物理---河南省南阳市2016-2017学年高二(下)期中试卷(解析版)
高二第二学期期中考试物理试卷(附答案)

高二第二学期期中考试物理试卷一、本题共16小题,每小题3分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,观察到的现象描述正确的是()A.在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B.在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数只比在A位置时稍少些C.在C、D位置时,屏上观察不到闪光D.在D位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少、、三种射线穿透能力的示意图,图乙是工业上利用射线的穿透性来2.如图甲是αβγ检查金属内部的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线?()A.α射线B.β射线C.γ射线D.三种射线都可以3.在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核,该核衰变后,放出的带电粒子和反冲核在磁场中的运动轨迹如图中的a、b,由图可以判断()A.该核发生的是α衰变B.该核发生的是β衰变C.磁场方向一定是垂直纸面向里D .磁场方向一定是垂直纸面向外4.下列核反应或核衰变方程中,符号“X ”表示中子的是 ( )A .Be 94+He 42→C 126+XB .N 147+He 42→O 178+XC .Hg 20480+n 10→Pt 20278+2H 11+X D .U 23992→Np 23993+X5.氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时,可能发出三种不同波长的辐射光。
已知其中的两个波长分别为1λ和2λ,且1λ>2λ,则另一个波长可能是 ( )A .1λ+2λB 。
1λ-2λC .1212λλλλ+ D .1212λλλλ-6.甲、乙两船静止在湖面上,质量分别为m 1 、m 2 。
两船相距s ,甲船上的人通过细绳用力F 拉乙船。
若水对两船的阻力大小均为f ( f < F ) ,则在两船相向运动的过程中( ) A .甲船的动量守恒 B .乙船的动量守恒C .甲、乙两船组成的系统,动量不守恒D .甲、乙两船组成的系统,动量守恒7.关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容,下列叙述正确的是 ( )A .原子是一个质量分布均匀的球体B .原子的质量几乎全部集中在原子核内C .原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内D .原子半径的数量级是10-10 m ,原子核半径的数量级是10-15 m 8.如图所示,P 为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作用下分成a 、b 、c 三束.以下判断正确的是 ( ) A .a 为α射线、b 为β射线 B .a 为β射线、b 为γ射线 C .b 为γ射线、c 为β射线 D .b 为α射线、c 为γ射线9.下列关于放射性元素的半衰期的几种说法正确的是 ( ) A .同种放射性元素,在化合物中的半衰期比在单质中长B .放射性元素的半衰期与元素所处的物理和化学状态无关,它是一个统计规律,只对大量的原子核才适用C .氡的半衰期是3.8天,若有4 g 氡原子核,则经过7.6天就只剩下1 gD .氡的半衰期是3.8天,若有4个氡原子核,则经过7.6天就只剩下一个10.甲、乙两球在光滑水平面上同一直线同一方向上运动,它们动量s m kg p /5⋅=甲,s m kg p /7⋅=乙,已知甲球速度大于乙球速度,当甲球与乙球碰后,乙球动量变为10kg ·m/s ,则甲m ,乙m 关系可能是( )A .乙甲m m =B .乙甲m m 21=C .乙甲m m 51=D .乙甲m m 101=11.我国的“神舟”六号载人飞船已发射成功,“嫦娥”探月工程也已正式启动.据科学家预测,月球上的土壤中吸附着数百万吨的He 32,每百吨He 32核聚变释放出的能量,相当于目前人类一年消耗的能量.下列关于He 32的叙述正确的是 ( )A .He 32和He 31互为同位素 B .He 32原子核内中子数为2C . He 32的原子核外电子数为2 D . He 32代表原子核内有2个质子和1个中子的氦原子 12.如图5-2所示,A 和B 两物体叠放在水平面上,水平拉力F 作用在B 上,A 和B 一起沿 力的方向做匀加速直线运动。
年下学期高二期中联考物理试题(扫描版)(附答案)

豫南九校2016—2017下期期中联考高二物理答案一、选择题:(本题共10小题;每小题5分,共50分。
在每个小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)二、实验题(本题共2小题,第11题6分,12题9分,共15分) 11.(6分)(1)等于, 大于; (2)A 、B ; (3)m A OF =m A OE +m B OJ 12.(9分)(1)a d (2)4.4~4.7 (3)B三、计算题(本题共3小题,共30分。
解答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,在答案中必须明确写出数值和单位。
) 13.(8分)答案 (1)0.4 V 0.16 W (4分) (2)2 s(4分) 解析:(1)由法拉第电磁感应定律得E =n ΔΦΔt =n ×12×(L 2)2×ΔB Δt =10×12×(0.82)2×0.5 V =0.4 V .I =Er=0.4 A ,P =I 2r =0.16 W. (2)分析线圈受力可知,当细线松弛时有: F 安=n t B I L 2=mg ,I =Ert B =2mgrnEL =2 T由题图乙知:t B =1+0.5t 0(T), 解得t 0=2 s. 14.(12分)解:(1)由221at h =m Eqa =t v h 02= 解得qhm v E 22= (4分)(2)at v y =;220y v v v +=,解得02v v =又∵r mv qvB 2= ∴Bqmv r 02= (4分)(3)进入磁场时,1tan 0==v v y θ,045=θ∴粒子在磁场中做圆周运动的圆心角α=1350 , 又∵T t 0360α=,Bq m T π2= 解得Bqmt 43π= (4分)15.(10分)(1) v 1=0.7m/s ,v 2=0.2m/s (6分) 解析:弹开过程(m 1+m 2)v 0=m 1v 1+m 2v 2, 且时间t 内位移差为s ,即s=(v 1-v 2)t ,可解得v 1=0.7m/s ,v 2=0.2m/s 。
2015-2016学年河南省南阳市高二(下)期中物理试卷(3-5)

2015-2016学年河南省南阳市高二(下)期中物理试卷(3-5)学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共1小题,共4.0分)1.下列说法中正确的是()A.玛丽•居里首先提出原子的核式结构学说B.卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子C.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了电子D.爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说【答案】D【解析】解:A、卢瑟福在“粒子散射实验中,提出原子的核式结构学说,故A错误;B、汤姆生发现电子,故B错误;C、查德威克在利用a粒子轰击铍核的实验中发现了中子,故C错误;D、爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说,故D正确;故选:D卢瑟福首先提出原子的核式结构学说;查德威克在实验中发现了中子;汤姆生发现电子;爱因斯坦提出光子说考查物理学史的熟悉程度,注意之间的区别,因此多看书,多记忆,多比较,才能正确解题考查物理学史的熟悉程度,注意之间的区别,因此多看书,多记忆,多比较,才能正确解题二、多选题(本大题共1小题,共4.0分)2.下列各种说法中正确的有()A.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的照射时间太短C.在光的单缝衍射实验中,狭缝越窄,光子动量的不确定量越大D.任何一个运动物体,无论是大到太阳、地球,还是小到电子、质子,都与一种波相对应,这就是物质波.物质波是概率波【答案】ACD【解析】解:A、普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说,故A正确;B、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的频率小于极限频率,故B错误;C、光的单缝衍射实验中,狭缝越窄,光子动量的不确定量越大,故C正确;D、无论是大到太阳、地球,还是小到电子、质子,都与一种波相对应,这就是物质波,物质波是概率波,故D正确;故选:ACD.普朗克提出了能量子假说,不能发生光电效应,是因为该束光的频率小于极限频率;狭缝越窄,光子动量的不确定量越大;都与一种波相对应,这就是物质波,物质波是概率波,从而即可求解.考查能量子的提出,掌握光电效应的发生条件,理解光子动量的不确定量,注意物质波的概念,及理解概率波的含义.三、单选题(本大题共7小题,共28.0分)3.在地面上方高h处,分别以速度v竖直向上和竖直向下抛出两个小球,小球着地时的动量相对于抛出时的动量的变化量应是()A.大小、方向均相同B.大小相同,方向不同C.大小不同,方向相同D.大小、方向均不同【答案】C【解析】解:两个球分别竖直向上和竖直向下抛出,根据动能定理可知,落地速度大小相同,有动量定理,△p=mv′-mv可知,初速度v方向不同,故△p大小不同,方向相同故选:C两个球分别竖直向上和竖直向下抛出,根据动能定理分析动能的增加量情况,落地速度大小相同,根据动量定理,求出动量变化本题关键是明确两个球的受力情况和运动情况,注意重力做功与路径无关,而空气阻力做功与路径有关,结合牛顿第二定律和动能定理分析即可4.如图所示,重物G压在纸带上,用一水平力慢速的拉动纸带,重物G会跟着一起运动;若迅速拉动纸带,纸带将会从重物G下面抽出,关于这个现象,下列说法中正确的是()A.在慢速拉动纸带时,重物和纸带间的摩擦力大于迅速拉动纸带时重物和纸带间的摩擦力B.在慢速拉动纸带时,纸带给重物的冲量大C.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量大D.迅速拉动只带时重物动量的变化大【答案】B【解析】解:A、用水平力F慢慢拉出纸带,重物与纸片间是滑动摩擦力;若迅速拉动纸带,纸带会从重物下抽出,重物与纸片间也是滑动摩擦力;滑动摩擦力与相对速度无关,故两次的滑动摩擦力相等,故A错误,B、纸带对重物的合力等于摩擦力,慢拉时滑动摩擦力作用时间长,故慢拉时纸带给重物的摩擦力的冲量大,由于作用时间长,支持力的冲量也大,故慢拉时,纸带给重物的冲量大,故B正确CD错误;故选:B快拉时,由于惯性,很容易将纸片抽出;慢拉时,很难将纸片抽出;根据冲量的定义公式I=F t分析冲量大小本题关键明确滑动摩擦力大小与相对速度无关,注意纸带给重物的冲量是摩擦力和支持力冲量的矢量和5.恒力F作用在质量为m的物体上,在时间t内,物体的速度由v1增大为v2,则力2F 作用在质量为4m的物体上,在时间t内,物体的动量变化大小是()A.m(v2-v1)B.m(v2-v1)C.2m(v2-v1)D.4m(v2-v1)【答案】C【解析】解:力F作用在m的物体上时,根据动量定理得:F t=m(v2-v1),力2F作用在质量为4m的物体上,根据动量定理得2F t=2m(v2-v1),故C正确.