安徽省定远重点中学2017-2018学年高二下学期教学段考物理试题

定远重点中学20172018学年第二学期教学段考卷高二物理试题注意事项：1．答题前在答题卡、答案纸上填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将第I卷（选择题）答案用2B铅笔正确填写在答题卡上；请将第II卷（非选择题）答案黑色中性笔正确填写在答案纸上。第I卷（选择题45分）一．选择题（本题有15小题，每小题3分，共45分。）1.下列四幅图的有关说法中正确的是（）A.B.C.D.2.下列说法正确的是（）A.动量的方向与所受合外力方向一定相同B.动量的方向与合外力冲量的方向一定相同C.动量增加的方向与合外力方向一定相同D.动量变化率的方向与速度方向一定相同3.如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度为零然后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在整个过程中，重力对滑块的总冲量为()A.mgsinθ(t1＋t2)B.mgsinθ(t1－t2)C.mg(t1＋t2)D.04.质量为3kg的物体静止于光滑水平面上，从某一时刻开始，在4s内物体所受的水平冲量与时间的关系如图所示，则在4s内物体的位移（）A.0B.1mC.2mD.6m5.一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=2m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1。不计质量损失，取重力加速度g=10m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()A.B.C.D.6.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()A.B.C.D.7.如图所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2.图乙为它们碰撞前后的st(位移－时间)图象．已知m1＝0.1kg.由此可以判断下列说法错误的是（）A.碰前m2静止，m1向右运动B.碰后m2向右运动，m1向左运动C.m2＝0.3kgD.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能8.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.9.如图所示为a、b两小球沿光滑水平面相向运动的vt图。已知当两小球间距小于或等于L时，受到相互排斥的恒力作用，当间距大于L时，相互间作用力为零。由图可知（）A.a球的质量大于b球的质量B.a球的质量小于b球的质量C.tl时刻两球间距最小D.t3时刻两球间距为L10.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Mv0＝Mv1＋mv2D.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(M＋m0)v0＝(M＋m0)v1＋mv211.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12.如图所示为氢原子的能级图．现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁．下列说法正确的是（）A.这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光B.氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应C.氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光波长最长D.这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2eV13.如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则（）A.物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒。B.物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒。C.若v0=2m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24s；D.若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s14.已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0．一群氢原子处于量子数n=4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到量子数n=2的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子．下列说法正确的是（）A.这些氢原子向外辐射的光子频率有6种B.当照射光的频率ν大于v0时，若v增大，则逸出功增大C.当用频率为2v0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv0D.当照射光的频率ν大于v0时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍15.下列说法正确的是（）A.热量可以由低温物体传递到高温物体B.外界对物体做功，物体的内能必定增加C.若容器中用活塞封闭着刚饱和的一些水汽，当保持温度不变缓慢移动活塞使容器的体积减小时，水汽的质量减少，密度增大D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化E.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大第II卷（非选择题55分）二、实验题（本题有2小题，共16分。）16.（本题小题6分）某班物理兴趣小组选用如图所示装置来“探究碰撞中的不变量”．将一段不可伸长的轻质小绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O点，另一端连接小钢球A，把小钢球拉至M处可使绳水平拉紧．在小钢球最低点N右侧放置有一水平气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B(B上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)．当地的重力加速度为g.某同学按上图所示安装气垫导轨、滑块B(调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触而无压力)和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰．让小钢球A从某位置释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A并没有立即反向，碰撞时间极短．(1)为完成实验，除了毫秒计读数Δt、碰撞前瞬间绳的拉力F1、碰撞结束瞬间绳的拉力F2、滑块B质量mB和遮光板宽度d外，还需要测量的物理量有________(用题中已给的物理量符号来表示)A.小钢球A质量mAB.绳长LC.