福建省莆田市高二物理下学期第二次月考试题（含解析）.docVIP

福建省莆田市2016-2017学年高二物理下学期第二次月考试题（含解析）一、单项选择题（每小题3分，共36分）1. 人从高处跳下，为更好地保护身体，双脚触地，膝盖弯曲让身体重心继续下降着地过程这样做，可以减小( )a. 人动量变化的时间 b. 人受到的冲量c. 人的动量变化量 d. 人的动量变化率【答案】d【解析】试题分析：人着地的初速度一定，末速度为零，根据动量定理可知：，即，所以为保护好身体，就是要减少人与地面之间的作用力f，即减少，即动量的变化率，选项d 正确；考点：动量定理；2. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中若把在空中下落的过程称为过程，进入泥潭直到停止的过程称为过程，则()a. 过程中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量b. 过程中阻力的冲量的大小等于过程中重力的冲量的大小c. 、两个过程中合外力的总冲量大于零d. 过程中钢珠的动量的改变量等于零【答案】a【解析】过程中钢珠所受外力只有重力，由动量定理可知，钢珠动量的改变等于重力的冲量，故a正确；过程中，钢珠所受外力有重力和阻力，所以过程中阻力的冲量大小等于过程中重力的冲量大小与过程中重力冲量大小的和,故b错误；在整个过程中，钢珠动量的变化量为零，由动量定理可知，、两个过程中合外力的总冲量等零，故c正确；过程中钢珠所受合外力的冲量不为零，由动量定理可知，过程中钢珠的动量的改变量不等于零，故d错误。所以ac正确，bd错误。3. 在光滑的水平面上有质量相等的a、b两球，其动量分别为10 kgm/s与2 kgm/s，方向均向东，且规定向东为正方向，a球在b球后，当a球追上b球发生正碰，则相碰以后，a、b两球的动量可能分别为( )a. 9 kgm/s, 3 kgm/s b. 4 kgm/s, 16 kgm/sc. 6 kgm/s, 12 kgm/s d. 3 kgm/s, 9 kgm/s【答案】d【解析】由题意a、b两球动量分别为10kgm/s与2kgm/s,且a球能追上b球并发生碰撞可知,a球的初速度大于b球,碰撞前的总动量为p=12kgm/s。两个小球的质量均为m,则碰撞前总动能为：a、总动量满足守恒。碰撞后a的速度大于b的速度，不符合实际情况，a错误；b、碰撞后的总动量为4kgm/s+16kgm/s=12kgm/s,符合动量守恒。碰撞后总动能为，碰撞过程动能出现增大，不符合能量守恒定律，故b错误；c、碰撞后的总动量为6kgm/s+12kgm/s=18kgm/s，不满足动量守恒定律。故c错误；d、碰撞后的总动量为3kgm/s+9kgm/s=12kgm/s,满足动量守恒定律。碰撞后总动能为，总动能不增加，是可能的。故d正确。故选：d。【名师点睛】1、光滑的水平面上运动的小球，不受摩擦力作用，重力和支持力是一对平衡力，故物体碰撞时满足动量守恒定律；2、碰撞过程，系统的总动能不增加；3、满足动量守恒定律的同时不能违背物体的运动规律，即a球追上b球并发生碰撞，则碰撞后a球在同方向上的运动速度不可能大于b球，即a球不能穿过b球运动。根据以上三个规律进行判断。4. 在核反应方程式unsrxekx中( )a. x是质子，k9 b. x是质子，k10c. x是中子，k9 d. x是中子，k10【答案】d【解析】根据核反应过程前后，质量数守恒，电荷数守恒可知，k个x的为零，质量数为10，所以x是中子，k10，d正确、abc错误。故选：d。5. 在光电效应实验中，用频率为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，光电流不变b. 减小入射光的强度，光电效应现象可能消失c. 改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大d. 改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应【答案】c.b、只要入射光的频率大于金属的极限频率，就会发生电效应，与入射光的强度无关，故b错误；c、在光电效应中,根据光电效应方程知,ekm=hvw0，入射光的频率越高，光电子最大初动能越大，故c正确； d、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d错误。故选：c。【名师点睛】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。6. 美国物理学家康普顿在研究石墨对x射线的散射时，发现在散射的x射线中，除了与入射波长0相同的成分外，还有波长大于0的成分，这个现象称为康普顿效应关于康普顿效应，以下说法正确的是()a. 康普顿效应现象说明光具有波动性b. 当光子与晶体中电子碰撞后，光子能量减少c. 当光子与晶体中电子碰撞后，光子频率增加d. 当光子与晶体中电子碰撞后，光子质量不变【答案】b【解析】a、康普顿效应现象说明光子具有动量，即具有粒子性，故a错误；b、根据=h/p，动量变小；根据p=mc，光子质量减小；根据e=mc2，光子的能量减小。