故选:C由动量定理可求得力作用在m上时的动量变化量,则可得出力2F作用在质量为4m的物体上的动量变化量.本题考查动量定理的应用,要注意不需要求出作用在质量为4m的物体上的速度变化,直接用动量定理即可求解.6.小船在湖水中相对于地面以大小为v的速度向东行驶,若在船上同时以相对地面大小为2v的速度分别向东和向西抛出两个一样的物体,则小船速度将()A.减小B.增大C.不变D.变为向西【答案】B【解析】解:以物体和船组成的系统为研究对象,抛物的过程系统动量守恒.取向东方向为正方向,设船的质量为M,一个重物的质量为m,由动量守恒定律得:(M+2m)v=mv-mv+M v′,所以有:v′=v+v>v,即船速增大.故B正确.故选:B以物体和船为系统,原来匀速运动,系统所受的合外力为零,抛物的过程系统满足动量守恒定律,根据此定律列式分析.本题首先要准确选择研究对象,掌握动量守恒定律,要注意选取正方向,用正负号表示速度的方向.7.2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器,通过C a(钙48)轰击C f(锎249)发生核反应,成功合成了第118号元素,这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素.实验表明,该元素的原子核先放出3个相同的粒子X,再连续经过3次α衰变后,变成质量数为282的第112号元素的原子核,则上述过程中的粒子X 是()A.中子B.质子C.电子D.α粒子【答案】A【解析】解:因为在衰变的过程中质量数守恒,电荷数守恒.根据电荷守恒定律可得,118-3×2-112=0,所以X粒子的电荷量为零.再根据质量守恒,48+249-4×3-282=3,所以X粒子的质量数为1,所以该粒子为中子,故A正确,B、C、D错误.故选:A.根据核反应过程中的质量数和电荷数守恒求出x的质量数和电荷数即可判断x属于那种粒子.本题比较简单,直接利用核反应过程中的质量数和电荷数守恒即可解答.8.不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子的最大初动能E k随入射光频率ν变化的E k-ν图象.已知钨的逸出功是3.28e V,锌的逸出功是3.34e V,若将二者的图线画在同一个坐标中,以实线表示钨、虚线表示锌,则下图中能正确反映这一过程的是()A. B. C. D.【答案】A【解析】解:由光电效应方程知,对金属钨E K=hv-3.28,对金属锌E K=hv-3.34,所以图象的斜率相同,图线应平行.又有W逸=hv极,则图线与横轴的截距点越大,金属的极限频率越大,故A正确.故选A根据光电效应方程写出金属的最大初动能的表达式,且W逸=hv极,即可判断.本题主要考查了光电效应方程,难度不大,属于基础题.9.卢瑟福的原子核式结构学说可以解决的问题是()A.解释α粒子散射现象B.用α粒子散射的实验数据估算原子核的大小C.结合经典电磁理论,解释原子的稳定性D.结合经典电磁理论,解释氢原子光谱【答案】AB【解析】解:A、原子核很小,绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进,少数发生较大偏转,故A正确;B、影响α粒子运动的主要是带正电的原子核.而绝大多数的α粒子穿过原子时离核较远,受到的库仑斥力很小,运动方向几乎没有改变,只有极少数α粒子可能与核十分接近,受到较大的库仑斥力,才会发生大角度的偏转,根据α粒子散射实验,可以估算出原子核的直径约为10-15米~10-14米,故B正确;C、卢瑟福的模型在经典电磁理论下完全是不稳定的,电子绕核运转会辐射电磁波损失能量,故C错误;D、经典理论中能量是连续变化的,如此说来原子光谱就应该是连续谱,但是事实上原子光谱是线状谱,故D错误;故选:ABα粒子散射实验现象包括如下三个方面:第一,绝大多数α粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进;第二,少数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转;第三,极少数α粒子击中金箔后几乎沿原方向反回;.核式结构学说的内容:在原子的中心有一个很小的核,叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间绕着核旋转.本题考查了原子核式结构,要熟记α粒子散射实验的结论.四、多选题(本大题共2小题,共8.0分)10.一群氢原子处于n=4的激发态,当它们自发地跃迁到较低的能级时,则()A.可能辐射出3种不同频率的光子B.可能辐射出6种不同频率的光子C.频率最低的光子是由n=4能级向n=3能级跃迁时辐射出的D.频率最低的光子是由n=4能级向n=1能级跃迁时辐射出的【答案】BC【解析】解:A、一群氢原子处于n=4的激发态,根据=6,知最多激发出6中不同频率的光子.故A错误,B正确.C、根据hγ=E m-E n得由n=4跃迁到n=1时,由于两能级间能级差最大,则光子频率最大.n=4跃迁到n=3时发出光子的频率最小,故C正确,D错误;故选:BC.根据数学组合公式求出这群氢原子能发出不同频率光的种数,当两能级间能级差越大,辐射的光子能量越大.解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=E m-E n,注意能量与频率成正比.11.如图所示,A、B两物块的质量之比为m A:m B=3:2,放在静止的平板车C上,A、B用细绳连在一起,之间有被压缩了的轻质弹簧,已知AB与平板车C的动摩擦因数相同,C与水平地面间的摩擦不计,当突然烧断细绳后,A、B被弹簧弹开时()A.A、B组成的系统动量守恒B.A、B、C组成的系统动量守恒C.车C将向左运动D.车C将向右运动【答案】BC【解析】解:A、由于m A:m B=3:2,A、B被弹簧弹开时所受的摩擦力大小不等,所以A、B组成的系统合外力不为零,动量不守恒,故A错误;B、地面光滑,A、B、C组成的系统受到的合外力为零,则系统动量守恒,故B正确;CD、由于A、B两木块的质量之比为m A:m B=3:2,由摩擦力公式f=μN=μmg知,A 对小车向左的滑动摩擦力大于B对小车向右的滑动摩擦力,在A、B相对小车停止运动之前,小车C的合力所受的合外力向左,会向左运动,故C正确,D错误.故选:BC动量守恒条件是:系统所受的合外力为零.根据研究对象,分析受力情况,结合动量守恒条件分析答题.本题考查了判断系统动量是否守恒、判断小车的运动情况,要掌握动量守恒的条件,正确受力分析,根据合外力是否为零,即可判断.五、单选题(本大题共1小题,共4.0分)12.半径相等的两个小球甲和乙,在光滑的水平面上沿同一直线相向运动.若甲球质量大于乙球质量,碰撞前两球动能相等,则碰撞后两球的运动状态可能是()A.甲球的速度为零而乙球的速度不为零B.乙球的速度为零而甲球的速度不为零C.两球的速度均不为零D.两球的速度方向均与原方向相反,两球的动能仍相等【答案】AC【解析】解:A、上述分析知E K甲=E K乙,因为=,所以,∵m甲>m乙∴P甲>P乙.甲乙相向运动,故甲乙碰撞后总动量沿甲原来的方向,甲继续沿原来的方向运动,乙必弹回.所以乙的速度不可能为零,故A正确.B、因为乙必弹回,故速度不为零.B错误C、因为碰撞后甲乙都沿甲原来的方向运动,故甲乙速度不为零,C正确D、碰撞后甲乙均沿甲原来的方向运动,都不反向,D错误故选:AC.该题考查动量守恒定律,动能与动量的关系,甲乙两球动能相等,有E K甲=E K乙,设甲球的动量为P甲,乙球动量为P乙,则甲甲甲,乙乙乙,因为m甲>m乙,所以P甲>P乙,又因为两球相向运动,所以P甲与P乙方向相反,碰撞后两球应沿动量大的方向,故两球运动方向与甲球原来的方向相同不为零.所以乙球速度不为零.该题总体难度适中,只要能找到动能和动量之间的换算关系.就可以顺利解决了六、实验题探究题(本大题共3小题,共18.0分)13.在贝克勒尔发现天然放射现象后,人们对三种放射线的性质进行了深入研究,如图所示为三种射线在同一磁场中的运动轨迹,请从三种射线中任选一种,写出它的名称和一种用途.名称:______ ,用途:______ .【答案】名称1、α射线、名称2、γ射线、名称3、β射线;高速α粒子流可以用在人工核转变中;γ光子可以用于医疗放射治肿瘤;电子可以使荧光屏发光【解析】解:三种射线在匀强磁场中向上运动时,α射线带正电荷,可以判断它将向左偏转,即图中的1射线是α射线;β射线带负电荷,可以判断它将向右偏转,即图中的3射线是;γ射线不带电,不偏转,即图中的2射线是γ射线;高速α粒子流可以用在人工核转变中;γ光子可以用于医疗放射治肿瘤;电子可以使荧光屏发光.故答案为:名称1、α射线、名称2、γ射线、名称3、β射线;高速α粒子流可以用在人工核转变中、γ光子可以用于医疗放射治肿瘤、电子可以使荧光屏发光.考查三种射线的特性,α射线带正电荷,在磁场中根据左手定则判定向右偏转,β射线带负电荷,偏转的方向与α射线相反,γ射线不带电,不偏转,由此可以判定.该题通过带电粒子在磁场中的运动考查三种射线的特性,可以根据左手定则进行判定,属于简单题目.14.在其他能源中,核能具有能量密度大,地区适应性强的优势.在核电站中,核反应堆释放的核能被转化成电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量的核能.核反应方程式U+n→B a+K r+a X是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为______ ,a= ______ .以m U、m B a、m K r分别表示U、B a、K r核的质量,m n、m p分别表示中子、质子的质量,c为光在真空中传播的速度,则上述核反应过程中放出的核能△E= ______ .【答案】中子;3;(m u-m B a-m kr-2m n)c2【解析】解:根据电荷数守恒,质量数守恒,知a X的总电荷数为0,总质量数为3,可知X为中子,a=3.该核反应质量亏损为△m=m u-m B a-m kr-2m n,根据爱因斯坦质能方程知,释放的核能△E=△mc2=(m u-m B a-m kr-2m n)c2.故答案为:中子,3,(m u-m B a-m kr-2m n)c2根据电荷数守恒和质量数守恒确定X的种类以及a的大小.根据爱因斯坦质能方程求出核反应过程中放出的核能.解决本题的关键知道核反应中电荷数守恒、质量数守恒,掌握爱因斯坦质能方程△E=△mc2,并能灵活运用.15.如图所示,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、D的气垫导轨以及滑块A、B来验证动量守恒定律,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m A、m B;b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;c.在滑块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.用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1;e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2;(1)实验中还应测量的物理量是______ ;(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______ ;(3)利用上述实验数据还可测出被压缩弹簧的弹性势能的大小,其表达式为E P ______ .【答案】滑块B的右端至挡板D的距离L2;m A-m B=0.;=m A+m B【解析】解:(1)因系统水平方向动量守恒即m A v A-m B V B=0,由于系统不受摩擦,故滑块在水平方向做匀速直线运动故有v A=,V B=,则动量守恒定律可知:m A v A-m B V B=0,代入解得:m A-m B=0.所以还要测量的物理量是:B的右端至D板的距离L2.(2)由(1)分析可知验证动量守恒定律的表达式是:m A-m B=0.