小钢球从M到N运动的时间(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度vB＝________(用题中已给的物理量符号来表示)(3)实验中的不变量的表达式是：________________________.(用题中已给的物理量符号来表示)17.（本题小题10分）某“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长a=20mm．根据以上信息，回答下列问题：（1）步骤③中应填写：__________；（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′为_____mL；油酸薄膜的面积S约为_____mm2;由此可知，油酸分子的直径d约为_______．（结果均保留2位有效数字）（3）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于_____．A．粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大B．粉末太厚导致油酸未完全散开C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D．计算每滴体积时1mL的溶滴数多数了几滴．三、解答题（本题有3小题，，共39分。）18.（本题共10分）如图所示，用销钉固定的活塞把导热气缸分隔成两部分，A部分气体压强PA=6.0×105Pa，体积VA=1L；B部分气体压强PB=2.0×105Pa，体积VB=3L．现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体．求活塞稳定后A部分气体的压强．19.（本题共18分）如图所示，在光滑水平面上，人站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱以相对冰面6m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来被人接住后，再以相对冰面6m/s的速度向右推出。已知木箱的质量为10kg，人与车的总质量为60kg。求：(1)第一次推出木箱的过程，人对木箱的冲量大小；(2)人在一次接住与推出木箱的过程，木箱对人的冲量大小；(3)人推木箱多少次后，人接不到木箱。求：（）释放后球离开弹簧时的速度大小；（）释放后球离开弹簧时的速度大小；（）释放小球前弹簧具有的弹性势能．

参考答案1.C【解析】两球质量相等，若发生的碰撞为弹性碰撞，即动量守恒、能量守恒，可知两球的速度交换．若发生的碰撞为非弹性碰撞，则碰后m2的速度不一定为v，A错误；根据左手定则，甲向左偏，知甲带负电，不可能是α粒子组成，B错误；光的颜色决定了光的频率，颜色相同，则频率相同，根据光电效应方程，知最大初动能相同，则遏止电压相等，入射光强度越大，饱和电流越大，C正确；链式反应属于重核裂变．比如铀核裂变为链式反应，D错误．2.C【解析】A、动量：P=mv，可知动量的方向与速度的方向是相同的，与物体所受合外力无关．故A错误；B、动量的方向与速度的方向是相同的，与物体所受合外力无关；而合外力的冲量：I=Ft可知冲量的方向与合外力的方向是相同的，所以动量的方向与合外力的冲量的方向无关．故B错误；C、根据动量定理可知，△P=I=Ft，可知物体动量增加的方向与合外力、合外力的冲量方向是相同的．故C正确；D、结合AC的分析可知，动量变化率的方向与速度方向无关．故D错误；故选C.3.C【解析】重力的作用时间为t1+t2；故重力的冲量I=mg（t1+t2）；故C正确；故选C．4.C【解析】由图可知．0﹣2s内以及2﹣4s内物体受到的冲量都是与时间成线性关系，可知在0﹣2s内和2﹣4s内物体受到的力都不变，物体做匀变速直线运动，在0﹣2s内物体做初速度等于0的匀加速直线运动，在2﹣4s内物体做匀减速直线运动，由运动的对称性可知，4s末物体的速度又等于0．在0﹣2s末，根据动量定理可得：I=△P=mv所以：v=m/s所以位移在4s内的位移：x=m．C符合题意，ABD不符合题意．故答案为：C5.B【解析】炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，B的位移满足上述表达式，故B正确．6.B【解析】设中子的质量为m，因为发生的是弹性正碰，动量守恒，机械能守恒，规定初速度的方向为正方向，有：mv1=mv2+Amv，mv12＝mv22+•Amv2联立两式解得：．故B正确，ACD错误．故选B．7.D【解析】st（位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况．根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能8.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=mv029.BD【解析】从vt图象可以看出a小球速度时间图线的斜率较大，所以a小球的加速度较大，两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等，根据牛顿第二定律：F=ma，可知加速度大的质量小，即a小球质量较小，故A错误，B正确；两球做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，故C错误；当间距大于L时，相互间作用力为零，由图看出t3时刻之后相互作用力为零，即间距大于L，则t3时刻距离为L，D正确。所以BD正确，AC错误。10.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。11.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．12.BC【解析】A、根据=3知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子．故A错误．B、氢原子由n=3向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6﹣1.51eV=12.09eV，由光电效应条件可知，大于逸出功，能使逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应．故B正确；C、氢原子由n=3跃迁到n=2辐射的光子能量较小，则产生的光波长最长，故C正确．D、氢原子由n=3跃迁到n=1能级，辐射的光子能量最大值为12.09eV，故D错误．故选：BC．根据数学组合公式求出氢原子可能辐射光子频率的种数．能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高．13.ACD【解析】A、由于地面光滑，所以滑块和小车构成的系统动量守恒，故A正确；B、由于滑块和小车之间有摩擦力，所以系统机械能不守恒，故B错误；综上所述本题答案是：ACD14.AC【解析】A、根据=6知，这些氢原子向外辐射的光子频率有6种，A符合题意．B、金属的逸出功与入射光的频率无关，由金属本身性质决定，B不符合题意．C、某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0．则逸出功为hv0，根据光电效应方程得，用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能Ekm=h•2v0﹣hv0=hv0，C符合题意．D、光电子的最大初动能与光强无关，D不符合题意．故答案为：AC15.ADE【解析】A、在一定的条件下热量可以由低温物体传递到高温物体，如电冰箱．A符合题意；B、外界对物体做功，若同时物体放出热量，物体的内能不一定增加．B不符合题意；C、水的饱和蒸汽压仅仅与温度有关，当保持温度不变缓慢移动活