河北省滄州鹽山中學(xué)高二下學(xué)期期中考試物理試題

河北省滄州鹽山中學(xué)20182019高二下學(xué)期期中考試物理試卷一、選擇題1.下列說法正確的是A.采用物理或化學(xué)方法可以有效地改變放射性元素的半衰期B.由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會放出光子C.氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動的電子動能增大D.盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)得到原子核的復(fù)雜結(jié)構(gòu)【答案】BC【解析】【詳解】A．元素的半衰期是由元素本身決定的與外部環(huán)境無關(guān)，故A錯誤；

B．由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會放出光子，即放出能量，故B正確；C．氫原子輻射出一個(gè)光子后，從高能級向低能級躍遷，軌道半徑減小，能級減小，根據(jù)，可知速度變大，則動能增大，故C正確；D．盧瑟福通過粒子的散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射性現(xiàn)象，揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故D錯誤．2.經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變，變成，則()A.m＝7，n＝3B.m＝7，n＝4C.m＝14，n＝9D.m＝14，n＝18【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知，，由此可知、，故B正確．故選B【點(diǎn)睛】知道發(fā)生α、β衰變的實(shí)質(zhì)．能夠運(yùn)用質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒進(jìn)行求解3.一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子聚變結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c。下列說法正確的是（）A.核反應(yīng)方程B.聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損C.輻射出的γ光子的能量D.γ光子的波長【答案】B【解析】【詳解】A．核反應(yīng)方程遵循質(zhì)量數(shù)守恒，正確方程應(yīng)該為，故A錯誤；B．聚變反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為反應(yīng)前的總質(zhì)量與反應(yīng)后總質(zhì)量的差故B正確；C．據(jù)質(zhì)能方程可知該核反應(yīng)會釋放出的能量故C錯誤；D．由可得故D錯誤。故選B。4.氫原子能級如圖，當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時(shí)，輻射光的波長為656nm，以下判斷正確的是（）A.氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時(shí)，輻射光的波長大于656nmB.用波長為325nm光照射可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級C.大量處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線D.用波長為633nm的光照射不能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級【答案】CD【解析】【詳解】A．從n=3躍遷到n=2的能級時(shí)，輻射光的波長為656nm；而當(dāng)從n=2躍遷到n=1的能級時(shí)，輻射能量更多，則頻率更高，波長小于656nm，故A錯誤；B．當(dāng)從n=2躍遷到n=1的能級，釋放的能量則釋放光的波長是λ=122nm則用波長為122nm的光照射，才可使氫原子從n=1躍遷到n=2的能級，故B錯誤；C．根據(jù)數(shù)學(xué)組合可知一群n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時(shí)最多產(chǎn)生3種譜線，故C正確；D．氫原子的電子從n=2躍遷到n=3的能級，必須吸收的能量為ΔE′，與從n=3躍遷到n=2的能級，放出能量相等，因此只能用波長656nm的光照射，才能使得電子從n=2躍遷到n=3的能級，故D正確。故選CD。考點(diǎn)：波爾理論5.如圖甲，合上開關(guān)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí)，逸出功及電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動能為()A.1.5eV0.6eVB.1.7eV1.9eVC.1.9eV2.6eVD.3.1eV4.5eV【答案】C【解析】【詳解】設(shè)用光子能量為的光照射時(shí)，光電子的最大初動能為，陰極材料逸出功為，

