陜西省咸陽市武功縣2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中質(zhì)量調(diào)研物理試題（ 含答案解析 ）

第1頁/共1頁武功縣2022~2023學(xué)年度第二學(xué)期期中質(zhì)量調(diào)研高二物理注意事項(xiàng)：1.本試題共6頁，滿分100分，時(shí)間90分鐘。2.答卷前，務(wù)必將答題卡上密封線內(nèi)的各項(xiàng)目填寫清楚。3.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第Ⅰ卷（選擇題共52分）一、選擇題（本大題共13小題，每小題4分，計(jì)52分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~9題只有一項(xiàng)符合題目要求；第10~13題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分）1.原子核內(nèi)部一定有（）A.質(zhì)子 B.α粒子 C.電子 D.光子【答案】A【解析】【詳解】原子核由質(zhì)子和中子組成，除原子外，該原子中僅含質(zhì)子。故原子核內(nèi)部一定有質(zhì)子，選A。2.月亮的光通過分光鏡所得到的光譜是（）A.吸收光譜 B.連續(xù)光譜 C.明線光譜 D.線狀譜【答案】A【解析】【詳解】因月亮光反射的是太陽光，而太陽光譜是吸收光譜，所以月亮的光通過分光鏡所得到的光譜是吸收光譜。故選A。3.雞蛋落到瓷磚上會(huì)摔碎，但是將雞蛋從同樣的高度落到坐墊上，雞蛋不會(huì)摔碎。下列關(guān)于不會(huì)摔碎的原因分析正確的是（）A.減小雞蛋著地過程所受沖量 B.減小雞蛋著地過程的動(dòng)量變化量C.減小雞蛋著地的速度 D.延長雞蛋與接觸面的沖擊時(shí)間，從而減小相互作用力【答案】D【解析】【詳解】ABC．雞蛋落到地面的速度一定，動(dòng)量一定，落地后速度減為零，動(dòng)量減為零，則動(dòng)量變化量和所受沖量是保持不變的，故ABC錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)量定理，在動(dòng)量變化量一定的情況下，通過延長雞蛋與地面的沖擊時(shí)間，從而減小相互作用力，防止雞蛋摔碎，故D正確。故選D。4.下列關(guān)于動(dòng)量的說法中，正確的是()A.物體的動(dòng)量改變，其速度大小一定改變 B.物體的動(dòng)量改變，其速度方向一定改變C.物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，其動(dòng)量一定改變 D.物體運(yùn)動(dòng)速度的大小不變，其動(dòng)量一定不變【答案】C【解析】【詳解】A．動(dòng)量是矢量，動(dòng)量方向的改變也是動(dòng)量改變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，故A錯(cuò)誤；B．物體的動(dòng)量改變，可能是大小的改變，如自由落體運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量不斷增加，動(dòng)量方向和速度方向都不變，故B錯(cuò)誤；C．物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，說明速度改變，故其動(dòng)量mv一定改變，可能是方向的改變，也可能是大小的改變，還有可能是大小和方向同時(shí)改變，故C正確；D．動(dòng)量是矢量，動(dòng)量方向的改變也是動(dòng)量改變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)中動(dòng)量的大小不變，但方向時(shí)刻改變，故D錯(cuò)誤．5.2022年10月12日，神舟十四號(hào)乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲在中國空間站進(jìn)行太空授課。若本次直播通信使用電磁波的波長范圍為，則該電磁波中能量子最大值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由電磁波能量子公式可知，電磁波的波長越小，能量越大，因此該電磁波中能量子最大值為ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6.一質(zhì)量為M的煙花斜飛到空中，到最高點(diǎn)時(shí)速度為v，此時(shí)煙花炸裂成兩塊（損失的炸藥質(zhì)量不計(jì)），炸裂成的兩塊速度沿水平相反方向，落地時(shí)水平位移大小相等，不計(jì)空氣阻力，若向前一塊的質(zhì)量為m，則向前一塊的速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【詳解】由題意知，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度沿水平方向，大小為v。因煙花所受的重力遠(yuǎn)小于內(nèi)部爆炸力，故在爆炸的短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)動(dòng)量守恒。設(shè)初速度方向?yàn)檎较?，向前一塊的速度大小為v1，向后一塊速度大小為v2，故有又因?yàn)楸ê髢蓧K做平拋運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)水平位移大小相等，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知聯(lián)立方程，解得故選A。