故b正确、d错误； c、根据，波长变长，频率减小，c错误；故选b。7. 如图所示为卢瑟福粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察粒子在各个角度的散射情况下列说法中正确的是()a. 在图中的a、b两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多b. 在图中的b位置进行观察，屏上观察不到任何闪光c. 卢瑟福选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似d. 粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到金原子后产生的反弹【答案】c【解析】放在a位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多说明大多数射线基本不偏折，可知金箔原子内部很空旷故a错误；放在b位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数较少说明较少射线发生偏折，可知原子内部带正电的体积小故b错误；选用不同金属箔片作为粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似故c正确；主要原因是粒子撞击到金原子后，因库仑力作用，且质量较大，从而出现的反弹，故d错误。所以c正确，abd错误。8. 放射性元素放出的射线，在电场中分成a、b、c三束，如图所示，其中()a. c为氦核组成的粒子流b. a的电离能力最强c. b的穿透能力最弱d. b为比x射线波长更长的光子流【答案】b【解析】a、根据带电粒子在电场中的受力方向和曲线运动的条件可以判断，c带负电，为电子流，a错误；b、a带正电，为氦核组成的粒子流，电离能力最强，b正确；c、b不带电，为光子，穿透能力最强，c错误；d、b比x射线的频率高，比x射线的波长短，d错误。故选：b。9. 如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 ev，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识错误的是( )a. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定能产生光电效应b. 一群处于n4能级的氢原子向基态跃迁时，能放出6种不同频率的光c. 一群处于n3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75 evd. 用能量为10.3 ev的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到n2激发态【答案】d【解析】a、氢原子从高能级向基态跃迁时，从能级2跃迁到基态发射的光能量最低为10.2ev，高于锌的逸出功是3.34 ev，一定能使锌板产生光电效应，a正确；b、一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时,根据可知，能放出6种不同频率的光，故b正确；c、氢原子从n=3的能级向基态跃迁时发出的光子的能量最大为e大=1.51+13.6=12.09ev,因锌的逸出功是3.34ev,锌板表面所发出的光电子的最大初动能为ekm=12.093.34=8.75ev，故c正确；d、能量10.3ev不等于基态和n2能级间的能量差，不能使处于基态的氢原子跃迁到n2激发态，d错误。本题选择错误的，故选：d。10. 若元素a的半衰期为4天，元素b的半衰期为5天，则相同质量的a和b，经过20天后，剩下的元素a、b的质量之比mamb为( )a. 3031 b. 330 c. 12 d. 21【答案】c【解析】根据衰变公式： 知， ，故选c.11. 一个原子核经过6次衰变和4次衰变，最后变成稳定的某种原子核，衰变后，原子核中的中子共减少( )a. 16个 b. 12个 c. 10个 d. 4个【答案】a【解析】衰变的过程中电荷数少2，质量数少4，中子数少2；衰变的过程中一个中子变成一个电子和一个质子，电荷数多1，质量数不变，中子数少1；则质量数少64=24个，电荷数少624=8个，中子数少16个，a正确、bcd错误。故选a。12. 如图所示，在光滑水平面上，有一质量为m3 kg的薄板和质量为m1 kg的物块，都以v4 m/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2.4 m/s时，物块的运动情况是( )a. 做减速运动 b. 做加速运动c. 做匀速运动 d. 以上运动都可能【答案】b【解析】开始阶段，m向左减速，m向右减速，根据系统的动量守恒定律，两者相对静止后，一起向右做匀速直线运动，规定向右为正方向：，当m的速度为v1=2.4m/s时，方向一定要向右，设此时m的速度为v2，根据动量守恒定律得：（m-m）v=mv1+mv2代入解得：v2=0.8m/s，向右做加速运动。