河南省南阳市六校2016-2017学年高二物理下学期第一次联考试题（含解析）.doc

2016-2017学年河南省南阳市六校高二（下）第一次联考物理试卷一、选择题1在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用的方法是（）A增加光照时间B增大入射光的波长C增大入射光的强度D增大入射光频率2如图，铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条时，铁块落到地面上的P点，若以2v的速度抽出纸条，铁块的落地点（）A仍在P点B在P点的左侧C在P点的右侧D在P点的右侧，射程为原来的2倍3两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以判定，在碰撞以前两球（）A质量相等B速度大小相等C动量大小相等D以上都不能判定4如图所示，质量为m的小球在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动，周期为T，则每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为0每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为mgT每运转一周，小球所受合力的冲量的大小为0每运转半周，小球所受重力的冲量的大小一定为以上结论正确的是（）ABCD5人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是脚触地后，顺势下蹲，这样做是为了（）A减小地面对人的冲量大小B使人的动量变化减小C增大人与地面的作用时间，减小地面对人的作用力D增大人与地面的压强，这样人触地更平稳6关于光电效应，下列说法正确的是（）A极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多7如图所示，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E，4个球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（）A5个小球静止，1个小球运动B4个小球静止，2个小球运动C3个小球静止，3个小球运动D6个小球都运动8光滑水平面上质量为m1、m2的两个物体，分别受到不同大小的水平恒力F1，F2的作用，由静止开始运动，下列说法正确的是（）A若在相同位移内它们动量变化相同，则=B若在相同位移内它们动量变化相同，则=C若在相同时间内它们动能变化相同，则=D若在相同时间内它们动能变化相同，则=9对任何一个固定质量的物体，下列说法正确的是（）A物体的动量发生变化，其动能一定发生变化B物体的动量发生变化，其动能不一定发生变化C物体的动能发生变化，其动量一定发生变化D物体的动能发生变化，其动量不一定发生变化10A、B两球在光滑水平轨道上同向动动，A球的动量是7kgm/s，B球的动量是9kgm/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后B球的动量变为12kgm/s，则两球质量mA、mB的关系可能是（）AmB=2mABmB=3mACmB=4mADmB=5mA11已知能使某金属产生光电效应的极限频率为0（）A当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h0C当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大D当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍12如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6J，若M大于m，那么此过程产生的内能不可能为（）A4JB6JC10JD14J二、填空题13康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向 运动，并且波长 （填“不变”“变小”或“变长”）14两小木块A和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平台面上，将细线烧断，木块A，B被弹簧弹出，最后落在水平地面上，落地点与平台边缘的水平距离分别为lA=1m，lB=2m，如图所示则：（1）木块A、B离开弹簧时的速度大小之比vA：vB= ；（2）木块A、B的质量之比mA：mB= ；（3）弹簧对木块A、B的冲量大小之比IA：IB= 三、解答题15紫光在真空中的波长为4.5107m，问：（1）紫光光子的能量是多少？（2）用它照射极限频率为0=4.621014Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？