7.如圖所示，質(zhì)量為M的車靜止在光滑水平面上，車右側(cè)內(nèi)壁固定有發(fā)射裝置。車左側(cè)內(nèi)壁固定有沙袋。把質(zhì)量為m的彈丸最終射入沙袋中，這一過程中車移動(dòng)的距離是S，則小球初位置到沙袋的距離d為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】在發(fā)射彈丸到彈丸落到沙袋運(yùn)動(dòng)中，彈丸和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律，則有mv彈?Mv車=0可得解得A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。8.在研究光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)中，用三束光分別照射同一光電管得到三條光電流和電壓的關(guān)系圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）A.光電子的最大初動(dòng)能B.光電子的最大初動(dòng)能C.三種光的頻率關(guān)系是D.三種光的頻率關(guān)系是【答案】A【解析】【詳解】AB．因?yàn)橛蓤D可知，甲、丙對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓，所以甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能與丙光相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)槭峭还怆姽?，且有由圖可知，甲、丙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓，所以甲、丙光頻率相等且小于乙光的頻率，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。9.如圖所示，質(zhì)量的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量的木板左端，木板靜止在光滑水平面上，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，質(zhì)量的子彈以速度沿水平方向射入物塊并留在其中（時(shí)間極短），物塊最后恰好沒有滑離木板，取，則在整個(gè)過程中（）A.物塊的最大速度為4m/s B.木板的最大速度為3m/sC.木板長度為2m D.木板的長度為3m【答案】D【解析】【詳解】A．子彈射入物塊并留在其中，根據(jù)動(dòng)量守恒之后，在摩擦力的作用下，物塊做減速運(yùn)動(dòng)，則兩者共同的速度即物塊的最大速度，大小為故A錯(cuò)誤；B．物塊和子彈在木板上滑行時(shí)，木板做加速運(yùn)動(dòng)，物塊最后恰好沒有滑離木板，根據(jù)動(dòng)量守恒共同速度即木板的最大速度，大小為故B錯(cuò)誤；CD．由能量關(guān)系得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。10.下列四幅圖涉及的物理知識(shí)，說法正確的是（）A.圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一B.圖乙：康普頓效應(yīng)說明光子具有粒子性，光子不但具有能量，還有動(dòng)量C.圖丙：湯姆生研究粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D.圖?。翰栄芯筷帢O射線管證實(shí)了陰極射線是帶電粒子流【答案】AB【解析】【詳解】A．普朗克通過研究黑體輻射提出能量子概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一，故A正確；B．康普頓效應(yīng)、光電效應(yīng)說明光具有粒子性，光子具有能量，康普頓效應(yīng)還表明光子具有動(dòng)量，故B正確；C．盧瑟福研究粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯(cuò)誤；D．湯姆孫研究陰極射線管證實(shí)了陰極射線是帶電粒子流，故D錯(cuò)誤。故選AB。11.碰碰車是大人和小孩都喜歡的娛樂活動(dòng)，游樂場(chǎng)上，大人和小孩各駕著一輛碰碰車正對(duì)迎面相撞，碰撞前后兩人的位移?時(shí)間圖像如圖所示，已知小孩的質(zhì)量為30kg，大人的質(zhì)量為60kg，碰碰車質(zhì)量相同，碰撞時(shí)間極短。下列說法正確的是（）A.碰前大人的速度大小為2m/sB.碰撞前后大人的運(yùn)動(dòng)方向保持不變C.碰碰車的質(zhì)量為30kgD.碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量大小為60N·s【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖可知，碰前瞬間小孩的速度為，大人的速度為，碰后兩人的共同速度為，A錯(cuò)誤；B．圖像的斜率表示速度，斜率的正負(fù)表示速度的方向，由圖可知規(guī)定了大人初始運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樨?fù)方向，碰后兩車一起向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故碰撞前后大人的運(yùn)動(dòng)方向保持不變，B正確；CD．