高二物理下学期教学段考试题（含解析）

高二物理下学期教学段考试题（含解析）

‎【2019最新】精选高二物理下学期教学段考试题（含解析）‎ 高二物理试题 一、选择题（本题有15小题，每小题3分，共45分。）‎ ‎1. 下列四幅图的有关说法中正确的是（ ）‎ A. ‎ 若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v B. ‎ 射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷 C. ‎ 在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 D. ‎ 链式反应属于原子核的衰变 - 19 - / 19‎ ‎【答案】C ‎【解析】甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后的速度不大于v，但不是一定等于v，故A错误；由左手定则可知，甲带负电，由电子组成，故B错误；图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故C正确；链式反应属于重核裂变，故D错误．‎ ‎2. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 动量的方向与所受合外力方向一定相同 B. 动量的方向与合外力冲量的方向一定相同 C. 动量增加的方向与合外力方向一定相同 D. 动量变化率的方向与速度方向一定相同 ‎【答案】C ‎【解析】A、动量：P=mv，可知动量的方向与速度的方向是相同的，与物体所受合外力无关．故A错误；B、动量的方向与速度的方向是相同的，与物体所受合外力无关；而合外力的冲量：I=Ft可知冲量的方向与合外力的方向是相同的，所以动量的方向与合外力的冲量的方向无关．故B错误；C、根据动量定理可知，△P=I=Ft，可知物体动量增加的方向与合外力、合外力的冲量方向是相同的．故C正确；D、结合AC的分析可知，动量变化率的方向与速度方向无关．故D错误；故选C.‎ ‎【点睛】本题考查冲量、动量、动量变化量以及合外力等几个矢量之间的关系，难度不大，知道动量与冲量的定义、应用动量定理即可正确解题，平时要注意基础知识的学习．‎ - 19 - / 19‎ ‎3. 如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度为零然后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为F1.在整个过程中，重力对滑块的总冲量为(　　) ‎ A. mgsinθ(t1＋t2)‎ B. mgsinθ(t1－t2)‎ C. mg(t1＋t2)‎ D. 0‎ ‎【答案】C ‎【解析】重力的作用时间为t1+t2；故重力的冲量I=mg（t1+t2）；故C正确；故选C．‎ ‎4. 质量为3kg的物体静止于光滑水平面上，从某一时刻开始，在4s内物体所受的水平冲量与时间的关系如图所示，则在4s内物体的位移（　　）‎ A. 0 B. 1m C. 2m D. 6m ‎【答案】C ‎【解析】根据I=Ft可知，0-2s内 ， ，2s内的位移；2-4s内做减速运动到速度为零，加速度大小等于0-2s内的加速度，运动对称可知，2-4s内的位移也是1m，故在4s内物体的位移为2m；故选C.‎ ‎5. 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v=2 ‎ - 19 - / 19‎ ‎ m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1。不计质量损失，取重力加速度g=10 m/s2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．‎ 规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，B的位移满足上述表达式，故B正确．‎ 视频 ‎6. 一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为(　　)‎ - 19 - / 19‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】设中子的质量为m，因为发生的是弹性正碰，动量守恒，机械能守恒，规定初速度的方向为正方向，有：mv1=mv2+Amv， mv12＝mv22+•Amv2 联立两式解得： ．故B正确，ACD错误．故选B． ‎ 点睛：解决本题的关键知道弹性碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒，与非弹性碰撞不同，非弹性碰撞机械能不守恒．‎ ‎7. 如图所示，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st(位移－时间)图象．已知m1＝0.1 kg.由此可以判断下列说法错误的是（　　）‎ A. 碰前m2静止，m1向右运动 B. 碰后m2向右运动，m1向左运动 C. m2＝0.3 kg D. 碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能 ‎【答案】D - 19 - / 19‎ ‎【解析】由s-t（位移时间）图象的斜率得到，碰前m2的位移不随时间而变化，处于静止。m1的速度大小为：，方向只有向右才能与m2相撞，故A正确。由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，m1的速度为负方向，说明向左运动，故B正确。由图乙所示图象可知：碰前v1=4m/s，由图求出碰后m2和m1的速度分别为：v2′=2m/s，v1′=-2m/s，以向右为正方向，根据动量守恒定律得：m1v1=m2v2′+m1v1′，解得：m2=0.3kg。故C正确。碰撞过程中系统损失的机械能为：△E=m1v12-m1v1′2-m2v2′2，解得：△E=0.594J，故D错误。本题选错误的，故选D。‎ ‎8. 质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开一定距离，如图所示，具有初动能E0的第一号物块向右运动，依次与其余两个静止物块发生碰撞，最后这三个物块粘成一个整体，这个整体的动能等于（　　） ‎ A. E0 B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】取向右为正方向，设每个物体的质量为m．