2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题实验班.doc

2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题实验班一、选择题（每题4分，共48分）1.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是( )2.在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用下列说法符合历史事实的是( )A. 汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了原子的核式结构B. 卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子C. 查德威克发现了中子，证实了中子是原子核的组成部分D. 爱因斯坦发现的质能方程解释了光电效应产生的原因3.一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为31。不计质量损失，取重力加速度g10m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )A. B. C. D. 4.A、B两球沿一直线发生正碰，如图所示的s-t图象记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的a、b分别为碰撞前的位移图象碰撞后两物体粘合在一起，c为碰撞后整体的位移图象若A球的质量mA=2kg，则下列说法中正确的是( )A. B球的质量mB=1kgB. 相碰时，B对A所施冲量大小为3NSC. 碰撞过程损失的动能为10JD. A、B碰前总动量为-3kgm/s5.如图所示，两相同的木块A、B静止在水平面上，它们之间的距离为L今有一颗子弹以较大的速度依次射穿了A、B，设子弹射穿A木块的过程中所用时为tA，子弹射穿B木块的过程中所用时间为tBA、B停止时，它们之间的距离为s，整个过程中A、B没有相碰子弹与木块的作用力恒定，则( )As=L, tA= tB BsL，tAtB C sL，tAtB DsL，tAtB6.关于近代物理学的结论中，下面叙述中正确的是（ ）A. 在核反应中，质量守恒、电荷数守恒B. 氢原子从n=6跃迁至n=2能级时辐射出频率v1的光子，从n=5跃迁至n=2能级时辐射出频率v2的光子，频率为v1的光子的波长较大C. 已知铀238的半衰期为4.5109年，地球的年龄约为45亿年，则现在地球上存有的铀238原子数量约为地球形成时铀238原子数量的一半D. 衰变能释放出电子说明了原子核中有电子7.氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间由此可推知，氢原子( )A. 从高能级向n1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B. 从高能级向n2能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D. 从n3能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光8.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为,则有( )A. 当用频率为2的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B. 当照射光的频率大于时，若增大，则逸出功增大C. 当用频率为2的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为D. 当照射光的频率大于时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍9.在光电效应实验中，用某一频率的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )A. 增大入射光的强度，光电流增大B. 减小入射光的强度，光电效应现象将消失C. 改用频率小的光照射，一定不发生光电效应D. 改用频率更大的光照射，光电子的最大初动能变大10.原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的是（ ）A. 核的结合能约为14 MeVB. 核比核更稳定C. 两个核结合成核时释放能量D. 核中核子的平均结合能比核中的大11.从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上。空气阻力不计。下述说法中正确的是（ ）A两球着地时的动量相同B两球着地时的动能相同C重力对两球的冲量相同D重力对两球所做的功相同12.质量为M和的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止滑块发生碰撞，如图所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发生的是（ ）A、M、m速度均发生变化，分别为，而且满足B、的速度不变，M和m的速度变为和，而且满足C、的速度不变，M和m的速度都变为，且满足D、M、m速度均发生变化，M、速度都变为，m的速度变为，且满足二、实验题（共2小题，满分12分。把正确答案填写在题中横线上）。13.如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图. （1）若入射小球质量为,半径为；被碰小球质量为，半径为，则（_）A. ， B. ， C. ， D. ， （2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_.（填下列对应的字母） A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表（3）设入射小球的质量为,被碰小球的质量为，P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式（用、及图中字母表示）_成立,即表示碰撞中动量守恒.14.