2017-2018学年福建省师大附中高二下学期期末考试试题（实验班） 物理

2017-2018学年福建省师大附中高二下学期期末考试试题（实验班） 物理

福建师大附中 2017-2018 学年下学期期末考试 高二（实验班）物理试卷 ‎（1）本卷共四大题，17 小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。‎ ‎（2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。‎ ‎（3）试卷最后半页为草稿纸，不得自带草稿纸。‎ 一、选择题：共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分。每小题给出的四个选项中只有一个选 项符合题目要求。选对得 5 分，选错或不答的得 0 分。‎ ‎1．下列叙述正确的是 A．运动的物体就是一列波 B．干涉条纹中暗条纹部分有光子到达的几率比较小的地方 C．普朗克认为，带电微粒辐射和吸收能量是连续的 D．在康普顿效应中，光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大 ‎2．下列叙述正确的是 A．卢瑟福 α 粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构 B．天然放射现象表明原子核内部可能有电子 C．太阳辐射的能量主要来源于太阳中贮存的大量内能 ‎30 30 30 0‎ D．人工放射性元素 15 P 会发生 β 衰变放出一个正电子： 15 P→ 14 Si + +1 e，这个正 电子是核内一个质子分裂时放出来的 ‎3．如图所示，质量为 m 的物体在一个与水平方向成 θ 角的拉力 F 作用下，一直沿水平面 向右做匀加速直线运动，下列关于物体在 t 时间内所受力冲量的说法，正确的是 A．重力的冲量大小为零 B．拉力 F 的冲量大小为 F t v F è C．物体所受支持力的冲量为 F t sinθ m D．摩擦力的冲量大小为 F t cosθ ‎4．小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶（人相对于小车不动）．靶装在车 上的另一端，如图所示，已知车、人、枪和靶的总质量为 M（不含子弹），子弹的质 量为 m，若子弹离开枪口的水平速度大小为 υ0（空气阻力不计），子弹打入靶中且留 在靶里，则子弹射入靶后，小车的速度大小为 A．0 B． mu 0‎ M ‎C． mu 0‎ M + m ‎D． mu 0‎ M - m ‎5．其原子核有 N 个核子，其中中子 n 个，当该核俘获一个中子后，相继放出一个 α 粒子 和 β 粒子，变成一个新核，该新核 A．核子数是（N－4）个 B．质量数是（N+1）‎ C．有质子（N－n－2）个 D．有中子（n－2）个 ‎6．已知氘核（ 2 H）的平均结合能为 1.1MeV，氦核（ 3 He）的平均结合能为 2.57MeV，‎ ‎1 2‎ 两个氘核结合成一个氦核的反应方程为 2 H+ 2 H→ 3 He + 1 n，此核反应 ‎1 1 2 0‎ A．放出 3.31MeV 能量 B．放出 5.51MeV 能量 C．放出 5.88MeV 能量 D．吸收 1.83MeV 能量 ‎7．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中 A．辐射光子，电子的动能减少 B．吸收光子，原子的电势能减少 C．电子的动能和原子的电势能总量不变 D．原子的电势能的变化量大于电子动能的变化量 ‎8．如图所示，分别用功率相同的甲光和乙光照射相同 的光电管阴极，甲光的频率为 ν1，乙光的频率为 ν2， ν1 < ν2，产生的光电流 I 随阳极与阴极间所加电压 U 的变化规律正确的是 I I 乙 乙 甲 甲 ‎0 U 0 U ‎I I 乙 甲 甲 乙 ‎0 U 0 U A． B． C． D．