故选：b。【名师点睛】分析物体运动初状态时，系统总动量方向水向右，两个物体开始均做匀减速运动，m的速度先减至零，后m向右做匀加速动，m向右做匀减速运动，最后两者一向右匀速运动；根据动量守恒定求出物块的速度，并析运动。二、多项选择题13. 下列关于波粒二象性的说法正确的是( )a. 光电效应揭示了光的波动性，光的衍射和干涉揭示了光的粒子性b. 随着电磁波频率的增大其波动性越不显著，粒子性越显著c. 大量光子的行为显示波动性，个别光子的行为显示粒子性d. 不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性【答案】bcd【解析】a、光电效应揭示了光的粒子性，衍射和干涉是波特有的性质，揭示了光的波动性，a错误；b、电磁波频率越高，波长越短，衍射和干涉现象越不明显，波动性越不显著，粒子性越显著，b正确；d、一切运动的微粒都具有波粒二象性，d正确。故选：bcd。14. 如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n4到n1能级辐射的电磁波的波长为1，从n4到n2能级辐射的电磁波的波长为2，从n2到n1能级辐射的电磁波的波长为3，则下列结论正确的是( )a. 从n4能级跃迁到n1能级，电子的电势能变小，动能变大b. 从n4能级跃迁到n1能级，原子能量变小，电子运动周期变大c. d. 【答案】ac【解析】a、从n4能级跃迁到n1能级的过程中，半径变小，原子核对电子的库伦力做正功，电子的电势能变小，动能变大，a正确；b、从n4能级跃迁到n1能级，要释放出光子，原子能量变小，原子核对电子的库伦力作为电子绕核运动的向心力，得：，半径变小，周期变小，b错误；cd、从n=4到n=1跃迁辐射电磁波波长为1,从n=4到n=2跃迁辐射电磁波波长为2,从n=2到n=1跃迁辐射电磁波波长为3。根据释放光子的能量等于两能级间的能级差有：，所以，故c正确d错误；故选：ac。15. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流i与光电管两极间所加电压u的关系如图所示则下列说法正确的是( )a. 两光照射时，对应的逸出功相同b. 由于a的饱和电流大于b的饱和电流，则a光频率比较大c. 单位时间a光照射时逸出的光电子数较多d. 照射该光电管时，a光使其逸出的光电子最大初动能小【答案】ac【解析】a、逸出功由金属本身决定，与入射光无关，用的是同一光电管，因此两光照射时，对应的逸出功相同，故a正确；b、光的强度会影响逸出的光电子数目，从而影响饱和电流的大小，饱和电流与入射光的频率无关，b错误；c、a的饱和电流大于b的饱和电流，所以单位时间a光照射时逸出的光电子数较多，故c正确；d、由光电效应方程ekm=euc=hvw0，由题图可得a光照射光电管时反向截止电压小，其逸出的光电子最大初动能小。故d正确；故选：acd。【名师点睛】要明确各种单色光的波长、频率之间的关系：频率越大，波长越小；对于本题解题的关键是通过图象判定a、b两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高，故b光频率高于a光的；逸出功由金属本身决定；光的强度会影响逸出的光电子数目。16. 在质量为m的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车(和单摆)以恒定的速度v0沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，如图所示碰撞的时间极短，下列说法正确的是( )a. 小车和木块碰撞过程，小车、摆球和木块组成的系统动量守恒b. 小车和木块碰撞之后，小车、摆球和木块组成的系统动量守恒c. 小车和木块碰撞过程可能出现，摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足mv0mv1mv2d. 小车和木块碰撞过程可能出现，小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(mm0)v0(mm0)v1mv2【答案】ac【解析】a、小车和木块碰撞过程，小车、摆球与木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故a正确；b、小车和木块碰撞过程摆球的速度保持不变，小车与木块碰撞后小车速度发生变化，摆球相对小车摆动，在竖直方向，小车、摆球和木块组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故b错误；c、小车和木块碰撞过程小车与木块组成的系统动量守恒,小车和木块的速度变为v1和v2,以小车的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得：mv0=mv1+mv2，故c正确；d. 小车和木块碰撞过程时间极短，碰撞瞬间摆球的速度保持不变而小车速度发生变化，小车和摆球的速度不可能相等，故d错误。故选：ac。三、填空题17. 