2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）新人教 版

2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）新人教 版

‎2019学年第二学期期末考试高二年级物理试卷 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题目要求。多选、错选均不得分）‎ ‎1. 关于物体的动量，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 物体的动量越大，其惯性也越大 B. 物体的速度方向改变，其动量一定改变 C. 物体的动量改变，其动能一定改变 D. 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：根据动量等于速度和质量的乘积可知，物体的动量越大，其惯性不一定也越大，选项A错误；物体的速度方向改变，其动量一定改变，选项B正确；物体的动量改变，其动能不一定改变，例如做匀速圆周运动的物体，选项C错误；运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向，选项D错误；故选B．‎ 考点：动量 ‎【名师点睛】对于物理概念的理解要深要透，不能似是而非．如动量是由物体的质量和速度共同决定，动量是矢量，其方向就是物体运动的方向。‎ ‎2. 如图所示，运动员挥拍将质量为m的网球击出，如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2，v1与v2方向相反，且v2＞v1。重力影响可忽略，则此过程中拍子对网球作用力的冲量为（ ）‎ A. 大小为m(v2＋v1)，方向与v1方向相同 B. 大小为m(v2－v1)，方向与v1方向相同 C. 大小为m(v2－v1)，方向与v2方向相同 D. 大小为m(v2＋v1)，方向与v2方向相同 ‎【答案】D ‎【解析】设击打前球的速度方向为正，则击打后的速度为负，则前后的动量分别为mv1和-mv2；由动量定理可得：合外力的冲量I=-mv2-mv1=-m（v2+v1），即冲量的大小为m（v2+v1‎ - 12 -‎ ‎），负号表示冲量与正方向相反，即与v2方向相同；故选D．‎ ‎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. 图甲：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. 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 C. 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 D. 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出了原子和核式结构理论，选项A错误；图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，链式反应会释放出巨大的核能，选项B错误；图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，选项C正确；图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构，选项D错误；故选C.‎ 考点：α粒子散射实验；重核裂变；玻尔理论；‎ ‎4. 经过m次α衰变和n次β衰变，变成，则(　　)‎ A. m＝7，n＝3 B. m＝7，n＝4 C. m＝14，n＝9 D. m＝14，n＝18‎ ‎【答案】B ‎【解析】设发生x次α衰变，y次β衰变，衰变方程为：92235U→82207Pb+xα+yβ 则：235=207+4y，解得：y=7 又：92=82+7×2-y，得：y=4 ‎ - 12 -‎ 故选B.‎ 点睛：原子核经过一次α衰变，电荷数减小2，质量数减小4，一次β衰变后电荷数增加1，质量数不变．‎ ‎5. 科学家发现在月球上含有丰富的（氦3），它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为+→+．关于聚变下列表述正确的是（　　）‎ A. 聚变反应不会释放能量 B. 聚变反应产生了新的原子核 C. 聚应反应没有质量亏损 D. 目前核电站都采用聚变反应发电 ‎【答案】B ‎【解析】由于核聚变过程中存在质量亏损，故C错误．根据爱因斯坦质能方程△E=△mC2可以确定既然有质量亏损，核聚变会释放能量．故A错误．由于该核反应的生成物有和，故该反应产生了新的原子核．故B正确．目前的核电站都采用了U-235的核裂变，而核聚变仍处于实验阶段．故D错误．故选B．‎ ‎【点睛】理解核聚变一定伴随能量产生，是解决本题的突破口．另外通过多看课本来加强基础知识的积累是解决此类题目的关键．‎ ‎6. 如图所示的装置中,木块B与水平桌面间的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统),则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中（ ）‎ A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量不守恒,机械能不守恒 C. 动量守恒,机械能不守恒 D. 动量不守恒,机械能守恒 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：系统动量守恒的条件是不受外力或所受的外力之和为零，根据判断系统动能和势能之和是否保持不变，判断系统机械能是否守恒．‎ 系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中，由于墙壁对弹簧有力的作用，所以系统所受的外力之和不为零，所以系统的动量不守恒，在整个过程中，由于子弹射入木块的过程中有内能产生，所以系统机械能不守恒，但能量守恒，故B正确，ACD错误．‎ - 12 -‎ ‎7. 如图所示，在光滑的水平地面上有一辆平板车，车的两端分别站着人A和B，A的质量为mA，B的质量为mB，mA＞mB，最初人和车都处于静止状态，现在，两人同时由静止开始相向而行，A和B相对地面的速度大小相等，则车(　　)‎ ‎ ‎ A. 静止不动 B. 向右运动 C. 向左运动 D. 左右往返运动 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：两人与车组成的系统动量守恒，开始时系统动量为零，两人与大小相等的速度相向运动，A的质量大于B的质量，则A的动量大于B的动量，AB的总动量方向与A的动量方向相同，即向右，要保证系统动量守恒，系统总动量为零，则小车应向左运动；故选C．