當(dāng)反向電壓達(dá)到：以后，具有最大初動能的光電子也達(dá)不到陽極

因此，有：

由光電效應(yīng)方程：

由以上二式：，．

所以此時(shí)最大初動能為，該材料的逸出功為．

當(dāng)電壓表讀數(shù)為時(shí)，則電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動能為：，故C正確，ABD錯誤；6.在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得光電子的最大動能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示，由實(shí)驗(yàn)圖線可求出（）A.該金屬的極限頻率和極限波長B.普朗克常量C.該金屬的逸出功D.單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)【答案】ABC【解析】【詳解】根據(jù)Ekm=hvW0得，縱軸截距的絕對值等于金屬的逸出功，等于E0．當(dāng)最大初動能為零時(shí)，入射光的頻率等于截止頻率，所以金屬的截止頻率為v0=．由λ＝，可求得極限波長，故A、C正確．圖線的斜率k＝，可見圖線的斜率在數(shù)值上等于普朗克常量．故B正確．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)，與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，故D錯誤7.人的質(zhì)量m＝60kg，船的質(zhì)量M＝240kg，若船用纜繩固定，船離岸1.5m時(shí)，人可以躍上岸。若撤去纜繩，如圖所示，人要安全躍上岸，船離岸至多為（不計(jì)水的阻力，兩次人消耗的能量相等）（）A.1.5m B.1.2m C.1.34m D.1.1m【答案】C【解析】【分析】【詳解】若船用纜繩固定時(shí)，有若撤去纜繩，有由動量守恒可得兩次人消耗的能量相等，則動能不變，有聯(lián)立解得船離岸的距離為所以C正確；ABD錯誤；故選C。8.在“用油膜法估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，用aml純油酸配制成bml的油酸酒精溶液，現(xiàn)已測得一滴溶液cml，將一滴溶液滴入水中，油膜充分展開后面積為Scm2，估算油酸分子的直徑大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】純油酸體積為，油膜面積為S，油酸分子直徑，故A正確．9.圖中甲、乙兩圖分別表示兩個(gè)分子之間分子力和分子勢能隨分子間距離變化的圖象．由圖象判斷以下說法中正確的是()A.當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力和分子勢能均最小且為零B.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大而增大C.當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子勢能隨分子間距離的增大而增大D.當(dāng)分子間距離r<r0時(shí)，若分子間距離逐漸減小，分子力和分子勢能都逐漸增大【答案】CD【解析】【詳解】A、由圖可以知道,當(dāng)分子間距離為時(shí),分子力和分子勢能均最小,但分子勢能不一定為零，要看零勢能面的選取，故A錯誤；B、由圖可以知道,當(dāng)分子間距離時(shí),分子力表現(xiàn)為引力，隨分子間距離的增大先增大后減小，故B錯誤；C、由圖可以知道，當(dāng)分子間距離為時(shí)，分子勢能最小，分子勢能隨分子間距離的增大而增加，故C正確；D、由圖可以知道,當(dāng)分子間距離時(shí)，分子力和分子勢能均最小，分子間距離逐漸減小，分子力和分子勢能都逐漸增加，故D正確；故選CD．【點(diǎn)睛】根據(jù)題中的圖象，分子間同時(shí)存在引力和斥力，隨著分子間距的增加,引力和斥力同時(shí)減小，根據(jù)分子之間距離變化情況與分子勢能的變化情況即可正確分析．10.人類對自然的認(rèn)識是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是（）A.液晶的分子勢能與體積無關(guān)B.晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C.溫度升高，每個(gè)分子的動能都增大D.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用【答案】D【解析】【詳解】A．物體體積變化時(shí)，分子間的距離將發(fā)生改變，分子勢能隨之改變，所以分子勢能與體積有關(guān)，故A錯誤；B．晶體分為單晶體和多晶體，單晶體的物理性質(zhì)各向異性，多晶體的物理性質(zhì)各向同性，故B錯誤；C．溫度升高，分子的平均動能增大，但并不是每個(gè)分子的動能都增大，故C錯誤；D．液體表面的張力具有使液體表面收縮到最小的趨勢，故D正確。故選D。11.高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動)．此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對人的平均作用力大小為(??)A.＋mg B.－mgC.＋mg D.－mg【答案】A【解析】【分析】【詳解】在安全帶對人有拉力的瞬間時(shí)，人做自由落體運(yùn)動，此過程機(jī)械能守恒，故有即在產(chǎn)生拉力瞬間速度為之后人在安全帶的作用下做變速運(yùn)動，末速度為零，設(shè)向上為正方向，則根據(jù)動量定理可得聯(lián)立解得故選A?