【物理】河北省秦皇岛市2019-2020学年高二下学期开学考试试题（解析版）

【物理】河北省秦皇岛市2019-2020学年高二下学期开学考试试题（解析版）

‎2020年高二年级6月份入学考试 物理试题 一、选择题 ‎1.老龙头位于秦皇岛市山海关附近，是明代万里长城的东部起点。假日期间，某同学和家人从酒店自驾经25min行驶‎7.5km，到达老龙头。下列说法正确的是（　　）‎ A. “25min”为时刻 B. “‎7.5km”位移 C. 计算从酒店到老龙头的时间时，可把该同学视为质点 D. 根据题意，可算出该同学和家人自驾的平均速度大小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．是一段时间，时刻是一个时间点，不是时刻，A错误；‎ B．是自驾行驶运动的轨迹长，因此是路程，B错误；‎ C．计算从酒店到老龙头的时间时，可忽略该同学的大小和形状，可以视为质点，C正确；‎ D．平均速度是位移和时间的比值，而题中给出的是路程，所以不能求出，平均速度的大小，D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.下列说法正确的是（　　）‎ A. 卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，发现了中子 B. 汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”‎ C. 光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D. 光谱分析时，各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线不是一一对应 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，得到了原子的核式结构理论，并没有发现中子，选项A错误；‎ B．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”，选项B正确；‎ C．根据光电效应方程可知，光电效应中光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，并非成正比关系，选项C错误；‎ D．光谱分析时，各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线都是一一对应，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，与同质量的普通人相比不容易受伤，其原因是(　　)‎ A. 特工与地面作用减速过程所用的时间较长 B. 特工落到地面上时的动量较大 C. 特工与地面作用过程的动量变化较大 D. 特工与地面作用减速过程所受合力的冲量较小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】经过专业训练的特工从高处自由落到水泥地面上时，可以通过专业动作使特工与地面作用减速过程所用的时间较长，根据动量定理 在动量变化量相同的情况下，作用时间越长，作用力越小，越不容易受伤。故BCD错误，A正确。‎ 故选A。‎ ‎4.一含有光电管的电路如图甲所示，图乙是用光线a、光线b和光线c照射同一光电管得到的I-U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压。关于光线a、b、c的波长关系，下列判断正确的是(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据 由图可知，a光、c光的截止电压相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，则a光的波长大于b光的波长，即。‎ 故选D。‎ ‎5.某人驾驶一辆轿车沿平直公路行驶，先后通过路旁A、B、C三个相邻的路标。每相邻两个路标之间的距离相同，轿车在A、B两个路标之间行驶的平均速度大小为‎10m/s，在B、C两个路标之间行驶的平均速度大小为‎15m/s。该轿车通过A、C两个路标的过程中的平均速度大小为（　　）‎ A. ‎11m/s B. ‎12m/s C. ‎13m/s D. ‎14m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设相邻两路标间距为x，则在AB之间的运动时间 在BC之间的运动时间 ‎ ‎ 轿车通过A、C两个路标的过程中的平均速度大小为 ‎ ‎ 故选B。‎ ‎6.汽车碰撞测试对于促进汽车厂商提高车辆的安全性功不可没。某次汽车碰撞测试中，一质量为m的汽车启动达到测试速度后，匀速直线行驶时间后与固定障碍物发生正面碰撞（未反弹），从汽车与障碍物接触到停下经历的时间为t2。若汽车在时间t1内通过的距离为x，则碰撞过程中障碍物对汽车的平均作用力大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD.由题可知，汽车匀速运动的速度为 设碰撞过程中障碍物对汽车的平均作用力大小为F，初速度方向为正方向，由动量定理有 解得 故C正确ABD错误 故选C。‎ ‎7.如图所示，光滑圆槽静止在光滑的水平面上，圆槽左、右两边的顶端在同一水平线上。