吉林省吉林市第三中学2020学年高二物理下学期5月月考试题（含解析）

吉林省吉林市第三中学2020学年高二物理下学期5月月考试题（含解析）

吉林省吉林市第三中学2020学年高二物理下学期5月月考试题（含解析） ‎ 一、选择题 ‎1.关于动量，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 做匀速圆周运动的物体，动量不变。‎ B. 做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变。‎ C. 物体的动量变化，动能也一定变化。‎ D. 甲物体动量p1=5kg · m/s，乙物体动量p2= -10kg · m/s，所以p1> p2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 动量是矢量，匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化，故动量时刻在变化，A错误；匀变速直线运动的物体的速度大小时刻在变化，所以动量一定在变化，B正确；速度方向变化，但大小不变，则动量变化，而动能不变，C错误；动量的负号只表示方向，不参与大小的比较，故，D错误．‎ ‎2. 质量为1kg的物体做直线运动，其速度图象如图所示。则物体在前10s内和后10s内所受外力的冲量分别是（ ）‎ A. 10N·s,10N·s B. 10N·s，－10N·s C. 0，10N·s D. 0，－10N·s ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由图象可知，在前10s内初、末状态的动量相同，p1＝p2＝5kg·m/s，由动量定理知I1＝0；在后10s内末状态的动量p3＝－5kg·m/s，由动量定理得I2＝p3－p2＝－10N·s，故正确答案为D。‎ ‎3.质量为m的粒子,其速度为v0,与质量为3m的静止碳核碰撞后沿着原来的路径被弹回,其速率为,则碳核获得的速度为( )‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】α粒子与碳核碰撞过程系统动量守恒，以α粒子初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：‎ mv0=m•（-）+3mv，解得：v=，故C正确，ABD错误。故选C。‎ ‎【点睛】微观粒子遵循的基本规律是动量守恒定律，有时还用到能量守恒定律．动量是矢量，列式时要注意速度的方向．‎ ‎4.在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看做黑体，由小孔的热辐射特征，就可以确定炉内的温度，如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是 A. T1 >T2‎ B. T1T2.故A正确，B错误；‎ C. 向外辐射强度最大的电磁波的波长随温度升高而减小，故C错误；‎ D. 由图可知，随温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增加；同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎5.对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是(　 　)‎ A. 以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收 B. 辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍 C. 吸收的能量可以是连续的 D. 辐射和吸收的能量是量子化的 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B项：根据量子化的理论，带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍，故AB正确；‎ C、D项：带电粒子辐射和吸收的能量不是连续的，是量子化的，故C不正确，D 正确。‎ ‎6. 下列能揭示原子具有核式结构的实验是(　　)‎ A. 光电效应实验 B. 伦琴射线的发现 C. α粒子散射实验 D. 氢原子光谱的发现 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：能揭示原子具有核式结构的实验是粒子散射实验，故选C．‎ 考点：物理学史 ‎【名师点睛】此题是对原子物理学史的考查；要知道卢瑟福的粒子散射实验是原子核式结构的基础，同时要了解此实验的方法及实验现象及结论．注意要多看课本，多记忆．‎ ‎7.根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则(　　)‎ A. 电子轨道半径越小 B. 核外电子运动速度越大 C. 原子能量越大 D. 电势能越小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 在氢原子中，量子数n越大，轨道半径越大，根据库仑引力提供向心力，判断核外电子运动的速度的变化，从而判断出电子动能的变化，根据能量的变化得出电势能的变化．‎ ‎【详解】在氢原子中，量子数n越大，电子的轨道半径越大，根据 知，r越大，v越小，则电子的动能减小。因为量子数增大，原子能级的能量增大，动能减小，则电势能增大，C正确．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道量子数越大，轨道半径越大，原子能级的能量越大，以及知道原子能量等于电子动能和势能的总和．