江西省南城县第二中学2018-2019学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

江西省南城县第二中学2018-2019学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）一、选题题（1到7题每小题只有一个正确答案, 8到10题每小题至少有两个正确答案, 每小题4分,共40分）1.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. 500nb. 750nc. 875nd. 1250n【答案】d【解析】设运动员的质量为m，他刚落到蹦床瞬间的速度为v，运动员自由下落的过程，只受重力作用，故机械能守恒，即：mghmv2，解得：v 6m/s；选取小球接触蹦床的过程为研究过程，取向上为正方向。设蹦床对运动员的平均作用力为f，由动量定理得：(fmg)t0(mv)；可得：f1250n故d正确、abc错误。故选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。2.动能相同的两个物体的质量分别为，且。若他们分别在恒定的阻力的作用下，经过相同的时间停下，发生的位移分别为，则a. b. c. d. 【答案】d【解析】由可知，两物体的动量之比为：；由动量定理可知：-f1t=0-p1；-f2t=0-p2；解得：，因m1m2，故有：f1f2；由动能定理可知：f1s1=0-ek；f2s2=0-ek；两式相比可得：；故s1s2，故选d.点睛：本题考查动量定理及动能定理的应用，要注意正确列式，从而得出准确的比例关系知道动能与动量的关系.3.a、b两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，a球的动量是5 kgm/s，b球的动量是7 kgm/s当a球追上b球时发生碰撞，则碰后a、b两球的动量可能值分别是（）a. 6 kgm/s，6 kgm/sb. 3 kgm/s，9 kgm/sc. 2 kgm/s，14 kgm/sd. -5 kgm/s，15 kgm/s【答案】a【解析】以a、b两球组成的系统为对象。设两球的质量均为m。当a球追上b球时发生碰撞，遵守动量守恒。由题，碰撞前总动量为：p=pa+pb=7+5=12kgm/s。碰撞前总动能为：；如果pa=6kgm/s、pb=6kgm/s，碰撞后总动量为p=6+6=12kgm/s，系统动量守恒。碰撞后总动能为 ，系统总动能不增加，故a正确。如果pa=3kgm/s pb=9kgm/s，碰撞后总动量为p=3+9=12kgm/s，系统动量守恒。碰撞后总动能为 ，系统总动能增加，故b错误；如果pa=-2kgm/s pb=14kgm/s，碰撞后总动量为p=-2+14=12kgm/s，系统动量守恒。碰撞后总动能为 ，系统总动能增加，故c错误；如果pa=-5kgm/s pb=15kgm/s，碰撞后总动量为p=-5+15=10kgm/s，系统动量不守恒，故d错误；故选a。点睛：本题考查了动量守恒定律及能量守恒定律；要知道两球碰撞要满足三个条件：动量守恒、动能不增、符合实际4.一宇宙飞船的横截面积，以的恒定速率航行，当进入有宇宙尘埃的区域时，设在该区域，单位体积内有颗尘埃，每颗尘埃的质量为，若尘埃碰到飞船前是静止的，且碰到飞船后就粘在飞船上，不计其他阻力，为保持飞船匀速航行，飞船发动机的牵引力功率为（ ）a. b. c. snmd. 【答案】c【解析】【分析】根据题意求出时间内黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理求出推力大小，利用p=fv求得功率；【详解】时间t内黏附在卫星上的尘埃质量：，对黏附的尘埃，由动量定理得： 解得：；维持飞船匀速运动，飞船发动机牵引力的功率为，故选项c正确，abd错误。【点睛】本题考查了动量定理的应用，根据题意求出黏附在卫星上的尘埃质量，然后应用动量定理可以求出卫星的推力大小，利用p=fv求得功率。5. 下列说法正确的是a. 合外力对质点做的功为零，则质点的动能、动量都不变b. 合外力对质点施的冲量不为零，则质点动量必将改变，动能也一定变c. 某质点受到合力不为零，其动量、动能都改变d. 某质点的动量、动能都改变，它所受到的合外力一定不为零。【答案】d【解析】合外力对质点做的功为零，则质点的动能不改变，但是动量不一定不改变，例如做匀速圆周运动的物体，选项a错误； 合外力对质点施的冲量不为零，则质点的动量一定改变，但是动能不一定改变，例如水平面上运动的物体被竖直挡板原速率弹回时，动量改变，动能不变，选项b错误；某质点受到的合外力不为零，其动量一定改变，但动能不一定改变，比如匀速圆周运动故c错误动能都改变了，说明物体的速度大小改变了，一定有加速度，合外力一定不为零，合外力冲量一定不为零故d正确故选d.点睛：本题运用动能定理和动量定理分别分析动能和动量的变化问题，既要抓住两者的区别：动能是标量，动量是矢量，还要会举例说明6.a、b两球沿一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图象，a、b分别为a、b两球碰前的位移随时间变化的图 象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图象，若a球质量是m=2 kg，则由图判断下列结论不正确的是() a. 碰撞前、后a球的动量变化量为4 kgm/sb. 