宁夏石嘴山市第三中学2018_2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）.docx

宁夏石嘴山市第三中学2018-2019学年高二物理下学期期中试题（含解析）一、单项选择题1. 根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则 （ ）A. 电子轨道半径越小B. 核外电子运动速度越大C. 原子能级的能量越小D. 电子的电势能越大【答案】D【解析】在氢原子中，量子数n越大，电子的轨道半径越大，根据km知，r越大，v越小，则电子的动能减小，因为量子数增大，原子能级的能量增大，动能减小，则电势能增大，故D正确，A、B、C错误。2.子弹水平射入一个置于光滑水平面上木块，（不计重力）则（）A. 子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小B. 子弹受到的冲量和木块受到的冲量相等C. 当子弹与木块以同一速度运动后，子弹与木块动量一定相等D. 子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反【答案】D【解析】【详解】A、B、根据牛顿第三定律知，子弹对木块的冲量和木块对子弹的作用力大小相等，方向相反，则冲量的大小相等，方向相反；故A，B均错误。C、当子弹与木块以相同速度运动时，子弹和木块的质量不一定相同，则动量不一定相同；故C错误。D、因为子弹对木块和木块对子弹的冲量大小相等，方向相反，根据动量定理知，子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反；故D正确。故选D。【点睛】解决本题的关键知道作用力和反作用力的大小关系，知道冲量是矢量，掌握动量定理，并能灵活运用3.质量为0.1kg的小球，以10m/s的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上，而后以7m/s的速度被反向弹回，设撞击的时间为0.01s，并取撞击前钢球速度的方向为正方向，则钢球受到的平均作用力为（）A. 30NB. -30NC. 170ND. -170N【答案】D【解析】设向右为正方向，则由动量定理可知：Ft=mv-mv0，代入数据解得：,故D正确，ABC错误。4.质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并留在其中在此过程中木块所受的冲量应是（）A. mv0B. Mv0C. Mmv0/(M+m)D. (M-m)v0/(M+m)【答案】C【解析】【详解】设子弹的方向为正方向，以子弹和木块为系统，由动量守恒定律可知：，解得：，对木块由动量定理；则C正确，A，B，D错误；故选C.5.质量为m小球以水平速度v与静止在光滑水平面上质量为3m的静止的小球B正碰后，A球的速率变为原来的，则碰后B球的速度是（）（以v的方向为正方向）A. B. -vC. -D. 【答案】D【解析】【详解】以A、B组成的系统为研究对象，以m的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=mvA+3mvB，碰撞后A的方向可能与初速度方向相同，也可能相反，即：vA=，解得：vB=或 ，其中当vB还要发生第二次碰撞，这不可能，故此答案舍去；故选D【点睛】碰撞过程中动量守恒，本题的难点在于判断碰撞后A球的速度方向，注意碰撞满足的条件：动量守恒，碰撞是一次性的不能重复碰撞，碰后动能小于等于碰前动能碰后A球的速度方向可能跟原来相同，也可能相反，再根据碰撞过程中动量守恒即可解题本题容易错选AD，做题过程中注意满足数学关系，不一定满足物理规律或实际情况，注意发生碰撞条件的灵活应用6.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开一定距离，如图所示，具有初动能E0的第一号物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘成一个整体，这个整体的动能等于（）A. E0B. C. D. 【答案】D【解析】取向右为正方向，设每个物体的质量为m第一号物体的初动量大小为P0，最终三个物体的共同速度为v以三个物体组成的系统为研究对象，对于整个过程，根据动量守恒定律得：P0=3mv又P0=mv0，E0=mv02联立得： 则得： 整体的动能为故ABC错误，D正确，故选D.点睛：从本题可体会到运用动量守恒定律的优越性，由于只考虑初末两个状态，不涉及过程的细节，运用动量守恒定律解题往往比较简洁7.如图所示的三个小球的质量都为m，B、C两球用水平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,弹簧的最大弹性势能是( )A. mv02/12B. mv02/6C. mv02/4D. mv02/3【答案】A【解析】【详解】A、B两球碰撞过程动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得：.对A、B、C三球组成系统为研究对象，三者共速时弹性势能最大，设为v2，有：，解得：.由能量守恒定律可得：，解得：；故A正确，B，C，D错误.故选A.8.一个质量为M的船停在静水湖面上，船长为L，船上一个质量为m的人从船头走向船尾时，若不计水的阻力，则 （）A. 船后退的位移B. 船后退的位移C. 船后退的位移D. 