‎ 考点：动量守恒定律 ‎8. 如图所示， 一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上，斜面体质量为M，顶端高度为h.今有一质量为m的小物块，沿光滑斜面下滑，当小物块从斜面顶端自由下滑到底端时，斜面体在水平面上移动的距离是（ ）‎ A. mh/（M+m） B. Mh/（M+m）‎ C. mh/［（M+m）tanα］ D. Mh/［（M+m）tanα］‎ ‎【答案】C ‎【解析】物体与斜面在水平方向上动量守恒，设物块的速度方向为正方向，则有：‎ 运动时间相等，则有： ‎ 由题意可知， ‎ 联立解得： ，故选项C正确。‎ 点睛：由于斜面体放在光滑地面上，则物体下滑的过程中，斜面后退；则由平均动量守恒可列式求解，注意两物体运动的水平位移之和等于斜面的长度。‎ - 12 -‎ ‎9. 如图所示，质量为0.5kg的小球在距离地面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s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4kg，设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（ 　）‎ A. 5m/s B. 4m/s C. 8.5m/s D. 9.5m/s ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：根据动能定理求出小球在落到车底前瞬间的水平速度，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，根据动量守恒定律列式即可求解．‎ 小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得：，解得，小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，则有，解得：‎ ‎10. 如下图所示，光滑半圆槽质量为M，静止在光滑的水平面上，其内表面有一小球被细线吊着恰好位于槽的边缘处.若将线烧断，小球滑到另一边的最高点时，圆槽的速度为 ( )‎ A. 零 B. 向右 C. 向左 D. 不能确定 ‎【答案】A ‎【解析】对于系统来说，整体的动量守恒，系统的初动量为零，当小球滑到另一边的最高点时，小球和圆槽具有共同的速度，根据总动量守恒可知，此时的速度都为零，所以圆槽的速度为零，所以A正确，BCD错误．故选A．‎ 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，不止一个选项符合题目要求。每小题全对者得4分；漏选得2分；多选、错选、不选均不得分）．‎ ‎11. 如图1所示是研究光电效应的电路．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电极UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图2所示．则下列说法正确的是（ ）‎ - 12 -‎ A. 甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能 B. 甲光和乙光的频率相同，且甲光的光强比乙光强 C. 丙光的频率比甲、乙光的大，所以光子的能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔 D. 用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等 ‎【答案】AB ‎【解析】试题分析：光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，乙光对应的截止频率小于丙光的截止频率，‎ 根据eU截==hγ﹣W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；‎ 丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；‎ 丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能．‎ 更换不同的光电管，对应的截止频率也将不同；‎ 只要光的频率足够大，发射光电子几乎是瞬时的（时间不超过10﹣9s），发射时间与光的频率无关．故C错误．‎ 由图可知，甲的饱和电流大于乙的饱和电流，而光的频率相等，所以甲光的光强大于乙光的光强 故选：AB．‎ ‎12. 如图所示为氢原子的能级图。现有大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是 ‎ - 12 -‎ A. 氢原子由n＝3跃迁到n＝2能级时，其核外电子的动能将减小 B. 这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光 C. 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 ev D. 氢原子由n＝3跃迁到n＝1产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应 ‎【答案】BD ‎...............‎ 点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．‎ ‎13. 如右图所示,光滑水平面上小球A和B向同一方向运动,设向右为正方向,已知两小球的质量和运动速度分别为mA=3 kg、mB=2 kg和vA=4 m/s、vB=2 m/s。则两将发生碰撞,碰撞后两球的速度可能是( ) ‎ A. =3 m/s、=3.5 m/sB. =3.2 m/s、= 3.2 m/s ‎【答案】AB ‎【解析】碰前系统总动量为3×4+2×2=16kg•m/s，碰前总动能为×3×42+×2×22=28J；如果v′A=3 m/s、v′B=3.5 m/s，碰后系统总动量为3×3+2×3.5=16kg•m/s，碰后总动能为×3×32+×2×3.52=25.75J；系统动量守恒、动能不增加，符合实际，故A正确；同理如果v′A=3.2 m/s、v′B - 12 -‎ ‎=3.2m/s，系统动量守恒、动能不增加，符合实际，故B正确；如果v′A=-2 m/s、v′B=11m/s，碰后A反向，这是不可能的，故C错误；如果v′A=5 m/s、v′B=0.5m/s，则碰后A的速度大于B的速度，不符合实际，故D错误；故选AB．‎ 点睛：本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动的快．‎ C. =-2 m/s、 = 11 m/sD. =5 m/s、= 0.5 m/s ‎14. 