福建省东山县第二中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

福建省东山县第二中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

班级 姓名 号数 ‎ ‎ ‎ 东山二中2020学年高二（下）期末考物理试卷 ‎ ‎（选修3-3、3-5）‎ 一、选择题（1~10题为只有一个答案，每题3分；11~14题有多个答案，全部答对得4分，部分答对得2分，打错不得分，共46分。请将答案填涂到答题卡上。）‎ ‎1、氢原子的能级示意图如图所示，欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是 ( )‎ ‎ ①用10.2 eV的光子照射 ②用11 eV的光子照射 ‎③用14 eV的光子照射 ④用11 eV的电子碰撞 A．①② B．②③ C．①③④ D．②③④‎ 第1、2题图 ‎2、如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是(　 　)‎ A．波长最长的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的 B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的 C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应 ‎3、氘核(H)和氚核(H)的核反应方程如下：H＋H→He＋n，设氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，则核反应过程中释放的能量为(　 　)‎ A．(m1＋m2－m3) c2 B．(m1＋m2－m3－m4)c2 ‎ C．(m1＋m2－m4)c2 D．(m3＋m4－m1－m2)c2‎ ‎4、2020年12月29日，中国首个快堆核电示范工程在福建霞浦开工建设。“快堆”核反应进程依次为：，下列说法正确的是（ ）‎ A．和是同位素，其原子核内中子数相同 B．和发生了衰变 C．变为发生了衰变 D．‎100g经过一个半衰期，原子核数目变为原来的一半 ‎5．如图所示，A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以‎3m/s的速率向右运动，B以‎1m/s的速率向左运动，发生正碰后A、B两小球都以‎2m/s的速率反弹，则A、B两小球的质量之比为（ ）‎ A. 3：5 B. 2：3 ‎ ‎ C. 1：3 D. 3：2‎ ‎6.下列说法错误的是（ ）‎ A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 ‎7.已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M，密度为ρ（均为国际单位）。则错误的是（ ）‎ A、‎1m3‎铜所含原子的数目为 B、1个铜原子质量为 C、1个铜原子的体积是 D、‎1Kg铜所含原子的字数目是ρNA ‎8．有一桶水温度是均匀的，在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面，气泡上升过程中逐渐变大，若不计气泡中空气分子的势能变化，则（ ） ‎ A．气泡中的空气对外做功，吸收热量 B．气泡中的空气对外做功，放出热量 C．气泡中的空气内能增加，吸收热量 D．气泡中的空气内能不变，放出热量 ‎9、质量为‎0.5 kg的小球在距离地面高‎20 m处以一定的初速度向左平抛，落在以 ‎7.5 m‎/s的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞蓬小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为‎4 kg.设小球在落到车底前瞬间速度是‎25 m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是( )[来A．‎5 m/s B．‎4 m/s C．‎8.5 m/s D．‎9.5 m/s ‎10.质量分别为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上相碰，碰撞前后的位移－时间图象如图所示，若图中θ<45°，则 (　 　)‎ A．m1>m2‎ B． 碰撞前两物体速率相等 C． 碰撞后两物体一起做匀速直线运动 D． 碰撞前两物体动量大小相等、方向相反 ‎11、用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示．现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是 ( )‎ A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒 B．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能 C．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为 D．子弹和木块一起上升的最大高度为 ‎12.如图中的实线表示一定质量的理想气体状态变化的p－T图象，变化过程如图中箭头所示则下列说法中正确的是(　 　)‎ A．ab过程中气体内能增加，密度不变 B．bc过程中气体内能增加，密度也增大 C．cd过程中，气体分子的平均动能不变 D．da过程中，气体内能增加，密度不变 ‎13、‎ 如图所示，滑块和小球的质量分别为M、m.滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l.开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止．现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，下列说法正确的是(　 　)‎ A． 滑块和小球组成的系统动量守恒 B． 滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒 C． 滑块的最大速率为 D． 滑块的最大速率为 ‎14．2020年诺贝尔物理学奖得主威拉德。博伊尔和乔治。史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P的位置不变，以下判断正确的是（ ）‎ A．光电管阴极材料的逸出功为4.5eV B．若增大入射光的强度，电流计的计数不为零 C．若用光子能量为12eV的光照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大 D．若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零 二、填空题（共3小题，每个空格2分，共14分）‎ ‎15.