【物理】宁夏银川市长庆高级中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】宁夏银川市长庆高级中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

高二物理期中考试试题 第一卷（选择题共58分）‎ 一．单项选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）‎ ‎1.利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是( )‎ A. 金属表面的一个电子只能吸收一个光子 B. 电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子 C. 金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出 D. 无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】光子说认为光是一份一份的，不连续的；金属表面的电子只能吸收一份能使它逃逸出金属表面的光子的能量，不可以累加，故选项A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎2.用黄光照射某金属时不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是（　　）‎ A. 延长黄光的照射时间 B. 增大黄光的照射强度 C. 换用波长较大的光照射 D. 换用紫外线照射 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的照射时间、光照强度无关，所以AB错误；‎ C．波长越大，则频率越小，则换用波长较大的光照射也不能发生光电效应，选项C错误；‎ D．紫外线的频率比黄光的大，换用紫外线照射能使该金属产生光电效应，所以D正确。 故选D。‎ ‎3.说明光具有粒子性的现象是（　　）‎ A. 光电效应 B. 光的干涉 ‎ C. 光的衍射 D. 光的色散 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】光的干涉、衍射说明光具有波动性；光的色散不能说明光的本性是波，也不能说明光的粒子性；光电效应说明光具有粒子性，故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎4.根据玻尔模型，原子中电子绕核运转的半径（　　）‎ A. 可以取任意值 B. 可以在某一范围内取任意值 C. 可以取一系列不连续的任意值 D. 是一系列不连续的特定值 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据玻尔模型，原子中电子绕核运转的半径是量子化的，是一系列不连续的特定值。‎ 故选D。‎ ‎5.卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验结果是越靠近原子核的偏转角度越大，ACD错误、B正确．故选B．‎ ‎6.下列能揭示原子具有核式结构的实验是(　　)‎ A. 光电效应实验 B. 伦琴射线的发现 C. α粒子散射实验 D. 氢原子光谱发现 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】能揭示原子具有核式结构的实验是粒子散射实验，故C正确，ABD错误。‎ ‎7.用粒子轰击铝核（），产生磷核（）和X粒子，磷核（）具有放射性，它衰变后变成硅核（）和Y粒子，则X粒子和Y粒子分别是（　　）‎ A. 质子，电子 B. 质子，正电子 ‎ C. 中子，正电子 D. 中子，电子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据质量数和电荷数守恒可知：X的质量数27+4-30=1，电荷数13+2-15=0，所以X的质子数为0，质量数为1，是中子；Y的质量数30-30=0，电荷数15-14=1，所以Y的质子数为1，质量数为0，是正电子。 故选C。‎ ‎8.太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的热核聚变反应形成的，其核反应方程是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】聚变反应是质量较轻的核聚变生成质量较大的核，由题目知A是热核聚变反应；B是原子核的人工转变方程；C是重核裂变方程；D是衰变方程。 故选A。‎ ‎9.原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应总的效果可以表示为6→k+d+2 +43.15MeV由平衡条件可知（   ）‎ A. k=1，d=4                  B. k=2，d=2                    C. k=1，d=6                  D. k=2，d=3‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】在核反应的过程由质量数守恒可得6×2=4k+d+2×1 ①，根据核电荷数守恒可得6×1═2k+d②，联立①②两式解得 k=2，d=2．故选B．‎ ‎【点睛】核反应方程遵循四个守恒：质量数守恒、电荷数守恒、能量守恒、动量守恒．‎ ‎10.关于动量说法中，正确的是：（ ）‎ A. 物体的动量改变了，其速度大小一定改变 B. 物体的动量改变了，其速度方向一定改变 C. 物体运动速度的大小不变，其动量一定不变 D. 物体的运动状态改变，其动量改变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 动量是矢量，动量方向的改变也是动量改变，如匀速圆周运动，速度大小不变，故A错误；物体的动量改变，可能是大小的改变，也可能是速度方向改变，无论是速度大小还是方向变化，都是速度发生变化，B正确；动量是矢量，动量方向的改变也是动量改变，如匀速圆周运动中动量的大小不变，但方向时刻改变，故C错误；物体的运动状态改变，说明速度改变，故其动量mv一定改变，可能是方向的改变，也可能是大小的改变，还有可能是大小和方向同时改变，D正确．