(3)根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能为:E p=m AVA2+m B v B2,将求出的速度代入上式得:P=m A+m B故答案为:(1)B的右端至D板的距离L2;(2)m A-m B=0;(3)能测出被压缩弹簧的弹性势能,=m A+m B(1)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,故要测位移;(2)利用v A=,V B=,即可将m A v A-m B V B=0,转化为m A-m B=0.(3)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即E p=m AVA2+m B v B2,利用位移求出v A和v B.即可得出弹性势能的表达式;本题考查动量守恒定律的验证实验;要注意利用位移或位移与时间的比值表示物体的速度是物理实验中常用的一种方法,要注意掌握.七、计算题(本大题共4小题,共44.0分)16.如图所示,质量为m的物体以初速度v0沿倾角为θ的光滑斜面下滑,经时间t,到达斜面底端.求在此过程中物体受重力的冲量、支持力冲量和物体动量的增量.【答案】解:重力的冲量I G=mgt方向竖直向下.支持力F=mgcosθ,支持力的冲量I F=mgcosθ•t方向垂斜面向上物体受到的合力F合=mgsinθ,由动量定理得△p=I合=mgsinθ•t,方向沿斜面向下.答:在此过程中物体受重力的冲量mgt方向竖直向下.支持力冲量mgcosθ•t方向垂斜面向上物体动量的增量mgsinθ•t,方向沿斜面向下【解析】对物体受力分析,求出各力利用动量定理求解考查了动量定理的应用,注意是那个力在哪个过程中的冲量,理解动量的变化.17.质量为0.2kg的小球从5m高处自由落下,与地面接触后反弹的高度为0.2m,若小球与地面碰撞的时间为0.1s,g=10m/s2,求地面对小球的平均作用力大小.【答案】解:在小球与地面接触的时间内应用动量定理下落时,由v12-0=2gh1,触地前小球向下速度的大小为:v1==10m/s①反弹后上升时,由0-v22=-2gh2,得触地后小球向上反弹的速度大小为:v2==2m/s②在球与地面接触的时间△t=0.1s内,小球受力如图示:取向上为正方向,由动量定理,得(N-mg)△t=mv2-m(-v1)③则N=26N④即地面对小球的作用力为26N,方向向上答:在接触时间内,小球受到地面的平均作用力为26N,方向向上【解析】先根据动能定理或机械能守恒定律求出钢球碰撞地面前的速度v1和碰撞地面后的速度v2.分析钢球与地面作用过程中受哪些力,根据动量定理F合t=mv2-mv1,可求出钢球受到地面给它的平均作用力的大小在用动量定理解题的时候要注意动量定理是矢量式,一定要规定正方向.18.如图所示,阴极K用极限波长λ0=0.66μm的金属铯制成的,用波长λ=0.50μm的绿光照射阴极K,调整两个极板电压.当A板电压比阴极K高出2.5V时,光电流达到饱和,电流表示数为0.64μA,已知普朗克常量h=6.626×10-34J•S,求:(1)每秒钟阴极发射的光电子数;(2)光电子飞出阴极的时候所具有的最大初动能.【答案】解:(1)根据电流表达式,则有,I=解得:n==4.0×1012.(2)由光电效应方程得:E K=hv-W0,因W0=hv0,且v0=及v=解得:E K=9.9×10-20J.答:(1)每秒钟阴极发射的光电子数4.0×1012个;(2)光电子飞出阴极的时候所具有的最大初动能9.9×10-20J.【解析】(1)当阴极发射的光电子全部到达阳极A时,光电流达到饱和.由电流可知,每秒到达阳极的电子数即为每秒发射的电子数;(2)由光电效应方程计算最大初动能,从而即可求解.解决本题的关键掌握光电效应方程EK m=hγ-W0=h-h.以及知道光强影响的是单位时间内发出光电子数目.19.如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C.重物A(视为质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等.现A和B以同一速度滑向静止的C,B与C发生正碰.碰后B和C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力.已知A滑到C的右端而未掉下.试问:从B、C 发生正碰到A刚移动到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍?【答案】解:设A、B、C的质量均为m.碰撞前,A与B的共同速度为v0,碰撞后B与C的共同速度为v1.对B、C(A对B的摩擦力远小于B、C间的撞击力),根据动量守恒定律得mv0=2mv1设A滑至C的右端时,ABC的共同速度为v2,对A和BC应用动量守恒定律得mv0+2mv1=3mv2设AC间的动摩擦因数为μ,从碰撞到A滑至C的右端的过程中,C所走过的距离是s,对BC根据动能定理得如果C的长度为l,则对A根据动能定理得连立以上各式可解得C走过的距离是C板长度的倍.【解析】对BC组成的系统由动量守恒即可求得碰后BC的共同速度,再以ABC组成的系统由动量守恒可求得最后的合速度;因A与C之间有摩擦力做功,则由动能定理可求表示BC走过的距离;同理由动能定理可表示A运动的距离,联立即可解得C的距离与板长的倍数.本题要注意物体的运动过程及临界条件的确定,由题意可得出A移动的对地距离比BC 移动的距离恰好多出了C的长度l,则由动能定理即可求解出距离间的关系.。
河南省南阳市2016-2017学年高二物理下学期第一次月考3月试题(有答案)

河南省南阳市2016-2017学年高二物理下学期第一次月考(3月)试题一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分,其中1~8题为单选,9~12题为多选,错选得0分,少选得2分)1.关于动量和动量守恒,下列说法中正确的是A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统的动量就不守恒C.只要系统所受的合外力做功的代数和为零,系统的动量就守恒D.物体的动量不变,其动能可能变化2.三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面,均恰能使金属中逸出光电子,若三种入射光的波长λA>λB>λC,则A.用入射光A照射金属b和c,金属b和c均可发生光电效应现象B.用入射光A和B照射金属c,均可使金属c发生光电效应现象C.用入射光C照射金属a与b,金属a、b均可发生光电效应现象D.用入射光B和C照射金属a,不可使金属a发生光电效应现象3.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.乙光的波长小于丙光的波长C.丙光的光子能量大于甲光的光子能量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4.在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为p A=12kg·m/s、p B=13kg·m/s,碰后它们动量的变化分别为Δp A、Δp B。
下列数值可能正确的是A.Δp A=-3kg·m/s、Δp B=3kg·m/s B.Δp A=3kg·m/s、Δp B=-3kg·m/s C.Δp A=-24kg·m/s、Δp B=24kg·m/s D.Δp A=0 kg·m/s、Δp B=0 kg·m/s 5.如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平地面上,小车上有n个质量为m的小球,现用两种方式将小球相对于地面以恒定速度v向右水平抛出,第一种方式是将n个小球一起抛出;第二种方式是将小球一个接一个地抛出,比较这两种方式抛完小球后小车的最终速度A.第一种较大 B.第二种较大C.两种一样大D.不能确定6. 如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时,观察到的现象,下述说法中正确的是A.放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B.放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多C.放在C位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多D.放在D 位置时,屏上观察不到闪光7.质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点,距离A 点5m 的位置B 处是一面墙,如图所示,物块以v 0=9m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ,碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止.碰撞时间为0.05s ,g 取10m/s 2.A. 物块与地面间的动摩擦因数μ = 0.12B. 墙面对物块平均作用力的大小10 NC. 物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功为9JD. 碰撞后物块还能向左运动的时间为2s8.如图所示,小车的上面是中突的两个对称的曲面组成,整个小车的质量为m ,原来静止在光滑的水平面上.今有一个可以看作质点的小球,质量也为m ,以水平速度v 从左端滑上小车,恰好到达小车的最高点后,又从另一个曲面滑下.关于这个过程,下列说法正确的是A .小球滑离小车时,小车又回到了原来的位置B .小球从滑上曲面到最高点的过程中,小车的动量变化大小是零C .小球和小车作用前后,小车和小球的速度一定变化D .车上曲面的竖直高度不会大于24v g9.下列说法中正确的有A .低频光子的粒子性更显著,高频光子的波动性更显著B .电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,可以说明电子是一种波C .动量相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长相等D .光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的10.子弹以一定的速度v 0能将置于光滑水平面上的木块击穿后飞出,设子弹所受阻力恒定,若子弹仍以v 0射入同种材料、同样长度、质量更大的木块时,子弹也能击穿木块,则击穿木块后A .木块获得速度变大B .子弹穿过木块后速度变大C .子弹射穿木块的时间变长D .木块加速位移变小11.美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压C U 与入射光频率ν的关系,描绘出图乙中的图象,由此算出普朗克常量h 。
高二下学期物理期中考试试题(含答案)

2016—2017学年度高二下学期期中考试 物理(理科)试题温馨提示:1.本试题分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题卡。
全卷总分值110分,其中含附加题10分。
2.考生答题时,必须将第Ⅰ卷上所有题的正确答案用2B 铅笔涂在答题卡上所对应的信息点处,答案写在Ⅰ卷上无效,第Ⅱ卷所有题的正确答案按要求用黑色签字笔填写在答题纸上。
3.考试结束时,将答题纸交给监考老师。
第Ⅰ卷一、单项选择题:〔此题共8小题,每题4分,共32分。
在每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要。
)1.人从高处跳下,与地面接触时双腿弯曲,这样是为了〔 〕 A .减少人落地时的动量 B .减少此过程中人的动量的变化量 C .减少人所受合外力的冲量 D .减小地面对人的冲力2.一发电机向远处的用户送电,已知输送电功率为P ,输送电压为U ,输电线电流为I ,输电线电阻为R ,输电线上损失的功率为P Δ,则以下说法正确的选项是〔 〕A .由R U P 2=得,输送电压越大,输电线上损失的功率越大。
