【物理】甘肃省武威第八中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

【物理】甘肃省武威第八中学2019-2020学年高二下学期期末考试试卷（解析版）

武威第八中学2019-2020学年第二学期期末考试 高二物理试卷 一、单项选择（每小题3分，共30分）‎ ‎1. 下列说法中正确的是（　　）‎ A. 为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了量子化 B. 在原子核人工转变的实验中，查德威克发现了中子 C. 玛丽·居里首先发现了放射现象 D. 在完成粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的能级结构 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说，A错误；‎ B．查德威克在用粒子轰击铍核的实验中发现了中子，B正确；‎ C．贝克勒尔首先发现了放射现象，C错误；‎ D．在完成粒子散射实验后，卢瑟福提出了原子的核式结构，D错误。‎ 故选B。‎ ‎2. 下面是列出的一些核反应方程：,，；以下选项中正确的是 A. X是质子，Y是中子，Z是正电子 B. X是正电子，Y是质子，Z是中子 C. X是中子，Y是正电子，Z是质子 D. X是正电子，Y是中子，Z是质子 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】核反应方程是遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此规律可得，X质量数是0，电荷数是+1，X是正电子，Y质量数是1，电荷数是0，Y是中子，Z质量数是1，电荷数是+1，Z是质子，故D正确，ABC错误。‎ ‎3. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）‎ A. 甲图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B. 乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C. 丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D. 丁图中，链式反应属于轻核裂变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出原子的核式结构，A错误；‎ B．在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，光子数目越多，逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，B正确；‎ C．带电粒子在磁场中受到洛伦兹力偏转，所以射线甲由α粒子（正电）组成，射线乙为电磁波，射线丙由电子（负电）组成，C错误；‎ D．链式反应属于重核裂变，D错误。‎ 故选B。‎ ‎4. 下列说法正确的是（　　）‎ A. 某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个 B. 放射性物质的温度升高，其半衰期减小 C. 中子和质子结合氘核时吸收能量 D. γ射线的电离作用很强，可用来消除有害静电 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．α衰变，新核比旧核的质量数少4，电荷数少2；新核中质子数、中子数均比旧核少2。β衰变的本质是原子核中一个中子变成质子的同时立即从核中放出一个电子。所以原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4个，故A正确；‎ B．放射性物质的半衰期与温度无关，故B错误；‎ C．中子和质子结合氘核时放出能量，故C错误；‎ D．α射线的电离作用很强，可用来消除有害静电。γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎5. 有关原子结构，下列说法正确的是（　　）‎ A. 卢瑟福的α粒子散射实验肯定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”‎ B. 卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性 C. 卢瑟福的α粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子 D. 玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．卢瑟福的α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”，确定了原子的核式结构模型，A错误；‎ BD．卢瑟福核式结构模型不能很好地解释原子的稳定性，玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律，B错误，D正确；‎ C．卢瑟福的α粒子散射实验不能表明原子内部存在带负电的电子，C错误。‎ 故选D。‎ ‎6. 下面关于光的波粒二象性的说法中，不正确的说法是（　　）‎ A. 大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性 B. 频率越小的光其粒子性越显著，频率越大的光其波动性越显著 C. 光在传播时往往表现出的波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性 D 光既具有波动性，又具有粒子性 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，AD正确，不符合题意；‎ B．在光的波粒二象性中，频率越大的光，波长越小，其粒子性越显著，频率越小的光，波长越长，其波动性越显著，B错误，符合题意；‎ C．光在传播时往往表现出的波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性，C正确，不符合题意。‎ 故选B。‎ ‎7. 关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（ ）‎ A. 金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 B. 光电流的强度与入射光的强度无关 C. 用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 D. 对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据W0=hv0知，金属的逸出功由金属的极限频率决定，与入射光的频率无关．故A错误．‎ B．光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，即影响光电流的大小．故B错误．‎ C．