用油膜法估测油酸分子直径的大小．‎ ‎(1)现将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的__ ‎ ‎_油膜；‎ ‎(2)把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示．已知坐标方格边长为L，按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个，则油酸的面积约是________；‎ ‎(3)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0，由以上数据估测出油酸分子的直径为_ __．‎ ‎16、一置于铅盒中的放射源发射的α、β和γ射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一张铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场．进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为_______射线，射线b为________射线．‎ ‎17、某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞过程中动量变化的规律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．‎ ‎(1)下面是实验的主要步骤：‎ ‎①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；‎ ‎②向气垫导轨通入压缩空气；‎ ‎③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；‎ ‎④使滑块1挤压导轨右端弹射架上的橡皮泥；‎ ‎⑤把滑块2(所用滑块1、2如图丙所示)放在气垫导轨的中间；‎ ‎⑥先接通打点计时器的电源，然后放开滑块1，让滑块带动纸带一起运动；‎ ‎⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图丁所示；‎ ‎⑧测得滑块1(包括撞针)的质量310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g；‎ ‎(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前总动量为___ ___ kg·m/s；两滑块相互作用后总动量为______ kg·m/s(保留三位有效数字)．‎ 三、计算题（本题有4小题，共40分，解题过程中要求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）‎ ‎18.（8分）如图所示，质量为m1＝‎16 kg的平板车B原来静止在光滑的水平面上，另一质量m2＝‎4 kg的小物体A以‎5 m/s的水平速度滑向平板车的另一端，假设平板车与物体间的动摩擦因数为0.5，g取‎10 m/s2，求：‎ ‎(1)如果A不会从B的另一端滑下，则A、B的最终速度为多大；‎ ‎(2)要保证A不滑下平板车，平板车至少要有多长．‎ ‎19、（12分）如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R.重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：‎ ‎(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；‎ ‎(2)小球A冲进轨道时速度v的大小．‎ ‎20.（8分）如图所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热气缸，气缸的横截面积 s=2.5×10‎-3m2‎．气缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根竖直细杆与天花板固定好．气缸内密封有温度t1=‎27℃‎的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0．若外界大气压强P0=1.2×105Pa保持不变，当力传感器的读数F=300N时，求密封气体温度．‎ ‎ ‎ ‎21．（12分）如图所示，圆柱形的气缸上部有小挡板，可以阻止活塞滑离气缸，气缸内部的高度为d，质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。开始时活塞离底部高度为温度为t1=27 ‎0C ，外界大气压强为p0=1atm，现对气体缓缓加热，‎ 求：（1）当气体温度升高到t2=127 0C时，活塞升高了多少?‎ ‎（2）当气体温度升高到t3=357 0C时，缸内气体的压强。‎ 东山二中2020高二（下）期末考物理试卷（答案）‎ ‎（选修3-3、3-5）‎ 题号[‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答案 C D B D A A D A A D CD AC BC AC ‎15.(1)单分子 (2) nL2 (3) ‎ ‎16、 γ β ‎ ‎17、 0.620 0.618‎ ‎18.‎ ‎(1)设A、B共同运动的速度为v，A的初速度为v0，则对A、B组成的系统，由动量守恒定律可得m2v0＝(m1＋m2)v 解得：v＝ m/s＝1 m/s ‎(2)设A在B上滑行的距离为l，取A、B系统为研究对象，由于内能的增加等于系统动能的减少，根据能的转化和守恒定律有 μm2gl＝m2v－(m1＋m2)v2‎ 解得l＝2 m ‎19、‎ 解：粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向运动为自由落体运动，有 ‎2R＝gt2 ①‎ 解得 t＝2 ②‎ ‎(2)设球A的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律得 mv2＝mv＋2mgR ③‎ 设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，由动量守恒定律得 mv1＝2mv2 ④‎ 飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有 ‎2R＝v2t ⑤‎ 综合②③④⑤式得 v＝2 .⑥‎ ‎20. ‎ ‎21．‎ 解 （1）设活塞面积为S，h为升高的高度，由题意得：‎ ‎，T1=（273+27）K=300 K ‎ ‎，T2=（127+273）K=400 K ‎ 由盖·吕萨克定律： ‎ 解得： ‎ ‎（2）设活塞刚好到达顶部时气体温度为T3，此时有V3=Sd ‎ 由盖·吕萨克定律： ‎ 解得 T3=450 K ‎ 当气体温度高于T3后，缸内气体做等容变化，当温度升到T4=（357+273）K=630 K，‎ 设此时气体的压强为p，由查理定律： ‎ 解得 p=1.4 atm ‎