B .由RU P 2=得,为了减少输电线上的功率损失,可采用低压输电。
C .由R I P 2=Δ得,输电线电流越大,输电线上损失的功率越大。
D .由欧姆定律得,输电线上电压、电流、电阻之间的关系满足等式IR U =。
3.将一多用电表的选择开关置于倍率合适的欧姆档,欧姆调零后将红黑表笔分别与一金属热电阻、负温度系数的热敏电阻和光敏电阻两端相连,下面有关欧姆表读数说法正确的选项是〔 〕A .如果给金属热电阻加热,则欧姆表的读数变小B .如果给热敏电阻加热,则欧姆表读数变大C .如果将光敏电阻用一黑布包住,则欧姆表读数变大D .以上说法都不对4.把一支枪水平固定在车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹,关于枪、子弹、小车,以下说法正确的选项是〔 〕 A .枪和子弹组成的系统动量守恒 B .枪和小车组成的系统动量守恒C .三者组成的系统动量近似守恒。
高二下学期期中考试物理试卷(附有答案解析)

高二下学期期中考试物理试卷(附有答案解析)学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1、我国北斗导航系统的电磁波频率约1561MHz,家用WiFi的电磁波频率约5725MHz。
则( )A.这两种电磁波不会产生偏振现象B.北斗导航系统的电磁波更容易产生明显的衍射现象C.家用WiFi的电磁波穿墙壁进入另一个房间时频率会减小D.家用WiFi与北斗导航的电磁波叠加时将会产生干涉现象2、电磁炉是目前家庭常用的炊具,由线圈盘、陶瓷面板等部件组成,如下图所示。
下列说法正确的是( )A.电磁炉是陶瓷面板发热来加热食物的B.电磁炉可以用陶瓷材料的锅来加热食物C.锅底越是靠近陶瓷面板,锅的加热效果就越好D.电磁炉加热食物时线圈盘中通有恒定电流3、如图,一弓形线圈通过逆时针方向的电流,在其圆弧的圆心处,垂直于纸面放置一直导线,当直导线通有指向纸内的电流时,线圈将( )A.a端向纸内,b端向纸外转动,且靠近导线B.a端向纸内,b端向纸外转动,且远离导线C.a端向纸外,b端向纸内转动,且靠近导线D.a端向纸外,b端向纸内转动,且远离导线4、1932年,美国物理学家安德森在宇宙线实验中发现了正电子,证实了反物质的存在。
实验中,安德森记录了正电子在云室中由上向下经过6mm 铅板的轨迹,如图所示,若忽略一切阻力,正电子每次穿过铅板损失能量相同,则可判定正电子( )A.所在磁场方向一定垂直于纸面向外B.相邻两次轨迹圆半径的差值为定值C.穿过铅板前做圆周运动的半径比穿过后的半径大D.从穿出铅板到再次穿入铅板的时间间隔越来越小A.所在磁场方向一定垂直于纸面向外B.相邻两次轨迹圆半径的差值为定值C.穿过铅板前做圆周运动的半径比穿过后的半径大D.从穿出铅板到再次穿入铅板的时间间隔越来越小5、图甲为LC 振荡电路,通过P 点的电流如图乙,P 点电流向左为正,下列说法正确的是( )A.10~t 电容器上极板带正电B.12~t t 电容器中的电场能增大C.在3t 时刻,线圈中的磁场能最大D.增大电容器两板间距,振荡电流的周期将减小6、如图,小明做自感现象实验时,连接电路如图所示,其中L 是自感系数较大、直流电阻不计的线圈,1L 和2L 是规格相同的灯泡,D 是理想二极管。
河南省南阳市2016-2017学年高二(下)期中物理试卷(解析版)

2016-2017学年河南省南阳市高二(下)期中物理试卷一、选择题(共12小题,每小题4分,满分48分,在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项正确,9-12题有多个选项正确,全部选对得4分,选不全的得2分,选错或不答得0分)1.关于动量和冲量,下列说法正确的是()A.动量的方向一定跟物体的速度方向相同,动量大的物体其速度也大B.动能不变时,物体的动量也不变C.物体受到的合外力的冲量方向与物体末动量的方向相同D.物体受到的合外力的冲量方向与物体动量增量方向相同2.用光电管进行光电效应实验时()A.任何频率的光入射,均会有光电流产生B.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的强度无关C.入射光的频率变大,光电子的最大初动能不一定变大D.当所加正向电压为0时,光电流也为03.如图所示,物块m、斜劈M和水平支持面都是光滑的,控制m、M使其静止,m位于斜劈的顶端.撤去控制,m在斜面上运动的过程中()A.M、m组成的系统动量守恒B.m、M组成的系统在水平方向动量守恒C.m对M的冲量等于M的动量变化D.M对m的支持力的冲量为零4.关于天然放射现象,下列说法正确的是()A.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性B.随着温度的升高,放射性元素的半衰期会变短C.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流D.β射线是放射性元素的核外电子射出形成的5.质量为M的热气球吊框中有一质量为m的人,共同静止在距离地面为h的高空中,现从气球上放下一根质量不计的软绳,人沿绳子安全滑到地面,在此过程中热气球上升了()A.h B.h C.h D.h6.如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两个物体,m A=2kg,m B=1kg,速度的大小均为v0=8m/s,速度方向相反.A板足够长,A、B之间有摩擦,当观察到B做加速运动时,A的速度大小可能为()A.2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s7.如图所示,两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球m1、m2分别穿在两杆上,两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧,现给小球m2一个水平向右的初速度v0.如果两杆足够长,则在此后的运动过程中()A.m1、m2组成的系统动量守恒B.m1、m2组成的系统机械能守恒C.弹簧最长时,其弹性势能为m2v02D.当m1速度达到最大时,m2速度最小8.氢原子的能级图如图所示,下列说法中正确的是()A.大量处于量子数n=4的能级的氢原子向低能级跃迁时,最多辐射12种不同频率的光B.能量为13eV的光子照射处于基态的氢原子时,可以使原子跃迁到n=4的能级C.能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到n=2的能级D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂不能发生光电效应9.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是()A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B.图乙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子C.图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,成功地解释了氢原子光谱的成因D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性10.下列说法中正确的是()A.康普顿效应表明光子只具有能量,不具有有动量B.光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定C.设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3,两个质子和两个中子聚合成一个α粒子,释放的能量是(m1+m2﹣m3)c2D.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验,发现阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷11.关于原子核的结合能和比结合能,下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能C.比结合能越大,原子核越稳定D.比结合能大的原子核结合或分解成比结合能小的原子核时释放核能12.甲、乙两球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动,它们的动量分别p乙=9kg•m/s,当甲追上乙发生碰撞后,乙球的动量变为12kg•m/s,为p甲=5kg•m/s,则甲、乙两球的质量比m甲:m乙可能是()A.1:10 B.3:10 C.1:4 D.1:6二、填空题(本题包含3个小题,共15分,把答案填在横线上)13.在下列的核反应方程中,属于α衰变的是,属于裂变的是,属于聚变的是.(填正确答案标号)A.U→Th+HeB.H+H→He+nC.U+n→Xe+Sr+2nD.N+He→O+H.14.按照玻尔的原子理论,氢原子中的电子离原子核越近,氢原子的能量(选填“越大”或“越小”).已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),基态氢原子中的电子吸收一个频率为ν的光子被电离后,电子的动能为(普朗克常量为h).15.用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O的距离:=2.68cm,=8.62cm,=11.50cm,并知A、B两球的质量比为2:1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的点,系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=%(结果保留一位有效数字).三、计算题(本小题共4个小题,共47分,解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)16.质量为0.5kg的小球从h=2.45m的高空自由下落至水平地面,与地面作用0.2s 后,再以5m/s的速度反向弹回,求小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力.(不计空气阻力,g=10m/s2)17.如图所示,木板A、B紧靠在一起,放在光滑水平面上,m A=5kg,m B=4kg,A、B上表面粗糙.另有一个质量为1kg的物块C以初速度v0从A的左端向右滑动,最后C物块在木板B上与木板B一起以1.5m/s的速度运动,木板A最终的速度大小为v A=0.5m/s.已知C与A、B间动摩擦因数均为μ=0.2,求:(1)物块C的初速度v0的大小;(2)物块C在木板B上滑行的距离.18.如图所示,光滑水平面上质量为m1的小球,以初速度v0冲向质量为m2的静止光滑圆弧面斜劈,圆弧小于90°且足够高.求:(1)小球能上升的最大高度;(2)斜劈的最大速度.19.如图甲所示,物块A、B的质量分别是m A=6.0kg和m B=4.5kg.用轻弹簧栓接,放在光滑的水平面上,物块B右侧与竖直墙相接触.t=0时,另有一物块C 以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v﹣t图象如图乙所示.求:(1)物块C的质量m C;(2)B离开墙后弹簧具有的最大弹性势能E P;(3)在4s到12s的时间内墙壁对物块B弹力的冲量I的大小.2016-2017学年河南省南阳市高二(下)期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题4分,满分48分,在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项正确,9-12题有多个选项正确,全部选对得4分,选不全的得2分,选错或不答得0分)1.关于动量和冲量,下列说法正确的是()A.