氢原子处于基态时，原子的能级为e1，普朗克常量为h，光速为c。当氢原子处在n4的激发态时，要使氢原子电离，入射光子的最小能量是_,能放出的光子的最小波长是_。【答案】 (1). 0.85 ev (2). 12.75 ev【解析】当氢原子处在n=4的激发态时,原子能量e4=e1/16,可知要使氢原子电离，吸收的光子能量最小为：e=e4=e1/16=0.85ev从n=4跃迁到n=1能级辐射的光子能量最大,波长最小,根据，得最小波长为：18. 若u俘获一个中子裂变成sr及xe两种新核，且三种原子核的质量分别为235.043 9 u、89.907 7 u和135.907 2 u，中子质量为1.008 7 u(1 u1.660 61027 kg,1 u相当于931.50 mev)(1)写出铀核裂变的核反应方程_(2)求9.2 kg纯铀235完全裂变所释放的能量是_ (取两位有效数字)【答案】 (1). unsrxe10n (2). 3.31027 mev【解析】(1)根据核反应的质量数与质子数守恒，生成物中中子的个数：n=235+190136=10则核反应方程为：unsrxe10n(2)因为一个铀核裂变的质量亏损为m=(235.0439+1.0087)(89.9077+135.9072+101.0087)=0.1507u；所以e=m931.5=0.1507931.5mev=140.38mev；9.2 kg纯铀235完全裂变所释放的能量是：19. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入的压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差甲乙 (1)下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；先_，然后再放开滑块，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出理想的纸带如图乙所示；测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g试完善实验步骤的内容(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_ kgm/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_ kgm/s(保留三位有效数字)(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_【答案】 (1). 接通打点计时器电源 (2). 0.620 (3). 0.618 (4). 滑块和导轨之间存在摩擦【解析】 (1)实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块(2)作用前系统的总动量为滑块1的动量， .作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和，且此时两滑块具有相同的速度v， ，(3)存在误差的主要原因是纸带与打点计时器限位孔间有摩擦。点睛：使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带；本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。三、计算题20. 质量是60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中已知弹性安全带缓冲时间为1.2 s，安全带伸直后长5 m，求安全带所受的平均冲力。(g取10 m/s2)【答案】1 100 n，方向竖直向上【解析】试题分析：建筑工人自由落体5m，求出绳拉紧时的速度，再根据动量定理求解即可。建筑工人做自由下落5m，根据匀变速直线运动的速度位移时间关系有：，取向上为正方向，则建筑工人的初速度v=-10m/s，根据动量定理有，合外力的冲量等于动量的变化有：，代入数据解得：.点睛：本题主要考查了机械能守恒定律及动量定理的直接应用。21. 如图所示，光滑圆槽的质量为m=2kg，半径r=0.3m,静止在光滑的水平面上，其内表面有一质量m=1kg小球（可视为质点）被细线吊着，恰位于槽的边缘处，现将线烧断， (1)、小球滑到圆槽最底端时，圆槽的速度（2）、小球滑到圆槽最底端时，小球对圆槽的压力【答案】（1）v1=2m/s（2）23.3n，方向向下【解析】（1）小球从释放到圆槽底部的过程，动量守恒：机械能守恒： 联立得v1=2m/s（2）小球在圆槽底部，由牛顿第二定律： 得f=23.3n由牛顿第三定律：小球对圆槽底部压力为23.3n，方向向下【名师点睛】（1）小球和圆槽组成的系统在水平方向上动量守恒，结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出小球滑到圆槽最底端时，圆槽的速度；（2）根据牛顿第二定律求出小球滑到圆槽底端时，圆槽对小球的支持力，从而得出小球对圆槽的压力。22. 如图所示，两物块