2023-2024學(xué)年陜西省西安市工業(yè)大學(xué)附屬中高二（下）期中考試物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年陜西省西安市工業(yè)大學(xué)附屬中高二（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.根據(jù)盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型解釋α粒子散射實(shí)驗(yàn)，使少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力是金原子核對α粒子的(

)A.庫侖斥力 B.庫侖引力 C.萬有引力 D.核力2.“玉兔二號”裝有核電池，不懼漫長寒冷的月夜。核電池將衰變釋放的核能一部分轉(zhuǎn)換成電能。的衰變方程為94238Pu→92A.衰變方程中的X等于233 B.?24He的穿透能力比γ射線強(qiáng)

C.比?92XU3.2022年1月，中國錦屏深地實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了首個(gè)核天體物理研究實(shí)驗(yàn)成果。表明我國核天體物理研究已經(jīng)躋身國際先進(jìn)行列。實(shí)驗(yàn)中所用核反應(yīng)方程為X+1225Mg→1326Al，已知X、?1225Mg、?A.X為氘核??12H B.X為氚核??14.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)用頻率低于截止頻率的強(qiáng)激光照射金屬時(shí)也能發(fā)生光電效應(yīng)，這說明在強(qiáng)激光照射下，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)能吸收多個(gè)光子而從金屬表面逸出。若某金屬的截止頻率為ν0，普朗克常量為h，則用頻率為35ν0A.95hν0 B.85h5.某快遞公司推出了無人機(jī)配送快遞業(yè)務(wù)。某次快遞員操作無人機(jī)豎直向上由地面向5樓陽臺配送快遞，無人機(jī)飛行過程的x?t圖像如圖所示，忽略空氣阻力。該無人機(jī)(

)

A.在0～20s內(nèi)做曲線運(yùn)動

B.在0～20s內(nèi)的平均速度比40～60s內(nèi)小

C.在6.如圖所示，某司機(jī)正駕駛汽車以10m/s的速度勻速駛向某干道紅綠燈路口，當(dāng)汽車的車頭距離停車線為16m時(shí)發(fā)現(xiàn)有人正在通過人行橫道，司機(jī)經(jīng)過一定的反應(yīng)時(shí)間后，立即以大小為5m/A.0.2s B.0.3s C.0.5s7.當(dāng)今時(shí)代，無線通信技術(shù)已經(jīng)融入了我們生活的方方面面。星閃技術(shù)作為中國原生的新一代近距離無線連接技術(shù)，與傳統(tǒng)的藍(lán)牙無線連接技術(shù)相比，具有傳輸快、覆蓋廣、延遲低等諸多優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)甲乙兩位同學(xué)利用手機(jī)星閃連接技術(shù)配對成功，實(shí)時(shí)通信。t=0s時(shí)，甲以2m/s的初速度、1m/s2的加速度，乙以1m/s的初速度、2m/sA.10s B.11s C.12s8.如圖所示，一本書重約10N，書本正面朝上。一張A4紙夾在書本間，將書本分為等質(zhì)量的兩部分，且能夠覆蓋幾乎整個(gè)書頁。若將A4紙抽出，至少需用約2.5N的拉力。不計(jì)A4紙的質(zhì)量，則AA.0.25 B.0.30 C.0.40 D.0.50二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.氫原子能級圖的一部分如圖所示，a、b、c分別表示氫原子在不同能級間的三種躍遷途徑，設(shè)在a、b、c三種躍遷過程中，放出光子的能量和波長分別是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λcA.λb=λa+λc B.10.人們發(fā)現(xiàn)，不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法正確的是()

A.在核反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏

B.由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時(shí)會有質(zhì)量虧損，要放出核能

C.由圖可知，原子核D比原子核Fe更穩(wěn)定

D.11.在一種雜技表演中，讓同一豎直線上的小球A和小球B，從距水平地面高度為kh(k>1)和h處同時(shí)由靜止釋放，如圖所示．設(shè)小球A、B的質(zhì)量分別為2m和m，小球與地面碰撞后以原速率反彈，忽略碰撞時(shí)間和空氣阻力，將兩小球視為質(zhì)點(diǎn)．若要小球B在第一次上升過程中能與正在下落的小球AA.6 B.4 C.3 D.212.在發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象后，人們往往試圖用不同的理論方法來解釋，比如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)光在地球附近的重力場中傳播時(shí)其頻率會發(fā)生變化這種現(xiàn)象后，科學(xué)家分別用兩種方法做出了解釋?，F(xiàn)象：從地面P點(diǎn)向上發(fā)出一束頻率為v0的光，射向離地面高為H(遠(yuǎn)小于地球半徑)的Q點(diǎn)處的接收器上，接收器接收到的光的頻率為方法一：根據(jù)光子能量E=hν=mc2(式中h為普朗克常量，方法二：根據(jù)廣義相對論，光在有萬有引力的空間中運(yùn)動時(shí)，其頻率會發(fā)生變化，將該理論應(yīng)用于地球附近，可得接收器接收到的光的頻率ν=ν01?2下列說法不正確的是(