动量的方向一定跟物体的速度方向相同,动量大的物体其速度也大B.动能不变时,物体的动量也不变C.物体受到的合外力的冲量方向与物体末动量的方向相同D.物体受到的合外力的冲量方向与物体动量增量方向相同【考点】52:动量定理.【分析】动量和冲量都是矢量,动量定理的内容是合外力的冲量等于物体动量的变化.【解答】解:A、动量的方向一定跟物体的速度方向相同,但动量的大小由质量和速度二者决定,故A错误B、动能是标量,而动量是矢量,动能不变时,物体的动量不一定不变,例如匀速圆周运动,故B错误CD、根据动量定理可知,物体受到的冲量方向与物体动量的变化量方向相同,与物体末动量的方向不一定相同,故C错误,D正确故选:D2.用光电管进行光电效应实验时()A.任何频率的光入射,均会有光电流产生B.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的强度无关C.入射光的频率变大,光电子的最大初动能不一定变大D.当所加正向电压为0时,光电流也为0【考点】IC:光电效应.【分析】当入射光的频率大于金属的极限频率,会发生光电效应.结合光电效应方程分析遏止电压与入射光频率的关系以及最大初动能与入射光频率的关系.【解答】解:A、当入射光的频率大于金属的极限频率,才能发生光电效应,所以不是任何频率的光入射,都会有光电流,故A错误.B、根据知,遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,故B正确.C、根据光电效应方程E km=hv﹣W0知,入射光的频率变大,光电子的最大初动能变大,故C错误.D、当所加正向电压为0,只要发生光电效应,光电流不为0,故D错误.故选:B.3.如图所示,物块m、斜劈M和水平支持面都是光滑的,控制m、M使其静止,m位于斜劈的顶端.撤去控制,m在斜面上运动的过程中()A.M、m组成的系统动量守恒B.m、M组成的系统在水平方向动量守恒C.m对M的冲量等于M的动量变化D.M对m的支持力的冲量为零【考点】53:动量守恒定律;52:动量定理.【分析】动量守恒的条件是:系统所受的合外力为零.根据系统受力情况,结合动量守恒的条件分析系统的动量是否守恒.M对m的支持力的冲量根据冲量的定义I=Ft分析.【解答】解:A、撤去控制,m在斜面上运动的过程中,m有竖直向下的分加速度,整个系统处于失重状态,地面对M的支持力小于M、m的总重力,系统的合外力不为零,所以M、m组成的系统动量不守恒,故A错误;B、系统在水平方向所受的合外力为零,所以系统在水平方向动量守恒,故B正确;C、根据动量定理知:M的动量变化等于合外力的冲量,即等于m对M以及地面对M的合冲量,不等于m对M的冲量,故C错误.D、根据冲量的定义I=Ft,知M对m的支持力不为零,作用时间也不为零,所以M对m的支持力的冲量不为零.故D错误;故选:B4.关于天然放射现象,下列说法正确的是()A.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性B.随着温度的升高,放射性元素的半衰期会变短C.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流D.β射线是放射性元素的核外电子射出形成的【考点】JA:原子核衰变及半衰期、衰变速度;J9:天然放射现象.【分析】自然界中有些原子核是不稳定的,可以自发地发生衰变,衰变的快慢用半衰期表示,与元素的物理、化学状态无关;α、β、γ三种射线中,α射线和β射线是带电粒子流,γ射线是电磁波;β衰变的本质是原子核内的中子变为质子和电子.【解答】解:A、放射性元素的放射性与核外电子无关,故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性,故A正确;B、放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,故B错误;C、α粒子是氦核;β粒子是原子核内的中子变为质子时放出的电子流,γ射线是高频的电磁波,故C错误;D、β射线是原子核内的中子变为质子时放出的电子,故D错误;故选:A.5.质量为M的热气球吊框中有一质量为m的人,共同静止在距离地面为h的高空中,现从气球上放下一根质量不计的软绳,人沿绳子安全滑到地面,在此过程中热气球上升了()A.h B.h C.h D.h【考点】53:动量守恒定律.【分析】人和气球动量守恒,当人不动时,气球也不动;当人向下运动时,气球向上运动,且变化情况一致,即加速均加速,减速均减速,匀速均匀速.根据动量守恒列出等式求解.【解答】解:人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度v1,气球的速度v2,设运动时间为t,以人与气球组成的系统为研究对象,以向下为正方向,由动量守恒得:mv1﹣Mv2=0,得:,其中x人=hA正确,BCD错误,解得:x气=,故故选:A6.如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两个物体,m A=2kg,m B=1kg,速度的大小均为v0=8m/s,速度方向相反.A板足够长,A、B之间有摩擦,当观察到B做加速运动时,A的速度大小可能为()A.2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s【考点】53:动量守恒定律;6B:功能关系.【分析】根据系统的动量守恒,求出B速度减为0时A的速度,再求出B与A 相对静止时的共同速度即可求解.【解答】解:因摩擦力作用,A、B先必做减速运动,取水平向右为正方向,初动量总和为:m A v0﹣m B v0=2×8kg•m/s﹣1×8kg•m/s=8 kg•m/s,故必是B先减速为零,后反向加速,最后与A一起向右匀速运动.整个过程中,A一直减速.当B速度为零时,A速度为v1,由动量守恒定律有:m A v0﹣m B v0=m A v1+0,代人数据解得:v1===4m/s,AB最终速度为v2,则:m A v0﹣m B v0=(m A+m B)v2代人数据解得:v2==.可见,B做加速运动时,A的速度范围是m/s<v A<4m/s.故B正确,ACD错误.故选:B7.如图所示,两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球m1、m2分别穿在两杆上,两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧,现给小球m2一个水平向右的初速度v0.如果两杆足够长,则在此后的运动过程中()A.m1、m2组成的系统动量守恒B.m1、m2组成的系统机械能守恒C.弹簧最长时,其弹性势能为m2v02D.当m1速度达到最大时,m2速度最小【考点】53:动量守恒定律;6B:功能关系.【分析】分析两球的受力情况,根据合外力是否为零判断系统动量是否守恒.对于弹簧、m1、m2组成的系统机械能守恒.弹簧最长时,m1、m2的速度相同,根据系统的动量守恒和机械能守恒列式求弹簧的弹性势能.【解答】解:A、由于两球竖直方向上受力平衡,水平方向所受的弹力的弹力大小相等,方向相反,所以两球组成的系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,故A正确.B、对于弹簧、m1、m2组成的系统,只有弹力做功,系统的机械能守恒,由于弹性势能是变化的,所以m1、m2组成的系统机械能不守恒.故B错误.C、当两球的速度相等时,弹簧最长,弹簧的弹性势能最大,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m2v0=(m1+m2)v,解得:v=;由系统的机械能守恒得:m2v02=(m1+m2)v2+E P,解得:E P=,故C错误.D、若m1>m2,当弹簧伸长时,m1一直在加速,当弹簧再次恢复原长时m1速度达到最大.弹簧伸长时m2先减速后,速度减至零向左加速,最小速度为零.所以m1速度达到最大时,m2速度不是最小,故D错误.故选:A8.氢原子的能级图如图所示,下列说法中正确的是()A.大量处于量子数n=4的能级的氢原子向低能级跃迁时,最多辐射12种不同频率的光B.能量为13eV的光子照射处于基态的氢原子时,可以使原子跃迁到n=4的能级C.能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到n=2的能级D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂不能发生光电效应【考点】IC:光电效应;J4:氢原子的能级公式和跃迁.【分析】根据数学组合公式得出大量处于量子数n=4的能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射不同频率的光子种数;当吸收的光子能量等于两能级间的能级差,才可以被吸收发生跃迁,但是用电子撞击,能量可以被部分吸收发生跃迁.当入射光的频率大于金属的极限频率,会发生光电效应,结合辐射的光子能量与逸出功大小判断能否发生光电效应.【解答】解:A、根据=6知,大量处于量子数n=4的能级的氢原子向低能级跃迁时,最多辐射6不同频率的光,故A错误.B、当吸收的光子能量等于两能级间的能级差,才能发生跃迁,n=1和n=4间的能级差为12.75eV,吸收13eV的光子能量,不能从n=1跃迁到n=4能级,故B 错误.C、n=1和n=2间的能级差为10.2eV,由于用电子撞击基态的氢原子,部分电子动能被吸收,则用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到n=2的能级,故C正确.D、n=1和n=2间的能级差为10.2eV,则从n=2跃迁到n=1能级辐射的光子能量为10.2eV,大于金属铂的逸出功,能使金属铂发生光电效应,故D错误.故选:C.9.下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是()A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B.图乙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子C.图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,成功地解释了氢原子光谱的成因D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性【考点】J4:氢原子的能级公式和跃迁;J1:粒子散射实验.【分析】普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念;玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的;卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型;根据电子束通过铝箔后的衍射图样,说明电子具有波动性.【解答】解:A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一,故A正确.B、卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,故B错误.C、玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的,故C正确.D、根据电子束通过铝箔后的衍射图样,说明电子具有波动性,故D错误.故选:AC10.下列说法中正确的是()A.康普顿效应表明光子只具有能量,不具有有动量B.光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定C.设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3,两个质子和两个中子聚合成一个α粒子,释放的能量是(m1+m2﹣m3)c2D.