設(shè)碰碰車的質(zhì)量為，由動(dòng)量守恒定律有解得碰前小孩與其駕駛的碰碰車的總動(dòng)量為碰后總動(dòng)量為由動(dòng)量定理可知碰撞過程中小孩和其駕駛的碰碰車受到的總沖量為故其大小，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。12.1907年起，美國物理學(xué)家密立根開始以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量，檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了某金屬的和v的幾組數(shù)據(jù)，并作出如圖所示的圖像，電子的電荷量大小。由圖像可知，以下說法不正確的是（）A.該金屬的截止頻率約為B.該金屬的逸出功約為0.48eVC.可以求得普朗克常量約為D.若用波長為500nm紫光照射該金屬，不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)光電效應(yīng)方程，有又eUc=Ekm解得由圖像可知該金屬的截止頻率約為故A正確，與題意不符；BC．由圖像可知當(dāng)Uc=0時(shí)由圖像可知解得h≈6.5×10-34JsW0≈1.73eV故B錯(cuò)誤，與題意相符、C正確，與題意不符；D．波長為500nm的紫光的能量為則用波長為500nm的紫光照射該金屬，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤，與題意相符。故選BD。13.如圖所示，在固定的水平桿上，套有質(zhì)量為m的光滑圓環(huán)，輕繩一端拴在環(huán)上，另一端系著質(zhì)量為m的木塊，現(xiàn)有質(zhì)量為的子彈以大小為的水平速度射入木塊并立刻留在木塊中，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.子彈射入木塊后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.子彈射入木塊后的瞬間，它們的共同的速度為C.子彈射入木塊后，子彈和木塊能上升最大高度為D.子彈射入木塊后，子彈和木塊能上升的最大高度為【答案】BC【解析】【詳解】A．子彈射入木塊后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)在豎直方向上存在加速度，即合外力不為零，動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；B．子彈射入木塊的過程，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)射入后的瞬間子彈木塊的共同速度大小為v1，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有解得故B正確；CD．子彈射入木塊后的運(yùn)動(dòng)過程中，圓環(huán)、木塊和子彈構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向上所受合外力為零，水平方向動(dòng)量守恒，當(dāng)三者達(dá)到共同速度v時(shí)，子彈和木塊上升的高度最大，設(shè)為h，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有從子彈射入木塊后到子彈和木塊上升到最大高度的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題共48分）二、實(shí)驗(yàn)探究題（本大題共2小題，計(jì)16分）14.如圖甲所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，驗(yàn)電器指針保持一定偏角。（1）驗(yàn)電器帶______（選填“負(fù)電荷”或“正電荷”）。（2）使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的黃光燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn)。那么，若改用強(qiáng)度更大的橙光照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針______（選填“有”或“無”）偏轉(zhuǎn)。（3）某同學(xué)利用光電管觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。圖乙中A為光電管的______（選填“陰極”或“陽極”）。現(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極，電流計(jì)中有示數(shù)；保持光照條件一定，將滑動(dòng)變阻器的滑片從圖示位置向右滑動(dòng)的過程中，電流計(jì)的示數(shù)______（選填“逐漸增大到某值不變”或“逐漸減小到零”）?！敬鸢浮竣?正電荷②.無③.陽極④.逐漸減小到零【解析】【詳解】（1）[1]用紫外線燈照射鋅板，發(fā)生光電效應(yīng)，則從鋅板中打出光電子，則鋅板帶正電，即驗(yàn)電器帶正電荷。（2）[2]使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的黃光燈照射鋅板，驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn)，說明黃光不能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，橙光的頻率小于黃光，則改用強(qiáng)度更大的橙光照射鋅板，也不可能發(fā)生光電效應(yīng)，即可觀察到驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn)。