如图所示，小车放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时小车和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是（　）‎ A. 弹簧伸长过程中C向右运动，同时小车也向右运动 B. C与B碰前，C与小车的速率之比为M：m C. C与油泥粘在一起后，小车立即停止运动 D. C与油泥粘在一起后，小车继续向右运动 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：小车、物块和弹簧组成的系统动量守恒，开始总动量为零，当弹簧伸长的过程中，C向右运动，则小车向左运动，故A错误．规定向右为正方向，在C与B碰前，根据动量守恒得，0=mvC-Mv，解得vC：v=M：m，故B正确．因为小车、物块和 弹簧组成的系统动量守恒，开始总动量为零，当C与泥粘在一起时，总动量仍然为零，则小车停止运动，故C正确，D错误．故选BC。‎ 考点：动量守恒定律 ‎【名师点睛】本题考查了动量守恒定律的基本运用，知道小车、物块、弹簧组成的系统动量守恒，结合总动量为零分析求解。‎ ‎15. 如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上。物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰。在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）‎ - 12 -‎ A. 弹簧压缩量最大时，A、B的速度相同 B. 弹簧压缩量最大时，A、B的动能之和最小 C. 弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小 D. 物体A的速度最大时，弹簧的弹性势能为零 ‎【答案】ABD 故选ABD 考点：考查了动量守恒定律和机械能守恒的应用 点评：关键是知道AB和弹簧组成的系统即满足动量守恒又满足机械能守恒，‎ 三．计算题（本题共4小题，16题12分， 17题12分，18题13分，19题13分，共50分。）‎ ‎16. 一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身因相互挤压，皆缩短了0.5m，车祸中车内人的质量约60kg,据测算两车相撞前的速度约为30m／s，求：‎ ‎（1）人受到的平均作用力是多大?‎ ‎（2）若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体作用时间是1.0s，求这时人体受到的平均平均作用力为多大？‎ ‎【答案】（1）F=5.4×104N（2）F=1.8×103N ‎【解析】（1）由v2−v02＝2ax得人和车减速的加速度大小为： ‎ 根据牛顿第二定律得人受到的平均冲力为：F=ma=60×900N=5.4×104N （2）有动量定理得：F′t=mv-mv0 解得： ‎ - 12 -‎ 负号表示力的方向与初速度方向相反 ‎17. 如图所示，三个大小相同、质量均m的小球A、B、C静止在光滑水平面上，且A、B、C共线，现让A球以速度V0向B运动，A、B两球碰撞后粘在一起继续向右运动并与C球发生弹性碰撞，求最终A、B、C的速度．‎ ‎【答案】A、B的速度为，C的速度为 ‎【解析】A、B两球碰撞过程中动量守恒，根据动量守恒定律得：mv0=2mv1   ① AB整体与C发生弹性碰撞，动量守恒，机械能守恒，根据动量守恒定律及机械能守恒定律得：2mv1=2mvAB+mvC  ②×2mv12=×2mvAB2+×mvC2   ③ 由①②③解得：vAB=，vC＝ 点睛：本题主要考查了动量守恒定律及机械能守恒定律的应用，知道弹性碰撞过程中机械能守恒，难度适中．‎ ‎18. 已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u.两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，释放的核能也全部转化为机械能.（质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV.除了计算质量亏损外，的质量可以认为是中子的3倍.）‎ ‎（1）写出该核反应的反应方程式；‎ ‎（2）该核反应释放的核能是多少？‎ ‎（3）若测得反应后生成中子的动能是3.12Mev，则反应前每个氘核的动能是多少Mev？‎ ‎【答案】（1）（2）3.26Mev（3）0.45Mev ‎【解析】（1）由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式： ； （2）质量亏损为：△m=2.0136×2-（3.0150+1.0087）=0.0035u， 释放的核能为：△E=△mc2=931.5×0.0035Mev=3.26Mev； （3）设中子和核的质量分别为m1、m1，速度分别为v1、v2．反应前每个氘核的动能是E0，反应后动能分别为EK1=3.12MeV、EK2．‎ 核反应过程系统动量守恒，以种子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v1-m2v2=0， 由能量守恒定律得：2E0+△E=Ek1+Ek2， Ek1=m1v12，Ek2=m2v22， ‎ - 12 -‎ 解得：E0=0.45 MeV； 点睛：对于核反应书写核反应方程要根据质量数和电荷数守恒的原则；原子核间的作用，要抓住微观粒子的碰撞相当于弹性碰撞，遵守两大守恒：动量守恒和能量守恒．‎ ‎19. 如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为,求:‎ ‎（1）P1、P2刚碰完时的共同速度和P的最终速度; ‎ ‎（2）此过程中弹簧最大压缩量和相应的弹性势能Ep。‎ ‎【答案】（1），（2）‎ ‎【解析】试题分析：（1）P1、P2碰撞过程，由动量守恒定律 mv0=2mv1①‎ 解得v1=v0，方向水平向右 ②‎ 对P1、P2、P系统，由动量守恒定律 mv0+2mv0=4mv2③‎ 解得v2=v0，方向水平向右④‎ ‎（2）当弹簧压缩最大时，P1、P2、P三者具有共同速度v2，由动量守恒定律 mv0+2mv0=4mv2⑤‎ 对系统由能量守恒定律 μ（2m）g×2（L+x）=（2m）v02+（2m）v12-（4m）v22⑥‎ 解得⑦‎ 最大弹性势能Ep=（m+m）v02+（2m）v12-（m+m+2m）v22-μ•2mg（L+x） ⑧‎ 解得Ep=mv02⑨‎ 考点：动量守恒定律、能量守恒定律 ‎【名师点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，需加强这方面的训练.‎ - 12 -‎ - 12 -‎