‎ ‎9．在垂直于纸面的匀强磁场中，有一原来静止的原子核，该核衰变后，放出的带电粒子 和反冲核的运动轨迹如图中所示。已知反冲核的质量、电量都大于带电粒子的质量、 电量，由图可以判定 A．反冲核的动能一定大于带电粒子的动能 B．a 一定是反冲核的的轨迹 a b C．该核发生的一定是 α 衰变 D．若磁场方向是垂直纸面向外，则 a 的轨迹一定是逆时针方向 ‎10．已知氢原子的能级公式表示为 En=E1/n2，式中 n=l、2、3……表示不同的能级，E1 是 氢原子处于基态的能级。处于基态的氢原子受到某种单色光的照射时，只激发出波 长为 λ1、λ2、λ3 的三种单色光，且 λ1>λ2>λ3，则 λ2∶λ3 等于 A．3∶2 B．4∶3 C．9∶4 D．32∶27‎ ‎11．如图所示，a、b 两个相同的小球，a 从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时 b 从同一高度以某初速度开始做平抛运动，下列说法正确的有 a b A．a、b 的末动量相同 B．重力对 a、b 的冲量相同 C．a、b 的动量变化量大小相等 D．合力对 a 的冲量大于合力对 b 的冲量 ‎12．如图所示，光滑的水平面上放置有 P、Q 两物体，其中 Q 物体带有一个质量不计的 弹簧．Q 的质量是 P 的 2 倍。现在 P 以大小为 υ1 的速度向右运动，Q 以大小为 υ2 的 速度向左运动，弹簧被压缩后又恢复原长。弹簧刚恢复原长时，关于 Q 的速度 υ2’‎ 的说法，正确的是 ‎‎ υ1 υ2‎ A．若 υ1<υ2，υ2’一定与 υ2 同向 P Q B．若 υ1>υ2，υ2’一定与 υ1 同向 C．若 υ1=υ2，υ2’可能与 υ2 同向 D．无论 υ1 和 υ2 的大小关系如何，υ2’一定与 υ2 同向 二、填空题：共 1 小题，共 6 分。‎ ‎13．（1）自然界中的碳主要是12 C，也有少量14 C．14 C 是具有放射性的碳同位素，‎ ‎6 6 6‎ 能够自发地进行 β 衰变后变成氮，其衰变的方程为 。‎ ‎（2）活的生物体因呼吸、进食等不断的从外界摄入14 C，体内14 C 与12 C 的比值会 ‎6 6 6‎ 达到与环境一致，约为 1.3×10-12∶1。当生物体死亡时，14 C 的摄入停止，之后遗体中14 C ‎6 6‎ 衰变，使遗体中的14 C 与12 C 的比值发生变化。现有一古生物，其14 C 与12 C 的含量比值 ‎6 6 6 6‎ 为 1.625×10-13∶1。已知14 C 的半衰期约为 5730 年，则此古生物死亡距今约为 年。‎ 三、实验题：共 1 小题，共 6 分。‎ ‎14．某同学利用气垫导轨，通过 A、B 滑块的碰撞来验证动量守恒定律。‎ 气 B A 实验主要步骤如下：‎ a．测量 A、B 滑块的质量分别为 m、M b．然后将两个相同大小的挡光条固定在 A、B 滑块上； c．打开气源对气垫导轨通气，调节旋钮 P、Q，使滑块在气垫导轨上能匀速运动； d．轻推 A，数字计时器 2 记录下 A 上挡光条通过光电门 2 的时间为 t；随后 A 与 B 碰撞，数字计时器 1 记录下 B 上挡光条通过光电门 1 的时间为 t1，同时 A 返回，数字计 时器 2 再次记录下 A 上挡光条通过光电门 2 的时间为 t2．‎ 写出验证 A、B 滑块碰撞过程动量守恒定律的表达式 。‎ 四、计算题：共 3 小题，共 28 分。‎ ‎15．（8 分）某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压 UC 与入射光频率 ν 的 关系图象如图所示。