（h=6.631034Js）（计算结果小数点后保留两位）16如图所示，质量分别为mA=0.5kg、mB=0.4kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，质量为mC=0.1kg的木块C以初速vC0=10m/s滑上A板左端，最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5m/s求：（1）A板最后的速度vA；（2）C木块刚离开A板时的速度vC17如图所示，轻弹簧的两端与质量均为2m的B、C两物块固定连接，静止在光滑水平面上，物块C紧靠挡板但不粘连另一质量为m的小物块A以速度vo从右向左与B发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略不计（所有过程都在弹簧弹性限度范围内）求：（1）A、B碰后瞬间各自的速度；（2）弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比18如图，一个质量为2kg的小车A紧靠在竖直墙边，并静止在光滑水平面上，小车A长为3.5m，高3.2m，它的上表面粗糙，另有质量为1kg的物块B（大小忽略不计）以v0=5m/s的速度恰好滑上A车的上表面，A与B之间动摩擦因数为0.2，B从小车A上滑下后做平抛运动求：（1）A车的最终速度大小，刚离开小车A时滑块B的速度大小？（2）从滑块B滑到小车A上，直到滑块B着地，求这一过程所用的时间，以及滑块B的水平位移大小2016-2017学年河南省南阳市六校高二（下）第一次联考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用的方法是（）A增加光照时间B增大入射光的波长C增大入射光的强度D增大入射光频率【考点】IC：光电效应【分析】根据光电效应方程Ekm=hW0判断最大初动能与什么因素有关【解答】解：根据光电效应方程Ekm=hW0知，增大入射光的频率（或减小入射光的波长），最大初动能变大，可以增大光电子到达阳极的速度，与强度、照射时间无关故D正确，A、B、C错误故选D2如图，铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条时，铁块落到地面上的P点，若以2v的速度抽出纸条，铁块的落地点（）A仍在P点B在P点的左侧C在P点的右侧D在P点的右侧，射程为原来的2倍【考点】43：平抛运动；37：牛顿第二定律【分析】纸片对铁块的摩擦力的冲量等于铁块平抛的初速度，根据动量定理得到初速度大小与作用时间的关系【解答】解：抽出纸带的过程中，铁块受到向前的摩擦力作用而加速运动，若纸带以2v的速度抽出，则纸带与铁块相互作用时间变短，因此铁块加速时间变短，根据动量定理知，摩擦力作用时间变短，做平抛时的初速度减小，平抛时间不变，则平抛运动的水平位移较小，比P点近，在P点的左侧，故B正确故选：B3两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以判定，在碰撞以前两球（）A质量相等B速度大小相等C动量大小相等D以上都不能判定【考点】53：动量守恒定律【分析】两个球发生碰撞的过程中，系统受到外力的合力为零，故两个球构成的系统动量守恒，根据动量守恒定律分析答题【解答】解：两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，由动量守恒定律可知，碰撞前两个球的动量大小相等，方向相反，两球动量大小相等，由于不知道两球的质量关系，无法判断两球的速度大小关系，故C正确，ABD错误；故选：C4如图所示，质量为m的小球在竖直光滑圆形内轨道中做圆周运动，周期为T，则每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为0每运转一周，小球所受重力的冲量的大小为mgT每运转一周，小球所受合力的冲量的大小为0每运转半周，小球所受重力的冲量的大小一定为以上结论正确的是（）ABCD【考点】52：动量定理【分析】由冲量的定义I=Ft即可得出重力冲量的大小【解答】解：转动一周时，时间为T，则冲量I=mgt=GT，故错误，正确；因每转动一周，小球的动量保持不变，由动量定理可知，合外力的冲量为零，故正确；由于小球在竖直面上做变速圆周运动，故转动半周用时不一定为，故重力的冲量不一定为mg，故错误；故选：B5人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是脚触地后，顺势下蹲，这样做是为了（）A减小地面对人的冲量大小B使人的动量变化减小C增大人与地面的作用时间，减小地面对人的作用力D增大人与地面的压强，这样人触地更平稳【考点】52：动量定理【分析】人落下时速度的变化量相同，根据动量定理可分析顺势下蹲的好处，明确人顺势下蹲延长了人与地面接触的时间【解答】解：A、人在和地面接触时，人的速度减为零，以向上为正，由动量定理可得：I=P则（Fmg）t=0m（v）； 