小球（视为质点）从圆槽左边的顶端由静止释放。下列说法正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. 在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中，小球所受重力的冲量为零 B. 小球在圆槽中运动的过程中，小球和圆槽组成的系统动量守恒 C. 小球向右到达最高点时，圆槽的速度为零 D. 小球不可以到达圆槽右边的顶端 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据I=mgt可知，在小球沿圆槽下滑到最低点的过程中，小球所受重力的冲量不为零，选项A错误；‎ B．小球下滑到圆槽最低点过程中竖直墙壁对圆槽有向右的作用力，系统所受合力为不为零，系统动量不守恒；小球从最低点滑到圆槽右边最高点过程中，系统水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，竖直方向系统所受合外力不为零，则整体动量不守恒；选项B错误；‎ CD．小球下滑到圆槽最低点时，圆槽不动；小球从最低点向右到达最高点的过程中，小球对圆槽有压力，在压力的水平分量的作用下，圆槽向右运动，则小球向右到达最高点时，圆槽的速度不为零，此时由能量守恒关系可知，小球到达的最高点时小球和圆槽都有动能，可知小球上升的高度小于R，即小球不可以到达圆槽右边的顶端，选项C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x=‎-0.2m和x=‎1.2m处，两列波的速度均为v=‎0.4m/s，两波源的振幅均为A=‎2cm，图示为t=0时刻两列波的图像（传播方向如图所示），此刻平衡位置处于x=‎0.2m和x=‎0.8m的P、Q两质点刚开始振动，质点M的平衡位置处于x=‎0.5m处，关于各质点运动情况判断正确的是 A. 两列波相遇后不能发生干涉 B. t=1s时刻，质点M的位移为‎-4cm C. t=1s后，平衡位置处于x=‎0.6m的质点位移始终为0‎ D. t=0.75s时刻，质点P、Q都运动到M点 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．两列简谐横波在同一介质中传播，波速大小相等，由图看出两列波的波长相等，由v=λf，可得两列波的频率相等，相遇后能发生干涉，故A错误；‎ B．由图知波长λ=‎0.4m，由v=得，该波的周期为 两质点传到M的时间为T=0.75s，当t=1s=1T时刻，两列波的波谷都恰好传到质点M，所以位移为‎-4cm．故B正确；‎ C．由图看出：图示时刻，平衡位置处于x=‎0.6m的质点到P、Q两波的距离相差‎0.2m，等于半个波长，所以两波相遇时该点是振动减弱的点，所以t=1s后，平衡位置处于x=‎0.6m的质点位移始终为0，故C正确；‎ D．质点不随波迁移，只在各自平衡位置附近振动，所以质点P、Q都不会运动到M点，故D错误；‎ 故选BC。‎ ‎9. 根据图中的漫画，判断下列说法中正确的是( )‎ A. 人看到的是鱼的实像，位置变浅了些 B. 人看到的是鱼的虚像，位置变浅了些 C. 鱼看到的是人的实像，位置偏低了些 D. 鱼看到的是人的虚像，位置偏高了些 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．人看到的是鱼是鱼发出的光线经过水面折射后进入人眼，射入人眼的光线反向延长线相交后形成的虚像，光线从水射向空气中时，折射角大于入射角，作出从鱼发出的两条光路，将折射光线反向延长，得到的交点为人所看到的鱼的虚像，如图所示可以看出虚像的位置变浅了，所以B项正确；A项错误；‎ CD．鱼看到的是人发出的光线经过水面折射形成的虚像，根据光路可逆原理，鱼看到人的虚像人的位置偏高了，所以D项正确；C项错误。‎ 故选BD。‎ ‎10.如图所示，有一静止在光滑水平面上的小物块甲，其左端固定一水平轻弹簧。现使一质量为‎0.2kg的小物块乙以‎5m/s的速度沿水平面向右滑向甲，乙的速度方向与弹簧在同一直线上。弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是(　　)‎ A. 在弹簧被压缩的过程中，甲、乙组成的系统机械能守恒 B. 两物块相互作用后，乙的速度可能为零 C. 若甲的质量为‎0.3kg，则弹簧在被压缩的过程中的弹性势能可能为2J D. 若甲的质量为‎0.3kg，则两物块相互作用后，甲的最大速率为‎4m/s ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在弹簧被压缩的过程中，甲、乙组成的系统机械能转化为弹簧的弹性势能，甲、乙组成的系统机械能减少，不守恒，A错误；‎ B．两物块相互作用后，设甲的速度为，乙的速度为，根据动量守恒，机械能守恒 解得 甲和乙的质量相等时，乙的速度为零，B正确；‎ C．在弹簧被压缩的过程中，当甲的速度等于乙的速度时，弹簧压缩量最大，此时弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒 解得 根据能量守恒 解得 则弹簧在被压缩的过程中的弹性势能不可能为2J，C错误；‎ D．两物块相互作用过程也就是弹簧压缩最短在到恢复到原长的过程，弹簧始终对甲作用力为动力，甲物体始终做加速运动，直到弹簧伸长到原长，甲速度最大，设最大速度 ‎，乙的速度，根据动量守恒和机械能守恒 ‎ 解得 D正确。