黑龙江省鸡西市2016-2017学年高二物理下学期期中试题（含解析）.doc

20162017年度第二学期期中高二学年物理试题一、单项选择（每小题4分，共40分）1. 放在水平桌面上的物体质量为m，用一个f牛的水平推力推它t秒钟，物体始终不动，那在t秒内，推力对物体的冲量应为（ ）a. 0 b. mgt c. ft d. 无法计算【答案】c【解析】在t时间内，根据冲量定义式可知推力对物体的冲量i=ft，b正确2. 跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海棉垫上，这样做是为了（ ）a. 减小着地过程运动员所受的平均冲力b. 减小运动员的动量变化c. 减小运动员所受的冲量d. 减小着地过程的作用时间【答案】a【解析】跳高运动员在落地的过程中，动量变化一定由动量定理可知，运动员受到的冲量i一定；跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t，由i=ft可知，延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力f，故a正确3. 质量为2kg的物体做变速直线运动，它的速度时间图像如图所示，则该物体在20s内所受合外力的功和冲量的大小分别是（ ）a. 50j，20ns b. 25j，40nsc. 0j，20ns d. 0j，0ns【答案】c【解析】在20s内，物体的初速度为5m/s，末速度为5m/s，根据动能定理可知，合外力做功为零；物体的初速度为5m/s，末速度为-5m/s，根据动量定理得，c正确4. 装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为，则火炮后退的速度大小为（）a. b. c. d. 【答案】d【解析】试题分析：火炮发射炮弹的过程中水平方向动量守恒，根据动量守恒定律列式即可求解.5. 如图所示，两个小球a、b在光滑的水平地面上相向运动，它们的质量分别为ma=2kg，mb=1kg，速度分别为va=3 m/s（设向右为正方向），vb=3m/s.则它们发生正碰后，速度的可能值分别为( )a. +4 m/s和-5 m/s b. 均为+1 m/sc. +2 m/s和-1 m/s d. -2 m/s和+5 m/s【答案】b【解析】试题分析：两球碰撞过程系统动量守恒，碰撞过程中系统机械能不可能增加，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能以a的初速度方向为正方向，碰前系统总动量为：，碰前总动能为：如果碰后速度分别为+4 m/s和-5 m/s，碰后总动量为：p=24-15kgm/s=3kgm/s，碰后总动能为，违背能量守恒，a错误；如果碰后速度均为+1 m/s，碰后总动量为：p=21+11kgm/s=3kgm/s，动量守恒，碰后总动能为，动能不增加，b正确；如果碰后速度分别为+2 m/s和-1 m/s，即a球的速度方向向右，b球的速度方向向左，违背实际运动规律，c错误；如果碰后的速度分别为-2m/s和+5m/s，碰后总动量为，动量守恒，碰后总动能为，违背了能量守恒，d错误6. 在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图所示.这时( )a. 锌板带负电,指针带正电b. 锌板带负电,指针带负电c. 锌板带正电,指针带正电d. 锌板带正电,指针带负电【答案】c【解析】锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电故b正确7. 用中子轰击氧原子核的核反应方程式为，对式中x、a、b判断正确的是（ ）a. x代表正电子，a17，b1b. x代表电子，a17，b1c. x代表中子，a17，b1d. x代表质子，a17，b1【答案】a【解析】根据电荷数守恒，知b=1，则x代表正电子根据质量数守恒，a=17，a正确8. 下列说法不正确的是（ ）a. 密立根通过对阴极射线研究发现了电子b. 卢瑟福通过a粒子散射实验的研究发现了原子的核式结构；c. 普朗克在研究黑体辐射问题提出了能量子假说；d. 玻尔的理论假设之一是原子能量的量子化；【答案】a【解析】试题分析：了解各物理学家在物理学史上所作出的贡献，知道原子物理发展历程汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，而密立根测出了电子电量，a错误；卢瑟福通过a粒子散射实验的研究发现了原子的核式结构，b正确；普朗克在研究黑体辐射问题提出了能量子假说，认为能量是一份份的，c正确；玻尔的理论假设之一包括：轨道半径的量子化和原子能量的量子化，d正确9. 大量的氢原子从n=4能级轨道向低能级轨道跃迁所辐射的光子的频率最多有几种（ ）a. 8 b. 6 c. 3 d. 1【答案】b【解析】根据知，大量的氢原子从n=4能级轨道向低能级轨道跃迁所辐射的光子的频率最多有6种，b正确10. 由爱斯坦光电效应方程可以画出光电子的最大初动能和入射光的频率的关系，如图所示，以下说法错误的是（ ）a. 0表示极限频率b. p的绝对值等于逸出功c. 图线表明最大初动能与入射光频率成正比d. 直线的斜率表示普朗克常量h的大小【答案】c【解析】根据光电效应方程得，与图象比较可知，横轴截距为金属的极限频率，即表示极限频率，a正确；横轴截距与普朗克常量的乘积等于p，其绝对值表示金属的逸出功，b正确；图象表明ekm与成一次函数关系，不是成正比，c错误；由上面的分析可知ekm与成一次函数关系，知图线的斜率等于普朗克常量，即为k=h，d正确二、不定项选择（每小题4分，共16分）11. 