应与光的照射时间无关，知铝箔张角大小与光照时间无关故B错误若改用激光器发出的红光照射锌板，不一定能使锌板发生光电效应，故其夹角不一定会变得更大故C错误弧光灯照射锌板发生光电效应现象，电子从锌板上飞出，锌板带上正电，铝箔张角变大，说明其原来带正电故D正确故选AD19. 下列说法正确的是()A. 氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B. 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C. Th核发生一次衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4D. 若使放射性物质的温度升高，其半衰期变小【答案】AB【解析】氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，选项A正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，选项B正确；Th核发生一次衰变时，新核与原来的原子核相比，质量数减小4，电荷数减小2，则中子数减少了2，选项C错误； 使放射性物质的温度升高，半衰期不变，选项D错误；故选AB.三、实验填空题 20. 在下列描述的核过程的方程中，属于衰变的是_，属于衰变的是_ ，属于裂变的是_，属于聚变的是_。(填正确答案标号)A.B.C.D.E.F.【答案】 (1). C (2). AB (3). E (4). F【解析】在下列描述的核过程的方程中，属于衰变的是C，属于衰变的是AB，属于裂变的是E，属于聚变的是F.21. “探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m115 g，原来静止的被碰小球m210 g，由实验测得它们在碰撞前后的xt图象如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的m1v1是_，入射小球碰撞后的m1v1是_，被碰小球碰撞后的m2v2是_。由此得出结论_。【答案】 (1). 0.015 kgm/s (2). 0.007 5 kgm/s (3). 0007 5 kgm/s (4). 碰撞中mv的矢量和是守恒的量【解析】试题分析：x-t图像的斜率表示物体运动的速度，故从图中可得：入射小球碰撞后的被碰小球碰撞后的故碰撞前后动量守恒，考点：考查了“探究碰撞中的不变量”的实验点评：关键是知道图像的斜率表示物体运动的加速度四、计算题22. 如图所示，质量m=2kg的平板车静止在光滑水平面上质量M=3kg的小滑块以v0=2m/s的水平速度滑上平板车，滑块与平板车之间的动摩擦因数=0.4平板车足够长，以至滑块不会从平板车上掉下取g=10m/s2求(1)平板车与滑块共同运动的速度；(2)此过程中产生的热量；(3)滑块在平板车上运动的距离.【答案】(1) 1.2m/s (2) 2.4J (3) 0.2m【解析】(1)由动量守恒定律： 解得：V=1.2m/s (2) 由能量关系可得： Q=2.4J (3) 根据能量关系： L=0.2m 23. 在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg求：(1)推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；(2)小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量【答案】 【解析】试题分析：（1）在推出木箱的过程中，木箱和小明以及车组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律求出推出木箱后小明和小车一起运动的速度v1的大小；（2）小明在接木箱的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出小明接住木箱后三者一起运动的速度v2的大小然后由能量守恒定律求出损失的机械能解：（1）人小明推出木箱过程系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得：m1v1m2v=0，解得：v1=（2）小明接木箱的过程中动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：m2v+m1v1=（m1+m2）v2，解得：v2=根据能量守恒得，代入数据解得E=37.5J答：（1）推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小为3m/s；（2）小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量为37.5J【点评】解决本题的关键掌握动量守恒定律，以及在运用动量守恒定律解题时注意速度的方向24. 用中子轰击Li发生核反应，生成氚核和粒子，并放出4.8 MeV的能量(1 u相当于931.5 MeV的能量)。(1)写出核反应方程；(2)求出质量亏损；(3)若中子和Li是以等值反向的动量相碰,则生成的氚核和粒子的动能之比是多少?【答案】（1） （2） （3） 【解析】（1）核反应方程： （2）根据质能方程 可得： （或8.3510-31kg） （3）设m1、m2、V1、V2分别为氦核和氚核的质量和速度根据动量守恒： 所以粒子和氚核的动能之比为： 25. 氢原子处于基态时，原子的能量为E113.6 eV，当处于n3的激发态时，能量为E31.51 eV，则：(1)当氢原子从n3的激发态跃迁到n1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若有大量的氢原子处于n3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中波长最长的是多少？（普朗克恒量h=6.6310-34Js，真空中光速c=3.0108m/s）【答案】（1） （2） （3）3种 【解析】25解析：(1)据玻尔理论E3E1h (2)要使处于基态的氢原子电离，入射光子须满足h0E1 解得 (3)当大量氢原子处于n3能级时，可释放出的光子频率种类为NC323 由于 氢原子由n3向n2跃迁时放出的光子波长最长，设为则h E3E2所以6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375