宁夏吴忠市青铜峡市中学高二下学期期末物理试题

青铜峡市高级中学吴忠中学青铜峡分校20202021学年第二学期高二年级物理期末试卷一、选择题（共12个小题，每小题4分，18题为单项选择，912为多项选择。共48分）1.目前核电站利用的核反应是（）A.裂变，核燃料为铀 B.聚变，核燃料为铀C.裂变，核燃料为氘 D.聚变，核燃料为氘【答案】A【解析】【详解】核电站中的铀235的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两个质量较小的原子核，同时放出23个中子。裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引起新的裂变。如此持续进行从而产生大量热能。用循环水导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机发电。这就是目前核电站的工作原理。故目前的核电站为的核裂变反应。故选A2.现有三个核反应：①②③下列说法正确的是（）A.①是裂变，②是β衰变，③是聚变 B.①是聚变，②是裂变，③是β衰变C.①是β衰变，②是裂变，③是聚变 D.①是β衰变，②是聚变，③是裂变【答案】C【解析】【分析】【详解】①具有放射性的物质的原子核不稳定，有时它的一个中子能够转化为一个质子同时释放出一个高速电子，原子核转变成一个新的原子核即发生β衰变。故①是β衰变；②核裂变是质量较大的原子核分裂成两个质量差别不是太大的中等质量的原子核的现象，故②是裂变；③核聚变是指两个较轻的原子核结合成一个质量较大的原子核，同时释放出大量能量的现象，故③是核聚变。故选C。3.有三种射线，射线1很容易穿透黑纸，速度接近光速；射线2可穿透几十厘米厚的混凝土，能量很高；用射线3照射带电的导体，可使电荷很快消失．则下列判断正确的是（）A.1是α射线，2是β射线，3是γ射线B.1是γ射线，2是α射线，3是β射线C.1β射线，2是γ射线，3是α射线D.1是γ射线，2是β射线，3是α射线【答案】C【解析】【详解】射线1很容易穿透黑纸，速度接近光速，说明射线1是β射线；射线2可穿透几十厘米厚的混凝土，能量很高，结合γ射线的穿透本领特别强可知2是γ射线；用射线3照射带电的导体，可使电荷很快消失，结合α射线的电离本领强可知3射线是α射线。故C正确，ABD错误。4.α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为（）A.α粒子与电子根本无相互作用B.因为电子是均匀分布的，粒子受电子作用的合力为零C.α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D.电子很小，粒子碰撞不到电子【答案】C【解析】【详解】α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为电子的质量只有α粒子质量的，电子对α粒子速度的大小和方向的影响极小，所以α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计，故C正确。故选C。5.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土地上易碎，是因为掉在水泥地上时，杯子A.动量的变化量大 B.动量大C.受到的冲量大 D.受到的作用力大【答案】D【解析】【详解】AB.从同一高度落下的杯子，所以杯子落地速度大小相同，动量相同，末动量为零，所以动量变化量相同，AB错误．CD.根据动量定理，冲量的大小相同；落在水泥地上的与地作用时间短，作用力大，更容易碎，C错误D正确．6.质量为1.0kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5.0m．小球与软垫接触的时间为1.0s，在接触时间内小球受到合力的冲量大小为（空气阻力不计，g取10m/s2）A.10N·s B.20N·s C.30N·s D.40N·s【答案】C【解析】【详解】小球从开始下落到落到软垫上过程中，由动能定理可得：mgh1=mv120，

代入数据解得：v1=20m/s，方向竖直向下；

小球从反弹到到达最高点过程中：mgh2=0mv22，

代入数据解得：v2=10m/s，方向竖直向上；

以竖直向上为正方向，由动量定理得：

I=mv2mv1=1kg×10m/s1kg×（20m/s）=30N•s，方向竖直向上；故选C．【点睛】本题动量守恒定律的应用；对于动量定理的应用，要注意其中各物理量的方向性，正确设定正方向，确定各量的正负．7.如图所示，具有一定质量小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()A.向右运动B.向左运动C.静止不动D.小球下摆时，车向左运动后又静止【答案】D【解析】【分析】