为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程。但这一观点一度受到质疑,密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图1所示。 (1)为了测量遏止电压与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向_闭合。（填“上”或“下”）(2)如果实验所得图象如图2所示，其中、为已知量，元电荷带电量为。那么：只需将_与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的。该实验所用光电管的K极材料的逸出功为 _。三、解答题（本大题共4小题，共40分。）15. （本小题8分）1926年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之父”氡的放射性同位素有27种，其中最常用的是 经过m次衰变和n次衰变后变成稳定的求m、n的值；一个静止的氡核（）放出一个粒子后变成钋核（）已知钋核的速率v=1106m/s，求粒子的速率16. （本小题10分）一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级的示意图如图所示，则：（1）氢原子可能发射几种频率的光子？（2）氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？（3）用（2）中的光子照射表中几种金属，哪些金属能发生光电 效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？17. （本小题10分）一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5m，车祸中车内人的质量约60kg,据测算两车相撞前的速度约为30ms，求：（1）人受到的平均作用力是多大?（2）若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体作用时间是1.0s，求这时人体受到的平均平均作用力为多大？18. （本小题12分）如图所示，质量为mA=3kg的小车A以v0=4m/s的速度沿光滑水平面匀速运动，小车左端固定的支架通过不可伸长的轻绳悬挂质量为mB=1kg的小球B（可看作质点），小球距离车面h=0.8m。某一时刻，小车与静止在光滑水平面上的质量为mC=1kg的物块C发生碰撞并粘连在一起（碰撞时间可忽略），此时轻绳突然断裂。此后，小球刚好落入小车右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小车系统的最终速度大小v共；（2）绳未断前小球与砂桶的水平距离L；（3）整个过程中系统损失的机械能E机损。参考答案解析123456789101112ACDCBCADACADBCBDBC1.A【解析】黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B、D错误黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，故C错误A正确故选A2.C【解析】汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了电子，选项A错误；卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子的核式结构理论，选项B错误； 查德威克发现了中子，证实了中子是原子核的组成部分，选项C正确； 爱因斯坦发现的光电效应方程解释了光电效应产生的原因，选项D错误；故选C.3.D【解析】规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有：4mv0=3mv1+mv2则8=3v1+v2; 两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等， ，水平方向做匀速运动，x1=v1t=v1，x2=v2t=v2，则8=3x1+x2; 结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确故选D4.C【解析】在位移时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知碰撞前后的速度，根据动量守恒定律可以求出B球的质量由动量定理求B对A所施冲量大小根据能量守恒求损失的动能由s-t图象的斜率等于速度，可得，碰撞前有：A球的速度，B球的速度为，碰撞后有A、B两球的速度相等，为，对A、B组成的系统，根据动量守恒定律得： ，解得，A错误；对A，由动量定理得：B对A所施冲量为，B错误；碰撞中，A、B两球组成的系统损失的动能： ，代入数据解得，C正确；A、B碰前总动量为，故D错误5.B【解析】子弹依次射穿了木块A、B，由于先经过木块A，故经过木块A的任意时刻的速度大于经过木块B任意时刻的速度，即经过木块A的平均速度大，故根据，经过木块A的时间较短，故tAtB；子弹射穿木块过程，木块是匀加速运动，子弹与木块的作用力F恒定，故根据动量定理，有：（F-f）t=mv由于经过木块A的时间较短，故木块A获得的初速度较小；根据牛顿第二定律，有：F-f=ma，故木块A、B的加速度相同；根据运动学公式v2-v02=2ax，可得木块A滑动的距离较小，故sL；故选B6.C【解析】在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒，选项A错误；氢原子从n=6的能级跃迁到n=2的能级的能级差大于从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的能级差，根据Em-En=h知，频率为v1的光子的能量大于频率为v2的光子的能量，频率为v1的光子的波长较小，选项B错误；铀238的半衰期为4.5109年，地球的年龄约为45亿年，则有铀238原子数量约为地球形成时铀238原子数量的一半故C正确；衰变是中子转变成质子而放出的电子故D错误