已知普朗克常量 h=6.63×10-34J·s，电子电量 e=1.6×10-19C．求：‎ ‎（1）该金属的逸出功；‎ ‎（2）当入射光的频率 ν=6.0×1014Hz 时的遏止电压．‎ ‎（所有计算结果均保留两位有效数字）‎ ‎UC /V ‎0‎ ‎4.2 5.5‎ ‎v/×1014Hz ‎16．（7 分）汤姆孙测定电子比荷的实验装置如图甲所示．阴极 K 发出的电子经阳极 A 与 阴极 K 之间的高电压加速后，形成一细束电子流，以平行于极板的速度进入两极板 D1、 D2 区域，电子打在荧光屏上的 P1 点．极板的长度 L1=4.8cm，D1、D2 间的距离 d=1.50cm， 极板右端到荧光屏的距离 L2=12.0cm，在极板 D1、D2 间施加偏转电压 U=220V，电子打 ‎-4‎ 在 P2 点；再在极板间施加垂直纸面、磁感应强度为 B=5.50×10‎ ‎T 的匀强磁场，电子在荧 光屏上产生的光点又回到 P1 点；撤去偏转电场保留磁场，电子可近似认为从 D1 边缘飞出 极板，打在荧光屏上的 P3 点，P3 到 Q 点（上极板在屏上的投影）的距离 y=0.84cm，如 图乙所示．不计电子重力，求：电子的比荷（q/m）（结果保留一位有效数字）．‎ L1‎ y A D1‎ Q ‎+ D2‎ 甲 乙 ‎17．（13 分）在光滑水平面上有一带挡板的长木板，长度为 L（挡板的厚度可忽略）， 挡板上固定有一个小炸药包（质量不计，可视为质点），如图所示。一小滑块以速度 υ0 从木板左端滑上木板，相对于木板向右运动，刚好能与小炸药包接触，此时小炸药包爆 炸（此过程时间极短，爆炸后滑块与木板只在水平方向运动，且完好无损），滑块最终恰 好回到木板的左端。已知木板的质量和滑块质量相等，滑块与木板间的动摩擦因数恒定。 求：‎ ‎（1）滑块回到木板左端时的速度大小和方向；‎ ‎（2）小炸药包刚爆炸完毕时，滑块和木板的速度大小；‎ ‎（3）从小滑块滑上木板到回到木板的左端，木板的位移大小。‎ υ0 炸药包 福建师大附中 2017-2018 学年下学期期末考试 高二（实验班）物理参考答案 ‎1．B 2．D 3．B 4．A 5．D 6．A 7．D ‎8．C 9．D 10． D 11．C 12． B ‎13．（1）14 C→14 N + 0 e （2）17190 年 ‎6 7 -1‎ ‎14．m/t= M/ t1- m/t2‎ ‎15．（1）当 UC=0 时，v=4.2×1014Hz 逸出功W= hv ‎=2.8×10-19 J ‎（2）eUC= hv-W UC=（6.63×10‎ ‎=0.75V ‎-34‎ ‎×6.0×10‎ ‎14-6.63×10-34‎ ‎×4.2×1014‎ ‎）/1.6×10‎ ‎-19‎ ‎16．有偏转电场和磁场，电子无偏转时，有 eE=eυB E=U/d 只存在磁场时，有 eυB=mυ2/r 由几何关系：r=L1/sinθ sinθ≈y/ L2‎ 解得：q/m =7×1010 C/kg ‎17．（1）全过程滑块和木板系统动量守恒：mυ0==2mυt 解得：υt= 1 υ0 方向水平向右 ‎2‎ ‎（2）设滑块刚要与炸药包接触时的速度为 υ1，爆炸前，滑块和木板系统： 动量守恒：mυ0=2mυ1‎ 功能关系： μmgL= 1 mυ02 -‎ ‎1 ·2mυ1‎ ‎2 2‎ 设爆炸后滑块和木板的速度分别为 υm，υM，滑块和木板系统， 爆炸时，动量守恒：mυ0=mυm+mυM m 爆炸后，功能关系：μmgL= 1 mυ 2 +‎ ‎2‎ ‎1 mυM 2 -‎ ‎2‎ ‎1 ·2mυt2‎ ‎2‎ 解得：υm=0；υM =υ0‎ ‎（3）根据动能定理，木板：‎ 爆炸前：μmgs1= 1 mυ12‎ ‎2‎ 爆炸后：μmgs2= 1 mυM 2 -‎ ‎2‎ ‎‎ ‎1 ·mυt2‎ ‎2‎ 解得：s1+ s2=2L