【物理】新疆阿勒泰地区2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（B卷）（解析版）

【物理】新疆阿勒泰地区2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（B卷）（解析版）

‎2019-2020第二学期期末高二物理试题（B卷）‎ 一、选择题 ‎1. 下列叙述中符合物理学史的有：（ ）‎ A. 汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在 B. 卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的 C. 巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了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】本题考查的是对物理学史的掌握情况，汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，A错误，卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子具有核式结构，B错误；巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式，C正确；玻尔提出的原子模型，并没有否定卢瑟福的原子核式结构学说，D正确；‎ ‎2. 关于原子核的衰变，下列说法中正确的是（　　）‎ A. α射线有很强的穿透本领 B. β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 C. γ射线是波长很长的电磁波 D. α射线、β射线、γ射线说明了原子核内部是有结构的 ‎【答案】D ‎【解析】A．α射线有很强的电离本领，贯穿本领最低，故A错误；‎ B．β射线为原子核内一个中子转变为一个质子，同时放出一个β粒子，不是由于电子的核外电子电离后形成的电子流，故B错误；C．γ射线是波长很短的电磁波，故C错误；‎ D．α射线、β射线、γ射线都是由于原子核发生衰变而产生的，说明了原子核内部是有结构的，故D正确。故选D。‎ ‎3. 2013年12月中旬，中国自行研制的“玉兔”号月球车，在38万千米之外的月球表面闲庭信步。月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的含量十分丰富，科学家认为， 是发生核聚变的极好原料，将来也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大。关于，下列说法正确的是（　　）‎ A. 的原子核内有三个中子两个质子 B. 的原子核内有一个中子两个质子 C. 发生核聚变，放出能量，一定不会发生质量亏损 D. 原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起 ‎【答案】B ‎【解析】AB．的原子核内有2个质子、个中子，A错误，B正确；‎ C．无论是聚变还是裂变，核反应过程一定会发生质量亏损放出能量，C错误；‎ D．原子核内的核子靠核力结合在一起，核力与万有引力性质不同。核力只存在于相邻的核子之间，D错误。故选B。‎ ‎4. 由衰变为要经过x次衰变和y次β衰变，其中（　　）‎ A. x=6，y=8 B. x=8，y=‎‎6 ‎ C. x=16，y=2 D. x=22，y=16‎ ‎【答案】B ‎【解析】原子核发生一次衰变，质量数减少4，电荷数减小2，由质量数和电荷数守恒可知 解得 原子核发生一次β衰变，质量数不变，电荷数增加1，由质量数和电荷数守恒可知 解得 故ACD错误，B正确。故选B。‎ ‎5. 如图所示是玻尔理论中氢原子的能级图,现让一束单色光照射一群处于基态的氢原子,受激发的氢原子能自发地辐射出三种不同频率的光,则照射氢原子的单色光的光子能量为( )‎ A. 13.6‎eV B. 12.09eV C. 10.2eV D. 3.4eV ‎【答案】B ‎【解析】受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，知跃迁到第3能级，则吸收的光子能量为△E=-1.51+13.6eV=12.09eV．故B正确，ABC错误．故选B．‎ ‎6. 高空坠物极易对行人造成伤害．若一个‎50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（ ）‎ A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N ‎【答案】C ‎【解析】本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为‎3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小．‎ 设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是‎3m，‎ 由动能定理可知： ，解得： ‎ 落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，‎ 由动量定理可知： ，解得： ，‎ 根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103 N，故C正确 ‎7. 下列关于布朗运动的说法，正确的是（   ）‎ A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 C. 液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈 D. 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 ‎【答案】CD ‎【解析】布朗运动指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，故A错误；布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒从各个方向的碰撞不平衡导致的，选项B错误，D正确；液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动会越激烈，故C正确；故选CD．‎ ‎8. 光电效应的实验结论是：对于某种金属 A. 无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B. 无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C. 超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小 D. 超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大 ‎【答案】AD ‎【解析】A.每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时,才会发生光电效应.只要光的频率小于极限频率,无论光照强度多强,都不能发生光电效应,故A正确; B.发生光电效应的条件是光的频率大于极限频率,与光照强度无关,故B错误 C.由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关,故C错误 D. 由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，所产生的光电子的最大初动能就越大，故D正确．‎ ‎9. 下列说法正确是( )．‎ A. 用加温或加压的方法不能改变原子核衰变的半衰期 B. 某原子核经过一次α衰变后，核内质子数减少4个 C. 与的核内具有相同的中子数和不同的核子数 D. 