质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移-时间图像如图所示，由图有以下说法，其中正确的是（ ）a. 质量m1等于质量m2；b. 碰撞后两物体一起做匀速直线运动；c. 碰撞前两物体动量相同；d. 碰撞前两物体动量大小相等、方向相反，【答案】ad【解析】试题分析：位移时间图象的斜率等于速度，由斜率求出碰撞前后两个物体的速度，由图看出，碰后两个物体速度均为零，根据动量守恒定律分析碰撞前两物体动量有关系位移时间图象的斜率等于速度，由斜率可知，碰撞前两物体速度大小相等，方向相反，则有；由数学知识得知，碰撞后两个物体的速度为零，根据动量守恒有，得得，故a正确b错误；由，说明碰撞前两物体动量大小相等、方向相反，由于动量是矢量，所以碰撞前两物体动量不相同，c错误d正确12. 太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：21h+31h42he+x.若已知21h的质量为m1，31h的质量为m2，42he的质量为m3，x的质量为m4，则下列说法中正确的是：a. 21h和31h在常温下就能够发生聚变b. x是中子c. 这个反应释放的核能为e=(m1+m2-m3-m4)c2d. 我国大亚湾核电站就是利用轻核的聚变释放的能量来发电的【答案】bc13. 对光的认识，以下说法正确的是（ ）a. 康普顿效应说明了光具有粒子性b. 光子的能量越大波动性越明显c. 光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了d. 光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显【答案】ad【解析】试题分析：光具有波粒二象性，即同时存在波动性和粒子性，频率越大，波长越短时，粒子性越明显；频率越小，波长越长时，波动性越明显；光在发生衍射和干涉时，光的波动性表现明显，与物质作用时，光的粒子性表现明显康普顿效应和光电效应都说明光具有粒子性，a正确；光子的能量，能量越大，则光的频率越大，波长越短，光的粒子性越明显，b错误；光具有波粒二象性，光表现出波动性时，只是粒子性不明显，并不是就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，只是波动性不明显，也并不是就不具有波动性了，c错误；光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，比如光在传播过程发生衍射和干涉时，波动性表现明显在另外某种场合下，与物质作用时，例如光电效应和康普顿效应时，光的粒子性表现明显，d正确；14. 一块含铀的矿石质量为m，其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为t，那么下列说法中正确的有（ ）a. 把矿石打碎磨成粉铀元素会衰变得快些；b. 不管如何密封都不能减缓铀元素衰变；c. 经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了；d. 经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核还有m/4没有衰变；【答案】bd【解析】铀元素衰变快慢与物理、化学因素，a错误；铀元素衰变快慢与外界因素无关，b正确；总质量m、衰变质量m1、衰变时间，半衰期之间关系为，n为半衰期次数，即，为半衰期，t为衰变时间，经过2t剩余u为，发生衰变的为，经过时间2t后该矿石的质量为，c错误d正确三、实验题（每空2分，共14分）15. 某同学用下图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次 若a球质量为m1，半径为r1；b球质量为m2，半径为r2，则_am1m2 r1=r2 bm1m2 r1r2 dm1m2 r1r2完成本实验，下列说法正确的是_a斜槽轨道必须光滑以减少误差 b斜槽轨道末端的切线必须水平c入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下d本实验应记录小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t设a球的质量为m1，b球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用装置图中的字母表示)_。若测得各落点痕迹到o点的距离：oa=2.68cm，ob=8.62cm，oc=11.50cm，并知a、b两球的质量比为2：1，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）。【答案】 (1). a (2). bc (3). m1ob=m1oa+m2oc (4). 