河南省鹤壁市淇滨高级中学2020学年高二物理下学期第二次周考试题

河南省鹤壁市淇滨高级中学2020学年高二物理下学期第二次周考试题

‎2020学年度下期淇滨高中4月周考试卷 ‎ 高二物理 一、单选题（每题4分，共60分，其中11—15题是多选题，其余为单选题）‎ ‎1．某一金属在一束绿光的照射下发生了光电效应，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 若改用红光照射也一定能发生光电效应 B. 若增大绿光的照射强度，则逸出的光电子的最大初动能可能变大 C. 若增大绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子的数目一定增多 D. 若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子的数目一定增多 ‎2．实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现粒子性的是（ ）‎ A. 电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样 B. 光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 C. 人们利慢中子衍射来研究晶体的结构 D. 人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 ‎3．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们必须具有相同的. （ ）‎ A. 速度 B. 动量 C. 动能 D. 总能量 ‎4．当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为(　　)‎ A. 1.5‎‎ eV B. 3.5 eV C. 5.0 eV D. 6.5 eV ‎5．如图所示为光电管工作原理图,当有波长(均指真空中的波长,下同)为的光照射阴极 时,电路总有光电流,则(   )‎ A. 换用波长为 的光照阴极 时,电路中一定没有光电流 B. 换用波长为 的光照射阴极 时,电路中一定有光电流 C. 增大电路中电源的端电压,电路中的光电流一定增大 D. 将电路中电源的极性反接,电路中一定没有光电流 ‎6．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上完全，这是因为（ ）‎ A. 人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小 B. 人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小 C. 人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小 D. 人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小 ‎7．一个大人和一个小孩面对面站在光滑的冰面上，都处于静止状态，某时刻小孩沿水平方向用力推了大人一下，结果两人向相反方向滑去。已知大人的质量大于小孩的质量，则下列说法正确的是 A. 小孩受到的冲量较大 B. 大人受到的冲量较大 C. 小孩运动的速度较大 D. 大人运动的速度较大 ‎8．以下实例中不是利用反冲现象的是 A. 当枪发射子弹时，枪身会同时向后运动 B. 乌贼向前喷水从而使自己向后游动 C. 火箭中的火药燃烧向下喷气推动自身向上运动 D. 战斗机在紧急情况下抛出副油箱以提高机身的灵活性 ‎9．光滑水平桌面上有P、Q两个物块，Q的质量是P的n倍．将一轻弹簧置于P、Q之间，用外力缓慢压P、Q．撤去外力后，P、Q开始运动，P和Q的动量大小的比值为（　　）‎ A. n2 B. n C. D. 1‎ ‎10．某人在一只静止的小船上练习射击，船、人连同枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内有n颗子弹，每颗子弹的质量为m，子弹水平射出枪口相对于地的速度为v0，子弹打入靶中且留在靶里，在射完n颗子弹后时，小船的最终速度为（ ）‎ A 0 B. C. D. ‎ ‎11．如图所示为、两球沿一直线运动并发生正碰，两球碰撞前后的位移时间图象．、分别为、两球碰前的位移图象，为碰撞后两球共同运动的位移图象，若球质量是，则由图象判断下列结论正确的是（ ）‎ A. 、碰撞前的总动量为 B. 碰撞时对所施冲量为 C. 碰撞前后的动量变化为 D. 碰撞中、两球组成的系统损失的动能为 ‎12．