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況和運(yùn)動情況，然后對自由落體運(yùn)動過程和全程列式求解，注意運(yùn)用動量定理前要先規(guī)定正方向。12.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個(gè)木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻．用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長度，靜止后彈簧儲存的彈性勢能為E．這時(shí)突然撤去F，關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是()A.撤去F后，系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒B.撤去F后，A離開豎直墻前，系統(tǒng)動量不守恒，機(jī)械能守恒C.撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E/4D.撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E/3【答案】BD【解析】【詳解】A、B項(xiàng)：撤去F后，A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動量不守恒．這個(gè)過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統(tǒng)的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，機(jī)械能也守恒．故A錯誤，B正確；C、D項(xiàng)：撤去F后，A離開豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時(shí)，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈性勢能最大．設(shè)兩物體相同速度為v，A離開墻時(shí)，B的速度為v0．根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒得2mv0=3mv，又聯(lián)立得到，彈簧的彈性勢能最大值為，故C錯誤，D正確．點(diǎn)晴：本題考查動量守恒和機(jī)械能守恒的判斷和應(yīng)用能力．動量是否守恒要看研究的過程，要細(xì)化過程分析，不能籠統(tǒng)．13.如圖所示，在光滑的水平軌道上有甲、乙兩個(gè)等大的小球沿軌道向右運(yùn)動，取向右為正方向，它們的動量分別為和。若兩球能發(fā)生正碰，則碰后兩球動量的增量和可能是（）A.， B.，C.， D.，【答案】A【解析】【詳解】A．由題意可知，其系統(tǒng)碰撞后的總動量為由上述可知，系統(tǒng)碰撞前后滿足動量守恒，碰后A球動量變?yōu)榕龊驜球動量變?yōu)槠渑銮翱倓幽転榕鲎埠罂倓幽転榕鲎睬昂竽芰康淖兓癁橛捎贏和B球的質(zhì)量未知，若則由即滿足系統(tǒng)的總動能不增加，即符合能量守恒，而碰后兩球的動量都與原方向相同，且A球的動量變小，即A球的速度變小，B球的動量增加，即B球的速度增加，所以可能A球速度小于B球的速度，滿足實(shí)際運(yùn)動情況。該情況可能發(fā)生，故A正確；B．兩個(gè)小球發(fā)生正碰，則其系統(tǒng)碰撞前后應(yīng)該滿足動量守恒，碰前總動量為碰后總動量為由上述可知，系統(tǒng)碰撞前后動量不守恒，故B錯誤；C．由題意可知，其系統(tǒng)碰撞后的總動量為由上述可知，系統(tǒng)碰撞前后滿足動量守恒，碰后兩球的動量都與原方向相同，但A球的動量增加，與實(shí)際運(yùn)動不符，故C錯誤；D．由題意可知，其系統(tǒng)碰撞后的總動量為由上述可知，系統(tǒng)碰撞前后滿足動量守恒，進(jìn)一步分析可知，碰后A球的動量變?yōu)锽球碰動量變?yōu)楦鶕?jù)動能與動量的關(guān)系有由上述式子可知，其A球碰撞前后動能大小不變，但是B球碰后動能變大，即對于A、B組成的系統(tǒng)來說其系統(tǒng)的總動能在碰后大于碰前，違反了能量守恒，故D錯誤。故選A。14.如圖，水平放置光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ處于豎直向下的足夠大的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌右端接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，并與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)使金屬棒以某初速度向左運(yùn)動，它先后經(jīng)過位置a、b后，到達(dá)位置c處剛好靜止．已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬棒經(jīng)過a、b處的速度分別為v1、v2，a、b間距離等于b、c間距離，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．下列說法中正確的是（）A.金屬棒運(yùn)動到a處時(shí)的加速度大小為B.金屬棒運(yùn)動到b處時(shí)通過電阻R的電流方向由Q指向NC.金屬棒在a→b與b→c過程中通過電阻R的電荷量相等D.金屬棒在a處的速度v1是其在b處速度v2的倍【答案】BC【解析】【詳解】A．金屬棒運(yùn)動到a處時(shí)，有：，，安培力：，由牛頓第二定律得加速度：，故A錯誤；

