甘肃省天水市实验中学2019-2020学年高二下学期期末考试物理试题

20192020学年第二学期期末考试试卷高二物理【选修34】【选修35】第I卷<选择题，共48分>一、选择题（18为单选题，每题只有一个正确的选项，912为多选题，每题至少有两个选项，选全得4分，选不全得2分，选错不得分，总计48分）。1.在核反应方程中，X表示的是A.质子 B.中子 C.电子 D.α粒子【答案】A【解析】设X为：，根据核反应的质量数守恒：，则：电荷数守恒：，则，即X为：为质子，故选项A正确，BCD错误．点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X的种类．2.电离能力最弱穿透能力最强粒子是（）A.质子 B.粒子 C.β粒子 D.粒子【答案】D【解析】【详解】ABCD.电离能力最弱穿透能力最强的粒子是粒子,ABC错误，D正确；故选D。3.某物体在水平桌面上，受到一个推力F的作用t秒钟物体没有移动，则F的冲量为（）A.0 B.Ft C.mgt D.无法计算【答案】B【解析】根据冲量的定义式可知F的冲量为，B正确．4.人从高处跳到低处时，一般都是让脚尖先着地，下列解释正确的是（）A.减小冲量B.使动量的变化量变的更小C.延长人与地面的作用时间，从而减小冲力D.增大人对地面的压强，起到安全作用。【答案】C【解析】【详解】人从高处跳到低处时，速度是一定的，即动量的变化是一定的，一般都是让脚尖先着地，是为了增大与地面的接触时间，根据可知，可以减小地面对人的冲力，从而减小人对地面的压强，故C正确，ABD错误。故选C。5.下列各种波是概率波的是（）A.声波 B.无线电波 C.光波 D.水波【答案】BC【解析】【详解】AD.声波和水波是机械波，不是概率波，AD错误；B．根据黑体辐射理论，能量子具有波粒二象性，电磁波中的无线电波是一种能量波，即是概率波，B正确；C．光具有波粒二象性，光为概率波，C正确。故选BC。6.经过m次α衰变和n次β衰变，变成，则（）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】【详解】原子核每发生一次α衰变，质量数减小4，电荷数减小2；每发生一次β衰变，质量数不变，电荷数加1，故可列出方程解得，故选B。7.下列叙述中符合物理学史的是（）A.贝克勒尔提出了光电效应方程B.卢瑟福通过对天然放射的研究，发现了放射性元素C.汤姆逊发现了电子，并首先提出了原子的核式结构模型D.密立根用油滴实验测量出了电子的电荷量【答案】D【解析】【详解】A．爱因斯坦提出了光电效应方程，故A错误；B．贝克勒尔通过对天然放射的研究，发现了放射性元素，故B错误；C．汤姆逊发现了电子，卢瑟福首先提出了原子的核式结构模型，故C错误；D．密立根用油滴实验测量出了电子的电荷量，故D正确。故选D。8.氢原子从能量为的较高激发态跃迁到能量为的较低激发态，设真空中的光速为c，则以下判断正确的是（）A.吸收光子的波长为 B.辐射光子的波长为C.吸收光子的波长为 D.辐射光子的波长为【答案】B【解析】【详解】氢原子从能量为的较高激发态跃迁到能量为的较低激发态，释放光子，根据解得：故选B。9.波粒二象性是微观粒子的基本特征，以下说法正确的是（）A.黑体辐射的实验规律可以用光的波动性解释B.动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波长比电子的德布罗意波长短C.光子和电子都具有波粒二象性D.强度较大的绿光照射金属时能产生光电子，改用强度较小的绿光照射时不能产生【答案】BC【解析】【详解】A．黑体辐射的实验规律不能用光的波动性解释，可以用光的粒子性来解释，普朗克借助于能量量子假说完美解释了黑体辐射规律，破除了能量连续变化的传统观点，故A错误；B．由可知，动能相等的质子和电子，质子的质量大，所以质子的动量大，又根据可知，动量越大，德布罗意波长越短，所以质子的德布罗意波长比电子的德布罗意波长短，故B正确；C．光和实物粒子都具有波粒两象性，则光子和电子都具有波粒二象性，故C正确；D．产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，所以强度较大的绿光照射金属时能产生光电子，改用强度较小的绿光照射也能产生光电子，故D错误。故选BC。10.三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）．分别用这三束光照射同一种金属．已知用光束2照射时，恰能产生光电子．下列说法正确的是（）A.用光束1照射时，不能产生光电子B.用光束3照射时，不能产生光电子C.用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多D.用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大【答案】AC【解析】【详解】A、B、依据波长与频率的关系：，因λ1＞λ2＞λ3，那么γ1＜γ2＜γ3；由于用光束2照射时，恰能产生光电子，因此用光束1照射时，不能产生光电子，而光束3照射时，一定能产生光电子；故A正确，B错误．C、D、用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多，而由光电效应方程：Ekm=hγW，可知，光电子的最大初动能与光的强弱无关；故C正确，D错误．故选AC．【点睛】考查波长与频率的关系式，掌握光电效应现象发生条件，理解光电效应方程的内容．11.质量为3kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由2m/s变成6m/s，那么在此过程中，动量变化的大小可能是（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【详解】若两速度方向相同，则动量的变化为若两速度方向相反，以末速度方向为正方向，则动量变化为故选BD。