河南省周口市扶沟高级中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

河南省周口市扶沟高级中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析）

河南省周口市扶沟高级中学2020学年高二物理下学期第一次月考试题（含解析） ‎ 一、单选题 ‎1.下列叙述中符合物理学史的有（　　）‎ A. 卢瑟福通过研究阴极射线实验，发现了电子 B. 卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的 C. 巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出氢原子光谱可见光区波长公式 D. 玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 汤姆逊通过研究阴极射线实验，发现了电子，选项A错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构理论，选项B错误；巴耳末根据氢原子光谱分析，总结出氢原子光谱可见光区波长公式，选项C正确；玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，引入了量子理论，提出的原子模型，并没有完全否定卢瑟福的原子核式结构学说．故D错误．故选C.‎ ‎2.三个相同的木块A、B、C同同一高度自由下落。其中，木块A在开始下落的瞬间被水平飞行的子弹击中，木块B在下落到一半高度时被水平飞来的子弹击中，子弹均留在木块中，则三个木块下落时间的大小关系是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 木块C自由落体，木块A在刚要下落瞬间被子弹射中，并留在其中，木块A与子弹一起自由落体运动，A、C均做自由落体运动，且下落高度相同，故二者下落时间相同，即tA=tC 木块B落下一定距离后被水平飞来的子弹水平射中，子弹留在其中。在子弹击中木块过程中，竖直方向动量守恒，由于子弹进入木块后总质量变大，由动量守恒定律可知，木块速度变小，木块落地时间延长，木块B在空中的运动时间比A、C时间长，则AC同时落地，B最后落地，即tA=tC＜tB，故B正确。故选B。‎ 点睛：考查自由落体运动的规律，关键是知道子弹打入木块时竖直方向动量守恒，掌握动量及动量守恒的定律，理解运动的合成与分解．‎ ‎3.如图所示，材料相同，半径为r的薄壳小圆球，放在半径为R的薄壳大圆球内（），开始时二者均静止在光滑水平面上，当小圆球由图示位置无初速度释放，直至小圆球滚到最低点时，大圆球移动的距离为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 设小球滑到最低点所用的时间为t，发生的水平位移大小为R-r-x，大球的位移大小为x，取水平向右方向为正方向。则根据水平方向平均动量守恒得：即：；根据题意可知，两球壳质量之比等于表面积之比，也等于半径的平方之比，则M:m=3:1，带入解得：，故选C.‎ 点睛：此题实质是“人船模型”问题；关键是求解两球对地的位移关系；另外会根据数学知识求解质量关系.‎ ‎4.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B、D错误。黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，故C错误，A正确。故选A。‎ 点睛：要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长越短。‎ ‎5.原子核经放射性衰变①变为原子，继而经放射性衰变②变为原子核，再经放射性衰变③变为原子核．放射性衰变①、②和③依次为（　　）‎ A. 衰变、衰变和衰变 B. 衰变、衰变和衰变 C. 衰变、衰变和衰变 D. 衰变、衰变和衰变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】原子核经衰变后放出一个粒子，即 ‎，新核质量数减少4，质子数减少2；原子核经衰变后放出一个粒子，即，新核质量数不变，质子数增加1，故经过一次衰变变为，经过1次衰变变为，再经过一次衰变变为，故BCD错误，A正确。‎ ‎6.如图甲所示，为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件实现了无级调节亮度．给该台灯接220V的正弦交变电流后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为（　　）‎ A. 220 V B. 110 V C. D.  V ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量：‎ ‎，解得：U=110V，故选B。‎ ‎7.如图所示为研究某未知元素放射性实验装置，实验开始时在薄铝片和荧光屏之间有图示方向的匀强电场E，通过显微镜可以观察到，在荧光屏的某一位置上每分钟闪烁的亮点数．若撤去电场后继续观察，发现每分钟闪烁的亮点数没有变化；如果再将薄铝片移开，观察到每分钟闪烁的亮点数大大增加，由此可以判断，放射源发出的射线可能为（  ）‎ A. β射线和γ射线  B. α射线和β射线  C. β射线和X射线  D. α射线和γ射线 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：三种射线中α射线和β射线都带电，进入电场后会发生偏转，由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，说明含有γ射线．α射线的穿透本领最弱，一张纸就能挡住，根据再将薄铝片移开，从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，得知射线中含有α射线．‎ 解：三种射线中α射线和β射线带电，进入电场后会发生偏转，而γ射线不带电，不受电场力，电场对它没有影响，在电场中不偏转．由题，将电场撤去，从显微镜内观察到荧光屏上每分钟闪烁亮点数没有变化，可知射线中含有γ射线．再将薄铝片移开，则从显微镜筒内观察到的每分钟闪烁亮点数大为增加，根据α射线的特性：穿透本领最弱，一张纸就能挡住，分析得知射线中含有α射线．故放射源所发出的射线可能为α射线和γ射线．故D正确．‎ 故选D 点评：本题只要掌握三种射线的特性，就能正解解答．三种射线中α射线的穿透本领最弱，γ射线的穿透本领最强，而γ射线不带电，在电场和磁场中不偏转．‎ 二、多选题 ‎8.下列对光电效应理解，正确的是（　　）‎ A. 