船后退的位移【答案】A【解析】【分析】不计水的阻力，人和小船组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律和速度公式结合求船后退的位移大小【详解】船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行走时，船向右退，人从船头走到船尾时，设船后退的位移大小为x，则人相对于地面的位移大小为为 L-x。取人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，即有：，解得船后退的位移，故选A。【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件，要知道在运用动量守恒定律时，速度必须以地面为参考系9.如图甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验电路。阴极K受到光照时可以发射光电子，电源正负极可以对调。实验中得到如图乙所示的实验规律，下列表述错误的是A. 在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值B. 在光的频率不变的情况下，入射光越强饱和电流越大C. 一定频率的光照射光电管，不论光的强弱如何，遏止电压不变D. 蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光强度大于黄光强度【答案】D【解析】在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，则从K极发射出的电子射到阳极的电子越来越多，则光电流趋于一个饱和值，选项A正确；在光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间射出的光电子数越多，则饱和电流越大，选项B正确；一定频率的光照射光电管，不论光的强弱如何，根据光电效应的规律可知射出的光电子的最大初动能不变，则截至电压不变，选项C正确；因为蓝光的频率大于黄光，逸出的光电子最大初动能蓝光大于黄光，则蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压蓝光，故选项D错误；此题选择错误的选项，故选D.10. 如图所示，光滑水平面上，质量为m=3kg的薄木板和质量为m=1kg的物块，都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4m/s时，物块的运动情况是（ ）A. 做加速运动B. 做减速运动C. 做匀速运动D. 上述都有可能【答案】A【解析】由题意知M和m组成的系统动量守恒，由题意根据动量守恒可以求出当木板速度为2.4m/s时物体的速度v的大小与方向（M-m）v=Mv1+mv2得：，方向与M的方向相同因为物块先向右做匀减速直线运动，后再向左做匀加速直线运动，因为物体此时的速度方向向左，故物体处于加速运动过程中，故BCD错误，A正确故选B点睛：本题考查应用系统的动量守恒定律分析物体运动情况的能力，关键是搞清两个物体的运动情况；用此方法分析物体运动情况比较简单，比牛顿定律分析物体运动情况简单的多11. 如图所示为氢原子的能级图，A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子，其中（ ）A. 频率最大的是AB. 波长最长的是CC. 频率最大的是AD. 波长最长的是B【答案】B【解析】由Eh可知，B频率最大，C波长最长。12. 一个放射性原子核发生一次衰变，则它的( )A. 质子数减少一个，中子数不变B. 质子数增加一个，中子数不变C. 质子数增加一个，中子数减少一个D. 质子数减少一个，中子数增加一个【答案】C【解析】衰变的实质是一个中子变成一个质子和一个电子，故中子减少一个而质子增加一个故A、B、D错，C对13.下列说法正确的是（ ）A. 根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构B. 放射性元素的半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化C. 铀()经过多次、衰变形成稳定的铅()的过程中，有6个中子转变成质子D. 一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天，则2g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量是1g【答案】C【解析】试题分析：根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构理论，选项A错误；放射性元素的半衰期与压力、温度、化合物种类变化无关，选项B错误；铀（）经过多次、衰变形成稳定的铅（）的过程中，共发生8次衰变和6次衰变，因每次衰变就有一个中子转化为一个质子，则共有6个中子转变成质子，选项C正确；2g氡经过7.6天，即两个半衰期的衰变，剩余氡的质量是，选项D错误；故选C。考点：粒子散射实验；半衰期；放射性衰变.二、多选题14.如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）A. 弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同B. 弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小C. 弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小D. 