江西省崇仁县第二中学高二物理下学期期中试题.doc

崇仁二中2015-2016高二下期中考试物理试卷一、单选题(本大题共8小题，共32.0分)1. 如图所示， r是光敏电阻，当它受到的光照时阻值变小，这时 a.灯泡 l变暗 b.光敏电阻 r上的电压增大 c.电压表v的读数变大 d.电容器 c的带电量增大 2.甲、乙两名滑冰运动员沿同一直线相向运动，速度大小分别为3 m/s和1 m/s，迎面碰撞后(正碰)甲、乙两人反向运动，速度大小均为2 m/s。则甲、乙两人质量之比为（ ） a.23b.25c.35 d.53 3.质量为m速度为 v的a球，跟质量为3m的静止b球发生正碰，碰后b球的速度可能是： a.1 v b.0.8 v c.0.6 v d.0.3 v 4.如图所示，光滑平面上有一辆质量为2m的小车，车上左右两端分别站着甲、乙两人，他们的质量都是m，开始两个人和车一起以速度v o向右匀速运动。某一时刻，站在车右端的乙先以相对地面向右的速度v跳离小车，然后站在车左端的甲以相对于地面向左的速度v跳离小车。两人都离开小车后，小车的速度将是( )a.v o b.2 v oc.大于v o，小于2 v od.大于2 v o 5.如图所示，光滑水平面上有大小相同的 a、 b两球在同一直线上运动。两球质量关系为 mb=2 ma，规定向右为正方向， a、 b两球的动量大小均为6 kgm/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后a球的动量增量为-4 kgm/s，则( ) a.左方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为25b.左方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为110c.右方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为25d.右方是a球，碰撞后a、b两球速度大小之比为1106.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么 a.从光照射金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加b.逸出的光电子的最大初动能将减小c.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少d.有可能不发生光电效应 7.如图为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光，下列说法正确的是( ) a.从n=3跃迁到n=2所发出的光频率最高b.从n=3跃迁到n=1所发出的光能量为10.2evc.此过程最多能放出6种光子d.此过程最多能放出3种光子 8.某原子的能级图如图甲所示, 、 、 为原子跃迁所发出的三种波长的光，乙图中谱线从左向右的波长依次增大的是( ) 二、多选题(本大题共4小题，共16.0分)9.如图为卢瑟福和他的同事们做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，关于观察到的现象，下列说法正确的是_ _ a相同时间内放在a位置时观察到屏上的闪光次数最多 b相同时间内放在b位置时观察到屏上的闪光次数只比放在a位置时稍微少些 c放在c、d位置时屏上观察不到闪光d.放在d位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 10.木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（） a.a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量守恒b.a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统的动量不守恒c.a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒d.a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒 11.）爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能e km与入射光频率的关系如图所示，其中 0为极限频率。从图中可以确定的是 。（填选项前的字母） a.逸出功与有关b.e km与入射光强度成正比c.当 0时，会逸出光电子d.图中直线的斜率与普朗克常量有关12.下列说法正确的是 a.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号b.电子秤所使用的测力装置是力传感器c.楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器d.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量三、实验题(本大题共2小题，13题每空2分，14题4分，共16.0分)13.“探究碰撞中的不变量”的实验中： (1)入射小球m 115g，原静止的被碰小球m 210g，由实验测得它们在碰撞前后的xt图象如图，可知入射小球碰撞后的m1 v1是_ kgm/s，入射小球碰撞前的m1v1是_ kgm/s，被碰撞后的m2v2是 _kgm/s , 由此得出结论 。 (2)实验装置如图所示，本实验中，实验必须要求的条件是 a.斜槽轨道必须是光滑的 b.斜槽轨道末端点的切线是水平的 c.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放 d.入射球与被碰球满足m am b，r ar b (3)图中m、p、n分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是 am aonm aopm bom bm aopm aonm bom cm aopm aomm bon dm aomm aopm bon 14.某同学用如图所示的（a）图装置来探究碰撞中的守恒量，图中pq是斜槽，qr为水平槽，（b）图是多次实验中某球落到位于水平地面记录纸上得到10个落点痕迹，有关该实验的一些说法，不正确的有 a入射球和被碰球必须是弹性好的，且要求两球的质量相等，大小相同b被碰球静止放在槽口，入射球必须每次从轨道的同一位置由静止释放c小球碰撞前后的速度不易测量，所以通过测小球“平抛运动的射程”间接地解决d图（b）可测出碰撞后某球的水平射程为58.5cm（或取58.2cm 58.8cm之间某值）四、计算题(共4小题，15、18题各8分，16、17题各10分，共36.0分)15.如图，在水平地面上有两物块甲和乙，它们的质量分别为2m、m，甲与地面间无摩擦，乙与地面间动摩擦因数为。现让甲物体以速度v 0向着静止的乙运动并发生正碰，试求： (1)甲与乙第一次碰撞过程中系统的最小动能； (2)若甲在乙刚停下来时恰好与乙发生第二次碰撞，则在第一次碰撞中系统损失了多少机械能？ 16.）长度为l=5m，质量为m b=2kg的平板车b上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量为m a=2kg的物体a，一颗质量为m 0=0.01 kg 的子弹以v 0=600m/s的水平初速度瞬间射穿a后，速度变为v=100 m/s。已知a、b之间的动摩擦因数不为零，a的大小可忽略，且最终a恰好没有掉离b.求： 物体a的最大速度v a； a、b间的动摩擦因数. 17.氢原子处于基态时，原子能量e 1=-13.6ev，已知电子电量e=1.610 -19c，电子质量m=0.9110 -30kg，普朗克常数h=6.6310 -34js (1)若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？ (2)若已知钠的极限频率为6.0010 14hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？ 18.如图所示，当电键s断开时，用光子能量为2.5ev的一束光照射阴极p，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60v时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60v时，电流表读数为零。 (1)求此时光电子的最大初动能的大小。 (2)求该阴极材料的逸出功。 崇仁二中2015-2016高二下期中考试物理试卷答案【答案】1.d2.c3.d4.b5.a6.c7.d8.d9.ad10.bc11.cd12.bd13.（1）0.007 5，0.015，0.0075, 碰撞中mv的矢量和是守恒量(碰撞过程中动量守恒) （2）bcd （3）c 14.a 15.(1) mv 0 2(2) mv 0 216.(1)2.5 m/s(2) 0.0312517.解：(1)要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为： 得 =8.2110 14hz， (2)由于钠的极限频率为6.0010 14hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为 ev=2.486 ev 一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差ee 0，所以在六条光谱线中有e 41、e 31、e 21、e 42四条谱线可使钠发生光电效应 答：(1)若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率8.2110 14hz的电磁波照射氢原子 (2)有4条谱线可使钠发生光电效应18.(1)0.6 ev(2)1.9 ev答案详细【解析】1.本题考查了闭合电路的欧姆定律、常见传感器的工作原理。当光照强度增大时，光敏电阻阻值减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律得知，总电流i增大，灯泡变亮，选项a错误；电流变大，电源内阻所占电压变大，路端电压u减小，所以则电压表的示数减小；而灯泡两段电压增大，所以光敏电阻r上的电压减小，选项b、c错误；灯泡两端电压，电容器两端电压增大，根据q=uc可知电容器c的带电量增大，选项d正确；故选d。2.试题分析：两人碰撞过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得： ，即： 解得： ，故c正确。 考点：考查了动量守恒定律 3.两球碰撞过程动量守恒，以a的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得： mv=（m+3m）v，解得：v=0.25v； 如果两球发生完全弹性碰撞，由，动量守恒定律得：mv=mva+3mvb由机械能守恒定律得：解得：vb=0.5v， 则碰撞后b的速度为：0.25vvb0.5v，故d正确。