黑龙江省双鸭山市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

黑龙江省双鸭山市第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

双鸭山市第一中学2020学年度下学期高二（下）物理学科期中试题 ‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个题的4个选项中，其中1-7题只有一个选项正确，8-12 题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）‎ ‎1.下列关于分子热运动的说法中正确的是（ ）‎ A．扩散现象表明，分子在做永不停息的热运动 B．布朗运动就是液体分子的无规则热运动 C．温度相同的氢气和氮气，氢气分子和氮气分子的平均速率相同 D．颗粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显 ‎2.消防队员在施救可能从窗口坠落的小孩时，在地面铺设弹簧垫，预防小孩坠落减少伤害，这是因为落到地面时（　　）‎ A．弹簧垫能够减小小孩的冲量 B．弹簧垫能能够减小小孩的动量的变化量 C．弹簧垫能够增大与小孩的冲击时间，从而减小冲力 D．弹簧垫能够增大对小孩的压强，起到安全作用 ‎3.下列说法正确的是( )‎ A. 是a衰变方程 B. 是核聚变反应方程 C. 是核裂变反应方程 D. 是核聚变反应方程 ‎4.关于原子核，下列说法正确的是( )‎ A. 氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下1个氡原子核 B.‎ ‎ 原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子 C. 比结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D. 在α、β、γ这三种射线中，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离能力最强 ‎5.将静置在地面上,质量为M(含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是(　　 )‎ A. B. C. D. ‎ ‎6.如图所示，B、C、D、E、F，5个小球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E，4个球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于F球质量．A球以速度v0向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（　　）‎ A．5个小球静止，1个小球运动 B．4个小球静止，2个小球运动 C．3个小球静止，3个小球运动 D．6个小球都运动 ‎7.2020年1月8日，美国军方高机密卫星在进入太空后完全失去了联系，新年就迎来残片发射失败。如图所示，某一质量为m的卫星残片从离地面H高处由静止落至地面并陷入泥土一定深度h而停止，不计空气阻力，重力加速度为g。关于残片下落的整个过程，下列说法中正确的有( )‎ A． 残片克服泥土阻力所做的功为mgh B． 残片下落的全过程中重力的冲量大于泥土阻力的冲量 C． 残片所受泥土的阻力冲量大于 D． 残片从接触地面到静止的过程中动量的改变量等于所受阻力的冲量 ‎8.某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎9.关于下列四幅图的说法，正确的是（　　）‎ A．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为α射线 B．乙图中，用紫外光灯照射与验电器相连的锌板，发现原来闭合的验电器指针张开，此时锌板和验电器均带正电 C．丙图为α粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型 D．丁图为核反应堆示意图，它是利用了铀核聚变反应所释放的能量 10. 如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0表示斥力， F＜0表示引力，a、b、c、d为x轴上几个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则（）‎ A．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大 B．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 C．乙分子从a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少 D．乙分子从b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加 ‎11.如图甲，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的位移-时间图象．已知m1=‎0.1kg，由此可以判断（　　）‎ A． 碰后m2和m1都向右运动 B． m2=‎‎0.3kg C． 碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 D． 碰撞过程中系统没有机械能的损失 ‎12.如图所示，质量为‎3m、半径为R的光滑半圆形槽静置于光滑水平面上，A、C为半圆形槽槽口对称等高的两点，B为半圆形槽的最低点。将一可视为质点、质量为m的小球自左侧槽口A点自由释放，小球沿槽下滑的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是( )‎ A. 小球和半圆形槽组成的系统机械能守恒、动量守恒 B. 小球刚好能够到达半圆形槽右侧的C点 C. 半圆形槽速率的最大值为 D. 半圆形槽相对于地面位移大小的最大值为 二．实验题（共12分，每空3分）‎ ‎13.如图1为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图 ‎①在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是：　 　‎ A．轨道是光滑的．‎ B．轨道末端的切线是水平的．‎ C．碰撞的瞬间m1 和m2 球心连线与轨道末端的切线平行．‎ D．