金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属 B. 如果射入光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时所需要的最小功，便能发生光电效应 C. 发生光电效应时，入射光的频率越大，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D.‎ ‎ 由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、电子增加的动能来源于照射光的光子能量，一个电子一次只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，若吸收的能量足够克服金属束缚力逸出金属表面，即可发生光电效应，不会积累能量，故A错误。‎ B、根据光电效应的条件可知，入射光子的能量小于电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功即逸出功，便不能发生光电效应，故B错误。‎ C、根据光电效应方程可知，入射光频率越大，光子能量 越大，最大初动能就越大，故C正确。‎ D、根据光电效应方程知，当入射光的能量刚好能使电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功时，有，此时的频率为最低频率，即极限频率，由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同，故D正确。‎ ‎9.如图所示，A、B两物体的质量比mA：mB=3：2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑．当弹簧突然释放后，则有（　　）‎ A. A、B系统动量守恒 B. A、B、C系统动量守恒 C. 小车向左运动 D. 小车向右运动 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.因为A、B所受摩擦力大小不同，所以A、B系统动量不守恒，故A错误 B地面光滑，所以A、B、C整体不受外力，动量守恒，故B正确 C.A对小车向左的滑动摩擦力大于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向左，会向左运动，故C正确 D.根据选项C的分析，故D错误 故选BC ‎10.如图所示为氢原子能级示意图的一部分，根据波尔理论，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 从能级跃迁到能级比从能级跃迁到能级辐射出电磁波的波长长 B. 从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量 C. 从能级跃迁到能级，氢原子的能量减小，电子的动能增大 D. 处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由氢原子能级图可知，从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出光子能量小，则辐射的光子频率小，根据可知，辐射的电磁波的波长长。故A正确。‎ B、由高能级向低能级跃迁时，氢原子向外辐射能量，不是氢原子核向外放出能量，故B错误；‎ C、由于高能级所对应的能量高，低能级所对应的能量低，故从n=4能级跃迁到n=3能级，氢原子的能量减小，电子的半径减小，根据能量守恒可知电子的动能变大，故C正确；‎ D、处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同，能级越低，概率越大，故D错误。‎ ‎11.如图所示，两个完全相同的小球A、B用等长的细线悬于O点．线长L．若将A由图示位置静止释放，则B球被碰后第一次速度为零时的高度可能是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A球到达最低点时，设其动能为：EkA，由动能定理得：，即。若A、B间发生的是弹性碰撞，则B获得动能最大为EkA，上升的最大高度和A释放点相同：即为；若A、B间发生的是完全非弹性碰撞，即两个小球粘在一起，设共同达到的速度为v'，由动量守恒：，解得得：，则B获得动能为，由动能定理可得，解得 。若碰撞介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间，上升的高度就介于与之间。综上所述：B上升的高度取值范围是：。故ACD正确，B错误。‎ ‎12.矩形滑块由不同材料的上下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射入滑块，若射击下层，子弹刚好不射出；如图甲所示，若射击上层，则子弹刚好能射入一半厚度，如图乙所示，子弹可看作质点，上述两种情况相比较（　　）‎ A. 子弹对滑块的冲量不一样大 B. 子弹对滑块做功一样多 C. 系统产生的热量一样多 D. 子弹和滑块间的水平作用力一样大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 设子弹的质量是m，初速度是v0，滑块的质量是M，选择子弹的初速度的方向为正方向，根据动量守恒知道最后物块获得的速度（最后物块和子弹的公共速度）v．则：mv0=（m+M）v；所以，可知两种情况下木块得到的速度是相同的，根据动量定理可知，两种情况子弹对滑块的冲量一样大，故A错误；滑块的末速度是相等的，所以获得的动能是相同的，根据动能定理，物块动能的增量是子弹做功的结果，所以两次子弹对物块做的功一样多，故B正确；子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（子弹初末速度相等）；物块能加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多。故C正确；子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，即Q=f•s相对，由于两种情况相比较子弹能射穿的厚度不相等，即相对位移s相对不相等，所以两种情况下子弹和滑块间的水平作用力不一样大，故D错误；故选BC.‎ 点睛：此题考查动量守恒、动能定理和能量守恒等内容，要知道子弹嵌入滑块的过程，符合动量守恒，所以最后它们的速度是相同的，利用动能定理或者是能量守恒得出系统产生的热能是相等的．‎ 三、实验题探究题 ‎13.