)A.由方法一得到ν=ν01?gHc2，g為地球表面附近的重力加速度

B.由方法二可知，接收器接收到的光的波長大于發(fā)出時(shí)光的波長

三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。13.用圖(甲)所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量勻變速直線運(yùn)動的加速度。(1①安裝實(shí)驗(yàn)裝置；②測量擋光片的寬度d；③用刻度尺測量擋光片的中心A點(diǎn)到光電門中心所在位置B點(diǎn)之間的水平距離x；④滑塊從A點(diǎn)靜止釋放(已知砝碼落地前擋光片已通過光電門)；⑤讀出擋光片通過光電門所用的時(shí)間t，由此可知滑塊的加速度表達(dá)式為a=____________；(用測量的物理量：d、x、t字母表示)⑥用以上方法測量計(jì)算出來的加速度比真實(shí)的加速度_________(選填“偏大”“偏小”或“相等”)⑦用游標(biāo)尺上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d，結(jié)果如下圖乙所示，可讀出其讀數(shù)為________cm(2)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)，以x為橫坐標(biāo)，1t2為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙中作出1t2?x

14.如圖所示為光電管的原理圖，當(dāng)頻率為ν的可見光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過：(1)當(dāng)變阻器的滑片P向_________(填“左”或“右”(2)由乙圖(3)如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而減小入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動能_________(填“增加”“減小”或“不變”)四、簡答題：本大題共2小題，共28分。15.2021年5月28日，中科院合肥物質(zhì)研究院的EAST裝置，首次使中國“人造太陽”等離子體的電子溫度達(dá)到1.2億攝氏度，維持了101秒。已知中國“人造太陽”中的核反應(yīng)是一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核并釋放出一個(gè)粒子，同時(shí)釋放17.6MeV的能量，已知氘核的比結(jié)合能為1.09MeV，氦核的比結(jié)合能為7.03MeV，則

(1)寫出“人造太陽”核反應(yīng)方程；

(2)16.獵豹是一種廣泛生活在非洲大草原上的大型貓科肉食性動物，捕獵時(shí)能達(dá)到最大速度30m/s.在一次捕獵過程中，獵豹發(fā)現(xiàn)它的正前方190m的地方有一只羚羊，開始以加速度a1=6m/s2加速至最大時(shí)速追擊羚羊，羚羊在3s后察覺有天敵追擊自己，就以加速度a2=5m/s2加速至最大速度五、計(jì)算題：本大題共1小題，共10分。17.激光器發(fā)光功率為P，所發(fā)射的一束水平平行光束在空氣中的波長為λ，光束的橫截面積為S，垂直射到放在光滑水平面上的理想黑色物體的豎直表面上，光被完全吸收，光束的照射時(shí)間為t，物體的質(zhì)量為m，空氣中光速為c，普朗克常量為h，求：(1)光子的動量是多少？物體在(2)物體獲得的速率v多少？答案和解析1.【答案】A

【解析】解：α粒子和電子之間有相互作用力，它們接近時(shí)就有庫侖引力作用，但因?yàn)殡娮拥馁|(zhì)量只有α粒子質(zhì)量的17300，粒子與電子碰撞就像一顆子彈與一個(gè)灰塵碰撞一樣，α粒子質(zhì)量大，其運(yùn)動方向幾乎不改變，只有是原子核對α粒子的庫侖斥力，其力較大，且原子核質(zhì)量較大，導(dǎo)致極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，所以A正確，BCD錯誤

故選：A。

這是因?yàn)樵雍藥д姾汕屹|(zhì)量很大，α粒子也帶正電荷，由于同種電荷相互排斥庫侖力和α粒子被質(zhì)量較大的原子核彈回。

本題考查的是α粒子散射實(shí)驗(yàn)。對這個(gè)實(shí)驗(yàn)要清楚兩點(diǎn)：一是α粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；二是對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的微觀解釋--2.【答案】C

【解析】【分析】

本題考查了原子核衰變、半衰期、比結(jié)合能等知識點(diǎn)。對于這部分知識很多是屬于記憶部分的，因此需要注意平時(shí)記憶與積累。

【解答】

A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，衰變方程為94238Pu→B.