4.试题分析：两人和车所组成的系统动量守恒，初动量为4mv，方向向右。当甲、乙两人先后以对地相等的速度向两个方向跳离时，甲、乙两人的动量和为零，则有4mv=2mv 车，v 车=2v；，选项b正确。 考点：本题旨在考查动量守恒定律。 5.由质量关系、动量关系、动量增量关系判断球的位置。 由 mb=2 m a、 pb= pa知： va=2 vb。 对两球发生碰撞的情况进行讨论： (1) a球在左方，都向右运动。由动量守恒定律得： ,即 ,故 。 (2) a球在左方，且 a向右运动， b向左运动，由题意知 pa=2 kgm/s, pb=2 kgm/s, a、 b两球碰后继续相向运动是不可能的。 (3) b球在左方， a球在右方，则此种情况下 pa0。由以上分析知，只有一种情况成立。6.试题分析：根据光电效应的实验规律知，从光照射金属表面到光电子发射的时间间隔极短，这与光的强度无关，故a错误；实验规律还指出，逸出光电子的最大初动能与入射光频率有关，光电流与入射光强度成正比，由此知，b、d错误c正确，考点：考查了光电效应 7.解：a、能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，光子频率越大，这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光的频率最小，则波长最长故a错误； b、从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，hv=13.60-1.51ev=12.09ev故b错误； c、d、根据公式： 得，这群氢原子能发出三种频率不同的光故c错误，d正确 故选：d 8.试题分析：在跃迁时辐射的光子能量最小的是e 3-e 2，波长最长，所以，b的波长最长，a的较短，c的最短，选d。 考点：能级和能级跃迁。 9.试题分析：卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验时，得到以下结论：大部分粒子都能直接穿过金箔，个别的发生偏转，极少数发生大角度的偏转，故a、d正确，b、c错误 考点：考查了粒子散射实验 10.试题分析:当撤去外力f后，a尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零所以和b组成的系统的动量不守恒故a错、b正确；a离开墙壁后，系统所受的外力之和为0，所以a、b组成的系统的动量守恒故c正确、d错误。 考点：动量守恒定律 11.试题分析：金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小 ，故a错误根据爱因斯坦光电效应方程 ，可知光电子的最大初动能 与入射光的强度无关，但入射光越强，光电流越大，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变故b错误要有光电子逸出，则光电子的最大初动能 ，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即 时才会有光电子逸出故c正确根据爱因斯坦光电效应方程 ，可知： ，故d正确遏止电压的大小只由极限的频率决定，故e错误； 考点：考查了光电效应 12.试题分析：话筒是一种常用的传感器，其作用是将声信号转换为电信号，a错误；电子秤所使用的测力装置是力的传感器，b正确；楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中有光传感器和声传感器，c错误；光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，d正确。 考点：本题考查传感器。 13.试题分析：（1）由图所示图象可知，碰撞前球1的速度： 碰撞后，球的速度： 入射小球碰撞后的 入射小球碰撞前的 被碰撞后的 碰撞前系统总动量 碰后系统总动量 ， ，由此知：碰撞过程中动量守恒； （2） “验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故a错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故b正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故c正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求mamb，ra=rb，故d正确 （3）要验证动量守恒定律定律即： ，小球做平抛运动，根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同，上式可转换为： ，故需验证 ，因此abd错误，c正确 考点：“探究碰撞中的不变量”的实验 14.试题分析：为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，为发生对心碰撞，两球半径应相等，故a错误；为保证小球的速度相等，被碰球静止放在槽口，入射球必须每次从轨道的同一位置由静止释放，故b正确；小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，小球碰撞前后的速度不易测量，所以通过测小球“平抛运动的射程”间接地解决，故c正确；由图示刻度尺可知，图（b）可测出碰撞后某球的水平射程为64.7cm（64.2cm-65.2cm