吉林省吉林市第五十五中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

吉林省吉林市第五十五中学2020学年高二物理下学期期末考试试题

‎2020学年度第二学期期末考试试题 ‎ 高二（物理）‎ 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。‎ 第Ⅰ卷(选择题　共40分)‎ 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)‎ ‎1．关于图中四幅图的说法正确的是(　　)‎ A.甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点 B.乙图中1为α射线，它的电离作用很强，可消除静电 C.丙图中处于基态的氢原子能吸收能量为10.4 eV的光子而发生跃迁 D.丁图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，说明锌板原来带负电 ‎2．质量为‎0.2 kg的球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以‎4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是(　　)‎ A．Δp＝‎2 kg·m/s　W＝－2 J B．Δp＝－‎2 kg·m/s　W＝2 J C．Δp＝‎0.4 kg·m/s　W＝－2 J D．Δp＝－‎0.4 kg·m/s　W＝2 J ‎3．碘131的半衰期约为8天。若某药物含有质量为m的碘131，经过32天后，该药物中碘131的含量大约还有 (　　)‎ A. B． C. D． ‎4．下列说法正确的是(　　)‎ A.实物粒子只具有粒子性，没有波动性，光子具有波粒二象性 B.α粒子散射实验中少数α粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据 C.当入射光的波长小于极限频率所对应波长时不会发生光电效应 D.若使放射性物质的温度升高，其半衰期将减小 ‎5.高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　　)‎ A．＋mg　　　B．－mg C．＋mg D．－mg ‎6．两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝‎1 kg，mB＝‎2 kg，vA＝‎6 m/s，vB＝‎2 m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是(　　)‎ A．vA′＝‎5 m/s，vB′＝‎2.5 m/s B．vA′＝‎2 m/s，vB′＝‎4 m/s C．vA′＝－‎4 m/s，vB′＝‎7 m/s D．vA′＝‎7 m/s，vB′＝‎1.5 m/s ‎7.用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么 (　　)‎ A．a光的频率一定大于b光的频率 B．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大 C．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转 D．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c ‎8．下列说法正确的是(　　)‎ A.平均结合能小的原子核结合成或分解成平均结合能大的原子核时一定放出核能 B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 C.按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小 D.康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性 ‎9．氢原子的能级图如图所示，可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV，金属钠的逸出功为2.29 eV，下列说法中正确的是(　　)‎ A.大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可发出1种频率的可见光 B.大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可发出2种频率的可见光 C.大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光中有1种频率的光能使钠产生光电效应 D.大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光中有2种频率的光能使钠产生光电效应 ‎10．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)。由图可知 (　　)‎ A．该金属的截止频率为4.27×1014Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5eV 第Ⅱ卷(非选择题　共60分)‎ 二、填空题(共2小题，共12分。把答案直接填在横线上)‎ ‎11．氡222是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布 的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是Rn―→Po＋________。已知Rn的半衰期约为3.8天，则约经过________天，‎16 g的Rn衰变后还剩‎1 g。‎ ‎12．(8分)某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的竖直平面，米尺的零点与O点对齐。‎ ‎(1)为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为A球的直径________(选填“大于”“等于”或“小于”)B球的直径；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA________mB(选填“小于”“大于”或“等于”)。‎ ‎(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：________(填选项号)。‎ A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 B．A球与B球碰撞后，测量A球与B球落点位置到O点的距离 C．A球和B球在空中飞行的时间 D．测量G点相对于水平槽面的高度 ‎(3)已知mA和mB，E、F、J是实验中小球落点的平均位置，请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断，A球没有碰撞B球时的落点是________点(在E、F、J三个落点中选填)，A球与B球碰撞后A球的落点是________点(在E、F、J三个落点中选填)。该同学通过实验数据说明在实验中A、B两球碰撞中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是___________________________________________________。‎ 三、论述计算题(共4小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎13．(12分)一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：‎ ‎(1)氢原子可能发射几种频率的光子？‎ ‎(2)氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？‎ ‎(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？‎ 金属 铯 钙 镁 钛 逸出功W/eV ‎1.9‎ ‎2.7‎ ‎3.7‎ ‎4.1‎ ‎14．(12分)在水平力F＝30 N的作用下，质量m＝‎5 kg的物体由静止开始沿水平面运动．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取‎10 m/s2)‎ ‎15．(12分)如图所示，光滑水平轨道上放置长板A(上表面粗糙)和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA＝‎2 kg、mB＝‎1 kg、mC＝‎2 kg。开始时C静止，A、B一起以v0＝‎5 m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C碰撞后瞬间A的速度大小。‎ ‎16．(12分) 冰球运动员甲的质量为‎80.0kg。当他以‎5.0m/s的速度向前运动时，与另一质量为‎100kg、速度为3.‎ 0m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短，求：(1)碰后乙的速度的大小； (2)碰撞中总机械能的损失。‎ ‎2020学年度第二学期期末考试试题答案 ‎1.　B 2.A 3．C 4．B 5. A　6．B 7. AB 8．ABD 9.AD 10．AC 11.答案　He　15.2‎ ‎12.答案：(1)等于　大于　(2)A、B　(3)F　E　mAOF＝mAOE＋mBOJ ‎13．解：(1)可发射6种频率的光子(2)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为E＝E4－E2，代入数据得E＝2.55eV (3)E只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属上时才能发生光电效应。根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为Ekm＝E－W代入数据得，Ekm＝0.65eV(或1.0×10－19J)‎ ‎14． 解:选物体为研究对象，对于撤去F前物体做匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示，初态速度为零，末态速度为v.取水平力F的方向为正方向，根据动量定理有 ‎(F－μmg)t1＝mv－0①‎ 对于撤去F后，物体做匀减速运动的过程，受力情况如图乙所示，初态速度为v，末态速度为零．根据动量定理有－μmgt2＝0－mv 以上两式联立解得t2＝t1＝×6 s＝12 s ‎15． 解析：因碰撞时间极短，A与C碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A的速度为vA，C的速度为vC，以向右为正方向，由动量守恒定律得 mAv0＝mAvA＋mCvC ①‎ A与B在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为vAB，由动量守恒定律得 mAvA＋mBv0＝(mA＋mB)vAB ②‎ A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足vAB＝vC ③‎ 联立①②③式，代入数据得vA＝‎2 m/s。 ④‎ ‎16． 解析：(1)设运动员甲、乙的质量分别为m、M，碰撞前的速度大小分别为v、V，碰撞后乙的速度大小为V′，取运动员甲速度方向为正方向，由动量守恒定律得 mv－MV＝MV′ ①‎ 代入数据得V′＝‎1.0m/s ②‎ ‎(2)设碰撞过程中总机械能的损失为ΔE，应有 mv2＋MV2＝MV′2＋ΔE ③‎ 联立②③式，代入数据得ΔE＝1400J ‎