（3）[3][4]某同學(xué)利用光電管觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。圖乙中A為光電管的陽極?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極，電流計(jì)中有示數(shù)；保持光照條件一定，將滑動(dòng)變阻器的滑片從圖示位置向右滑動(dòng)的過程中，負(fù)向電壓變大，則光電流變小，則電流計(jì)的示數(shù)逐漸減小到零。15.物理小組利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞時(shí)動(dòng)量變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，步驟如下：①用天平測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量分別為300g和200g；②安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；④把A、B兩滑塊放到導(dǎo)軌上，并給它們一個(gè)初速度，同時(shí)開始用閃光照相機(jī)拍照，閃光的時(shí)間間隔設(shè)定為。照片如圖所示。該圖像是閃光4次拍攝的照片，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0~80cm刻度范圍內(nèi)；第一次閃光時(shí)，滑塊B恰好通過處，滑塊A恰好通過處；碰撞后有一個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。（1）以上情況說明碰后______（選填“A”或“B”）物體靜止，滑塊碰撞位置發(fā)生在______cm處。（2）A、B兩滑塊碰撞時(shí)間發(fā)生在第一次閃光后______s。（3）設(shè)向右為正方向，可計(jì)算出碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積矢量之和是______，碰撞后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積矢量之和是______。（4）通過以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明物體在碰撞過程的規(guī)律是____________?！敬鸢浮竣?A②.60③.0.1④.－0.2⑤.－0.2⑥.在碰撞過程中兩物體的質(zhì)量與速度的乘積之和保持不變。【解析】【詳解】（1）[1][2]由圖可知，A只有兩個(gè)位置有照片，則說明A碰后保持靜止，故碰撞發(fā)生在第1、2兩次閃光時(shí)刻之間，碰撞后A靜止，故碰撞發(fā)生在x=60cm處。（2）[3]碰撞后B向左做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其速度為vB′，所以碰撞到第二次閃光時(shí)B向左運(yùn)動(dòng)10cm，時(shí)間為t′，有第一次閃光到發(fā)生碰撞時(shí)間為t，有得（3）[4]設(shè)向右為正方向，碰撞前，B的速度大小為A的速度則碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和[5]碰撞后，A靜止，B速度為則碰撞后兩滑塊的動(dòng)量（4）[6]以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明在碰撞過程中兩物體的質(zhì)量與速度的乘積之和保持不變。三、計(jì)算題（本大題共3小題，計(jì)32分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）16.汽車碰撞試驗(yàn)是綜合評(píng)價(jià)汽車安全性能最有效的方法，也是各國政府檢驗(yàn)汽車安全性能的強(qiáng)制手段之一。在某次正面碰撞試驗(yàn)中，讓質(zhì)量的汽車以速度駛向固定的碰撞試驗(yàn)臺(tái)，撞擊后汽車的速度變?yōu)?，方向與原方向相反，若碰撞時(shí)間。求：（1）碰撞前汽車動(dòng)量的大小；（2）碰撞前后汽車動(dòng)量的變化量；（2）汽車受到平均沖擊力F的大小?！敬鸢浮浚?）1.3×104kg·m/s；（2）1.5×104kg·m/s，與碰后速度方向相同；（3）3×105N【解析】【詳解】（1）碰撞前汽車動(dòng)量p0=mv0=1.3×104kg·m/s（2）碰撞后汽車動(dòng)量p1=mv1=0.2×104kg·m/s取汽車碰后速度的方向?yàn)檎较颍鲎睬昂笃噭?dòng)量的變化量方向與碰后速度方向相同；（3）由動(dòng)量定理得F·t=?pF=3×105N17.氫原子能級(jí)示意圖如圖所示，氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子的能級(jí)為（），普朗克常量，現(xiàn)有一群氫原子處于的激發(fā)態(tài)能級(jí)，在向低能級(jí)躍遷過程中，能放出若干種頻率的光子，用它們照射某金屬表面，發(fā)現(xiàn)從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光恰能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，求：（1）該金屬的極限頻率；（2）能從該金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能；（3