【详解】水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向动量守恒．小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动．故ABC错误，D正确。故选D。8.如图所示，光滑水平面上P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，正碰后P物体静止，Q物体以P物体碰前的速度v离开．已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列说法正确的是()A.P的速度恰好为零 B.P与Q具有相同的速度C.Q刚开始运动 D.Q的速度等于v【答案】B【解析】【详解】将P、Q看成一个系统，由于系统所受合外力为零，所以系统的动量守恒，由动量守恒可知，当弹簧压缩到最短时，P、Q两具有相同的速度；故选B．9.英国物理学家J.J.汤姆孙通过对阴极射线的实验研究，发现（）A.阴极射线在电场中偏向正极板一侧B.阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同C.不同材料所产生的阴极射线的比荷不同D.J.J.汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量【答案】A【解析】【详解】A．阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正极板一侧，A正确；B．阴极射线带负电，所以其在磁场中受力情况与正电荷受力情况不相同，B错误；C．不同材料所产生的阴极射线都是电子流，所以它们的比荷是相同的，C错误；D．J.J.汤姆孙直接测到了阴极射线粒子的电荷量，尽管测量不很准确，但足以证明这种粒子电荷量的大小与氢离子大致相同，这就表明他当初的猜测是正确的。后来，组成阴极射线的粒子被称为电子，D错误。故选A。10.如图所示，锌板与验电器相连，用紫外线灯照射锌板，发现验电器指针张开一个角度，则（）A.锌板带正电，验电器带正电B.锌板带正电，验电器带负电C.若改用红外线照射，验电器指针一定仍张开D.若改用红外线照射，验电器指针可能不会张开【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB．用紫外线照射锌板时，发现验电器指针张开一个角度，说明发生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板失去电子带正电，所以验电器带正电而张开一定角度，锌板、验电器均带正电，选项A正确，B错误；CD．若改用红外线照射，能量减小，不一定能使锌板发生光电效应，故验电器指针可能不会张开，选项C错误，D正确。故选AD。11.人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是（）A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C.卢瑟福预言了光是一种电磁波D.光具有波粒二象性【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．牛顿的“微粒说”认为光子是一个个实物粒子，爱因斯坦的“光子说”认为光子是一份份能量，两者有本质上的区别，选项A错误；B．干涉是波特有的现象，故光的双缝干涉实验显示了光具有波动性，选项B正确；C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波，赫兹用实验证实了预言，选项C错误；D．现代物理认为光具有波粒二象性，选项D正确。故选BD。12.关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是（）A.原子中绝大部分是“空”的，原子核很小B.电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力C.原子的全部电荷和质量都集中在原子核里D.原子核的直径的数量级是【答案】AB【解析】【详解】AC.因为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内，而原子核又很小，所以原子内绝大部分区域是“空”的，A正确，C错误；B.电子绕原子核做两周运动时，原子核与电子间的库仑引力提供向心力，B正确；D.原子核直径的数量级是10－15m，原子直径的数量级是10－10m，D错误．二、实验题（本大题共2个小题，13题4分，14题每空2分。共12分）13.在做光电效应实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大动能Ek与入射光的频率ν的关系如图所示，由实验图线可求出（）A.该金属的极限频率和极限波长B.普朗克常量C.该金属的逸出功D.单位时间内逸出的光电子数【答案】ABC【解析】【详解】根据Ekm=hvW0得，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于E0．当最大初动能为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为v0=．由λ＝，可求得极限波长，故A、C正确．图线的斜率k＝，可见图线的斜率在数值上等于普朗克常量．故B正确．单位时间内逸出的光电子数，与入射光的强度有关，故D错误14.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1；e．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。①实验中还应测量的物理量及其符号是_______________________________________。②利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______________，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因有________________________________________________________________________________________(至少答出两点)。【答案】①.刻度尺测出B的右端至挡板D的距离L2②.③.1.L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差；2.没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；3.滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力；4.气垫导轨不完全水平．【解析】【分析】【详解】①[1]A、B两滑块被压缩的弹簧弹开后，在气垫导轨上运动时可视为匀速运动，因此只要测出A与C的距离L1、B与D的距离L2及再加上其他测量条件即可。②[2]测出两滑块的质量，利用mA＝mB验证动量是否守恒。[3]产生误差的原因：1．L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差；2．没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；3．滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力；4．气垫导轨不完全水平。三、计算题（共4小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15.已知普朗克常量h=6.63×1034J·s，图中给出氢原子最低的四个能级，氢原子在这些能级之间跃迁所辐射光子，（1）辐射光子频率最多有几种？（2）其中最小的频率等于多少Hz？（保留两位有效数字）【答案】(1)6种；(2)【解析】【分析】【详解】(1)辐射光子频率最多有(2)光子能量越少，频率越低，从n=4跃迁到n=3辐射能量最少，光子频率最低为16.已知质子质量是1.008665u、中子的质量也是1.008665u，碳原子的原子量是12.000000u，12个核子结合成碳原子核时（1）计算质量亏损是多少u？（2）碳原子核的结合能是多少Mev？（第二问答案保留4位有效数字，1u对应9.3×102Mev的能量）【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）该核衰变反应中质量亏损为（2）根据爱因斯坦质能方程得，释放出的核能17.如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车。现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去（不计摩擦），到达某一高度后，小球又返回小车右端，求：（1）小球在小车上到达最高点时小球的速度大小？（2）此过程中重力对小球做得正功为多少？【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【详解】（1）当小球与小车的水平速度相等时，小球在弧形槽上升到最大高度，根据动量守恒有解得（2）设小球在弧形槽上升到最大高度为h，上升过程根据系统能量守恒有解得此过程重力对小球做负功。小球又返回小车右端过程下降了h，此过程重力对小球