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验,发现阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷【考点】JI:爱因斯坦质能方程;IG:物质波.【分析】光是概率波;康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量;求出核反应过程中的质量亏损,然后由质能方程求出核反应释放的能量;汤姆逊通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测出了该粒子的比荷.【解答】解:A、康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量,故A错误.B、光子在空间各点出现的可能性的大小(概率),可以用波动的规律来描述,从这个意义上说光是一种波,故B正确.C、质子和中子结合成一个α粒子,需要两个质子和两个中子,质量亏损△m=2m1+2m2﹣m3,由质能方程可知,释放的能量△E=△mc2=(2m1+2m2﹣m3)c2,故C错误.D、汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测出了该粒子的比荷,故D正确.故选:BD.11.关于原子核的结合能和比结合能,下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能C.比结合能越大,原子核越稳定D.比结合能大的原子核结合或分解成比结合能小的原子核时释放核能【考点】JE:原子核的结合能.【分析】比结合能:原子核结合能对其中所有核子的平均值,亦即若把原子核全部拆成自由核子,平均对每个核子所要添加的能量.用于表示原子核结合松紧程度.结合能:两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量.自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能,分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能.【解答】解:A、原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量,故A正确;B、根据质能方程可知,自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,故B错误;C、比结合能的大小反映原子核的稳定程度,比结合能越大,原子核越稳定,故C正确;D、比结合能小的原子核结合或分解成比结合能大的原子核时释放核能,故D错误.故选:AC12.甲、乙两球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动,它们的动量分别为p甲=5kg•m/s,p乙=9kg•m/s,当甲追上乙发生碰撞后,乙球的动量变为12kg•m/s,则甲、乙两球的质量比m甲:m乙可能是()A.1:10 B.3:10 C.1:4 D.1:6【考点】53:动量守恒定律.【分析】当甲球追上乙球时发生碰撞,遵守动量守恒,符合实际运动情况,由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加列式求解.【解答】解:碰撞过程动量守恒,有:,P甲=5kg•m/s,P乙=9kg•m/s,=12kg•m/s,解得:=5kg•m/s,两球的动量方向都与原来方碰前:,解得:碰后:,解得:碰撞过程能量守恒: +解得:综合可知:≤,故A错误,BCD正确;故选:BCD二、填空题(本题包含3个小题,共15分,把答案填在横线上)13.在下列的核反应方程中,属于α衰变的是A,属于裂变的是C,属于聚变的是B.(填正确答案标号)A.U→Th+HeB.H+H→He+nC.U+n→Xe+Sr+2nD.N+He→O+H.【考点】JJ:裂变反应和聚变反应.【分析】β衰变生成的是电子,α衰变生成的是α粒子;裂变是重核裂变成轻核,聚变是轻核生成重核.由此分析即可.【解答】解:根据质量数守恒和核电荷数守恒可知:A产生的是α粒子,故A为α衰变;聚变是轻核生成重核,属于聚变的是B;裂变是重核裂变成轻核,属于裂变的是C,核反应方程:N+He→O+H为α粒子轰击氮核的核反应,为人工核故答案为:A,C,B14.按照玻尔的原子理论,氢原子中的电子离原子核越近,氢原子的能量越小(选填“越大”或“越小”).已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),基态氢原子中的电子吸收一个频率为ν的光子被电离后,电子的动能为hν+E1(普朗克常量为h).【考点】J3:玻尔模型和氢原子的能级结构.【分析】轨道半径越大,能级越高,能量越大.当吸收的能量等于氢原子基态能量时,电子发生电离,根据能量守恒求出电子电离后的动能.【解答】解:根据玻尔理论可知,氢原子中的电子离原子核越近,氢原子的能量越小;氢原子中的电子从离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道,会放出能量.氢原子的基态能量为E1(E1<0),则发生电离,基态氢原子的电离能为﹣E1.根据能量守恒得:E1+hν=E k,解得电离后电子的动能大小为:E k=E1+hν故答案为:越小,hν+E115.用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C 由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O的距离:=2.68cm,=8.62cm,=11.50cm,并知A、B两球的质量比为2:1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的P点,系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=2%(结果保留一位有效数字).【考点】ME:验证动量守恒定律.【分析】(1)A与B相撞后,B的速度增大,A的速度减小,都做平抛运动,竖直高度相同,所以水平方向,B在A的前面;(2)小球离开水平槽后做平抛运动,它们下落的高度相同,在空中的运动时间相同,由于小球在水平方向上做匀速直线运动,小球运动时间相同,因此小球的水平位移与小球的初速度成正比,计算时可以用小球的水平位移表示小球的初速度;根据题目所给实验数据,求出实验的百分误差.【解答】解:(1)A与B相撞后,B的速度增大,A的速度减小,碰前碰后都做平抛运动,高度相同,落地时间相同,所以P点是没有碰时A球的落地点,N是碰后B的落地点,M是碰后A的落地点;(2)系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误===≈2%;故答案为P;2.三、计算题(本小题共4个小题,共47分,解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)16.质量为0.5kg的小球从h=2.45m的高空自由下落至水平地面,与地面作用0.2s 后,再以5m/s的速度反向弹回,求小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力.(不计空气阻力,g=10m/s2)【考点】52:动量定理.【分析】由机械能守恒定律可求得小球落地和反弹时的速度,再由动量定理可求。
2017-2018学年河南省南阳市高二(下)期中物理试卷(J)

2017-2018学年河南省南阳市高二(下)期中物理试卷(J)副标题一、单选题(本大题共8小题,共8.0分)1.下列说法正确的是A. 共振是受迫振动的一种特殊情况B. 机械波和电磁波在介质中的传播速度均由介质决定C. 当障碍物的尺寸比波长大时,能观察到明显的波的衍射现象D. 如图所示,频率恒定的声源按路线逆时针做匀速圆周运动,观察者在圆心不动,则观察者接收到的声波频率先高后低【答案】A【解析】解:A、做受迫振动振动的物体,当驱动力的频率与固有频率相等时,振幅最大的现象叫共振,所以共振是受迫振动的一种特殊情况,故A正确。
B、机械波的传播速度由介质决定,而电磁波在介质中的传播由介质和频率决定,而在真空中电磁波的传播速度均相同,故B错误。
C、产生明显的波的衍射现象条件是:障碍物的尺寸比波长小。
故当障碍物的尺寸比波长大时,就不能观察到明显的波的衍射现象,故C错误;D、声源按路线逆时针做匀速圆周运动,观察者在圆心不动时,观察者与声源间的距离不变,不产生多普勒效应。
所以观察者接收到的声波频率始终与声源频率相同,故D错误。
故选:A。
共振是指:驱动力的频率与固有频率相等时,做受迫振动振动的物体振幅最大的现象。
机械波在传播振动形式的过程中同时传递了能量。
产生明显的波的衍射现象条件是:障碍物的尺寸比波长小。
当观察者与波源的距离不变,不产生多普勒效应。
本题考查对机械波基本知识的理解和掌握情况。
关键要多看书,记住相关知识点即可。
对于多普勒效应,关键要根据观察者与波源的距离是否变化进行判断,不能就根据观察者或声波是否运动进行分析。
2.如图所示,弹簧振子B上放一个物块A,在A与B一起做简谐运动的过程中,下列关于A受力的说法中正确的是A. 物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力B. 物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力C. 物块A受重力、支持力及B对它的恒定的摩擦力D. 物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力【答案】D【解析】解:物块A受到重力、支持力和摩擦力的作用。
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河南省南阳市2016-2017学年高二(下)期中物理试卷(解析版)一、选择题(共12小题,每小题4分,满分48分,在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项正确,9-12题有多个选项正确,全部选对得4分,选不全的得2分,选错或不答得0分)1.(4分)关于动量和冲量,下列说法正确的是()A.动量的方向一定跟物体的速度方向相同,动量大的物体其速度也大B.动能不变时,物体的动量也不变C.物体受到的合外力的冲量方向与物体末动量的方向相同D.物体受到的合外力的冲量方向与物体动量增量方向相同2.(4分)用光电管进行光电效应实验时()A.任何频率的光入射,均会有光电流产生B.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的强度无关C.入射光的频率变大,光电子的最大初动能不一定变大D.当所加正向电压为0时,光电流也为03.(4分)如图所示,物块m、斜劈M和水平支持面都是光滑的,控制m、M使其静止,m位于斜劈的顶端.撤去控制,m在斜面上运动的过程中()A.M、m组成的系统动量守恒B.m、M组成的系统在水平方向动量守恒C.m对M的冲量等于M的动量变化D.M对m的支持力的冲量为零4.(4分)关于天然放射现象,下列说法正确的是()A.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性B.随着温度的升高,放射性元素的半衰期会变短C.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流D.β射线是放射性元素的核外电子射出形成的5.(4分)质量为M的热气球吊框中有一质量为m的人,共同静止在距离地面为h的高空中,现从气球上放下一根质量不计的软绳,人沿绳子安全滑到地面,在此过程中热气球上升了()A.h B.h C.h D.h6.(4分)如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两个物体,m A=2kg,m B=1kg,速度的大小均为v0=8m/s,速度方向相反.A板足够长,A、B之间有摩擦,当观察到B做加速运动时,A的速度大小可能为()A.2 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s7.