杂技演员做高空表演时，为了安全，常在下面挂一张很大的网.当演员失误从高处掉下落在网上时，与落在相同高度的地面上相比较，下列说法正确的是( )‎ A. 演员落在网上时的动量较小 B. 演员落在网上时的动量变化较小 C. 演员落在网上时的动量变化较慢 D. 演员落在网上时受到网的作用力较小 ‎13．如图所示， 是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道， 、在同一水平面，圆心在的正上方．在和两点各有一质量为的有小球和，从同一时刻开始， 沿圆弧下滑， 自由下落．以下说法正确的是（ ）‎ ‎（13题图） 14题图）‎ A. , 球在到达的过程中重力冲量相同 B. 它们在点的动能相同 C. 它们在点的动量相同 D. 在点重力的瞬时功率为零 ‎14．如图所示是光电效应中光电子的最大初动能与入射光频率ν的关系图象．从图中可知(　 　)‎ A. 与ν成正比 B. 入射光频率必须大于或等于极限频率时，才能产生光电效应 C. 对同一种金属而言， 仅与ν有关 D. 与入射光强度成正比 ‎15．如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压随入射光频串v 变化的函数关系图像。对于这两个光电管，下列判断正确的是 A. 两个光电管的饱和光电流一定相同 B. 光电子的最大初动能相同 C. 两个光电管的-v 图象的斜率相同 D. ‎ 因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压不同 二、实验题（每空2分，共8分。）‎ ‎16．“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则：‎ ‎（1）两小球质量的关系应满足__________‎ A. m1=m2    B. m1＞m2     C. m1＜m2   D.没有限制 ‎（2）实验必须满足的条件是 ___________‎ A.轨道末端的切线必须是水平的 B.斜槽轨道必须光滑 C.入射球m1每次必须从同一高度滚下 D.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度 ‎17．某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象．当用某单色光照射光电管的阴极K时,会发生光电效应现象．闭合开关S,在阳极A和阴极K之间加上反向电压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压,直至电流计中电流恰为零,此时电压表的电压值U称为反向遏止电压,根据反向遏止电压,可以计算光电子的最大初动能Ekm．现分别用频率为的单色光照射阴极,测量的反向遏止电压分别为,设电子质量为,电荷量为,则用频率为的单色光照射阴极时光电子的最大初速度为 ，用上述符号表示普朗克常量为 。‎ 三、解答题（共32分）‎ ‎18（10分）．质量为的铅球，从高处自由下落（忽略空气阻力），落至松软地面后经静止．试求：落地过程中地面对铅球的平均作用力大小？‎ ‎19(12分）．如图所示，质量为M的木块静止于光滑的水平面上，一质量为m、速度为v0的子弹水平射入木块且未穿出．设木块对子弹的阻力恒为F，求：‎ ‎①射入过程中产生的内能为多少？‎ ‎②木块至少为多长时子弹才不会穿出？‎ ‎20（10分）．如图所示，阴极材料由铝制成，已知铝的逸出功为W0，现用波长为λ的光照射铝的表面，使之产生光电效应，已知电子的电量为e，普朗克常量为h，真空中光速为c。求：‎ ‎(1)光电子的最大初动能；‎ ‎(2)电压表示数至少为多大时电流表示数才为零；‎ ‎(3)若射出的具有最大初动能的光电子与一静止的电子发生正碰，则碰撞中两电子电势能增加的最大值是多少？‎ 参考答案 ‎1．C ‎【解析】试题分析：用红光照射时，小于绿光的频率，则不一定发生光电效应．故A错误．某金属在一束绿光的照射下，发生了光电效应，增大绿光的强度，逸出的光电子的最大初动能不变，单位时间内发出的光电子数目增加．故B错误，C正确．改用紫光照射，由于紫光的频率大于绿光的频率，根据光电效应方程Ekm=hγ-W0，则逸出的光电子的最大初动能增大．但是单位时间内逸出的光电子的数目不一定增多，故D错误．故选C。‎ 考点：光电效应 ‎【名师点睛】发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与入射光的强度无关．入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目。‎ ‎2．