【物理】河北省石家庄市元氏县第四中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

【物理】河北省石家庄市元氏县第四中学2019-2020学年高二下学期期中考试试题（解析版）

石家庄市元氏县第四中学2019-2020学年高二下学期 期中考试物理试题 第Ⅰ卷（选择题共60分）‎ 一．单选题（共6小题,每小题4分）‎ ‎1. 篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引．这样可以减小 A. 球对手的力的冲量 B. 球对手的力的大小 C. 球的动量变化量 D. 球的动能变化量 ‎【答案】B ‎【解析】球对手的力的冲量，不变，A错误；篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间顺势后引，增加了手与球间的相互作用力时间，根据可知，减小了球对手的力的大小，B正确；根据动量变化可知，动量变化量相同，C错误；球的动能变化量，相同，故D错误．‎ ‎2. 在光滑水平面上有静止的物体A和B.物体A的质量是B的2倍，两物体由中间用细绳束缚的、处于压缩状态的轻质弹簧相连.当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（ ）‎ A. A的速率是B的2倍 B. A的动量大小大于B的动量大小 C. A所受力的大小大于B所受力的大小 D. A、B组成系统的总动量为零 ‎【答案】D ‎【解析】AD．弹簧在恢复原长的过程中，两物体及弹簧组成的系统动量守恒，规定向左为正方向，则有m1v1+m2（-v2）=0，由于物体A的质量是B的2倍，故A的速率是B的，选项A错误，D正确；‎ B．A动量大小等于B的动量大小，故B错误 C．在恢复原长的过程中，弹簧对物体A和B的作用力大小相等， A所受力的大小等于B所受力的大小，故C错误.‎ ‎3. 下面关于冲量的说法正确的是（　　）‎ A. 只要力恒定，不管物体运动状态如何，其冲量就等于该力与时间的乘积 ‎ B. 当力与位移垂直时，该力的冲量一定为零 C. 物体静止时，其重力的冲量一定为零 ‎ D. 物体受到很大的力时，其冲量一定很大 ‎【答案】A ‎【解析】A．只要力恒定，不管物体运动状态如何，其冲量就等于该力与时间的乘积，A正确；B．因当力与位移垂直时，该力的功一定为零，但是冲量不为零，B错误；C．根据I=Ft可知，物体静止时，其重力的冲量不为零，C错误；D．根据I=Ft可知，物体受到很大的力时，但是若作用时间短，其冲量不一定很大，D错误。故选A ‎4. 质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v在时间t内　　‎ A. 地面对他的平均作用力为mg B. 地面对他的平均作用力为 C. 地面对他的平均作用力为 D. 地面对他的平均作用力为 ‎【答案】D ‎【解析】人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得 解得 故选D。‎ ‎5. 下列说法正确是（　　）‎ A. 能量守恒的碰撞是弹性碰撞 B. 弹性碰撞时机械能守恒 C. 正碰是弹性碰撞 D. 斜碰一定是非弹性碰撞 ‎【答案】B ‎【解析】AB．根据弹性碰撞的定义：在理想情况下，物体碰撞后，形变能够恢复，不发热、发声，没有动能损失，这种碰撞称为弹性碰撞（elastic ‎ collision），又称完全弹性碰撞。真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中，硬质木球或钢球发生碰撞时，动能的损失很小，可以忽略不计，通常也将它们的碰撞看成弹性碰撞。所以弹性碰撞是动能（机械能）守恒的碰撞，但能量守恒的过程机械能不一定守恒，故A错误，B正确； C．正碰亦称对心“碰撞”。物体在相互作用前后都沿着同一直线（即沿着两球球心连线）运动的碰撞。在碰撞时，相互作用力沿着最初运动所在的直线，因此，碰撞后仍将沿着这条直线运动。研究正碰时，可如上述沿两小球球心的联线作x轴。碰撞前后的速度就在x轴上，根据动量守恒定律则可判断两小球碰撞前后的总动能是否守恒，此类碰撞也可分为弹性碰撞和非弹性碰撞。故C错误； D．斜碰亦称“非对心碰撞”。两球在碰撞前的相对速度不沿两球球心连线的碰撞叫“斜碰”。碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。