(4分)如图所示,两光滑且平行的固定水平杆位于同一竖直平面内,两静止小球m1、m2分别穿在两杆上,两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧,现给小球m2一个水平向右的初速度v0.如果两杆足够长,则在此后的运动过程中()A.m1、m2组成的系统动量守恒B.m1、m2组成的系统机械能守恒C.弹簧最长时,其弹性势能为m2v02D.当m1速度达到最大时,m2速度最小8.(4分)氢原子的能级图如图所示,下列说法中正确的是()A.大量处于量子数n=4的能级的氢原子向低能级跃迁时,最多辐射12种不同频率的光B.能量为13eV的光子照射处于基态的氢原子时,可以使原子跃迁到n=4的能级C.能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到n=2的能级D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂不能发生光电效应9.(4分)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是()A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B.图乙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子C.图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,成功地解释了氢原子光谱的成因D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性10.(4分)下列说法中正确的是()A.康普顿效应表明光子只具有能量,不具有有动量B.光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定C.设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3,两个质子和两个中子聚合成一个α粒子,释放的能量是(m1+m2﹣m3)c2D.汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验,发现阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷11.(4分)关于原子核的结合能和比结合能,下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能C.比结合能越大,原子核越稳定D.比结合能大的原子核结合或分解成比结合能小的原子核时释放核能12.(4分)甲、乙两球在光滑的水平面上沿同一直线向同一方向运动,它们的动量分别为p甲=5kg•m/s,p乙=9kg•m/s,当甲追上乙发生碰撞后,乙球的动量变为12kg•m/s,则甲、乙两球的质量比m甲:m乙可能是()A.1:10 B.3:10 C.1:4 D.1:6二、填空题(本题包含3个小题,共15分,把答案填在横线上)13.(3分)在下列的核反应方程中,属于α衰变的是,属于裂变的是,属于聚变的是.(填正确答案标号)A.U→Th+HeB.H+H→He+nC.U+n→Xe+Sr+2nD.N+He→O+H.14.(5分)按照玻尔的原子理论,氢原子中的电子离原子核越近,氢原子的能量(选填“越大”或“越小”).已知氢原子的基态能量为E1(E1<0),基态氢原子中的电子吸收一个频率为ν的光子被电离后,电子的动能为(普朗克常量为h).15.(7分)用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O的距离:=2.68cm,=8.62cm,=11.50cm,并知A、B两球的质量比为2:1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的点,系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=%(结果保留一位有效数字).三、计算题(本小题共4个小题,共47分,解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)16.(10分)质量为0.5kg的小球从h=2.45m的高空自由下落至水平地面,与地面作用0.2s 后,再以5m/s的速度反向弹回,求小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力.(不计空气阻力,g=10m/s2)17.(12分)如图所示,木板A、B紧靠在一起,放在光滑水平面上,m A=5kg,m B=4kg,A、B上表面粗糙.另有一个质量为1kg的物块C以初速度v0从A的左端向右滑动,最后C物块在木板B上与木板B一起以1.5m/s的速度运动,木板A最终的速度大小为v A=0.5m/s.已知C与A、B间动摩擦因数均为μ=0.2,求:(1)物块C的初速度v0的大小;(2)物块C在木板B上滑行的距离.18.(12分)如图所示,光滑水平面上质量为m1的小球,以初速度v0冲向质量为m2的静止光滑圆弧面斜劈,圆弧小于90°且足够高.求:(1)小球能上升的最大高度;(2)斜劈的最大速度.19.(13分)如图甲所示,物块A、B的质量分别是m A=6.0kg和m B=4.5kg.用轻弹簧栓接,放在光滑的水平面上,物块B右侧与竖直墙相接触.t=0时,另有一物块C以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v﹣t图象如图乙所示.求:(1)物块C的质量m C;(2)B离开墙后弹簧具有的最大弹性势能E P;(3)在4s到12s的时间内墙壁对物块B弹力的冲量I的大小.【参考答案】一、选择题(共12小题,每小题4分,满分48分,在每小题给出的四个选项中,1-8题只有一个选项正确,9-12题有多个选项正确,全部选对得4分,选不全的得2分,选错或不答得0分)1.【分析】动量和冲量都是矢量,动量定理的内容是合外力的冲量等于物体动量的变化.【解答】解:A.动量的方向一定跟物体的速度方向相同,但动量的大小由质量和速度二者决定,故A错误B.动能是标量,而动量是矢量,动能不变时,物体的动量不一定不变,例如匀速圆周运动,故B错误C、D根据动量定理可知,物体受到的冲量方向与物体动量的变化量方向相同,与物体末动量的方向不一定相同,故C错误,D正确故选:D【点评】该题考查对动量和动量定理的理解,注意物理量的矢量性,熟练全面理解物理定律,这是学习的基本内容.2.【分析】当入射光的频率大于金属的极限频率,会发生光电效应.结合光电效应方程分析遏止电压与入射光频率的关系以及最大初动能与入射光频率的关系.【解答】解:A.当入射光的频率大于金属的极限频率,才能发生光电效应,所以不是任何频率的光入射,都会有光电流,故A错误.B.根据知,遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,故B正确.C.根据光电效应方程E km=hv﹣W0知,入射光的频率变大,光电子的最大初动能变大,故C 错误.D.当所加正向电压为0,只要发生光电效应,光电流不为0,故D错误.故选:B.【点评】解决本题的关键知道光电效应的条件,知道影响光电子最大初动能以及遏止电压的因素,基础题.3.【分析】动量守恒的条件是:系统所受的合外力为零.根据系统受力情况,结合动量守恒的条件分析系统的动量是否守恒.M对m的支持力的冲量根据冲量的定义I=Ft分析.【解答】解:A.撤去控制,m在斜面上运动的过程中,m有竖直向下的分加速度,整个系统处于失重状态,地面对M的支持力小于M、m的总重力,系统的合外力不为零,所以M、m组成的系统动量不守恒,故A错误;B.系统在水平方向所受的合外力为零,所以系统在水平方向动量守恒,故B正确;C.根据动量定理知:M的动量变化等于合外力的冲量,即等于m对M以及地面对M的合冲量,不等于m对M的冲量,故C错误.D.根据冲量的定义I=Ft,知M对m的支持力不为零,作用时间也不为零,所以M对m的支持力的冲量不为零.故D错误;故选:B【点评】本题考查了动量守恒定律的应用,关键是要掌握系统动量守恒的条件:合外力为零,分析清楚物体的受力情况,判断出系统水平方向动量守恒,要注意:系统的总动量不守恒.4.【分析】自然界中有些原子核是不稳定的,可以自发地发生衰变,衰变的快慢用半衰期表示,与元素的物理、化学状态无关;α、β、γ三种射线中,α射线和β射线是带电粒子流,γ射线是电磁波;β衰变的本质是原子核内的中子变为质子和电子.【解答】解:A.放射性元素的放射性与核外电子无关,故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性,故A正确;B.放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,故B错误;C.α粒子是氦核;β粒子是原子核内的中子变为质子时放出的电子流,γ射线是高频的电磁波,故C错误;D.β射线是原子核内的中子变为质子时放出的电子,故D错误;故选:A.【点评】本本题关键是明确原子核衰变的特征、种类、快慢,熟悉三种射线的特征,基础问题.5.【分析】人和气球动量守恒,当人不动时,气球也不动;当人向下运动时,气球向上运动,且变化情况一致,即加速均加速,减速均减速,匀速均匀速.根据动量守恒列出等式求解.【解答】解:人与气球组成的系统动量守恒,设人的速度v1,气球的速度v2,设运动时间为t,以人与气球组成的系统为研究对象,以向下为正方向,由动量守恒得:mv1﹣Mv2=0,得:,其中x人=h解得:x气=,故A正确,BCD错误,故选:A【点评】本题为动量守恒定律的应用,属于人船模型的类别,关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系.6.【分析】根据系统的动量守恒,求出B速度减为0时A的速度,再求出B与A相对静止时的共同速度即可求解.【解答】解:因摩擦力作用,A、B先必做减速运动,取水平向右为正方向,初动量总和为:m A v0﹣m B v0=2×8kg•m/s﹣1×8kg•m/s=8 kg•m/s,故必是B先减速为零,后反向加速,最后与A一起向右匀速运动.整个过程中,A一直减速.当B速度为零时,A速度为v1,由动量守恒定律有:m A v0﹣m B v0=m A v1+0,代人数据解得:v1===4m/s,AB最终速度为v2,则:m A v0﹣m B v0=(m A+m B)v2代人数据解得:v2==.可见,B做加速运动时,A的速度范围是m/s<v A<4m/s.故B正确,ACD错误.故选:B【点评】本题主要考查了动量守恒定律.直接运用动量守恒定律分析物体的运动状态,也可以运用牛顿第二定律和运动学公式分析.7.【分析】分析两球的受力情况,根据合外力是否为零判断系统动量是否守恒.对于弹簧、m1、m2组成的系统机械能守恒.弹簧最长时,m1、m2的速度相同,根据系统的动量守恒和机械能守恒列式求弹簧的弹性势能.【解答】解:A.由于两球竖直方向上受力平衡,水平方向所受的弹力的弹力大小相等,方向相反,所以两球组成的系统所受的合外力为零,系统的动量守恒,故A正确.B.对于弹簧、m1、m2组成的系统,只有弹力做功,系统的机械能守恒,由于弹性势能是变化的,所以m1、m2组成的系统机械能不守恒.故B错误.C.当两球的速度相等时,弹簧最长,弹簧的弹性势能最大,以向右为正方向,由动量守恒定律得:m2v0=(m1+m2)v,解得:v=;由系统的机械能守恒得:m2v02=(m1+m2)v2+E P,解得:E P=,故C错误.D.若m1>m2,当弹簧伸长时,m1一直在加速,当弹簧再次恢复原长时m1速度达到最大.弹簧伸长时m2先减速后,速度减至零向左加速,最小速度为零.所以m1速度达到最大时,m2速度不是最小,故D错误.故选:A【点评】本题考查了动量守恒定律的应用,解决本题的关键知道两球组成的系统动量守恒,两球和弹簧组成的系统机械能守恒,分析清楚运动过程,应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可解题.8.