；故选C.7.AD【解析】A、从高能级向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量最小为10.20eV，大于可见光的光子能量，则波长小于可见光的波长故A正确B、从高能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.40eV，大于可见光的能量故B错误C、从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51eV，小于可见光的光子能量故C错误D、从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为1.89eV，在可见光能量范围之内故D正确故选AD8.AC【解析】只要照射光的频率大于该金属的极限频率，则可产生光电效应现象，故A正确；金属的逸出功与照射光的频率无关，只和金属本身的性质有关，B错误；根据可知光电子的最大初动能和照射光的频率不成正比，不频率增大一倍，最大初动能不一定增加一倍，当频率为时，恰好发生光电效应，即，当频率变为2倍时，C正确D错误9.AD【解析】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关，与光照时间也无关，当发生光电效应时，增大入射光的强度，则光电流会增大故A正确；入射光的频率大于金属的极限频率，才会发生电效应，与入射光的强度无关，故B错误；光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，当改变频率小于，但不一定小于极限频率，故C错误；在光电效应中，根据光电效应方程知，Ekm=hv-W0，入射光的频率越高，光电子最大初动能越大故D正确故选AD。10.BC【解析】由图得出氦核的比结合能，抓住比结合能等于结合能与核子数的比值得出氦核的结合能；比结合能越大，原子核越稳定，通过图示得出比结合能的大小由图可知，氦核的结合能大约为7MeV，氦核的核子数为4，则氦核的结合能大约为28MeV，故A错误；比结合能越大，原子核越稳定，由图可知，氦核的比结合能大，则核比核更稳定，B正确；两个核结合成核时有质量亏损，释放能量，C正确；由图可知， 核中核子的平均结合能比核中的小，故D错误11.BD12.BC【解析】碰撞的瞬间M和m组成的系统动量守恒，的速度在瞬间不变，以M的初速度方向为正方向，若碰后M和m的速度变和，由动量守恒定律得：；若碰后M和m速度相同，由动量守恒定律得：,故BC正确13. C AC 【解析】 (1)在小球碰撞过程中，水平方向动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得： 在碰撞过程中机械能守恒： 联立解得： 要碰后入射小球的速度，则有，即，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，即，选C.(2)P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，小球离开轨道后做平抛运动，运动时间，即平抛运动的时间相同，碰撞前入射小球的速度，碰撞后入射小球的速度，碰撞后被碰小球的速度，若，则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，将三个速度代入得： ，故需要测量的工具有刻度尺和天平，故选AC；(3)由(2)可知，实验需要验证的表达式为： 14. 向下 【解析】（1）测遏制电压Uc，所加电场阻碍光电子向A极板运动，所以A极板的电势低于K极板的电势；由电路图可知，双刀双掷开关应该“向下”闭合；（2）由光电效应方程 及 可得进行数形组合可知， 所以 ， 15.m是4，n是45.45107m/s【解析】核反应过程质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒求出m、n的值；核反应过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出粒子速度核反应过程质量数与核电荷数守恒，由题意可得4m=222206，86=82+2mn，解得m=4，n=4；核反应过程系统动量守恒，以粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： ，代入数据解得；16.（1）6种（2）E=2.55eV（3）E只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属才能发生光电效应最大初动能为0.65eV【解析】（1）根据数学组合公式求出氢原子可能发射的光子频率种数（2）能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差（3）根据光电效应的条件判断能否发生光电效应，通过光电效应方程求出光电子的最大初动能（1）因为，知氢原子可能发射6种频率的光子（2）氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量等于两能级间的能级差，即（3）E只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属才能发生光电效应 根据光电效应方程得，17.（1）F=5.4104N（2）F=1.8103N【解析】17.（1）由v2v022ax得人和车减速的加速度大小为： 根据牛顿第二定律得人受到的平均冲力为：F=ma=60900N=5.4104N（2）有动量定理得：Ft=mv-mv0解得： 负号表示力的方向与初速度方向相反18.（1）3.2m/s （2）0.4m （3）14.4J【解析】根据动量守恒求出系统最终速度；小球做平抛运动，根据平抛运动公式和运动学公式求出水平距离；由功能关系即可求出系统损失的机械能。（1）设系统最终速度为v共，由水平方向动量守恒：(mAmB) v0=(mAmBmC) v共 带入数据解得：v共=3.2m/s（2）A与C的碰撞动量守恒：mAv0=(mAmC)v1 解得：v1=3m/s 设小球下落时间为t，则： 带入数据解得：t=0.4s 所以距离为： 带入数据解得：L=0.4m（3）由能量守恒得： 带入数据解得：