有的不可见光的频率比可见光的频率大，有的不可见光的频率比可见光的频率小，用频率比可见光的频率小的光照射金属比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要小，故C错误；‎ D．对任何一种金属，都有一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长才能产生光电效应．故D正确．‎ ‎8. 人从高处跳到较硬的水平地面时，为了安全，一般都是让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，这是为了（ ）‎ A. 减小地面对人的冲量 B. 减小人的动量的变化 C. 增加人对地面的冲击时间 D. 增大人对地面的压强 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设人的质量为m，着地前速度大小为v，着地时间为t，地面对人冲量大小为I，作用力大小为F，取竖直向下方向为正方向。 AB.人着地过程，人的动量从一定值减到零，动量的变化量不变，根据动量定理得：mgt-I=0-mv，得到地面对人的冲量I=mgt+mv，m、v一定，t延长，则I增大，故AB错误； C.让脚尖先触地且着地时要弯曲双腿，增加地面对人的冲击时间，故C正确； D.根据动量定理得：mgt-Ft=0-mv，可知t增大，则F减小，人对地面的压强减小，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎9. 古时有“守株待兔”的寓言．假设兔子质量约为‎2kg,以‎15m/s的速度奔跑，撞树后反弹的速度为‎1m/s，则兔子受到撞击力的冲量大小为（ ）‎ A. 28 N·s B. 29N·s C. 31 N·s D. 32 N·s ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设初速度方向为正方向，则由题意可知，初速度v0=‎15m/s；末速度为v=‎-1m/s；则由动量定理可知：I=mv-mv0=-2-2×15=-32N•s；故选D．‎ 点睛:本题考查动量定理的直接应用，同于表达式中有多个矢量，故应注意设定正方向，并明确各量的方向．‎ ‎10. 如图所示电路中有L1和L2两个完全相同的灯泡，线圈L的电阻忽略不计，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 断开S时，L2立刻熄灭，L1过一会熄灭 B. 闭合S时，L2先亮，L1后亮，最后一样亮 C. 断开S时，L1立刻熄灭，L2过一会熄灭 D. 闭合S时，L1先亮，L2后亮，最后一样亮 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】BD．闭合开关S的瞬间，L2先亮，由于电感线圈产生与原电流方向相反的自感电动势，阻碍原电流的增大，则其电流只能逐渐增大，所以灯泡L1逐渐亮起来，最后一样亮，B正确，D错误； AC．因两灯泡的电阻相等，故正常发光时两灯泡的电流相等，当断开开关时，L2中的原电流立即减为零，根据楞次定律知，线圈产生与原电流方向相同的自感电流阻碍原电流的减小，两灯泡都逐渐熄灭，AC错误。‎ 故选B。‎ 二、多项选择（每小题有多个选项符合题意，每小题4分，少选得2分，多选不得分）‎ ‎11. 对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）‎ A. 气体的体积是所有气体分子的体积之和 B. 气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈 C. 气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的 D. 当气体膨胀时，气体压强一定减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．气体的体积是所有气体分子运动占据的空间的体积之和，A错误；‎ B．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈，B正确；‎ C．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的，C正确；‎ D．在等温状态下，当气体膨胀时，气体压强一定减小，D错误。‎ 故选BC。‎ ‎12. 如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原于在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（　　）‎ A. 用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象 B. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光 C. 用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原于跃迁到激发态 D. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．氢原子从高能级向基态跃迁时发出的光子的最小能量为10.2eV，大于锌的逸出功，则照射金属锌板一定能产生光电效应现象，故A错误；‎ B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据 可知，能放出3种不同频率的光，故B正确；‎ C．用能量为10.3eV的光子照射，小于12.09eV，不可使处于基态的氢原子跃迁到激发态，要正好等于12.09eV才能跃迁，故C错误；‎ D．氢原子从n=3能级向基态跃迁时发出的光子的能量为E =(-1.51eV)-(-13.6eV)=12.09eV，因锌的逸出功是3.34eV，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为Ekm=12.09-3.34=8.75eV，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎13. 下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是（　　）‎ A. 当分子力表现为引力时，分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B. 当分子力表现为引力时，分子力总是随分子间距离的增大而减小 C. 当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而增大 D. 当分子力表现为斥力时，分子势能总是随分子间距离的减小而减小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当分子力表现为引力时，分子距离增大时，分子力做负功，则分子势能增大，A正确，B错误；‎ CD．