斜碰也遵循动量守恒定律，但情况较复杂，根据动量守恒定律则可判断两小球碰撞前后的总动能是否守恒，此类碰撞也可分为弹性碰撞和非弹性碰撞。故D错误。故选B。‎ ‎6. 如图所示，物块A静止在光滑水平面上，将小球B从物块顶端由静止释放，从小球开始沿物块的光滑弧面（弧面末端与水平面相切）下滑到离开的整个过程中，对小球和物块组成的系统，下列说法正确的是（　　）‎ A. 动量守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量不守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 ‎【答案】C ‎【解析】对于AB组成的系统，在B下滑的过程中，只有重力做功，则小球和物块组成的系统机械能守恒，AB组成的系统，竖直方向上外力之和不为零，则该系统动量不守恒，故选C。‎ 二．多选题（共6小题,每小题选对得6分,选不全得3分，有错选或不选为0分）‎ ‎7. 质量为m的小球A，沿光滑水平面以速度v0与质量为‎2m的静止小球B发生正碰．碰撞后，A球的动能变为原来的，那么小球B的速度可能是(　　)‎ A. v0 B. v‎0 ‎C. v0 D. v0‎ ‎【答案】AD ‎【解析】根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：，解得 v=±v0；碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv0=mv+2mvB；解得：vB=v0或vB=v0, 故选AD．‎ ‎8. 关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是（ ）‎ A. 物体的动量等于物体所受的冲量 B. 物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小 C. 物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同 D. 物体的动量变化方向与物体的动量方向相同 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 根据动量定理可知，物体的动量变化等于物体所受的冲量，选项A错误，B正确；物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同，选项C正确，D错误；故选BC.‎ ‎9. 如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，下列对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）‎ A. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能发生光电效应现象 B. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光 C. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV D. 用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 ‎【答案】BC ‎【解析】A．从高能级向基态跃迁最小能量值 故一定能产生光电效应，故A错误；‎ B．从n=3向基态跃迁时，辐射的光子频率种类为 故B正确；‎ C．从n=3跃迁到n=1辐射光子的能量为 照射锌板的最大初动能 故C正确；‎ D．10.3eV的光子能量不能满足能级差公式，不会使基态的氢原子跃迁，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎10. 下列说法正确的 A. 是衰变方程 B. 是核聚变反应方程 C. 是核裂变反应方程 D. 是原子核的人工转变方程 ‎【答案】BD ‎【解析】A选项中在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，B是聚变方程，C是α衰变方程，D是原子核的人工转变方程，BD正确．‎ ‎11. 三个原子核、、，核放出一个正电子后变成核，核与质子发生核反应后生成核并放 出一个氦核()，则下面说法正确的是( )‎ A. 核比核多一个质子 B. 核比核少一个中子 C. 核的质量数比核质量数大3 D. 核与核的总电荷是Y核电荷的2倍 ‎【答案】CD ‎【解析】A．