‎ ‎11.玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中(　　)‎ A. 玻璃杯的动量较大 B. 玻璃杯受到的冲量较大 C. 玻璃杯的动量变化较大 D. 玻璃杯的动量变化较快 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大；使玻璃杯易碎；故D正确．‎ ‎12.两个相向运动的物体碰撞后都静止，这说明两物体原来的( )．‎ A. 速度大小相等 B. 质量大小相等 C. 动量大小相等 D. 动量相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，故碰前两个球的动量大小相等，方向相反，ABD错误，C正确。‎ ‎13. 如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，A、B两人分别站在车的两端．当两人同时相向运动时（　　）‎ A. 若小车不动，两人速率一定相等 B. 若小车向左运动，A的动量一定比B的小 C. 若小车向左运动，A的动量一定比B的大 D. 若小车向右运动，A的动量一定比B的大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：AB两人及小车组成的系统受合外力为零，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：‎ mAvA+mBvB+m车v车=0，若小车不动，则mAvA+mBvB=0，由于不知道AB质量的关系，所以两人速率不一定相等，故A错误；若小车向左运动，则AB的动量和必须向右，而A向右运动，B向左运动，所以A的动量一定比B的大，故B错误，C正确；若小车向右运动，则AB的动量和必须向左，而A向右运动，B向左运动，所以A的动量一定比B的小，故D错误．故选C 考点：动量守恒定律．‎ ‎14.如图所示，在光滑水平面上，有A、B两个小球沿同一直线向右运动，若取向右为正方向，两球的动量分别是pA＝‎5.0 kg·m/s，pB＝‎7.0 kg·m/s.已知二者发生正碰，则碰后两球动量的增量ΔpA和ΔpB可能是(　　)‎ A. ΔpA＝－‎3.0 kg·m/s；ΔpB＝‎3.0 kg·m/s B. ΔpA＝‎3.0 kg·m/s；ΔpB＝‎3.0 kg·m/s C. ΔpA＝‎3.0 kg·m/s；ΔpB＝－‎3.0 kg·m/s D. ΔpA＝－‎10 kg·m/s；ΔpB＝‎10 kg·m/s ‎【答案】A ‎【解析】‎ 根据碰撞过程动量守恒定律，如果△pA=‎-3kg•m/s、△pB=‎3kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=‎2kg•m/s、p′B=‎10kg•m/s，根据碰撞过程总动能可能不增加，是可能发生的，故A正确．两球碰撞过程，系统的动量守恒，两球动量变化量应大小相等，方向相反，若△PA=‎3kg•m/s，△PB=‎‎-3kg ‎•m/s，违反了动量守恒定律，不可能，故B错误．根据碰撞过程动量守恒定律，如果△pA=‎3kg•m/s、△pB=‎-3kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=‎8kg•m/s、p′B=‎4kg•m/s，由题，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，与实际运动不符，故C错误．如果△pA=‎-10kg•m/s、△pB=‎10kg•m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A=‎-5kg•m/s、p′B=‎17kg•m/s，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，不可能．故D错误．故选A．‎ 点睛：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的。）‎ ‎15.关于光的波粒二象性的叙述中正确的是（ ）‎ A. 光有波动性，又有粒子性，这是相互矛盾、不统一的 B. 任何光现象都能明显地显示波动性与粒子性 C. 大量光子产生的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性 D. 频率较低的光子往往显示波动性，频率较高的光子往往显示粒子性 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著．故A错误；‎ BC．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性高频光波长短光的粒子性显著，低频光波长长光的波动性显著，B错误C正确；‎ D．光的频率越低，波长越长，越容易衍射，其波动性越明显；频率越高，波长越短，越不容易衍射，其粒子性越显著，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎16.如图所示，一群处于基态的氢原子吸收某种光子后，向外辐射ν1、ν2、ν3三种频率的光子，且ν1>ν2>ν3，则 A. 被氢原子吸收的光子的能量为hν1 B. 被氢原子吸收的光子的能量为hν2‎ C. ν1=ν2+ν3 D. hν1=hν2+hν3‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．处于激发态的氢原子并不稳定，能够自发向低能级跃迁并发射光子，其发射光子的种类 解得：n=3，可知处于基态的氢原子吸收某种光子后，跃迁到n=3的激发态．根据玻尔理论可知，被氢原子吸收的光子的能量为，A正确B错误；‎ CD．根据玻尔理论得知，氢原子从n=3直接跃迁到基态时辐射的能量为，从n=3的激发态跃迁到n=2的激发态辐射的能量为，从n=2的激发态跃迁到基态辐射的能量为，根据能级关系可知：，则得 则得 故CD正确。‎ 故选ACD。‎ ‎17.关于核反应类型，下列表述正确的有（　　）‎ A. 是衰变 B. 是衰变 C. 是聚变 D. 是裂变 ‎【答案】AC ‎【解析】A．是衰变方程，选项A正确；‎ B．是原子核的人工转变方程，选项B错误；‎ C．是轻核聚变方程，选项C正确；‎ D．是β衰变方程，选项D错误。