而屈膝的过程可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力，而动量减小量和合力冲量是一定的，因此可知，顺势下蹲可以增大人与地面的作用时间，减小地面对人的作用力，故C正确，AB错误；D、下落时顺势下蹲，并没有改变接触面积，故不是为了增大压强，故D错误故选：C6关于光电效应，下列说法正确的是（）A极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多【考点】IC：光电效应【分析】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素【解答】解：A、逸出功W=hv0，知极限频率越大，逸出功越大，故A正确B、光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关故B错误C、根据光电效应方程Ekm=hW0知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不会影响金属的逸出功故C错误D、入射光的光强一定时，频率越高，光子的能量值越大，入射光中的光子的数目越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故D错误故选：A7如图所示，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E，4个球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（）A5个小球静止，1个小球运动B4个小球静止，2个小球运动C3个小球静止，3个小球运动D6个小球都运动【考点】53：动量守恒定律【分析】弹性碰撞过程，遵守动量守恒和机械能守恒，若两球质量相等，会交换速度【解答】解：A、B质量不等，MAMBAB相碰后A速度向左运动，B向右运动BCDE质量相等，弹性碰撞后，不断交换速度，最终E有向右的速度，BCD静止EF质量不等，MEMF，则EF都向右运动所以BCD静止；A向左EF向右运动故C正确故选C8光滑水平面上质量为m1、m2的两个物体，分别受到不同大小的水平恒力F1，F2的作用，由静止开始运动，下列说法正确的是（）A若在相同位移内它们动量变化相同，则=B若在相同位移内它们动量变化相同，则=C若在相同时间内它们动能变化相同，则=D若在相同时间内它们动能变化相同，则=【考点】52：动量定理【分析】根据动能定理和动能与动量的关系，求出F的表达式，从而求出恒力大小之比【解答】解：A、由动能定理得：Fx=mv20，动能为：Ek=mv2=，则Fx=，解得：F=，若在相同位移内它们动量变化相同，则有： =，故A错误，B错误；C、由牛顿第二定律得：F=ma，物体动能为：EK=mv2=m（at）2=，F=，若在相同时间内它们动能变化相同，则有：=，故C错误，D正确故选：D9对任何一个固定质量的物体，下列说法正确的是（）A物体的动量发生变化，其动能一定发生变化B物体的动量发生变化，其动能不一定发生变化C物体的动能发生变化，其动量一定发生变化D物体的动能发生变化，其动量不一定发生变化【考点】52：动量定理；64：动能【分析】动量是矢量，有大小，有方向，动能是标量，只有大小，没有方向【解答】解：A、B、物体的动量发生变化，知速度可能方向改变、可能是大小改变，所以动能不一定变化故A错误，B正确C、D、物体的动能变化，速度大小一定变化，则动量一定变化故C正确，D错误故选：BC10A、B两球在光滑水平轨道上同向动动，A球的动量是7kgm/s，B球的动量是9kgm/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后B球的动量变为12kgm/s，则两球质量mA、mB的关系可能是（）AmB=2mABmB=3mACmB=4mADmB=5mA【考点】53：动量守恒定律【分析】碰撞过程遵守动量，总动能不增加，根据这两个规律，得到A、B两球的质量关系【解答】解：以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：PA+PB=PA+PB，PB=12kgm/s，解得，PA=4kgm/s，碰撞过程系统的总动能不增加，则有+，解得：，由题意可知：当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞前A的速度大于B的速度，则有：，解得：=，碰撞后A的速度不大于B的速度，则有，=，综上得：故AB正确故选：AB11已知能使某金属产生光电效应的极限频率为0（）A当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h0C当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大D当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍【考点】IC：光电效应【分析】逸出功与极限频率的关系为W=hv0，每种金属都有自己固定的极限频率，即每种金属的光