第一号物体的初动量大小为P0，最终三个物体的共同速度为v．以三个物体组成的系统为研究对象，对于整个过程，根据动量守恒定律得：  P0=3mv 又P0=mv0，E0=mv02 联立得： ‎ 则得：‎ - 19 - / 19‎ ‎ 整体的动能为．故ABC错误，D正确，故选D. ‎ 点睛：从本题可体会到运用动量守恒定律的优越性，由于只考虑初末两个状态，不涉及过程的细节，运用动量守恒定律解题往往比较简洁．‎ ‎9. 如图所示为a、b两小球沿光滑水平面相向运动的v-t图。已知当两小球间距小于或等于L时，受到相互排斥的恒力作用，当间距大于L时，相互间作用力为零。由图可知（ ）‎ A. a球的质量大于b球的质量 B. a球的质量小于b球的质量 C. tl时刻两球间距最小 D. t3时刻两球间距为L ‎【答案】BD ‎【解析】从速度时间图象可以看出a小球速度时间图象的斜率绝对值较大，所以a小球的加速度较大，两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等，根据a=F/m知，加速度大的质量小，所以a小球质量较小，故A错误，B正确；二者做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，所以C错误；当间距大于L时，相互间作用力为零，由图看出t3时刻之后相互作用力为零，即间距大于L，则t3时刻距离为L，D正确；故选BD。‎ ‎10.‎ - 19 - / 19‎ ‎ 在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车(和单摆)以恒定的速度v0沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，如图所示．碰撞的时间极短，下列说法正确的是(　 　)‎ A. 小车和木块碰撞过程，小车、摆球和木块组成的系统动量守恒 B. 小车和木块碰撞之后，小车、摆球和木块组成的系统动量守恒 C. 小车和木块碰撞过程可能出现，摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足Mv0＝Mv1＋mv2‎ D. 小车和木块碰撞过程可能出现，小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m0)v0＝(M＋m0)v1＋mv2‎ ‎【答案】AC ‎【解析】A、小车和木块碰撞过程，小车、摆球与木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故A正确；‎ B、小车和木块碰撞过程摆球的速度保持不变，小车与木块碰撞后小车速度发生变化，摆球相对小车摆动，在竖直方向，小车、摆球和木块组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；‎ C、小车和木块碰撞过程小车与木块组成的系统动量守恒,小车和木块的速度变为v1和v2,以小车的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得：Mv0=Mv1+mv2，故C正确；‎ D. 小车和木块碰撞过程时间极短，碰撞瞬间摆球的速度保持不变而小车速度发生变化，小车和摆球的速度不可能相等，故D错误。‎ 故选：AC。‎ ‎11. 如图所示，质量为m的小球从光滑的半径为R的半圆槽顶部A由静止滑下．设槽与桌面无摩擦，则（ ）‎ - 19 - / 19‎ A. 小球不可能滑到右边最高点B B. 小球到达槽底的动能小于mgR C. 小球升到最大高度时，槽速度为零 D. 若球与槽有摩擦，则系统水平动量不守恒 ‎【答案】BC ‎【解析】小球与槽组成的系统在水平方向动量守恒，系统初状态动量为零，由动量守恒定律可知，小球到达最右端时系统总动量也为零，球与槽的速度都为零，在整个过程中系统机械能守恒，由机械能守恒定律可知，小球可以到达右边最高点，故A错误，C正确；小球与槽组成的系统动量守恒，小球到达槽的底端时，小球与槽都有一定的速度，都获得一定的动能，在此过程中系统机械能守恒，小球重力势能的减少量mgR转化为球与槽的动能，因此小球到达槽底时的动能小于mgR，故B正确；球与槽有摩擦时，槽与小球组成的系统水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，故D错误；故选BC．‎ 点睛：本题考查动量守恒和机械能守恒的综合，知道半圆槽固定时，物体机械能守恒，不固定时，系统水平方向上动量守恒，系统机械能守恒．‎ ‎12. 如图所示为氢原子的能级图．现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁．下列说法正确的是（ ）‎ A. 这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光 B. 氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应 - 19 - / 19‎ C. 氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光波长最长 D. 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV ‎【答案】BC 点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，掌握辐射光子的种类计算方法．‎ ‎13. 如图所示，质量m1＝0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5 m，现有质量m2＝0. 2 kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，则（　　）‎ A. 物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒。‎ B. 物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒。‎ C. 若v0=2m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24s；‎ D. 