B．金屬棒運(yùn)動到b處時(shí)，由右手定則判斷知，通過電阻的電流方向由Q指向N，故B正確；

C．金屬棒在a→b過程中，通過電阻的電荷量：，同理，在b→c的過程中，通過電阻的電荷量，由于，可得，故C正確；

D．在b→c的過程中，對金屬棒運(yùn)用動量定理得：，而，解得：，同理，在a→c的過程中，對金屬棒運(yùn)用動量定理得：，而，解得：，因，因此，故D錯誤．15.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端與質(zhì)量為m的物體A相連，A放在光滑水平面上，有一質(zhì)量與A相同的物體B，從高h(yuǎn)處由靜止開始沿光滑曲面滑下，與A相碰后一起將彈簧壓縮，彈簧復(fù)原過程中某時(shí)刻B與A分開且沿原曲面上升。下列說法正確的是（）A.彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為mghB.彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為C.B能達(dá)到的最大高度為D.B能達(dá)到的最大高度為【答案】BD【解析】【詳解】AB．對B下滑過程，據(jù)機(jī)械能守恒定律得則得，B剛到達(dá)水平地面時(shí)的速度B與A碰撞過程，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得得A與B碰撞后的共同速度為所以彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢能為故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí)，A與B將分開，B以v速度沿斜面上滑，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得解得，B能達(dá)到的最大高度為故D正確，C錯誤。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題16.①用天平測出兩球質(zhì)量分別m1、m2；②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點(diǎn)P、Q?；卮鹣铝袉栴}：（1）要測定彈射裝置在彈射時(shí)所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有______。（已知重力加速度g）A．彈簧的壓縮量△x；B．兩球落點(diǎn)P、Q到對應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2；C．小球直徑；D．兩球從管口彈出到落地的時(shí)間t1、t2．（2）根據(jù)測量結(jié)果，可得彈性勢能的表達(dá)式為EP＝____________。（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關(guān)系式____________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒?！敬鸢浮竣?B②.③.m1x1＝m2x2【解析】【分析】（1、2）明確實(shí)驗(yàn)原理，通過機(jī)械能守恒定律進(jìn)行分析可明確對應(yīng)的儀器，并根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解彈性勢能；（3）根據(jù)小球彈開過程前后的動量關(guān)系可明確驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式?！驹斀狻浚?）[1]由題意可知，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，則有即求彈性勢能，應(yīng)測量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v。為了測量小球的速度，需要測量小球做平拋動的水平位移。壓縮量以及時(shí)間和小球的直徑均不需要測量。故選B。（2）[2]豎直方向有可得平拋運(yùn)動的時(shí)間根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動規(guī)律可知則（3）[3]根據(jù)動量守恒定律可知，兩球碰前動量為零，碰后方向向反，設(shè)向左為正，則有再根據(jù)水平方向可得17.用甲、乙兩種光做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，兩種光的頻率_____（填“<”，“>”或“=”），______（選填“甲”或“乙”）光的強(qiáng)度大。已知普朗克常量為，被照射金屬的逸出功為，則甲光對應(yīng)的遏止電壓為______。（頻率用，元電荷用e表示）【答案】①.=②.甲③.【解析】【詳解】[1][2][3]根據(jù)eUc=hv0=hv?W0由于Uc相同，因此兩種光的頻率相等，根據(jù)光的強(qiáng)度越強(qiáng)，則光電子數(shù)目越多，對應(yīng)的光電流越大，即可判定甲光的強(qiáng)度較大；由光電效應(yīng)方程，可知，電子的最大初動能Ekm=hv?W0那么甲光對應(yīng)的遏止電壓為三、計(jì)算題18.一豎直放置．缸壁光滑且導(dǎo)熱的柱形汽缸內(nèi)盛有一定量的氮?dú)?，被活塞分割成Ⅰ．Ⅱ兩部分；達(dá)到平衡時(shí)，這兩部分氣體的體積相等，上部氣體的壓強(qiáng)為，如圖（a）所示．若將汽缸緩慢倒置，再次達(dá)到平衡時(shí)，上下兩部分氣體體積之比為3∶1，如圖（b）所示．設(shè)外界溫度不變．已知活塞面積為S，重力加速度大小為g，求活塞的質(zhì)量?！敬鸢浮俊窘馕觥俊驹斀狻吭O(shè)活塞的質(zhì)量為m，汽缸倒置前下部氣體的壓強(qiáng)為，倒置后上下氣體的壓強(qiáng)分別為、，由力的平衡條件有，倒置過程中,兩部分氣體均經(jīng)歷等溫過程,設(shè)氣體的總體積為V0,由玻意耳定律得，解得19.如圖所示，長木板B的質(zhì)量為m2=1.0kg，靜止放在粗糙的水平地面上，質(zhì)量為m3=1.0kg的物塊C（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在長木板的最右端。一個(gè)質(zhì)量為m1=0.5kg的物塊A由左側(cè)向長木板運(yùn)動。一段時(shí)間后物塊A以v0=6m/s的速度與長木板B發(fā)生彈性正碰（時(shí)間極短），之后三者發(fā)生相對運(yùn)動，整個(gè)過程物塊C始終在長木板上。已知長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1，物塊C與長木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3，物塊C與長木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，求：（1）碰后瞬間物塊A和長木板B的速度；（2）長木板B的最小長度。【答案】（1）2m/s，4m/s；（2）1m【解析】【分析】物塊A與長木板B發(fā)生彈性正碰，根據(jù)動量守恒定律和動能守恒列式，求得碰后瞬間兩者的速度；之后B減速運(yùn)動，C加速運(yùn)動，B、C達(dá)到共同速度之前，由牛頓運(yùn)動定律求得B與C的加速度，當(dāng)C與B相等