12.下图为氢原子的能级图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时（）A.能辐射出6种不同频率的光子B.能辐射出4种不同频率的光子C.由n=4跃迁到n=1时辐射出的光子的频率最小D.由n=4跃迁到n=2时辐射出的光子可使逸出功为2.25eV的金属钾发生光电效应【答案】AD【解析】【详解】ABC．从n=4能级向下跃迁能放出6种不同频率的光子，其中从n=4直接跃迁到n=1放出光子的能量最大为，频率最大，故A正确；B、C错误；D．从n=4直接跃迁到n=2放出光子的能量为，该光子的能量大于金属钾的逸出功，所以能使钾发生光电效应，故D正确。故选AD。第Ⅱ卷<非选择题，共52分>二、填空题(共3小题，每空2分，共20分)13.某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。(1)需要的测量仪器或工具有________________；A．秒表B．天平C．刻度尺D．圆规(2)必须要求的条件是_________________；A．斜槽轨道末端的切线必须水平B．斜槽轨道必须是光滑的C．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D．A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则，(3)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）_____________；A．B．C．D．(4)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比____________。【答案】(1).BC(2).AC(3).C(4).4:1【解析】【详解】(1)[1]P为碰前入射小球落点的位置，E为碰后入射小球的位置，F为碰后被碰小球的位置，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞前入射小球的速度，碰撞后入射小球的速度：，碰撞后被碰小球的速度，若表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得实验需要测量小球的质量，物体的水平位移，因此需要的用天平测小球质量，用刻度尺测小球的水平位移，故选BC。(2)[2]A.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A正确；B.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速度相等即可，斜槽轨道不需要光滑，故B错误；C.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，故C正确；D.A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则为了发生对心碰撞，且防止入射球反弹，入射球质量大于被碰球质量，，，故D错误。故选AC。(3)[3]根据以上分析可知，验证的方程为故选C。(4)[4]由图示可知：A球单独释放时的水平位移为OP=25.50cm，与B球碰后，A球的水平位移为OE=15.50cm，B球的水平位移为OF=40cm，如果碰撞过程动量守恒，则代入数据解得m1：m2=4：114.如图所示，将α、β和γ三束射线射入磁场中，图中A束射线是γ射线，B束射线是_________射线，C束射线是____________射线。（选填α、β或γ）【答案】(1).β(2).α【解析】【详解】[1][2]图中A束射线γ射线，根据左手定则可知，B束射线带负电，是β射线，C束射线带正电，是α射线。15.在下列描述的核过程的方程中，属于α衰变的是_______，属于β衰变的是_______，属于裂变的是_______，属于聚变的是_______．（填正确答案标号）A．B．C．D．E．F．【答案】(1).C(2).AB(3).E(4).F【解析】【详解】[1]．在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是，答案标号是C；[2]．属于衰变的是和，答案标号是AB；[3]．属于裂变的是，答案标号是E；[4]．属于聚变的是，答案标号是F．三、计算题(共4小题，16和17题各7分，18和19题各9分，共32分)16.在光滑的水平面上，物体a的质量为2m，物体b的质量为m，如图物体a以初速度水平向右运动，并与静止的物体b发生非弹性碰撞，a与b碰撞后粘在一起运动。求：(1)ab共同运动的速度？(2)由于碰撞系统增加的内能？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)a与b发生碰撞，动量守恒带入数据可得(2)a与b发生碰撞，系统增加的内能17.一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球作用时间为0.02s。求：(1)球棒对垒球的平均作用力大小？(2)球棒对垒球做的功？【答案】(1)630N；(2)126J【解析】【详解】(1)根据动量定理可得代入数据可得(2)根据动能定理可得18.铝的逸出功是3.0eV，现在用波长为300nm的光照射铝的表面有光电子逸出，其中普朗克常量，电子的电荷量为。求：(1)光电子的最大初动能？(2)金属铝的遏止电压？(3)铝的截止频率？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)频率金属的逸出功为根据爱因斯坦光电效应方程可得(2)遏止电压(3)由逸出功可得19.如图所示，竖直平面内四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