若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s ‎【答案】ACD ‎【解析】A、由于地面光滑，所以滑块和小车构成的系统动量守恒，故A正确；‎ B、由于滑块和小车之间有摩擦力，所以系统机械能不守恒，故B错误；‎ C、设物块与小车的共同速度为v，以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有 ，设物块与车面间的滑动摩擦力为，则对物块应用动量定理有 解得 代入数据得，故C正确；‎ - 19 - / 19‎ D、要使物块恰好不从车面滑出，须物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则 ‎ 由功能关系有 ‎ 代入数据解得 ， 故D正确；‎ 综上所述本题答案是：ACD ‎14. 已知能使某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0 ． 一群氢原子处于量子数n=4的激发态，这些氢原子能够自发地跃迁到较低的能量状态，并向外辐射多种频率的光，且氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到量子数 n=2 的能量状态时向外辐射频率为ν0的光子．下列说法正确的是（　　）‎ A. 这些氢原子向外辐射的光子频率有6种 B. 当照射光的频率ν 大于v0时，若v增大，则逸出功增大 C. 当用频率为2v0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv0‎ D. 当照射光的频率ν 大于v0时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 ‎【答案】AC ‎【解析】根据 - 19 - / 19‎ ‎ 知，这些氢原子向外辐射的光子频率有6种，故A正确．金属的逸出功与入射光的频率无关，由金属本身性质决定，故B错误．某种金属发生光电效应的光子的最小频率为ν0．则逸出功为hv0，根据光电效应方程得，用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能Ekm=h∙2v0-hv0=hv0，故C正确．光电子的最大初动能与光强无关，故D错误．故选AC.‎ ‎15. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 热量可以由低温物体传递到高温物体 B. 外界对物体做功，物体的内能必定增加 C. 若容器中用活塞封闭着刚饱和的一些水汽，当保持温度不变缓慢移动活塞使容器的体积减小时，水汽的质量减少，密度增大 D. 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化 E. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大 ‎【答案】ADE ‎【解析】A、在一定的条件下热量可以由低温物体传递到高温物体，如电冰箱．A正确；‎ B、外界对物体做功，若同时物体放出热量，物体的内能不一定增加．B错误；‎ C、水的饱和蒸汽压仅仅与温度有关，当保持温度不变缓慢移动活塞使容器的体积减小时，水汽的质量减少，但密度不变；C错误；‎ D、根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．D正确；‎ - 19 - / 19‎ E、在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则油酸的体积的测量值增大，所以会使分子直径计算结果偏大．E正确．‎ 故选：ADE 二、实验题（本题有2小题，共16分。）‎ ‎16. 某班物理兴趣小组选用如图所示装置来“探究碰撞中的不变量”．将一段不可伸长的轻质小绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O点，另一端连接小钢球A，把小钢球拉至M处可使绳水平拉紧．在小钢球最低点N右侧放置有一水平气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B(B上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)．当地的重力加速度为g.‎ 某同学按上图所示安装气垫导轨、滑块B(调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触而无压力)和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰．让小钢球A从某位置释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A并没有立即反向，碰撞时间极短．‎ ‎(1)为完成实验，除了毫秒计读数Δt、碰撞前瞬间绳的拉力F1、碰撞结束瞬间绳的拉力F2、滑块B质量mB和遮光板宽度d外，还需要测量的物理量有________(用题中已给的物理量符号来表示)‎ A.小钢球A质量mA B.绳长L C.小钢球从M到N运动的时间 - 19 - / 19‎ ‎(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度vB＝________(用题中已给的物理量符号来表示) ‎ ‎(3)实验中的不变量的表达式是：________________________.(用题中已给的物理量符号来表示)‎ ‎【答案】 (1). AB； (2). ； (3). ‎ ‎【解析】（1）滑块B通过光电门时的瞬时速度 ． 根据牛顿第二定律得，F1−mAg＝mA． F2−mAg＝mA． 根据动量守恒定律得，mAv1=mAv2+mBvB 整理得， ． 所以还需要测量A的质量mA，以及绳长l．故选AB. ‎ ‎(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度: ‎ ‎(3)实验中的不变量的表达式是： ‎ ‎17. 某“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：‎ ‎①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；‎ ‎②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；‎ - 19 - / 19‎ ‎③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将( )均匀地撒在水面上；‎ ‎④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；‎ ‎⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长a=20mm．