B ‎【解析】电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，体现波动性，A错误；光电效应和康普顿效应表面光的粒子性，所以B正确；中子衍射来研究晶体的结构、电子显微镜观测物质的微观结构都是利用粒子的波动性，所以CD错误。‎ ‎3．B ‎【解析】根据德布罗意波长公式，若一个电子的德布罗意波长和一个中子的波长相等，则动量P也相等，故B正确，ACD错误．故答案为B．‎ ‎4．B ‎【解析】由从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5eV．而入射光的能量为5.0eV．则该金属的逸出功为3.5eV．而不论入射光的能量如何变化，逸出功却不变．所以恰好发生光电效应时，入射光的能量最低为3.5eV，B正确．‎ ‎【点睛】当光照射金属时，电子吸收能量后逸出金属表面，逸出电子叫光电子，这现象称光电效应．从金属表面逸出的电子具有最大的初动能等于入射光的能量与逸出功之差．‎ ‎5．B ‎【解析】A：用波长为的光照射阴极时，电路中有光电流，知波长为为的光照射阴极时，发生了光电效应，换用波长为光照射阴极时，由于频率变小，不一定发生光电效应，电路中不一定有光电流。故A项错误。‎ B：换用波长为光照射阴极时，由于频率变大，一定发生光电效应，电路中一定有光电流。故B项正确。‎ C：增加电路中电源两端的电压，当电流达到饱和电流后，不再增大。故C项错误。‎ D：将电路中电源的极性反接，光电子做减速运动，只要反向电压小于遏止电压，光电子还可能到达阳极，所以还可能有光电流。故D项错误。‎ 点睛：在光电效应中，电子吸收能量变成光电子在没有电压的情况下会在光电管中自由扩散从而形成光电流。当加速电压U增加到一定值时，阴极K射出的光电子全部到达阳极，光电流达到饱和值；随着反向电压越来越大，单位时间内到达阳极A的光电子数就越来越少，光电流也就越来越小，加到光电流为零时的电压就叫遏制电压，它使具有最大初速度的光电子也不能到达阳极。‎ ‎6．D ‎【解析】人在下落中接触地面的瞬间速度不变，故跳在沙坑的动量与跳在水泥地的动量是相等的，当人的速度变为0时，则人的动量也变为0，故动量的变化也是相等的，由动量定理，可知人受到的冲量也不变，但在沙坑中因为沙的缓冲，使减速时间延长．故人受到的冲力将小于人在地面上的冲力，故人跳到沙坑里要安全．故ABC错误，D正确．故选D．‎ ‎7．C ‎【解析】两人组成的系统，初状态总动量为零，根据动量守恒，可知两人的动量变化量大小相等，方向相反，根据，可知质量小的速度大，故C正确，D错误；根据动理定理，可知两人的冲量大小相等，故AB错误；故选C.‎ ‎8．D ‎【解析】A.当枪发射子弹时，枪身同时受到一个反向的力会向后运动，故A是反冲现象；‎ B．乌贼向前喷水从而使自己受到一个向后的力，向后游动，故B是反冲现象；‎ C．火箭中的火药燃烧向下喷气而自身受到一个向上的推力，推动自身向上运动，故C是反冲现象；‎ D．战斗机抛出副油箱，质量减小，惯性减小，机身的灵活性提高，故D不是反冲现象。‎ 故选：D。‎ ‎9．D ‎【解析】撤去外力后，系统不受外力，所以总动量守恒，设P的动量方向为正方向，则根据动量守恒定律有：PP-PQ=0，故PP=PQ；故动量之比为1；故D正确，ABC错误．故选D．‎ 点睛：本题考查动量守恒定律的应用，要注意明确撤去拉力后的动量大小始终为零，同时在列式时一定要注意动量的矢量性．‎ ‎10．A ‎【解析】船、人连同枪、靶以及枪内有n颗子弹组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，以子弹的初速度方向正方向，射击前系统的总动量为0，由动量守恒定律可知，子弹射入靶中后系统的总动量也为零，所以小船的最终速度为0；故选A。‎ ‎11．BCD ‎【解析】A项：由题意可知，将，代入可知，A、B碰撞前的总动量为，故A错误；‎ B、C项：，即碰撞时A对B所施冲量为-4 N·s，选项BC正确；、‎ D项：碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为，选项D正确。‎ ‎12．CD ‎【解析】演员在下落中接触地面的瞬间速度不变，故跳在网上时的动量和落在地面上动量是相等的，故A错误；演员的初动量相等，而演员落在网上时的动量和落在地上的动量相等，到人的动量变成零，动量的变化是相等的，故B错误；演员落在网上时由于网的缓冲，使减速时间延长，故动量变化较慢，故C正确；因动量的变化量相同，而减速时间延长，则由动量定理可知，演员落在网上受到的网的作用力较小，故D正确。所以CD正确，AB错误。‎ ‎13．