2019-2020学年高二物理5月月考试题(含解析).doc

2019-2020学年高二物理5月月考试题(含解析)一、选择题(每空4分，共40分。1-7为单项选择题，8-10为多项选择题)1. 下列关于动量的说法中，正确的是( )A. 物体的动量越大，其惯性也越大B. 物体的速度方向改变，其动量一定改变C. 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零D. 物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功【答案】B【解析】动量P=mv，则物体的动量越大，其质量不一定大，即惯性不一定越大，选项A错误；物体的速度方向改变，其动量一定改变，选项B正确；根据I=Ft可知，作用在静止的物体上的力的冲量不一定为零，只是合力的冲量为零，选项C错误；物体的动量发生改变，合外力不一定对物体做了功，例如做匀速圆周运动的物体，选项D错误；故选B.2. 两个具有相等动能的物体，质量分别为m1和m2，且m1m2，比较它们动量的大小，则有( )A. m2的动量大一些B. m1的动量大一些C. m1和m2的动量大小相等D. 哪个的动量大不一定【答案】A【解析】根据可知，动能相同的两个物体，质量越大，则动量越大，因m1m2，则P1P2,故选A.3. 蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为50kg的运动员从1.8m高出自由下落到蹦床上，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.4s，则这段时间内蹦床对运动员的平均弹力大小为(取g=10m/s2，不计空气阻力)( )A. 500N B. 750N C. 875N D. 1250N【答案】D点睛：本题题型是用动量定理求解一个缓冲过程平均作用力的冲量问题，一定要注意选取合适的研究过程和正方向的选取；本题也可选小球从开始下落到最低点全过程来解答。4. 人的质量m，船的质量M，若船用缆绳固定，船离岸L时，人恰好可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为多远?(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等，两次从离开船到跃上岸所用的时间相等)( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】以人的方向为正方向，撤去缆绳，由动量守恒定律可知，0=mv1-Mv2；由于两次人消耗的能量相等；则由功能关系可知：mv02=mv12+Mv22；解得：v1=v0；因L=v0t，故x1=v1t=L；故选A。5. 如图所示，一个质量为M的滑块放置在光滑水平面上，滑块的一侧是一个四分之一圆弧EF，圆弧半径为R=1.44m。E点切线水平，另有一个质量为m的小球以初速度v0从E点冲上滑块，若小球刚好没跃出圆弧的上端，已知M=4m，g取10m/s2，不计摩擦。则小球的初速度v0的大小为( )A. v0=4m/s B. v0=5m/s C. v0=6m/s D. v0=7m/s【答案】C【解析】当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有：mv0=（m+M）v1，根据机械能守恒定律有：；根据题意有：M=4m，联立两式解得：v0=6m/s，故ABD错误，C正确。故选C。点睛：本题考查了动量守恒定律、机械能守恒定律以及能量守恒定律等，知道小球刚好没跃出圆弧的上端，两者水平方向上的速度相同，结合水平方向系统动量守恒和系统机械能守恒列式求解即可。6. 根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数n=1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为( )A. 13.6eV B. 3.4eV C. 12.75eV D. 12.09eV【答案】D【解析】受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，知跃迁到第3能级，则吸收的光子能量为E=-1.51+13.6eV=12.09eV故D正确，ABC错误。故选D。7. 如图所示，用波长为的单色光照射某金属，调节变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常数为h，真空中光速为c。该金属的逸出功为( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】根据光电效应方程Ekm=h-W0，及Ekm=eUc；当用波长为0的单色光照射，则有：h-W0=eUc，当用波长为的单色光照射时，则有：h-W0=3eUc，联立上式解得：W0=，故ACD错误，B正确；故选B。点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程Ekm=h-W0，结合及c/，知道最大初动能与遏止电压的关系Ekm=eUc，并能灵活运用。8. 光照在某金属表面上发生了光电效应。若只减弱光的强度，而保持频率不变，则( )A. 有可能不发生光电效应B. 逸出的光电子的最大初动能不变C. 单位时间内从金属表面逸出的光电子数将减少D. 从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加【答案】BC.点睛：解决本题的关键掌握发生光电效应的条件：入射光的频率大于金属的极限频率，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，不影响是否发生光电效应。9. 如图所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点。开始时砂袋处于静止状态，一弹丸以水平速度v击中砂袋后未穿出，二者共同摆动。若弹丸质量为m，砂袋质量为4m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是( )A. 弹丸打入砂袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变B. 弹丸打入砂袋过程中，弹丸对砂袋的冲量大小等于砂袋对弹丸的冲量大小C. 弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为D. 砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为【答案】BC【解析】弹丸打入砂袋过程中，砂袋的速度不断增大，所需要的向心力变大，则细绳对砂袋的拉力增大，由牛顿第三定律知，砂袋对细绳的拉力增大，故A错误。弹丸打入砂袋过程中，弹丸对砂袋的作用力与砂袋对弹丸的作用力大小相等，作用时间相同，则弹丸对砂袋的冲量大小等于砂袋对弹丸的冲量，故B正确。弹丸打入砂袋过程中，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得 mv0=（m+4m）v，得 v=0.2v0；产生的热量为 Q=mv02-（m+4m）v2=mv02，故C正确。