当分子力表现为斥力时，分子距离减小时，分子力做负功，则分子势能增大，C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎14. 如图所示，光滑的水平面上，小球A以速度v0向右运动时与静止的小球B发生对心正碰，碰后A球的速率为，B球的速率为，A、B两球的质量之比为（　　）‎ A. 3：2 B. 3：‎4 ‎C. 3：5 D. 3：8‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】以A、B两球组成的系统为研究对象，两球碰撞过程动量守恒，以A球的初速度方向为正方向，当碰后A的速度与初速度方向相同时，由动量守恒定律得 两球的质量之比 mA：mB=3:4‎ 当碰后A的速度与初速度方向相反时，由动量守恒定律得 两球的质量之比 mA：mB=3:8‎ 故选BD。‎ ‎15. 某发电站采用高压输电向外输送电能．若输送总功率为P0，输电电压为U，输电导线的总电阻为R．则下列说法正确的是 A. 输电线上的电流 B. 输电线上的电流 C. 输电线上损失的功率 D. 输电线上损失的功率 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据P=UI求出输电线上电流，结合求出输电线上损失的功率．‎ ‎【详解】根据得，输电线上的电流，由于U不是输电线上损失的电压，不能通过求解输电线上的电流，A错误B正确；输电线上损失的功率，C正确D错误．‎ ‎【点睛】对于远距离输电这一块，（1）输电电流I：输电电压为U，输电功率为P，则输电电流；（2）电压损失：输电线始端电压U与输电线末端电压的差值；（3）功率损失：远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的功率①‎ ‎，②，③．‎ 三、实验题（每空2分，共10分）‎ ‎16. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。‎ ‎(1)若已得到打点纸带，并将测得各记数点间距标在下面（如图），A为运动起始的第一点，则应选_____段来计算A车的碰前速度，应选_____段来计算A车和B车碰后的共同速度。（以上两空填“AB”或“BC”，或“CD”或“DE”）‎ ‎(2)已测得小车A的质量m1=‎0.40kg，小车B的质量m2=‎0.20kg，由以上测量结果可得，碰前总动量=___________ kg·m/s；碰后总动量=_____________kg·m/s。（结果保留小数点后3位）由上述实验结果得到的结论是：_____________。‎ ‎【答案】(1). BC DE (2). 0.420 0.417 AB碰撞过程中，系统动量守恒 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]小车A碰前运动稳定时做匀速直线运动，所以选择BC段计算A碰前的速度。‎ ‎[2]两小车碰后连在一起仍做匀速直线运动，所以选择DE段计算A和B碰后的共同速度。‎ ‎(2)[3] 碰前小车A的速度为 则碰前两小车的总动量为 ‎[4]碰后两小车的速度为 则碰后两小车的总动量为 ‎[5]由上述实验结果得到的结论是：AB碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒。‎ 四、计算题（共计40分）‎ ‎17. 如图所示，光滑水平面上，质量为‎2m的小球B连接着轻质弹簧，处于静止；质量为m的小球A以初速度v0向右匀速运动，接着逐渐压缩弹簧并使B运动，过一段时间，A与弹簧分离，设小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失，弹簧始终处于弹性限度以内，求当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能E。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】当A球与弹簧接触以后，在弹力作用下减速运动，而B球在弹力作用下加速运动，弹簧势能增加，当A、B速度相同时，弹簧的势能最大。‎ 设A、B的共同速度为v，弹簧的最大势能为E，则A、B系统动量守恒，有 由机械能守恒 联立两式得 ‎18. 如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离l时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知。s=‎0.9m，A、B质量相等且m=‎0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数µ=0.45，桌面高h=‎0.45m。不计空气阻力，重力加速度g=‎10m/s2。求：‎ ‎(1)A、B一起平抛的初速度；‎ ‎(2)小物块A的初速度；‎ ‎(3)小物块A与小物块B碰撞时，损失的机械能。‎ ‎【答案】(1)‎3.0m/s；(2)‎9m/s；(3)0.9J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t，根据平抛运动规律有 ‎，‎ 代入数据解得 ‎(2)A在桌面上滑行过程，由动能定理得 A、B碰撞过程，由动量守恒定律 联立得 ‎(3)小物块A与小物块B碰撞时，损失的机械能 ‎19. 如图甲是一定质量气体由状态A经过状态B变为状态C的图象。已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa。‎ ‎(1)A→B过程中为等压变化的情形，根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值。‎ ‎(2)B→C过程为等容过程，根据图象提供的信息，计算图中pC的压强 ‎(3)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的 图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C。 ‎ ‎【答案】(1)200K；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图甲可以看出，A与B连线的延长线过原点O，所以A→B是一个等压变化，即pA=pB 根据盖-吕萨克定律可得 所以 ‎(2)由图甲可知，由B→C是等容变化，根据查理定律得 所以 ‎(3)则可画出由状态A→B→C的p-T图象如图所示 ‎20. 如图所示，A汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为‎27 ℃‎，活塞与汽缸底部距离为h，活塞截面积为S．汽缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m．若不计一切摩擦，当气体的温度升高‎10 ℃‎且系统稳定后，求重物m下降的高度．‎ ‎【答案】h ‎【解析】‎ ‎【详解】初末状态，重物静止，可知绳中拉力大小相等，分析活塞可知，气体发生等压变化．‎ 由盖—吕萨克定律知：，‎ V1＝Sh，ΔV＝SΔh，T1＝300 K，∆T＝10 K 解得Δh＝ΔT＝h．‎