BD ‎【解析】两球到达S点时时间不等，根据I=mgt可知，重力的冲量不等，选项A错误；根据动能定理，则它们在S点的动能相同，选项B正确；它们在S点的速度方向不同，则动量不相同，选项C错误；a在S点的速度为水平，与重力方向垂直，根据P=mgvcosθ可知重力的瞬时功率为零，选项D正确；故选BD.‎ 点睛：解题时要注意：动量和冲量都是矢量，要考虑大小和方向；根据机械能守恒定律，相同高度速率相同；重力的功率与速度的方向有关．‎ ‎14．BC ‎【解析】根据最大初动能Ekm与入射光频率ν 的关系图线知，图线不过原点，所以不是成正比关系。故A错误。由图线知，入射光的频率大于或等于极限频率时，最大初动能大于等于零，才能发生光电效应，故B正确。根据光电效应方程知，Ekm=hv-W0，同一种金属，逸出功相同，则最大初动能仅与v有关，故C正确。最大初动能与入射光的强度无关，故D错误。故选BC。‎ 点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程Ekm=hv-W0，知道最大初动能与入射光的频率有关，与光强无关．‎ ‎15．CD ‎【解析】A项：虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流不一定相同，故A错误；‎ B项：根据光电效应方程Ekm=hγ-W0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能也不同，故B错误；‎ C项：由可知，Uc-γ图象的斜率，所以两个光电管的Uc-v图象的斜率一定相同，故C正确；‎ D项：根据光电效应方程有 Ekm=hγ-W0，根据能量守恒定律得：eUC=EKm 联立得：eUC=hv-W0‎ 即可知，入射光的频率相同，逸出功W0不同，则遏止电压UC也不同，故D正确。‎ 点晴：根据光电效应方程Ekm=hγ-W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，分析遏止电压UC的关系以及光电子的最大初动能的关系．结合数学知识分析Uc-v图象的斜率关系．饱和光电流与入射光的强度有关。‎ ‎16． B ACD ‎【解析】（1）在“验证碰撞中的动量守恒”实验中，为防止被碰球碰后反弹，入射球的质量必须（远）大于被碰球的质量，因此B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎（2）要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确；“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径应该相同，故D正确．故选ACD．‎ 点睛：利用平抛运动验证动量守恒定律的实验注意事项：（1）前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．（2）利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹．‎ ‎17． ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：根据爱因斯坦光电效应方程得：‎ hv1=eU1+W…①‎ hv2=eU2+W…②‎ 由①得：金属的逸出功为：W=hv1-eUl．‎ 联立①②得：；‎ 光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得：-eU1=0-mvm2，‎ 则得光电子的最大初速度为：；‎ 考点：爱因斯坦光电效应方程 ‎18．‎ ‎【解析】】规定向下为正方向，根据自由落体公式得：，解得：‎ 根据动量定理得：‎ 故地面的平均作用力 ‎19．①．‎ ‎②．‎ ‎【解析】解：①子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：‎ mv0=（m+M）v，‎ 解得：v=，‎ 由能量守恒定律可得：‎ mv02=Q+（m+M）v2，‎ 解得产生的热量为：Q=；‎ ‎②由动能定理得：‎ 对子弹，﹣F（s+L）=mv2﹣mv02，‎ 对木块，Fs=Mv2﹣0，‎ 木块的最小长度：x=L=；‎ 答：①射入过程中产生的内能为．‎ ‎②木块至少为时子弹才不会穿出．‎ ‎【点评】本题考查了求产生的热量、木块的长度等问题，应用动量守恒定律与能量守恒定律、动能定理即可正确解题．‎ ‎20．(1) (2) (3)‎ ‎【解析】(1)最大初动能Ek＝－W0‎ ‎(2)电压表示数至少为eUc＝Ek＝－W0‎ 解得 ‎(3)要使电势能最大，即二者为完全非弹性碰撞，设碰前速度为v，碰后二者共速为 v′，则： ①‎ mv＋0＝2mv′②‎ mv2＋0＝E电＋2mv′2③‎ 由①②③解得：E电＝ ( －W0)‎