放射性物质发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子 ‎【答案】A ‎【解析】原子核的半衰期与温度、压强无关，由原子核内部因素决定，故A正确；经过一次α衰变后，电荷数少2，质量数少4，知质子数减少2，故B错误；质量数等于核子数，知两种原子核具有相同的核子数，核子数等于中子数加上质子数，因为质子数不同，所以中子数不同，故C错误；放射性物质发生β衰变时所释放的电子来源于原子核，是原子核中的一个中子变成一个质子和一个电子，电子释放出来，故D错误．所以A正确，BCD错误．‎ ‎10. 长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=‎2 kg的另一物体B以水平速度v0=‎2 m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图所示，则下列说法正确的是(　　 )‎ A. 木板获得的动能为2 J B. 系统损失的机械能为4 J C. 木板A的最小长度为‎1 m D. A、B间的动摩擦因数为0.1‎ ‎【答案】CD ‎【解析】AD．从图可以看出，B做匀减速运动，A做匀加速运动，最后的共同速度为，由v-t图可计算得 由牛顿第二定律可得 ‎，‎ 则木板A的质量和物体B的质量相等，即 ‎，‎ 由可得木板A的获得的动能为1J，A错误，D正确；‎ B．系统损失的机械能 代入数据得 B错误；‎ C．图像与时间轴围成的面积为位移，由图像可知物体B的位移为 木板A的位移为‎0.5m，所以木板最小长度为‎1m，C正确。故选CD。‎ 二、填空题 ‎11. 完成下列核反应方程 ‎(1)++_____+17.6Mev ‎(2)++______‎ ‎(3)+______‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). ‎ ‎【解析】[1]+++17.6Mev ‎[2]++‎ ‎[3]+‎ ‎12. 铀核裂变的一种方式是，该反应的质量亏损是0.2u，1u相当于931.5MeK的能量。‎ ‎(1)核反应方程中的X是____________。‎ ‎(2)该反应放出能量是_______J。‎ ‎【答案】 (1). (2). ‎ ‎【解析】(1)[1]根据质量数和电荷数守恒得：质量数为0，核电荷数为－1，故此粒子是电子即 ‎(2)[2]根据爱因斯坦质能方程可知，该反应放出能量是 ‎13. 如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。‎ ‎(1)入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m1________m2；‎ ‎(2)为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使________；‎ ‎(3)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________间接地解决这个问题，（填选项前的符号）‎ A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程 ‎(4)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是_______（多选）（填选项前的符号）‎ A．用天平测量两个小球的质量m1、m2 B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM，ON ‎(5)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________（用（4）中测量的量表示）。‎ ‎【答案】 (1). ＞ (2). 末端切线水平 (3). C (4). ADE (5). m1OP=m1OM+m2ON ‎【解析】(1)[1]碰撞后为了不让反弹，应满足。‎ ‎(2)[2]为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使末端切线水平。‎ ‎(3)[3]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量射程，故选C。‎ ‎(4)[4] (5)[5]要验证动量守恒定律定律，即验证 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得 得 因此实验要完成的必要步骤为：测量两球的质量、确定落点从而确定小球的水平位移，故选ADE。‎ 三、计算题 ‎14. 如图所示，某种气体在状态A时的压强为2×105Pa，体积为‎1m3‎，温度为200K．‎ ‎（1）它在等温过程中由状态A变为状态B，状态B的体积为‎2m3‎．求状态B的压强．‎ ‎（2）随后，又由状态B在等容过程中变为状态C，状态C温度为300K．求状态C的压强．‎ ‎【答案】(1) 105Pa (2) 1.5×105Pa ‎【解析】（1）气体的状态参量：，，， 由玻意耳定律得：，代入数据解得：； （2）气体的状态参量：，，， 由查理定律得，代入数据解得：；‎ 点睛：本题考查了求气体压强，分析清楚气体状态变化过程，求出气体的状态参量，应用玻意耳定律与查理定律即可正确解题．‎ ‎15. 某金属的逸出功为W0，现在将波长为的光照射金属的表面，有光电子的逸出。已知普朗克常量为h。‎ ‎(1)求光电子的最大初动能？‎ ‎(2)求遏止电压？‎ ‎(3)求铝的截止频率？‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】(1)由题意可得入射光的频率为 则根据爱因斯坦光电效应方程得，光电子的最大初动能为 即 ‎(2)由题意得 则遏制电压为 ‎(3)由题意可得，该金属的截止频率为 ‎16. 如图所示，质量分别为‎1kg、‎3kg的滑块A，B位于光滑水平面上，现使滑块A以‎4m/s的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞，求二者在发生碰撞的过程中 ‎(1)弹簧什么时候有最大弹性势能？此时A、B的速度是多大？‎ ‎(2)弹簧最大的弹性势能是多少？‎ ‎【答案】(1)速度相等时，‎1m/s；(2)6J ‎【解析】(1)当AB两个物体速度相等时，有最大的弹性势能，由动量定理可知 代入数据可得 ‎(2)弹簧的最大弹性势能为 ‎17. 如图所示，质量为M的平板车P，质量为m的小物块Q的大小不计，位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平面地面上．一不可伸长轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处．，另一端系一质量也为m的小球（大小不计）．今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，由静止释放，小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短，且无能量损失，已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M∶m=4∶1，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）小物块到达最低点与Q碰撞之前瞬间的速度是多大？‎ ‎（2）小物块Q离开平板车时平板车的速度为多大？‎ ‎（3）平板车P的长度为多少？‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】（1）设小球与Q碰前的速度为v0，小球下摆过程机械能守恒：‎ 解得 ‎（2）小球与Q进行弹性碰撞，质量又相等，二者交换速度．‎ 小物块Q在平板车P上滑动的过程中，Q与P组成的系统动量守恒：‎ 其中，‎ 解得 ‎（3）对系统由能量守恒：解得