电子的逸出功是固定的；根据光电效应方程可以判断光电子最大初动能的变化情况【解答】解：金属中电子的逸出功W是一定的，等于恰好能产生光电效应的光的能量h0，0称为金属的极限频率，故C错误；只要入射光的频率大于极限频率，该金属即可发生光电效应，故A正确；根据光电效应方程Ekm=hW，其中W=h0，可判断B正确，D错误故选AB12如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6J，若M大于m，那么此过程产生的内能不可能为（）A4JB6JC10JD14J【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律【分析】子弹射入木块过程中，系统所受合外力，动量守恒，由动量守恒定律和功能关系求出木块增加的动能范围，再进行选择【解答】解：设子弹的初速度为V，射入木块后子弹与木块共同的速度为v，木块的质量为M，子弹的质量为m以子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：mV=（M+m）v，得：v=，木块获得的动能为：Ek=Mv2=6J，已知：Mm，则：Ek=Mv2=，已知：Ek=Mv2=6J，则：12J，系统产生的内能为：Q=mV2（M+m）v2=12J，产生的内能大于12J，不可能为：4J、6J、10J，故ABC不可能，D可能本题选不可能的，故选：ABC二、填空题13康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向1运动，并且波长变长（填“不变”“变小”或“变长”）【考点】IG：物质波【分析】光子与电子碰撞过程系统动量守恒，系统动量的矢量和不变，动量是矢量，合成遵循平行四边形定则；根据=判断波长的变化情况【解答】解：光子与电子碰撞过程系统动量守恒，系统动量的矢量和不变，碰前动量向右，故碰撞后系统的动量的矢量和也向右，故碰后光子可能沿方向1振动；由于电子动能增加，故光子动减量小，根据=h，光子的频率减小，根据c=，波长变长；故答案为：1，变长14两小木块A和B中间夹着一轻质弹簧，用细线捆在一起，放在光滑的水平台面上，将细线烧断，木块A，B被弹簧弹出，最后落在水平地面上，落地点与平台边缘的水平距离分别为lA=1m，lB=2m，如图所示则：（1）木块A、B离开弹簧时的速度大小之比vA：vB=1：2；（2）木块A、B的质量之比mA：mB=2：1；（3）弹簧对木块A、B的冲量大小之比IA：IB=1：1【考点】53：动量守恒定律【分析】木块被弹出离开桌面后做平抛运动，根据平抛运动的特点即可判断木块A、B离开弹簧时的速度大小之比对于弹簧弹开两个物体的过程，运用动量守恒判断质量之比，根据动量定理求出弹簧对木块A、B的冲量大小之比【解答】解：（1）两个木块被弹出离开桌面后做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，因为下落的高度相等，所以运动的时间相等，水平方向上根据公式x=v0t及lA=1m，lB=2m得：vA：vB=lA：lB=1：2；（2）弹簧弹开两个物体的过程，对两个木块组成的系统，取向左为正方向，根据动量守恒定律得：mAvAmBvB=0解得：mA：mB=vB：vA=2：1；（3）由动量定理得：IA：IB=mAvA：mBvB=1：1；故答案为：（1）1：2；（2）2：1；（3）1：1三、解答题15紫光在真空中的波长为4.5107m，问：（1）紫光光子的能量是多少？（2）用它照射极限频率为0=4.621014Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？（h=6.631034Js）（计算结果小数点后保留两位）【考点】IC：光电效应【分析】根据光子的能量的公式W=hv=求光子的能量；当入射光频率大于极限频率时发生光电效应；根据光电子最大初动能公式求动能【解答】解：（1）由题意可得紫光光子的能量为：E=h=4.421019 J （2）紫光光子的频率为：=6.671014 Hz，因为0，所以能产生光电效应由光电效应方程可得光电子的最大初动能为：Ekm=hW 得：Ekm=h（0）=6.631034（6.6710144.621014）=1.361019 J 答：（1）紫光光子的能量是4.421019 J；（2）用它照射极限频率为0=4.621014Hz的金属钾能产生光电效应，光电子的最大初动能为1.361019 J16如图所示，质量分别为mA=0.5kg、mB=0.4kg的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面上，质量为mC=0.1kg的木块C以初速vC0=10m/s滑上A板左端，最后C木块和B板相对静止时的共同速度vCB=1.5m/s求：（1）A板最后的速度vA；（2）C木块刚离开A板时的速度vC【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律【分析】1、C在A上滑动的过程中，A、B、C组成系统的动量守恒，由动量守恒定律研究整个过程列出等式，2、C在B上滑动时，B、C组成系统的动量守恒，根据运量守恒定律研究C在B上滑行的过程，列出等式求解【解答】解：（1）C在A上滑动的过程中，A、B、C组成系统的动量守恒，规定向右为正方向，则 