每次m1 都要从同一高度静止滚下 ‎②入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量相比较，应是 m‎1　 ‎ 　m2．（填“大于”“小于”或“等于”）‎ ‎③实验时，小球的落点分别如图2的M、N、P点，应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等，从而验证动量守恒定律：　 　‎ A．m1. B．m1. C．m1.‎ D．m1.+m2. E．m1. +m‎2 ‎F．m1.+m2.‎ ‎④在做此实验时，若某次实验得出小球的落点情况如图2所示．假设碰撞中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比m1：m2=　 　．‎ 三．计算题（共4小题50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分，有数值计算答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎14(12分).H的质量是3.016050u，质子的质量是1.007277u，中子的质量是1.008665u. 1u=931.5MeV，求：‎ ‎（1）写出一个质子和两个中子结合为氚核时的核反应方程式 ‎（2）一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收还是放出能量？该能量为多少？‎ ‎（3）氚核的结合能和比结合能各是多少？(结果保留三位有效数字)‎ ‎15(12分).氢原子的能级如图所示，一群氢原子受激发后处于n=3能级．当它们向基态跃迁时，辐射的光照射光电管阴极K，电子在极短时间内吸收光子形成光电效应．实验测得其遏止电压为10.92V．求：‎ ‎（1）氢原子从n=3能级向基态跃迁，辐射光子的能量；‎ ‎（2）逸出光电子的最大初动能Ek初；‎ ‎（3）写出该光电效应方程，并求出逸出功．（能量单位用eV表示）‎ ‎16（12分）.如图，质量为‎500g的铜块静止于光滑水平面上，一颗质量为‎50g的子弹以‎300m/s的水平速度撞到铜块后，又以‎100m/s的水平速度弹回，求：‎ ‎（1）铜块被撞后的速度为多大？‎ ‎（2）系统因碰撞而损失的机械能为多少？‎ ‎17（14分）.如图所示，质量为m3＝‎2 kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R＝‎0.3 m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧．滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑．质量为m2＝‎3 kg的物体2(可视为质点)放在滑道的B点，现让质量为m1＝‎1 kg的物体1(可视为质点)自A点由静止释放．两物体在滑道上的C点相碰后黏为一体()．求：‎ ‎(1)物体1从释放到与物体2相碰的过程中，滑道向左运动的距离；‎ ‎(2)若CD＝‎0.2 m，两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为μ＝0.15，‎ ‎①求在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；‎ ‎②物体1、2最终停在何处．‎ 高二物理期中考试题答案 一．选择题 ‎1.A 2.C 3.B 4.B 5.D 6.C 7.C ‎8.AC 9.BC 10.AC 11.BD 12.BD ‎13．①BCD；②大于；③AD；④4：1‎ ‎14.解：（1）根据电荷数守恒、质量数守恒，一个质子和两个中子结合为氚核时得：+2→‎ ‎（2）2个中子和1个质子结合成H时质量亏损：△m=2mn+mP-mH=1.007277u+2×1.008665u-3.016050u=0.008557u，所以将放出能量；根据爱因斯坦质能方程，放出的能量为：‎ ‎△E=△mc2=（2mn+mP-mHe）c2=0.008557×931.5=7.97MeV ‎（3）2个中子和1个质子结合成H时放出的能量为7.97MeV，所以其结合能为7.97MeV H的平均结合能为：MeV 答：（1）一个质子和两个中子结合为氚核时的核反应方程式 为+2→；‎ ‎（2）一个质子和两个中子结合为氚核时，放出能量，该能量为7.97MeV；‎ ‎（3）氚核的结合能和比结合能分别是7.97MeV和2.66MeV。‎ ‎15.【答案】‎ ‎（1）氢原子从n=3能级向基态跃迁，辐射光子的能量为12.09eV；‎ ‎（2）逸出光电子的最大初动能为10.92eV；‎ ‎（3）逸出功为1.17eV ‎16.【答案】（1）铜块被撞后的速度是‎40m/s；‎ ‎（2）系统因碰撞而损失的机械能为1600J．‎ 解：（1）‎500g=‎0.5kg，‎50g=‎‎0.05kg 以子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：‎ mv0=mv1+Mv2；‎ 代入得：0.05×300=0.05×（﹣100）+0.5v2；‎ 解得铜块被撞后的速度为：v2=‎40m/s ‎（2）系统因碰撞而损失的机械能等于初动能与末动能的差，则：‎ 代入数据得：△E=1600J 答：（1）铜块被撞后的速度是‎40m/s；‎ ‎（2）系统因碰撞而损失的机械能为1600J．‎ ‎17.‎ ‎【解析】(1)m1从释放到与m2相碰撞过程中，m1、m3组成的系统水平方向动量守恒，设m1水平位移大小s1，m3水平位移大小s3，有0＝m1s1－m3s3，s1＋s3＝R，‎ 可以求得s3＝＝‎0.10 m.‎ ‎(2)②设m1、m2刚要相碰时物体1的速度v1，滑道的速度为v3，由机械能守恒定律有 m1gR＝m1v＋m3v，‎ 由动量守恒定律有0＝m1v1－m3v3，‎ 物体1和物体2相碰后的共同速度设为v2，由动量守恒定律有m1v1＝(m1＋m2)v2，‎ 弹簧第一次压缩最短时由动量守恒定律可知物体1、2和滑道速度为零，此时弹性势能最大，设为Epm.从物体1、2碰撞后到弹簧第一次压缩最短的过程中，由能量守恒有 (m1＋m2)＋m3－μ(m1＋m2)g＝Epm，‎ 联立以上方程，代入数据可以求得Epm＝0.3 J.‎ ‎②分析可知物体1、2和滑到最终将静止，设物体1、2相对滑道CD部分运动的路程为s，‎ 由能量守恒有(m1＋m2)＋m3＝μ(m1＋m2)gs 代入数据可得s＝‎0.25 m，‎ 所以m1、m2最终停在D点左端离D点距离为‎0.05 m处．‎ ‎【答案】(1)‎0.10 m　(2)0.3 J　(3)见解析