‎ ‎8.氢原子从n = 4的激发态直接跃迁到n = 2的能级时, 发出蓝色光, 则氢原子从n = 5激发态直接跃迁到n = 2的能级时, 可能发出的是 A. 红光 B. 紫光 C. 红外线 D. γ射线 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎:氢原子从的激发态直接跃迁到的能级时,辐射的光子能量大于从 的激发态直接跃迁到的能级时辐射的光子能量,所以光子能量大于蓝光的光子能量，根据电磁波谱我们知道不是红光和红外线，而 射线是由于原子核的衰变而产生的高频电磁波，所以辐射的光子能量小于射线的光子能量。‎ 综上所述本题答案：B ‎9.氦原子被电离一个核外电子后，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 （填选项前的字母）‎ A. 40.8 eV B. 43.2 eV C. 51.0 eV D. 54.4 eV ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据量子理论可以知道，处于基态的离子在吸收光子能量时是成份吸收的，不能积累的．因此当其它能级和基态能量差和光子能量相等时，该光子才能被吸收．由能级示意图可知：第2能级和基态能级差为：，故A选项中光子能量能被吸收，故A错误；没有能级之间的能量差和B中光子能量相等，故B正确；第4能级和基态能级差为：；故C选项中光子能量能被吸收，故C错误；当光子能量大于等于基态能量时，将被处于基态离子吸收并能使其电离，故选项D中的光子能量能被吸收，故D错误 故选B．‎ 考点：氢原子的能级公式和跃迁．‎ 点评：轨道量子化和能量量子化是量子力学的基础，是近代物理学的巨大飞跃，学生要能通过简单的计算理解其意义．‎ ‎10.根据α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景。图中实线表示α粒子的运动轨迹。其中一个α粒子在从a运动到b再运动到c的过程中(α粒子在b点时距原子核最近),下列判断中正确的是(　　)‎ A. α粒子的动能先增大后减小 B. α粒子的电势能先增大后减小 C. α粒子的加速度先变小后变大 D. 电场力对α粒子先做正功后做负功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据原子核式结构的特点以及电场力做功与电势能的变化关系判断电势能的变化,再由动能定理(或能量守恒)判断动能变化情况。α粒子先靠近原子核,然后又远离原子核,则在运动过程中,电场力(库仑斥力)对α粒子先做负功后做正功,所以其电势能先增大后减小,由动能定理知,动能先减小后增大,则B选项正确,而A、D选项错误;α粒子受到的库仑斥力先增大后减小,由牛顿第二定律知,加速度先增大后减小,C选项错误。故应选择B。‎ ‎【点睛】题借助α粒子散射实验考查了带电粒子在电场中运动时动能、势能、加速度等物理量的变化情况，根据电场有关知识即可解答．‎ ‎11. 下列关于原子和原子核的说法正确的是( )‎ A. β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B. 玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C. 放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D. 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：β衰变现象中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，选项A错误；玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化，即原子处在一系列不连续的能量状态中，选项B正确；放射性元素的半衰期与外界因素无关，温度升高半衰期不变，选项C错误；比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，选项D错误；故选B.‎ 考点：β衰变；玻尔理论；半衰期；比结合能.‎ ‎【名师点睛】此题考查了原子物理知识的几个知识点；要知道β衰变中放出的电子是核内中子转变为质子时放出的；原子总是处在一系列不连续的能量状态中，即能量量子化；放射性元素的半衰期与外界因素以及所处的化合状态无关；理解比结合能的概念.‎ 此处有视频，请去附件查看】‎ ‎12. 如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种。下列判断正确的是 A. 甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线 B. 甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线 C. 甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线 D. 甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：α射线是高速流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向右，故丙是α射线．β射线是高速电子流，质量数为0，带一个负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故甲是β射线．γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故乙是γ射线．