‎ 故选BD。‎ 二、实验题 ‎11.某同学利用滴水法研究小车的运动。如图所示，装入墨水的注射器固定在小车左侧（滴水针头接近地面）小车放在水平面上，给小车一个初速度，水平面上记录了A、B、C、D连续4个墨迹的位置，相邻墨迹A与B、B与C、C与D之间的距离依次为‎20.76cm、‎17.62cm、‎14.42cm。已知注射器每隔0.4s滴一滴墨水。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎(1)小车运动到B处时的速率为__________m/s，小车运动到C处时的速率为__________m/s。‎ ‎(2)根据(1)中结果，小车运动的加速度大小为__________m/s2。‎ ‎【答案】 (1). 0.48 0.40 (2). 0.20‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]B点为A与C的中间时刻的点，且时间较短，则AC段的平均速度约为B点的瞬时速度，有 ‎[2] BD段的平均速度约为C点的瞬时速度，有 ‎(2)[3]根据加速度的定义式有 ‎12.某同学利用气垫导轨验证动量守恒定律，同时测量弹簧的弹性势能，实验装置如图甲所示，两滑块A、B上各固定一相同窄片。部分实验步骤如下：‎ I.用螺旋测微器测量窄片的宽度d；‎ II.将气垫导轨调成水平；‎ II.将A、B用细线绑住，在A.B间放入一个被压缩的轻小弹簧；‎ IV.烧断细线，记录A、B上的窄片分别通过光电门C、D的挡光时间t1、t2。‎ ‎(1)若测量窄片的宽度d时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则d=_____mm。‎ ‎(2)实验中，还应测量的物理量是______‎ A.滑块A的质量m1以及滑块B的质量m2‎ B.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的时间tA、tB C.烧断细线后滑块A、B运动到光电门C、D的路程x1、x2‎ ‎(3)验证动量守恒定律表达式是_____________ ；烧断细线前弹簧的弹性势能Ep=________。(均用题中相关物理量的字母表示)‎ ‎【答案】 (1). 4.800 (2). A (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]螺旋测微器主尺的示数为‎4.5mm，可动刻度的示数为‎0.01mm×30.0=‎0.300mm，故 d=‎4.5mm+‎0.300mm=‎‎4.800mm ‎(2)[2]验证动量守恒定律，需要测量滑块A、B的质量m1和m2‎ 故选A ‎(3)[3]根据动量守恒定律 其中 ‎、‎ 可得 ‎[4]根据能量守恒定律可得，烧断细线前弹簧的弹性势能 三、计算题 ‎13.一个静止的铀238核（）放出一个粒子（）后衰变为一个新核X，新核X的动能为Ek。该衰变过程中释放的能量全部转变为新核X和粒子的动能，真空中的光速为c。求：‎ ‎(1)新核X的中子数n；‎ ‎(2)该衰变过程中的质量亏损。‎ ‎【答案】(1)144；(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为234，电荷数为90，则中子数为144；‎ ‎(2)设α粒子的质量为m1，反冲核的质量为m2，反冲核的速度大小为v′。 则根据动量守恒定律可得 m1v=m2v′‎ 得 α粒子动能为 ‎ ‎ 反冲核的动能 ‎ ‎ 解得 则释放的总动能为 ‎ ‎ 根据能量守恒，则释放的核能 根据爱因斯坦质能方程 ‎ ‎ 得 ‎14.如图所示，竖直面内半径R=‎0.9m的固定四分之一光滑圆形轨道APB和光滑水平地面BC（足够大）相切于B点，上表面粗糙、长度L=‎1.25m的木板静止在地面上，且左端恰好在B点，物块乙静置于木板右端。现将物块甲从A点正上方到A点高度为R处由静止释放，物块甲恰好无碰撞地从A点进入圆形轨道，并在B点与木板发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后物块甲最高能到达P点（OP与OB的夹角=60°），到达P点后将物块甲锁定，最终物块乙恰好到达木板的左端。已知甲、乙两物块（均视为质点）的质量均为m=‎0.1kg，取g=‎10m/s2，不计空气阻力。求：‎ ‎(1)物块甲与木板碰撞前瞬间对圆轨道的压力大小N；‎ ‎(2)木板的质量M以及物块甲与木板碰撞后瞬间木板的速率v；‎ ‎(3)物块乙与木板上表面间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）0.27‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设物块甲与模板碰撞前瞬间的速度为，根据机械能守恒定律有 设物块甲与木板碰撞前瞬间受圆轨道的支持力大小为，有 根据牛顿第三定律有 解得 ‎（2）设物块甲与木板碰撞后瞬间的速率为，根据机械能守恒定律有 物块甲与木板碰撞的过程中，根据动量守恒定律有 对该过程，根据机械能守恒定律有 解得 ‎（3）设最终木板与物块乙共同速度，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒有 解得