在做光电效应的实验时,某种金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系如图所示,已知直线的斜率为K，横截距是ν0,由实验图可求出普朗克常量是_________该金属的逸出功是________（用K、ν0 表示）‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】‎ 根据爱因斯坦光电效应方程，任何一种金属的逸出功W一定，说明EK随频率f的变化而变化，且是线性关系（与y=ax+b类似），直线的斜率K等于普朗克恒量，直线与横轴的截距表示EK=0时的频率，所以该金属的逸出功是。‎ ‎14.如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置 ‎(1)下列说法中符合实验要求的是______‎ A．入射球a比靶球b质量大，但两者的半径可以不同 B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球a必须从同一高度由静止释放 C．安装轨道时，轨道末端必须水平 D．需要使用的仪器有天平和刻度尺 ‎(2)实验时记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位于A、B、C，并测得它们到O点的距离分别为OA、OB和OC．已知入射球的质量为m1，靶球的质量为m2，如果得到______，则认为碰撞中的不变量是质量与速度的乘积之和。‎ ‎(3)在实验中，根据小球的落地情况，若等式OC=______成立，则可证明碰撞中系统的动能守恒（要求用第(2)问中涉及的物理量表示）。‎ ‎【答案】 (1). BCD (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）A、为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；为了发生对心碰撞，两球的半径需相同，故A错误；‎ B、在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同，故B正确；‎ C、为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故C正确；‎ D、在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺，故D正确。‎ 故答案：BCD。‎ ‎（2）碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：，‎ 小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，则：， ；如果得到，则认为碰撞中的不变量是质量与速度的乘积之和。‎ ‎（3）若碰撞中系统的动能守恒，由能量守恒定律得：，‎ 即，又因为，联立解得：。‎ 四、计算题 ‎15.质量为0.1kg弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图象如图所示。球与水平地面相碰后反弹，离开地面时的速度大小为碰撞前的．该球受到的空气阻力大小恒为f，弹性球与地面第一次碰撞的时间为s，取g=10m/s2．求：‎ ‎(1)弹性球受到的空气阻力的大小；‎ ‎(2)弹性球第一次和地面碰撞过程中受到地面的平均作用力大小（弹性球和地面碰撞过程中受到的空气阻力忽略不计）。‎ ‎【答案】（1）0.4N；（2）8N ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)由速度时间图象求得物体下降的加速度，对物体下降的过程受力分析，由牛顿第二定律求得弹性球受到的空气阻力；‎ ‎(2)求得物体第一次反弹的速度，对弹性球的第一次反弹过程应用动量定理可得弹性球第一次和地面碰撞过程中受到地面的平均作用力。‎ ‎【详解】（1）设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为a1，由图象可知 对弹性球的下落过程受力分析，由牛顿第二定律可得：‎ 解得：f =0.4N ‎（2）由图知弹性球第一次到达地面时的速度大小为v1=3m/s，设球第一次离开地面时的速度大小为v2，则 球和地面碰撞过程，设球受到地面的平均作用力大小为F，以向下为正方向，由动量定理可得：‎ 解得：F=8N ‎16.如图甲所示，物块A、B的质量分别是 mA=4.0kg和mB ‎=3.0kg．用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示．求：‎ ‎①物块C的质量？‎ ‎②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能EP？‎ ‎【答案】（1）2kg（2）9J ‎【解析】‎ 试题分析：①由图知，C与A碰前速度为v1＝9 m/s，碰后速度为v2＝3 m/s，C与A碰撞过程动量守恒．mcv1＝（mA＋mC）v2‎ 即mc＝2 kg ‎②12 s时B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧弹性势能最大 ‎（mA＋mC）v3＝（mA＋mB＋mC）v4‎ 得Ep＝9 J 考点：考查了动量守恒定律，机械能守恒定律的应用 ‎【名师点睛】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键，应用动量守恒定律、能量守恒定律、动量定理即可正确解题．‎ ‎17.图中两根足够长的平行光滑导轨，相距1m水平放置，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间．金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg，电阻分别为0.4Ω和0.2Ω，并排垂直横跨在导轨上．若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开，不计导轨电阻，求：‎ ‎(1)金属棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小；‎ ‎(2)金属棒运动达到稳定的过程中，回路上释放出的焦耳热；‎ ‎(3)金属棒运动达到稳定后，两棒间距离增加多少？‎ ‎【答案】（1）1m/s ‎（2）1．2J ‎（3）1．5m ‎【解析】‎ ‎【详解】解：(1)ab、cd棒组成的系统动量守恒，最终具有共同速度v ，以水平向右为正方向，则 解得稳定后的ab棒的速度大小：‎ ‎(2)根据能量转化与守恒定律，产生的焦耳热为：‎ ‎(3)对cd棒根据动量定理有：‎ 即：‎ 又 两棒间距离增加： ‎