‎ 故B正确．‎ 故选B．‎ 考点：天然放射现象；带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ 点评：主要考查两个方面的问题：①三种射线的成分主要是所带电性．②洛伦兹力的方向的判定．只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习．‎ ‎13.在一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生β衰变的次数为 A. 6次 B. 10次 C. 22次 D. 32次 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 假设发生x次α衰变y次β衰变，核反应方程，依据质量数守恒和电荷数守恒，有238=206+4x，92=82+2x+（-1）y，解方程得y=6，因此选项A正确.‎ ‎【考点定位】衰变方程的质量数守恒和电荷数守恒 ‎14.天然放射现象说明(　　)‎ A. 原子不是单一的基本粒子 B. 原子核不是单一的基本粒子 C. 原子内部大部分是中空 D. 原子核是由带正电和带负电的基本粒子组成的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】天然放射现象说明原子核内部有复杂结构，即原子核不是单一的基本粒子，故B正确，A、C、D错误。‎ ‎15.下列核反应方程中X代表中子的是(　 　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为0，电荷数为-1，因此X为，即为电子，故A错误；‎ B项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为1，电荷数为1，故该方程中的X为，即为质子，故B错误；‎ C项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为1，电荷数为 ‎0，故该方程中的X为，即为中子，故C正确；‎ D项：根据质量数和电荷数守恒可知，该核反应方程中的X为质量数为4，电荷数为2，故该方程中的X为，故D错误。‎ ‎16.锶原子核的符号是Sr，那么它的原子(　　 )‎ A. 核外有38个电子，核内有95个质子 B. 核外有38个电子，核内有57个中子 C. 核外有57个电子，核内有57个质子 D. 核外有57个电子，核内有38个质子 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据质子数+中子数=质量数可以求解，原子中质子数为38，核外电子数等于核内质子数，即为38，质量数为95，中子数为57，故B正确。‎ ‎17.A、B两种放射性元素，它们的半衰期分别为tA=10天，tB＝30天，经60天后，测得两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比为[ ]‎ A. 3∶1 B. 48∶63‎ C. 1∶16 D. 16∶1‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 经过60天后A元素剩余的质量为，B元素剩余的质量为，故，所以，D正确。‎ 思路分析：放射性元素发生衰变后质量公式为，‎ 试题点评：本题考查了放射性元素发生衰变后质量的计算，会根据公式计算元素剩余的质量，‎ 二．计算题 ‎18.质量m为10g的子弹，以v=300m/s的水平速度射入质量M为50g静止在光滑水平桌面上的木块，并留在木块中，子弹留在木块中以后，木块运动的速度v1是多大？如果子弹把木块打穿，子弹穿过后的速度v’ 为100m/s，这时木块的速度v2又是多大？‎ ‎【答案】（1）v＝50m/s ‎（2）v＝40m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】子弹留在木块中，二者具有相同速度，设为v1‎ 由动量守恒 ：M子v0=（M子+M木）v1‎ 得 v1=88.2m/s 子弹穿过木块后，木块的速度设为v木，子弹的速度为v子 由动量守恒：M子v0= M木v木+ M子v子 得 v木=83.3m/s ‎19.一质量为1 kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点8 m的位置B处是一面墙，如图所示。物块以v0＝5 m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为3 m/s，碰后以2 m/s的速度反向运动直至静止。g取10 m/s2。‎ ‎（1）求物块与地面间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）若碰撞时间为0.01s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F；‎ ‎【答案】（1）0.1（2）500N ‎【解析】‎ ‎（1）由动能定理，有－μmgs＝mv2－m v 02‎ 可得μ＝0.1‎ ‎（2）由动量定理，规定水平向左为正方向，有FΔt＝mv′－(－mv)‎ 可得F＝500N ‎20.用长L=1.6m的细绳，一端系着质量M=1kg的木块，另一端挂在固定点上。现有一颗质量m=20g的子弹以v1=500m/s的水平速度向木块中心射击，结果子弹穿出木块后以v2=100m/s的速度前进。问木块能运动到多高？（g取10m/s2）‎ ‎【答案】3.2m ‎【解析】‎ ‎【详解】在子弹穿透木块的过程中，子弹、木块组成的系统在水平方向动量守恒．根据动量守恒定律有：‎ 此是木块的速度为：‎ 木块上升过程中，根据动能定理得：‎ 解得：。‎