物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零【答案】ABD【解析】滑块B与弹簧接触时，弹簧发生形变，产生弹力，可知B做减速运动，A做加速运动，当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，故A正确。A、B组成的系统动量守恒，压缩量最大时，弹性势能最大，根据能量守恒，此时A、B的动能之和最小，故BC错误。当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大，然后A继续做加速，B继续做减速，弹簧逐渐恢复原长，当弹簧恢复原长时，B的速度最大，此时弹簧的弹性势能为零，故D正确。故选AD。【点睛】物体A、B组成的系统动量守恒，在B与弹簧接触时，B做减速运动，A做加速运动，当A、B速度相同时，弹簧压缩量最大，弹簧的弹性势能最大当弹簧第一次恢复原长时，B脱离弹簧，此前弹簧一直处于压缩状态，A一直加速15.在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为以时，其遏止电压为U.已知普朗克常数为h，电子电量大小为e，下列说法正确的是A. 该金属的截止频率为B. 该金属的逸出功为C. 增大入射光的频率，该金属的截止频率增大D. 增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大【答案】AD【解析】A设截止频率为，则，=，故A正确； B该金属的逸出功，故B错误； C该金属的截止频率只与材料本身有关，与入射光的频率没有关系，故C错误； D根据，增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大，故D正确。故选：AD。16.质量为m，速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后B球的速度可能值为( )A. 0.6vB. 0.4vC. 0.3vD. 0.2v【答案】BC【解析】【详解】运动的A球与静止的B球发生动静碰，若发生的是完全非弹性碰撞：mv4mv1v10.25v，此时B球获得最小速度；若发生的是弹性碰撞：，可得B球的速度v20.5v.故B球的速度取值范围为；故A，D不可能；故选BC.【点睛】本题抓住碰撞过程的两个基本规律：系统的动量守恒、总动能不增加进行判断17.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移时间图象如图所示，以下说法中正确的是()A. 碰撞前两物体动量相同B. 质量m1等于质量m2C. 碰撞后两物体一起做匀速直线运动D. 碰撞前两物体动量大小相等、方向相反【答案】BD【解析】【详解】A、位移时间图象的斜率等于速度，由数学知识得知，碰撞后两个物体的速度为零，根据动量守恒有：P1+P2=0，得：P1=-P2说明碰撞前两物体动量大小相等、方向相反，由于动量是矢量，所以碰撞前两物体动量不相同故A错误，D正确。B、由图示图象可知，两物体碰撞后位移不随时间变化，速度为零，碰撞后两物体静止，故B错误。C、由斜率可知，碰撞前两物体速度大小相等，方向相反，则有：v1=-v2，由P1=-P2，得：m1v1=-m2v2，m1=m2，故C正确。故选CD【点睛】解决本题关键抓住两点：一是位移图象的斜率等于速度，斜率的大小表示速率，正负表示速度的方向；二是掌握碰撞的基本规律：动量守恒18.如图所示，一个长为L，质量为M的长方形木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为 ，当物块与木板达到相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s。则在此过程中（ ） A. 摩擦力对物块做功为B. 摩擦力对木板做功为C. 木板动能的增量为D. 系统由于摩擦而产生的热量为【答案】ACD【解析】试题分析：木块运动的位移，则摩擦力对物块做功为，故A正确；木板受到的摩擦力方向与运动方向相同，做正功，则摩擦力对木板做功为，故B错误；根据动能定理可知，木板动能的增量等于摩擦力对木板做的功，即为，故C正确；系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，即为，故D正确考点：考查了恒力做功公式以及动能定理的直接应用【名师点睛】先求出木块相对于地面的位移，根据恒力做功公式求出摩擦力对木块做的功，分析木板受到摩擦力的方向与位移方向的关系，判断摩擦力对木板做功的正负，根据动能定理求解木板动能的增量，系统由于摩擦而产生的热量等于摩擦力乘以相对位移三、实验题19.某同学用如图所示的装置通过半径相同的a、b两球的碰撞来验证碰撞中的动量守恒：(1)下列说法中不符合本实验要求的是_ A安装轨道时，轨道末端必须水平B需要使用的测量仪器有天平和刻度尺C在同一组实验的多次碰撞中，每次入射球可以从不同高度由静止释放(2)本实验无须测量的物理量有_ A小球a、b的质量ma、mb；B斜槽轨道末端到水平地面的高度H；C记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；(3)小球a、b的质量ma、mb应该满足ma _ mb（填“大于”或“小于”或“等于”）(4)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为A、B、C，并测得它们到O点的距离分别为OA、OB和OC验证碰撞中的动量守恒的达式为：_ 【答案】 (1). C (2). B (3). 