弹丸打入砂袋后一起摆动过程中整体的机械能守恒，则得 （m+4m）v2=（m+4m）gh，h=，故D错误。故选BC。点睛：本题中物理过程较多，关键先要正确把握每个过程的物理规律，知道子弹打击过程遵守动量守恒定律和能量守恒定律。之后整体的机械能守恒。10. 质量分别为m1与m2的甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1=5kgm/s，p2=7kgm/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为8kgm/s，则甲、乙两球质量m1与m2间的关系可能是( )A. m1=m2 B. 3m1=2m2 C. 9m1=5m2 D. 2m1=m2【答案】CD【解析】根据动量守恒定律得： 解得：。碰撞过程系统的总动能不增加，则有代入数据解得：。碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有：代入数据解得：。综上有，所以只有可能，故B正确，ACD错误。点睛：对于碰撞过程，往往根据三大规律，分析两个质量的范围：动量守恒；总动能不增加；碰撞后两物体同向运动时，后面物体的速度不大于前面物体的速度。二、实验题(每空3分，共18分)11. 光电效应实验装置示意图如右图所示。(1)用某种单色光源照射k极，没有发生光电效应，若要发生光电效应，下列方法可行的（_）A.延长光照时间B.不改变频率增大光照强度C.减小入射光频率D.减小入射光波长(2)若要使发生光电效应的电子不能到达A极，则电源的a极应为_极(选填正、负)(3)若kA加上反向电压U，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的_(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量)A. B. C. D. 【答案】 (1). D (2). 正 (3). C【解析】（1）若要发生光电效应，必须要增大入射光的频率，或者减小入射光的波长，故选D.（2）若要使发生光电效应的电子不能到达A极，则电源的a极应为正极；（3）光电流恰好减小到零时，则Ue=Ek；由光电效应方程可知Ek=h-W，则知C正确，ABD错误。故选C。12. 如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撤前后的动量关系。图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球m1，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1，从斜轨上S位置静上释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道间的摩擦。(1)实验中，不需要测量的物理量是_(填选项前的符号)。A.两个小球的质量m1、m2B.小球做平抛运动的射程C.小球抛出点距地面的高度H(2)若实验中发现小于，则可能的原因是_(填选项前的符号)A.碰撞过程有机械能的损失B.斜槽轨道不光滑C.计算时没有将小球半径考虑进去D.放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上静止释放的位置比原来的低(3)若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是_(填选项前的符号)。A.2OP=ON+OM B.OP-ON=2OM C.OP+OM=ON D.ON+2OM=OP【答案】 (1). C (2). D (3). C【解析】试题分析：过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求。最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒。根据碰撞前后动量守恒可以写成表达式，若碰撞为弹性碰撞，则碰撞前后动能相同；根据实验数据，应用动量的定义式与动量守恒定律分析答题，注意掌握弹性碰撞时碰后速度公式可以牢记以准确应用（1）本实验要验证的动量守恒的式子是：，要测量质量和速度，平抛运动过程中下降的高度相同，则所用时间相同，所以在等式两边同乘以t，则但速度是由水平位移来代替的，所以时间相同不用测量，高度不用测量，故选B（2）碰撞的机械能损失不会动量守恒，那么出现此种结论只能是第二次滑下时，比第一次滑下时低一些，故选C（3）根据弹性碰撞的公式，碰撞后两球的速度：，显然，因平抛运动中的时间相等，所以有OP=ON-OM，C正确三、解答题(共42分。13题10分，14题10分,15题10分，16题12分)13. 氢原子第n能级的能量为，其中6是基态能量，而n=1，2.。若一氢原子发射能量为 的光子后处于比基态能理高出的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？【答案】4和3【解析】设氢原子发射光子前后分别处于第l与第m能级，发射后的能量Em=，故E1E1；解得：m=3；发射前的能量El=；根据题意知El=EmE1，即；将m=3代入上式解得：l=4；故氢原子发射光子前后分别处于第4与第3能级14. 半圆形光滑轨道固定在水平地面上，如图所示，并使其轨道平面与地面垂直，m2物体静止在轨道底部，m1由轨道左侧最高点释放，碰撞过程不损失机械能，碰后m1最高能上升到轨道M点，已知OM与竖直方向夹角为60，m2能上升到轨道右侧最高点，试求两物体的质量之比m1:m2为多少(结果可用根号表示)【答案】或【解析】M1球到达最低的过程由动能定理得：m1gR=m1v2解得：v= 碰后m1：m1gR（1-cos600）=m1v12，解得v1=碰后m2：m2gR=m2v22，解得v2=由于碰撞瞬间动量守恒得： m1v=-m1v1+m2v2解得： 点睛：此题是动量守恒定律与机械能守恒的结合题；注意动量守恒的条件的应用：物体之间发生相互作用的过程中，如果没有外力作用，那么相互作用的物体的总动量保持不变，在解题时注意选择合适的正方向15. 如图两质量均为m的物块AB紧掷在一起，中间夹有火药，它们沿光滑水平面以速度v0向右运动，某时刻火药爆炸，爆炸完成后，B与前方质量为2m的物体C发生完全非弹性碰撞，之后A、B、C三物块速度相等，不计火药质量和爆炸产生气体质量，求爆炸使系统增加的机械能。【答案】【解析】对AB系统，火药爆炸前后满足：2mv0=mv1+mv2；对BC系统：mv2=(m+2m)v1爆炸增加的机械能 联立解得：E=点睛：本题关键是明确碰撞与爆炸过程中系统的总动量守恒，爆炸过程系统的机械能增加，碰撞过程机械能减小，可以结合能量守恒定律和动量守恒定律分析16. 如图所示，光滑水平地面上有一小车，车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，自由端恰在C点，总质量为M=2kg。物块从斜面上A点由静止滑下，经过B点时无能量损失。已知物块的质量m=1kg，A点到B点的竖直高度为h=1.8mm，BC长度为L=3m，物块与小车间的动摩擦因数=0