H24H?e

是αC.比結(jié)合能越大越穩(wěn)定，由于

P94238P?u

衰變成為了

U92234U

，故

U92234U

比

P94D.半衰期由原子本身的特點(diǎn)決定的，與溫度等外部因素?zé)o關(guān)，故D錯誤。故選：C。3.【答案】D

【解析】解：AB、根據(jù)電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)為1，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1，則X表示質(zhì)子?11H，故AB錯誤；

CD、這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能為：E=(m1+m2?m34.【答案】C

【解析】由光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能Ekm=nh3當(dāng)n=E故選C。5.【答案】C

【解析】【分析】本題考查x?t圖像，圖像表示位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，平均速度等于位移與時(shí)間的比值。A.在0?20sB.在0?20s內(nèi)的無人機(jī)的位移為15m，在40?60s內(nèi)的無人機(jī)的位移為

?15m

C.在0?60s內(nèi)無人機(jī)的位移為零，根據(jù)v=xD.在20?40s故選C。6.【答案】D

【解析】已知

v0=10m/s

，

xx司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為Δ故選D。7.【答案】B

【解析】【分析】本題考查勻變速直線運(yùn)動的多過程問題。解決問題的關(guān)鍵是結(jié)合題意畫出甲乙加速跑的v?【解答】

由題意可得甲乙加速跑的v?t圖像如下圖：

設(shè)用時(shí)t1甲乙速度等大，由v0甲+a甲t1=v0乙+a乙t1得t1=1s，此過程甲比乙多跑x1=v0甲t1+12a8.【答案】A

【解析】解：設(shè)書質(zhì)量為M，則有Mg=10N，令F=2.5N，設(shè)A4紙和書之間的摩擦因數(shù)為μ，若將A4紙抽出，則所用拉力最小應(yīng)為A4紙上下兩面所受最大靜摩擦力(設(shè)為f)之和，則有

2f=F

f=μM2g

聯(lián)立方程，代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.25

故A9.【答案】BD【解析】【分析】根據(jù)吸收或輻射光子的能量等于兩能級間的能級差判斷光子的能量和波長分別是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc的關(guān)系。

解決本題的關(guān)鍵知道吸收或輻射光子的能量等于兩能級間的能級差，即Em?En=hν。

【解答】D．Ea=E3?E2，Eb=E3?E110.【答案】AB【解析】【詳解】A.在核反應(yīng)堆的外面修建很厚的水泥層能防止放射線和放射性物質(zhì)的泄漏，故A

正確;

B.由圖可知，A核子的平均質(zhì)量大于B與C核子的平均質(zhì)量，原子核A裂變成原子核B

和C時(shí)會有質(zhì)量虧損，要放出核能，故B正確

C.原子核D比原子核Fe的核子平均質(zhì)量大，原子核Fe比原子核D更穩(wěn)定，故C錯誤;

D.在核反應(yīng)堆的軸棒之間插入銅棒是為了控制核反應(yīng)速度，當(dāng)反應(yīng)過于激烈時(shí)，將銅棒插

入深一些，讓它多吸收一些中子，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度就會慢一些，故D錯誤。

故選AB。

11.【答案】BC【解析】【分析】要想在B上升階段兩球相碰，臨界情況是B剛好反跳回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)與A相碰，據(jù)此求出A球的最大高度。

巧妙利用圖象，增強(qiáng)直觀性，本題難度較大，對學(xué)生的思維有挑戰(zhàn)。

【解答】要想在B上升階段兩球相碰，臨界情況是B剛好反跳到出發(fā)點(diǎn)時(shí)與A相碰，兩物體的v?t圖象如圖：

陰影部分面積之和就是A的下落高度和B的反跳高度之和kh，

v02=2gh，由圖知kh=5h，故k=5，12.【答案】CD【解析】A.由能量守恒定律可得h由于h解得ν故A正確；B.根據(jù)光的頻率表達(dá)式ν可知ν根據(jù)λ可知，接收器接受到的光的波長大于發(fā)出的光的波長，故B正確；C.若從地面上的P點(diǎn)發(fā)出一束光照射到Q點(diǎn)，從以上兩種方法均可知，其頻率變小，若從Q點(diǎn)發(fā)出一束光照射到P點(diǎn)，其頻率變大，故C錯誤；D.由上述分析可知，從地球表面向外輻射的光在傳播過程中頻率變?。煌ㄟ^類比可知，從太陽表面發(fā)出的光的頻率在傳播過程中變小，故D錯誤。此題選擇不正確的，故選CD。13.【答案】(1)

d22x【解析】(1v得a⑥[2]上述方法是利用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度(⑦[d(21故斜率k整理代入數(shù)據(jù)得加速度為a14.【答案】(1)右；(2)【解析】解：(1)由圖可知光電管兩端所加的電壓為反向電壓，當(dāng)變阻器的滑動端P向右移動，反向電壓增大，光電子到達(dá)右端的速度減小，則通過電流表的電流變?。?/p>

(2)當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，根據(jù)動能定理得，eU=12mvm2，則光電子的最大初動能為2eV．

(315.【答案】解：(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可得“人造太陽”核反應(yīng)方程為：21H+31H→42He+10n

(2)有質(zhì)量虧損，則核反應(yīng)釋放能量，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知ΔE=Δmc2

代入數(shù)據(jù)可得：Δm=【解析】(1)根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可得“人造太陽”核反應(yīng)方程；

(2)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE=16.【答案】解：(1)獵豹達(dá)到最大時(shí)速所需要的時(shí)間為：

t1=v1ma1=306s=5s

根據(jù)位移—時(shí)間公式：

x1=12a1t12=12×6×52m