大于 (4). maOB=maOA+mcOC【解析】【详解】(1)A、本实验中两小球均应做平抛运动，故要求末端必须水平，故A正确；B、由实验原理可知，我们需要两小球的质量和水平位移，故应需要天平和刻度尺；故B正确；C、为了保证每次小球a的速度均相同，小球应从同一位置静止滑下；故C错误.本题选不正确的故选C；(2)本实验中需要测量a球和b球的质量和两球的水平射程OA、OB、OC；因两球都做平抛运动，时间相同，水平射程正比于平抛初速度，则不需要测量平抛的竖直高度，故不需要测量的物理量选B；(3)为了让碰后b球的速度大于a球且防止a球反弹，应保证a球的质量大于b球的质量；(5)这样可以防止a反弹碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，由动量守恒定律得：mav0=mav1+mbv2，两边同时乘以时间t得：mav0t=mav1t+mbv2t，则maOB=maOA+mbOC，故实验需要验证的表达式为：maOB=maOA+mbOC.20.在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U0与入射光的频率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，则普朗克常量可表示为_，所用材料的逸出功可表示为_【答案】 (1). ek (2). -eb【解析】【详解】根据光电效应方程，以及动能定理，得：；可知图象的斜率，纵截距；解得：，.四、计算题21.如图所示，在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车，质量为M，圆弧半径为R，从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球，它刚好沿圆弧切线从A点落入小车.求:小球到达车底B点时小车的速度.【答案】【解析】【详解】小球从A点运动到B点的过程中，小球和小车组成的系统水平方向动量守恒，取向右为正，则有：系统机械能守恒：联立以上两式得：22.如图所示，光滑水平轨道上放置长坂A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg、mB=1kg、mC=2kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。【答案】A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小是2m/s【解析】试题分析：因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰撞后瞬间A的速度大小为vA，C的速度大小为vC，以向右为正方向，由动量守恒定律得，A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vAB，由动量守恒定律得A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足： ，联立式解得：vA=2m/s考点：考查了动量守恒定律的应用【名师点睛】A与C 碰撞过程中动量守恒，然后列式求解，A和B在摩擦力作用下达到共同速度，由同理守恒定律列出式子，A、B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足速度相等【此处有视频，请去附件查看】23.如图所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接，质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失求:(1)m1到达B点时的速度v1；(2)碰撞后小球m2的速度大小v2.(重力加速度为g)【答案】（1）（2）【解析】【详解】(1)小球m1下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得： 解得：(2)两球碰撞过程中动量守恒，以两球组成的系统为研究对象，以m1的速度方向为正方向，由动量守恒定律得： 两球碰撞为弹性碰撞，机械能守恒，得： 联立解得：24.如图所示，粗糙的水平轨道AB与光滑的半圆轨道BC平滑连接，且在同一竖直平面内，一质量M=0.98kg的木块静止在A点，被一水平向右飞来的质量m=20g的子弹射中，子弹滞留在木块中，不计子弹在木块中的运动时间，木块沿轨道滑到C点后水平飞出，并恰好落回A点。已知A、B两点的距离s=1.2m，半圆轨道的半径r=0.4m，木块与水平轨道AB间的动摩擦因数=0.36，重力加速度g=10m/s2求：（1）木块在C点时对轨道的压力大小；（2）子弹射入木块前瞬间的速度大小。【答案】（1）12.5N （2）290 m/s【解析】试题分析：木块从C点落回A点的过程中做平抛运动，根据平抛公式和牛顿第二定律相结合可得木块在C点时对轨道的压力大小；子弹射入木块前瞬间满足动量守恒和能量守恒即可求得子弹射入木块前瞬间的速度大小。（1）木块从C点落回A点的过程中做平抛运动，则：竖直方向： 水平方向：svCt 根据牛顿第二定律可得： 解得：F12.5N （2）设子弹射入木块前瞬间的速度大小为v0，则有：根据动量守恒得：mv0（Mm）v1 根据速度位移公式：vB2v122mgs 根据能量守恒可得：解得：v0290m/s点睛：本题主要考查了碰撞问题，应用动量守恒问题，应用动能定理、牛顿第二定律即可正确解题25.如图所示，两物