设原子核X的质量数为x，电荷数为y，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为y-1，原子核Z的质量数为x-3，电荷数为y-2．由此可得X核的质子（y）比Z核的质子（y-2）多2个，A错误； B．由A可得X核的中子（x-y）比Z核的中子（x-y-1）多1个，B错误； C．X核的质量数（x）比Z核的质量数（x-3）多3个，C正确； D．X核与Z核的总电荷（2y-2）是Y核电荷（y-1）的2倍，D正确．‎ ‎12. 某种金属逸出光电子的最大初动能与入射共频率的关系如图所示。已知该金属的逸出功为，普朗克常量为，下列说法正确的是（　　）‎ A. 入射光的频率越高，金属的逸出功越大 B. 与入射光的频率成正比 C. 图中图线的斜率为 D. 图线在横轴上的截距为 ‎【答案】CD ‎【解析】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频率成线性关系，不是成正比，故B错误；根据爱因斯坦光电效应方程，可知斜率，故C正确；由图可知，图线在横轴上的截距为，故D正确．‎ 第Ⅱ卷（非选择题共40分）‎ 三．计算题（共3小题，满分40分，）‎ ‎13. 如图所示，质量分别为‎1kg，‎3kg的滑块A、B位于光滑水平面上，现使滑块A以‎4m/s的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞，求二者在发生碰撞过程中：‎ ‎(1)弹簧的最大弹性势能；‎ ‎(2)滑块A的最小速度。‎ ‎【答案】(1)弹簧的最大弹性势能是6J；(2)滑块A的最小速度是0‎ ‎【解析】(1)在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，A和B的速度相同．选取向右为正方向，根据动量守恒定律：mv0=（M+m）v 根据机械能守恒定律，有 解得EP=6J ‎(2)当A、B分离时，B的速度最大，此时相当进行了一次弹性碰撞，则 mAv0=mAvA+mBvB ‎ ‎ 由以上两式得 vA=﹣‎2m/s 负号表示A运动的方向与开始时相反．所以A运动过程中速度大小的最小值为0．‎ ‎14. 如图所示，“冰雪游乐场”滑道由光滑的曲面滑道AB和粗糙的水平滑道BC构成，AB滑道与BC滑道在B点平滑连接，一小孩乘坐冰车从滑道顶端A点由静止滑下，在曲面滑道的末端B点与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后小孩及其冰车恰好停止运动，家长及其冰车最终停在水平滑道的C点，已知曲面滑道AB的竖直高度h=‎‎3.2m ‎，小孩和冰车的总质量m=‎30kg，家长和冰车的总质量为M=‎60kg，人和冰车可视为质点，重力加速度g取‎10m/s2。求：‎ ‎(1)小孩乘坐冰车经过B点时的速度大小vB；‎ ‎(2)碰撞后瞬间，家长（包括其冰车）运动的速度大小v；‎ ‎(3)碰撞过程中，小孩及家长（包括各自冰车）组成的系统损失的机械能△E。‎ ‎【答案】(1)‎8m/s；(2)‎4m/s；(3)480J ‎【解析】(1)设小孩经过B点时的速度大小为vB，小孩乘坐冰车由曲面下滑的过程，由机械能守恒定律有 解得 ‎(2)碰撞过程中小孩和家长（包括各自冰车）组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 解得v=‎4m/s ‎(3)设系统损失的机械能为△E，则 ‎15. 如图所示，质量为M=‎980g的木块（视为质点），用长为L=‎8m的轻绳悬挂在天花板上。现有一质量为m=‎20g的子弹（视为质点），以v0=‎500m/s的水平速度击中木块，并留在其中。求：‎ ‎(1)碰撞结束时，木块获得的速度v；‎ ‎(2)木块刚要摆动时，对轻绳的拉力大小；‎ ‎(3)子弹和木块系统发热多少；‎ ‎(4)木块上升的高度。‎ ‎【答案】(1)‎10m/s；(2)22.5N；(3)2450J；(4)‎‎5m ‎【解析】(1)以子弹与木块为系统，碰撞时动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有 mv0=（m+M）v 代入数据解得v=‎10m/s ‎(2)碰撞后，木块受绳的拉力F和重力，由牛顿第二定律得F﹣（m+M）g=（m+M）‎ 由牛顿第三定律 得 木块对轻绳的拉力为F′=F 解得F′=22.5N ‎(3)由能量守恒定律得 代入数据解得Q=2450J ‎(4)子弹击中木块后上升过程，由机械能守恒定律得 代入数据解得h=‎‎5m