mCvC0=mCvC+（mA+mB）vA（2）C在B上滑动时，B、C组成系统的动量守恒，则mCvC+mBvA=（mC+mB）vCB联立以上两等式解得：vA=0.5 m/s，速度方向向右vC=5.5 m/s，速方向向右答：（1）A板最后的速度vA=0.5 m/s，速度方向向右（2）C木块刚离开A板时的速度vC=5.5 m/s，速方向向右17如图所示，轻弹簧的两端与质量均为2m的B、C两物块固定连接，静止在光滑水平面上，物块C紧靠挡板但不粘连另一质量为m的小物块A以速度vo从右向左与B发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略不计（所有过程都在弹簧弹性限度范围内）求：（1）A、B碰后瞬间各自的速度；（2）弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律【分析】（1）A、B发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出碰后两物体的速度（2）在B压缩弹簧过程中，系统机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能；当弹簧第一次伸长最长时，B、C两物体组成的系统动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出弹簧的弹性势能，然后求出弹簧的弹性势能之比【解答】解：（1）A、B发生弹性正碰，碰撞过程中，A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，以A、B组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mvo=mvA+2mvB，在碰撞过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得：mv02=mvA2+2mvB2，联立解得：vA=v0，vB=v0；（2）弹簧第一次压缩到最短时，B的速度为零，该过程机械能守恒，由机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能：EP=2mvB2=mv02，从弹簧压缩最短到弹簧恢复原长时，B、C与弹簧组成的系统机械能守恒，弹簧恢复原长时，B的速度vB=v0，速度方向向右，C的速度为零，从弹簧恢复原长到弹簧第一次伸长最长时，B、C与弹簧组成的系统动量守恒、机械能守恒，弹簧伸长最长时，B、C速度相等，以向右为正方向，由动量守恒定律得：2mvB=（2m+2m）v，由机械能守恒定律得：2mvB2=（2m+2m）v2+EP，解得：EP=mv02，弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比：EP：EP=2：1；答：（1）A、B碰后瞬间，A的速度为v0，方向向右，B的速度为v0，方向向左；（2）弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比为2：118如图，一个质量为2kg的小车A紧靠在竖直墙边，并静止在光滑水平面上，小车A长为3.5m，高3.2m，它的上表面粗糙，另有质量为1kg的物块B（大小忽略不计）以v0=5m/s的速度恰好滑上A车的上表面，A与B之间动摩擦因数为0.2，B从小车A上滑下后做平抛运动求：（1）A车的最终速度大小，刚离开小车A时滑块B的速度大小？（2）从滑块B滑到小车A上，直到滑块B着地，求这一过程所用的时间，以及滑块B的水平位移大小【考点】53：动量守恒定律；6C：机械能守恒定律【分析】（1）B刚离开小车的过程中动量守恒，根据动量守恒定律及功能关系基本公式列式即可求解；（2）根据动量定理求出B滑上小车到离开小车所需时间，根据位移公式即可求解；B从A上落地的过程中做平抛运动，根据平抛运动基本公式列式即可求解【解答】解：（1）设物体B刚离开小车时，速度为v1此时小车速度为v2，选取向右为正方向，由动量守恒定律，得：mBv0=mBv2+mAv1根据功能关系得： 代入数据得：v1=1m/s，v2=3m/s（2）对B在A上滑动的过程，由动量定理得：mBgt1=mBv2mBv0所以：t1=1sB离开A后做平抛运动，竖直方向：h=所以： sB运动的时间：t=t1+t2=2+0.8=1.8sB在A上运动的过程中做匀减速直线运动，则：mx2=v2t2=30.8=2.4m所以B的总位移：x=x1+x2=4+2.4=6.4m答：（1）A车的最终速度大小，刚离开小车A时滑块B的速度大小是3m/s；（2）从滑块B滑到小车A上，直到滑块B着地，这一过程所用的时间是1.8s，滑块B的水平位移大小是6.4m