碰撞时a球对b球所施的冲量为4 nsc. 碰撞中a、b两球组成的系统损失的动能为10jd. a、b两球碰撞前的总动量为3 kgm/s【答案】d【解析】由x-t图象可知，碰撞前有：，碰撞后有，对a、b组成的系统，a、b两球沿一直线运动并发生正碰，碰撞前后物体都是做匀速直线运动，所以系统的动量守恒，碰撞前后a的动量变化为，a正确；根据动量守恒定律，碰撞前后b的动量变化为，碰撞时a对b所施冲量为：，b正确；又，所以，所以a与b碰撞前的总动量为：，d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【点睛】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，根据动量的公式及动量守恒定律可以求解本题主要考查了动量的表达式及动量定理的直接应用，要求同学们能根据图象读出a碰撞前后的速度，难度适中7. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出a. 甲光的频率大于乙光的频率b. 乙光的波长大于丙光的波长c. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率d. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【答案】b【解析】根据eu截=mvm2=h-w，入射光的频率越高，对应的截止电压u截越大甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故a错误丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以乙光的频率小于丙光的频率，乙光的波长大于丙光的波长,故b正确同一金属，截止频率是相同的，故c错误丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能故d错误故选b8.如图所示，在光滑水平面上放置a、b两物体，其中b物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内。a物体质量为m，以速度v0逼近b，并压缩弹簧，在压缩的过程中（ ）a. 任意时刻系统的总动量均为mv0b. 任意时刻系统的总动量均为mv0/2c. 任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反d. 当a、b两物体距离最近时，其速度相等【答案】acd【解析】本题考查的是动量的相关问题。系统的初动量为，有动量守恒可知任意时刻系统的总动量均为。a物体做减速运动，b物体做加速运动，且任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反。a物体逐渐压缩弹簧，当弹簧压缩最短的时候a、b两物体具有共同的速度。正确答案：abd。9.如图所示，质量为m的小球从光滑的半径为r的半圆槽顶部a由静止滑下设槽与桌面无摩擦，则（ ）a. 小球不可能滑到右边最高点bb. 小球到达槽底的动能小于mgrc. 小球升到最大高度时，槽速度为零d. 若球与槽有摩擦，则系统水平动量不守恒【答案】bc【解析】小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒，系统初状态动量为零，由动量守恒定律可知，小球到达最右端时系统总动量也为零，球与槽的速度都为零，在整个过程中系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，小球可以到达右边最高点，故a错误，c正确；小球与槽组成的系统动量守恒，小球到达槽的底端时，小球与槽都有一定的速度，都获得一定的动能，在此过程中系统机械能守恒，小球重力势能的减少量mgr转化为球与槽的动能，因此小球到达槽底时的动能小于mgr，故b正确；球与槽有摩擦时，槽与小球组成的系统水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，故d错误；故选bc点睛：本题考查动量守恒和机械能守恒的综合，知道半圆槽固定时，物体机械能守恒，不固定时，系统水平方向上动量守恒，系统机械能守恒10.如图所示的装置用来研究光电效应现象，当用光子能量为2.5 ev的光照射到光电管上时，电流表g的读数为0.2 ma，移动变阻器的触头c，当电压表的示数大于或等于0.7 v时，电流表示数为0，则()a. 光电管阴极的逸出功为1.8 evb. 开关s断开后，没有电流流过电流表gc. 改用光子能量为1.5 ev的光照射，电流表g也有电流，但电流较小d. 光电子的最大初动能为0.7 ev【答案】ad【解析】【详解】a、d项：该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于0.7v时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为0.7ev，由光电效应方程：，解得：，故ad正确；b项：开关s断开后，用光子能量为2.5ev的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故b错误；c项：改用能量为1.5ev的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不以发生光电效应，无光电流，故c错误。