2【解析】试题分析：明确实验原理，从而确定实验中应注意事项；根据实验原理确定实验中如何减小实验误差；知道小球离开轨道后做平抛运动，轨道末端切线应水平，并且每次让小球从同一位置滑下；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；从而确定实验中应验证的表达式；根据题目所给实验数据，求出实验的百分误差两球要发生对心碰撞，故两球的半径应相同； 同时为了防止a球反弹，a球的质量要大于b球，a正确小球离开轨道后做平抛运动，只要保证入射球离开轨道的初始相等即可，斜槽轨道不需要光滑，a错误；为保证小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端的切线必须水平，故b正确；为保证小球速度相等，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，c正确；本实验中由于平抛中高度相同，故下落时间相同，所以可以用水平位移代替水平速度，因此不需要求出平抛运动的时间，d错误；小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，两球碰撞过程动量守恒，以入射球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，两边同时乘以运动时间t得，则，a、b两球的质量比为2：1，设b球质量为m，a球质量为2m；系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p的百分误差16. 在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请图中各射线的名称：1射线是：_，2射线是：_，3射线是：_。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】三种射线在匀强磁场中向上运动时，射线带正电荷，可以判断它将向右偏转，即图中的3射线是射线；射线带负电荷，可以判断它将向左偏转，即图中的1射线是射线；射线不带电，不偏转，即图中的2射线是射线；四、计算题17. 如图甲所示，质量m=4kg的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数=0.1从t=0时刻起，物体受到一个水平力f的作用而开始运动，f随时间t变化的规律如图乙所示，6s后撤去拉力f（取g=10m/s2）求：（1）第4s末物体的速度；（2）撤去拉力f后，再过多长时间物块停止运动【答案】（1）6m/s（2）6s【解析】物体受到的摩擦力；（1）物体在04s内受到的合外力，所以，加速度；那么，第4s末物体的速度；（2）在4s6s，物体受到的合外力，故物体做匀速运动；撤去拉力f时，物体的速度为6m/s；撤去拉力后，物体受到的合外力就是摩擦力，物体在摩擦力的作用下做匀减速运动，加速度大小；所以，撤去拉力f后，物体还会运动时间；18. 如图所示，a、b位于光滑水平面上，质量分别为3 kg、2kg，现使滑块a以5m/s的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块b发生碰撞求二者在发生碰撞的过程中弹簧的最大弹性势能 【答案】15j【解析】试题分析：当a、b的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，结合动量守恒求出a、b的共同的速度，结合能量守恒求出弹簧的最大弹性势能a、b的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，对a、b和弹簧组成的系统研究，动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律得，解得，根据能量守恒得，弹簧的最大弹性势能为：19. 甲乙两船自身质量为120 kg，都静止在静水中，当一个质量为30 kg的小孩以相对于地面6 m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小v甲，v乙各多大？【答案】v甲=1.2 m/s，v乙=1.5m/s【解析】小孩与甲船组成的系统动量守恒，以小孩的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，解得；小孩与乙船组成的系统动量守恒，以小孩的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得，解得；20. 如图所示，一个半径r=1.25m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端切线是水平的，轨道下端距地面高度h=0.80m。在圆弧轨道的最下端放置一个质量mb=0.40kg的小物块b（可视为质点）。另一质量ma=0.20kg的小物块a（也视为质点）由圆弧轨道顶端从静止开始释放，运动到轨道最低点时，和物块b发生碰撞，碰后物块b水平飞出，其落到水平地面时的水平位移s=0.8m。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物块a滑到圆弧轨道下端时的速度大小；（2）物块b离开圆弧轨道最低点时的速度大小；（3）物块a与物块b碰撞过程中，a、b所组成的系统损失的机械能。【答案】（1）5 m/s（2）2 m/s（3）0.06j【解析】试题分析：（1）只有重力做功，根据机械能守恒定律列式求解；（2）滑块b做平抛运动，根据平抛运动的位移公式求解；（3）两个滑块碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律列式求解出物块b的初速度，然后用碰撞前的总动能减去碰撞后的总动能