故选AC。‎ ‎18.关于物体的动量和冲量，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大 B. 物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变 C. 物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向 D. 物体所受的合外力越大，它的动量变化越快 ‎【答案】BCD ‎【解析】A．根据动量定理，物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化也越大，选项A错误；‎ B．根据动量定理，物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定要改变，选项B正确；‎ C．根据动量定理，物体的动量增量的方向，就是它所受合外力的冲量的方向，选项C正确；‎ D．根据动量定理，，则物体所受的合外力越大，它的动量变化越快，选项D正确。‎ 故选BCD。‎ 第二卷（非选择题　共42分）‎ 三、填空题（本题共4小题，每小题4分，共16分）‎ ‎19.若元素A的半衰期为4天，元素B的半衰期为5天，相同质量的A和B，经过20天后，剩下的质量之比mA：mB=___________。‎ ‎【答案】1:2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．根据可知，经过20天后元素A经过了5个半衰期，元素B经过了4个半衰期，则剩下的质量之比 ‎20.一个质量m=‎1.0kg的物体，放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，当物体受到一个F＝10N，与水平面成30°角斜向下的推力的作用时，在10s内推力的冲量大小为_________N·s。‎ ‎【答案】100‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．10s内推力的冲量大小为p=Ft=10×10=100N•s.‎ ‎21.在光滑水平桌面上停放着A、B小车，其质量mA＝2mB ‎，两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧，当烧断细线弹簧弹开时，A车的动量变化量和B车的动量变化量大小之比为______。‎ ‎【答案】1:1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．桌面光滑，两车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得pA-pB=0‎ 动量变化量大小之比 ‎22.质量是‎10g的子弹，以‎300m/s的速度射向质量是‎400g，静止在光滑水平桌面上的木块，子弹穿过木块后的速度为‎100m/s，这时木块的速度是_______m/s。‎ ‎【答案】5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]．子弹把木块打穿，根据动量守恒定律有mv0=mv1+Mv2‎ 代入数据解得木块的速度大小为 四、计算题（本题共3小题，共26分）‎ ‎23.如图所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55 eV的光子.‎ ‎（1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?‎ ‎（2）请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。‎ ‎.‎ ‎【答案】（1）12.75eV ；（2） ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足 hν=En－E2=2.55 eV En=hν＋E2=－0.85 eV 所以 n=4‎ 基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供：‎ ΔE＝E4－E1＝12.75 eV ‎（2）跃迁图见下图 ‎24.如图所示，质量为‎1 kg的钢球从‎5 m 高处自由下落，又反弹到离地面‎3.2 m高处，若钢球和地面之间的作用时间为0.1 s，求钢球对地面的平均作用力大小．(g取‎10 m/s2)‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 试题分析：由动能定理可以求出小球落地与反弹时速度，然后由动量定理求出小球对地面的冲击力．‎ 钢球落到地面时的速度大小为 ‎ 反弹时向上运动的速度大小为 ‎ 分析钢球和地面的作用过程，取向上为正方向，因此有v0的方向为负方向，vt 的方向为正方向，再根据动量定理得(FN－mg)t＝mvt－(－mv0)， ‎ 代入数据解得FN＝190 N， ‎ 由牛顿第三定律知钢球对地面的平均作用力大小为190 N．‎ 点晴：熟练应用动能定理与动量定理可以正确解题，应用动量定理解题时，要注意正方向的选取．‎ ‎25.如图所示，高为h＝‎10m的平台上，放一质量为M＝‎9.9kg的木块，它与平台边缘的距离为L＝‎1m，今有一质量m＝‎0.1kg的子弹，以水平向右的速度v0射入木块(时间极短)，并留在木块中，木块向右滑行并冲出平台，最后落在离平台边缘水平距离x＝m处，已知木块与平台间的动摩擦因数为μ＝，g＝‎10m/s2。求：‎ ‎（1）木块离开平台边缘时的速度大小；‎ ‎（2）子弹射入木块的初速度v0大小；‎ ‎【答案】（1）‎4m/s；（2）‎500m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设木块从离开平台到落地的时间为t，则有 h＝‎ 得 又设木块离开平台时速度为v，由已知可得 x＝vt 即 所以木块离开平台边缘时的速度为‎4m/s.‎ ‎（2）设子弹射入木块后的共同速度为v1，根据动能定理有 ‎－μ(M＋m)gL＝ (m＋M)v2－(M＋m)‎ 得 m/s＝‎5m/s 子弹射入木块，由于相互作用时间很短，对子弹和木块组成的系统动量守恒，则由动量守恒定律可得 mv0＝(M＋m)v1‎ v0＝‎500m/s 即子弹射入木块的初速度为‎500m/s.‎