二、实验题(本题共2小题，每空2分,共18分)11.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵将压缩空气通过导轨的众多小孔高速喷出，在导轨与滑块之间形成薄薄一层气垫，使滑块悬浮在导轨上由于气垫的摩擦力极小，滑块在导轨上的运动可很好地近似为没有摩擦的运动我们可以用固定在气垫导轨上的光电门a、b和光电计时装置，以及带有i形挡光条的滑块c、d来验证动量守恒定律已知i形挡光条的持续挡光宽度为l，实验装置如题图所示，采用的实验步骤如下：a调节气垫导轨底座螺母，观察导轨上的气泡仪，使导轨成水平状态；b在滑块c、d间放入一个轻质弹簧，用一条橡皮筋捆绑箍住三者成一水平整体，静置于导轨中部；c将光电门尽量靠近滑块c、d两端；d烧断捆绑的橡皮筋，使滑块c、d在弹簧作用下分离，分别通过光电门a、b；e由光电计时器记录滑块c第一次通过光电门a时i形挡光条持续挡光的时间tc，以及滑块d第一次通过光电门b时i形挡光条持续挡光的时间td实验中还应测量的物理量是 _；根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是_；上式中算得的c、d两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是 _；利用上述实验数据_(填写“能”或“否”)测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出计算表达式：_。若不能说明理由【答案】 (1). 滑块c、d的质量、 (2). (3). 滑块与气垫导轨间仍存在摩擦，气垫导轨未完全水平 (4). 能 (5). 【解析】【分析】要验证动量守恒定律需要知道物体的质量和速度，而速度可以用位移与时间的比值代替，故要测质量；滑块与导轨间仍存在摩擦，导轨未完全水平，都会产生误差，根据能量守恒，弹簧的弹性势能转化为两滑块匀速运动时的动能；【详解】要验证动量守恒定律需要知道物体的质量和速度，而速度可以用位移与时间的比值代替，故要测质量，即滑块c、d的质量mc、md；设遮光条的宽度为d，则， 则验证动量守恒定律的表达式为：即：；滑块与导轨之间仍存在摩擦，或导轨未完全水平，或测量mc、md及ta、tb时带来的误差从而导致c、d两滑块的动量大小并不完全相等；烧断捆绑的橡皮筋后只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，所以能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，弹簧的弹性势能等于两滑块离开弹簧的动能，即：。【点睛】让学生掌握如何弹性势能大小，除借助于动能定理来计算，也可以利用弹簧弹力是均匀变化，取弹力的平均值，从而运用功表达式来确定。12.如图甲所示为研究光电效应的电路图。(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能_(选填“减小”或“增大”)。如果改用频率略低的紫光照射，电流表_(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数。(2)当用光子能量为5 ev的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示。则光电子的最大初动能为_ j，金属的逸出功为_ j。【答案】 (1). 减小 (2). 可能 (3). 2ev (4). 3ev【解析】（1）ak间所加的电压为正向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，所以滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小。如果将电源正负极对换，ak间所加的电压为反向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中减速，仍可能有一部分初动能较大的光电子，在克服电场力做功后，到达a极，所以电流表可能有示数。（2）由图2可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压是-2v时，电流表示数为0，知道光电子点的最大初动能为：ekm=2ev，根据光电效应方程有：ekm=h-w0，解得：w0=3ev。三、解答题13.氢原子处于基态时，原子的能量为e113.6 ev，当处于n3的激发态时，能量为e31.51 ev，则：(1)当氢原子从n3的激发态跃迁到n1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若有大量的氢原子处于n3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种不同频率的光子？【答案】（1） （2） （3）3种 【解析】(1)根据能级之间的能量差公式：，得；光子的能量与波长之间的关系：所以从n=3激发态跃迁到n=1发射光的波长：(2)要使处于基态的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第1能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：；得：.(3)当大量氢原子处于n=3能级时，可释放出的光子种类为种