‎ 根据以上信息，回答下列问题：‎ ‎(1)步骤③中应填写：__________；‎ ‎(2)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′为_____mL；油酸薄膜的面积S约为_____mm2; 由此可知，油酸分子的直径d约为_______．（结果均保留2位有效数字）‎ ‎(3)某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于_____．‎ A．粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大 B．粉末太厚导致油酸未完全散开 C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 D．计算每滴体积时1mL的溶滴数多数了几滴．‎ ‎【答案】(1) 痱子粉或石膏粉；(2)； ； ；(3)BC ‎【解析】(1) 先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。‎ ‎(2) 1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 - 19 - / 19‎ 数出轮廓范围内小方格的个数，油酸薄膜的面积 油酸分子的直径 ‎ ‎(3)A：粉末太薄使油酸边界不清，导致油膜面积测量值偏大。据可得直径结果偏小。故A项错误。‎ B：粉末太厚导致油酸未完全散开，导致油膜面积测量值偏小。据可得直径结果偏大。故B项正确。‎ C：计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面积测量值偏小。据可得直径结果偏大。故C项正确。‎ D：计算每滴体积时1mL的溶滴数多数了几滴，导致1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量值偏小。据可得直径结果偏小。故D项错误。‎ 三 、解答题（本题有3小题，，共39分。）‎ ‎18. 如图所示，用销钉固定的活塞把导热气缸分隔成两部分，A部分气体压强PA=6.0×105 Pa，体积VA=1L；B部分气体压强PB=2.0×105 Pa，体积VB=3L．现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体．求活塞稳定后A部分气体的压强．‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】试题分析：拔去销钉，待活塞稳定后，‎ 根据玻意耳定律，对A部分气体，‎ 对B部分气体，‎ 考点：理想气体的状态变化方程 - 19 - / 19‎ ‎.....................‎ ‎19. 如图所示，在光滑水平面上，人站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱以相对冰面6m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来被人接住后，再以相对冰面6m/s的速度向右推出。已知木箱的质量为10kg，人与车的总质量为60kg。求：‎ ‎(1)第一次推出木箱的过程，人对木箱的冲量大小；‎ ‎(2)人在一次接住与推出木箱的过程，木箱对人的冲量大小；‎ ‎(3)人推木箱多少次后，人接不到木箱。‎ ‎【答案】(1)；(2) I2 =120 kg·m/s；(3) 人推木箱4次后，人接不到木箱 ‎【解析】（1）对木箱由动量定理可知，人对木箱的冲量 I=m箱v箱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①‎ 带入数据得：I=60 kg·m/s　　　　②‎ ‎（2）人接收木箱到推出木箱过程，木箱对人的冲量大小 I2=2m箱v箱=120 kg·m/s　　　　　　　　　　　③‎ ‎（3）第一次推木箱过程，木箱对人的冲量 I1=m箱v箱　　　　　　　‎ 设人推木箱n次后，人接不到木箱，则 I1+（n-1）I2=m人v人　　　　　　　　　　　　　④‎ - 19 - / 19‎ 其中v人≥v箱　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　⑤‎ 带入数据得：n=3.5　　　　　　　 ⑥‎ 即:人推木箱4次后，人接不到木箱 ⑦‎ ‎20. 如图所示，半径为的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上，桌距水平地面的高度也为．在桌面上轻质弹簧被、两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），处于静止状态．同时释放两个小球，小球、与弹簧在水平桌面上分离后，球从点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点， 球则从桌面点滑出后落到水平地面上，落地点距桌子右侧的水平距离为．已知小球质量为，重力加速度为．‎ 求：‎ ‎(1)释放后球离开弹簧时的速度大小；‎ ‎(2)释放后球离开弹簧时的速度大小；‎ ‎(3)释放小球前弹簧具有的弹性势能．‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)3.75mgR ‎【解析】试题分析：小球a恰好能通过A点，重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解A点速度，然后根据机械能守恒定律求解a球刚离开弹簧时的速度；b球离开桌面后做平抛运动，根据平抛运动的规律列式求解；弹簧弹开两个球过程，系统机械能守恒，总动量也守恒，根据守恒定律列方程求解．‎ ‎（）球恰能通过半圆环轨道最高点，故有，球从运动到过程中机械能守恒，固有，联立计算得出：，即释放后球离开弹簧时的速度大小为．‎ - 19 - / 19‎ ‎（）球则从桌面点滑出做平抛运动，竖直分运动：，水平分运动．，代入数据求得．‎ ‎（）以与弹簧为研究对象，动量守恒，，计算得出，弹簧的弹性势能为：．‎ 计算得出，故释放小球前弹簧，具有的弹性势能为．‎ - 19 - / 19‎