【分析】根据数学组合公式得出大量处于量子数n=4的能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射不同频率的光子种数;当吸收的光子能量等于两能级间的能级差,才可以被吸收发生跃迁,但是用电子撞击,能量可以被部分吸收发生跃迁.当入射光的频率大于金属的极限频率,会发生光电效应,结合辐射的光子能量与逸出功大小判断能否发生光电效应.【解答】解:A.根据=6知,大量处于量子数n=4的能级的氢原子向低能级跃迁时,最多辐射6不同频率的光,故A错误.B.当吸收的光子能量等于两能级间的能级差,才能发生跃迁,n=1和n=4间的能级差为12.75eV,吸收13eV的光子能量,不能从n=1跃迁到n=4能级,故B错误.C.n=1和n=2间的能级差为10.2eV,由于用电子撞击基态的氢原子,部分电子动能被吸收,则用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到n=2的能级,故C正确.D.n=1和n=2间的能级差为10.2eV,则从n=2跃迁到n=1能级辐射的光子能量为10.2eV,大于金属铂的逸出功,能使金属铂发生光电效应,故D错误.故选:C.【点评】本题考查了能级的跃迁、光电效应等基础知识点,知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差,注意吸收的光子能量等于两能级间的能级差时才能被吸收,发生跃迁.9.【分析】普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念;玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的;卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型;根据电子束通过铝箔后的衍射图样,说明电子具有波动性.【解答】解:A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一,故A正确.B.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,故B错误.C.玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的,故C正确.D.根据电子束通过铝箔后的衍射图样,说明电子具有波动性,故D错误.故选:AC【点评】该题考查3﹣5中一些不同的知识点,熟练掌握物理规律的来龙去脉是掌握此类知识的前提.10.【分析】光是概率波;康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量;求出核反应过程中的质量亏损,然后由质能方程求出核反应释放的能量;汤姆逊通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测出了该粒子的比荷.【解答】解:A.康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量,故A错误.B.光子在空间各点出现的可能性的大小(概率),可以用波动的规律来描述,从这个意义上说光是一种波,故B正确.C.质子和中子结合成一个α粒子,需要两个质子和两个中子,质量亏损△m=2m1+2m2﹣m3,由质能方程可知,释放的能量△E=△mc2=(2m1+2m2﹣m3)c2,故C错误.D.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成,并测出了该粒子的比荷,故D正确.故选:BD.【点评】本题考查了轻核聚变、康普顿效应、阴极射线、能级等基础知识点,关键要熟悉教材,牢记这些基础知识点,对于物理学史,不能混淆.11.【分析】比结合能:原子核结合能对其中所有核子的平均值,亦即若把原子核全部拆成自由核子,平均对每个核子所要添加的能量.用于表示原子核结合松紧程度.结合能:两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量.自由原子结合为分子时放出的能量叫做化学结合能,分散的核子组成原子核时放出的能量叫做原子核结合能.【解答】解:A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量,故A正确;B.根据质能方程可知,自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,故B错误;C.比结合能的大小反映原子核的稳定程度,比结合能越大,原子核越稳定,故C正确;D.比结合能小的原子核结合或分解成比结合能大的原子核时释放核能,故D错误.故选:AC【点评】本题考查了结合能和比结合能的区别,注意两个概念的联系和应用是关键.12.【分析】当甲球追上乙球时发生碰撞,遵守动量守恒,符合实际运动情况,由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加列式求解.【解答】解:碰撞过程动量守恒,有:,P甲=5kg•m/s,P乙=9kg•m/s,=12kg•m/s,解得:=5kg•m/s,两球的动量方向都与原来方向相同,碰前:,解得:碰后:,解得:碰撞过程能量守恒:+解得:综合可知:≤,故A错误,BCD正确;故选:BCD【点评】对于碰撞过程要遵守三大规律:1、动量守恒定律;2、总动能不增加;3、符合物体的实际运动情况,即碰前后面物体速度大于前面物体速度,碰后如果速度方向相同,后面物体速度不大于前面物体速度.二、填空题(本题包含3个小题,共15分,把答案填在横线上)13.【分析】β衰变生成的是电子,α衰变生成的是α粒子;裂变是重核裂变成轻核,聚变是轻核生成重核.由此分析即可.【解答】解:根据质量数守恒和核电荷数守恒可知:A产生的是α粒子,故A为α衰变;聚变是轻核生成重核,属于聚变的是B;裂变是重核裂变成轻核,属于裂变的是C,核反应方程:N+He→O+H为α粒子轰击氮核的核反应,为人工核反应方程.故答案为:A,C,B【点评】本题考查常见的核反应方程与常见的核反应类型,难度不大,要知道衰变的生成物还有几个典型的核反应方程.14.【分析】轨道半径越大,能级越高,能量越大.当吸收的能量等于氢原子基态能量时,电子发生电离,根据能量守恒求出电子电离后的动能.【解答】解:根据玻尔理论可知,氢原子中的电子离原子核越近,氢原子的能量越小;氢原子中的电子从离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道,会放出能量.氢原子的基态能量为E1(E1<0),则发生电离,基态氢原子的电离能为﹣E1.根据能量守恒得:E1+hν=E k,解得电离后电子的动能大小为:E k=E1+hν故答案为:越小,hν+E1【点评】考查电子跃迁时能量变化关系,关键知道能级间跃迁所满足的规律E m﹣E n=hv,及能量守恒定律的应用.15.【分析】(1)A与B相撞后,B的速度增大,A的速度减小,都做平抛运动,竖直高度相同,所以水平方向,B在A的前面;(2)小球离开水平槽后做平抛运动,它们下落的高度相同,在空中的运动时间相同,由于小球在水平方向上做匀速直线运动,小球运动时间相同,因此小球的水平位移与小球的初速度成正比,计算时可以用小球的水平位移表示小球的初速度;根据题目所给实验数据,求出实验的百分误差.【解答】解:(1)A与B相撞后,B的速度增大,A的速度减小,碰前碰后都做平抛运动,高度相同,落地时间相同,所以P点是没有碰时A球的落地点,N是碰后B的落地点,M 是碰后A的落地点;(2)系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误===≈2%;故答案为P;2.【点评】知道两球做平抛运动的运动时间相等,小球的水平位移与水平速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的水平速度,是解决本题的关键.三、计算题(本小题共4个小题,共47分,解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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)16.【分析】由机械能守恒定律可求得小球落地和反弹时的速度,再由动量定理可求得地面对小球的平均冲力F,最后由牛顿第三定律说明即可.【解答】解:小球自由下落过程中,由机械能守恒定律可知:mgh=mv12;解得:v1=m/s,同理,回弹过程的速度为5m/s,方向竖直向上,设向下为正,则对碰撞过程由动量定理可知:mgt﹣Ft=﹣mv′﹣mv代入数据解得:F=35N由牛顿第三定律小球对地面的平均作用力大小为35N,方向竖直向下答:小球与地面的碰撞过程中对地面的平均作用力为35N.【点评】本题考查动量定理的应用,在解题时要注意动量的矢量性,故应先设定正方向,难度适中.17.【分析】(1)C与A、B组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出C的初速度;(2)C滑上B后与A分离,C、B系统动量守恒,C在B上滑动过程,再结合能量守恒定律求解.【解答】解:(1)以A、B、C三个物块组成的系统为研究对象,当C在A、B上滑动时,A、B、C三个物块间存在相互作用,但在水平方向不存在其他外力作用,因此系统的动量守恒.由动量守恒定律有m C v0=m A v A+(m B+m C)v B解得:v0===10m/s(2)C滑上B后与A分离,C、B系统在水平方向动量守恒.C离开A时C的速度为v1,B与A的速度同为v A,以B、C为系统,由动量守恒定律有m C v1+m B v A=(m B+m C)v Bv1===5.5m/s对C在B上滑动过程,由能量转化与守恒定律有:﹣代值解得:L=5m答:(1)物块C的初速度v0的大小为10m/s;(2)物块C在木板B上滑行的距离为5m.【点评】本题主要考查了动量守恒定律、能量守恒定律的综合应用,要注意分析清楚C与A、B的运动过程,选择合适的系统,应用动量守恒定律即能量守恒定律即可正确解题.18.【分析】(1)小球上升到最高点时,小球与斜劈的速度相同,小球与斜劈作用时水平方向动量守恒,根据水平方向动量守恒和机械能守恒列式即可求解小球能上升的最大高度;(2)小球在斜劈上运动的整个过程中,斜劈都在加速,所以小球离开斜劈时斜劈的速度最大,根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式求斜劈的最大速度.【解答】解:(1)以m1、m2组成的系统为研究对象,当m1在m2上滑动时二者存在相互作用,但在水平方向上不受外力,因此系统在水平方向上动量守恒.设m1滑到最高点位置时,二者的速度为v,取水平向右为正方向,由动量守恒定律有:m1v0=(m1+m2)v得:v=对m1、m2组成的系统,由机械能守恒定律有:m1v02﹣(m1+m2)v2=m1gh解得:h=(2)设m1、m2分离时二者的速度分别为v1、v2,v2即为m2的最大速度,由动量守恒和机械能守恒有:m1v0=m1v1+m2v2m1v02=m1v12+m2v22.解得:v2=v0答:(1)小球能上升的最大高度是;(2)斜劈的最大速度是v0.【点评】本题主要考查了动量守恒定律和机械能守恒定律的直接应用,要知道小球上升到最高点时,小球与斜劈的速度相同,系统水平方向动量守恒,但总动量并不守恒.19.【分析】(1)AC碰撞过程动量守恒,由动量守恒定律可以求出C的质量;(2)12s末B离开墙壁,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒;当AC与B 速度相等时弹簧弹性势能最大;(3)在4s到8s的时间内,物体B不移动,故墙对物体B不做功;在4s到12s的时间内,对ABC系统运用动量定理列式求解墙壁对B的冲量.【解答】解:(1)取水平向右为正方向,由图知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒.m C v1=(m A+m C)v2。