寧夏吳忠市青銅峽市中學高二下學期期末物理試題

青銅峽市高級中學吳忠中學青銅峽分校20202021學年第二學期高二年級物理期末試卷一、選擇題（共12個小題，每小題4分，18題為單項選擇，912為多項選擇。共48分）1.目前核電站利用的核反應(yīng)是（）A.裂變，核燃料為鈾 B.聚變，核燃料為鈾C.裂變，核燃料為氘 D.聚變，核燃料為氘【答案】A【解析】【詳解】核電站中的鈾235的原子核受到外來中子轟擊時，一個原子核會吸收一個中子分裂成兩個質(zhì)量較小的原子核，同時放出23個中子。裂變產(chǎn)生的中子又去轟擊另外的鈾235原子核，引起新的裂變。如此持續(xù)進行從而產(chǎn)生大量熱能。用循環(huán)水導出的熱量可以使水變成水蒸氣，推動氣輪機發(fā)電。這就是目前核電站的工作原理。故目前的核電站為的核裂變反應(yīng)。故選A2.現(xiàn)有三個核反應(yīng)：①②③下列說法正確的是（）A.①是裂變，②是β衰變，③是聚變 B.①是聚變，②是裂變，③是β衰變C.①是β衰變，②是裂變，③是聚變 D.①是β衰變，②是聚變，③是裂變【答案】C【解析】【分析】【詳解】①具有放射性的物質(zhì)的原子核不穩(wěn)定，有時它的一個中子能夠轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子同時釋放出一個高速電子，原子核轉(zhuǎn)變成一個新的原子核即發(fā)生β衰變。故①是β衰變；②核裂變是質(zhì)量較大的原子核分裂成兩個質(zhì)量差別不是太大的中等質(zhì)量的原子核的現(xiàn)象，故②是裂變；③核聚變是指兩個較輕的原子核結(jié)合成一個質(zhì)量較大的原子核，同時釋放出大量能量的現(xiàn)象，故③是核聚變。故選C。3.有三種射線，射線1很容易穿透黑紙，速度接近光速；射線2可穿透幾十厘米厚的混凝土，能量很高；用射線3照射帶電的導體，可使電荷很快消失．則下列判斷正確的是（）A.1是α射線，2是β射線，3是γ射線B.1是γ射線，2是α射線，3是β射線C.1β射線，2是γ射線，3是α射線D.1是γ射線，2是β射線，3是α射線【答案】C【解析】【詳解】射線1很容易穿透黑紙，速度接近光速，說明射線1是β射線；射線2可穿透幾十厘米厚的混凝土，能量很高，結(jié)合γ射線的穿透本領(lǐng)特別強可知2是γ射線；用射線3照射帶電的導體，可使電荷很快消失，結(jié)合α射線的電離本領(lǐng)強可知3射線是α射線。故C正確，ABD錯誤。4.α粒子散射實驗中，不考慮電子和α粒子的碰撞影響，是因為（）A.α粒子與電子根本無相互作用B.因為電子是均勻分布的，粒子受電子作用的合力為零C.α粒子和電子碰撞損失能量極少，可忽略不計D.電子很小，粒子碰撞不到電子【答案】C【解析】【詳解】α粒子散射實驗中，不考慮電子和α粒子的碰撞影響，是因為電子的質(zhì)量只有α粒子質(zhì)量的，電子對α粒子速度的大小和方向的影響極小，所以α粒子和電子碰撞損失能量極少，可忽略不計，故C正確。故選C。5.從同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上比掉在泥土地上易碎，是因為掉在水泥地上時，杯子A.動量的變化量大 B.動量大C.受到的沖量大 D.受到的作用力大【答案】D【解析】【詳解】AB.從同一高度落下的杯子，所以杯子落地速度大小相同，動量相同，末動量為零，所以動量變化量相同，AB錯誤．CD.根據(jù)動量定理，沖量的大小相同；落在水泥地上的與地作用時間短，作用力大，更容易碎，C錯誤D正確．6.質(zhì)量為1.0kg的小球從高20m處自由下落到軟墊上，反彈后上升的最大高度為5.0m．小球與軟墊接觸的時間為1.0s，在接觸時間內(nèi)小球受到合力的沖量大小為（空氣阻力不計，g取10m/s2）A.10N·s B.20N·s C.30N·s D.40N·s【答案】C【解析】【詳解】小球從開始下落到落到軟墊上過程中，由動能定理可得：mgh1=mv120，

代入數(shù)據(jù)解得：v1=20m/s，方向豎直向下；

小球從反彈到到達最高點過程中：mgh2=0mv22，

代入數(shù)據(jù)解得：v2=10m/s，方向豎直向上；

以豎直向上為正方向，由動量定理得：

I=mv2mv1=1kg×10m/s1kg×（20m/s）=30N?s，方向豎直向上；故選C．【點睛】本題動量守恒定律的應(yīng)用；對于動量定理的應(yīng)用，要注意其中各物理量的方向性，正確設(shè)定正方向，確定各量的正負．7.如圖所示，具有一定質(zhì)量小球A固定在輕桿一端，另一端掛在小車支架的O點．用手將小球拉至水平，此時小車靜止于光滑水平面上，放手讓小球擺下與B處固定的橡皮泥碰擊后粘在一起，則在此過程中小車將()A.向右運動B.向左運動C.靜止不動D.小球下擺時，車向左運動后又靜止【答案】D【解析】【分析】

【詳解】水平方向上，系統(tǒng)不受外力，因此在水平方向動量守恒．小球下落過程中，水平方向具有向右的分速度，因此為保證動量守恒，小車要向左運動．故ABC錯誤，D正確。故選D。8.如圖所示，光滑水平面上P物體與一個連著彈簧的Q物體正碰，正碰后P物體靜止，Q物體以P物體碰前的速度v離開．已知P與Q質(zhì)量相等，彈簧質(zhì)量忽略不計，那么當彈簧被壓縮至最短時，下列說法正確的是()A.P的速度恰好為零 B.P與Q具有相同的速度C.Q剛開始運動 D.Q的速度等于v【答案】B【解析】【詳解】將P、Q看成一個系統(tǒng)，由于系統(tǒng)所受合外力為零，所以系統(tǒng)的動量守恒，由動量守恒可知，當彈簧壓縮到最短時，P、Q兩具有相同的速度；故選B．9.英國物理學家J.J.湯姆孫通過對陰極射線的實驗研究，發(fā)現(xiàn)（）A.陰極射線在電場中偏向正極板一側(cè)B.陰極射線在磁場中受力情況跟正電荷受力情況相同C.不同材料所產(chǎn)生的陰極射線的比荷不同D.J.J.湯姆孫并未得出陰極射線粒子的電荷量【答案】A【解析】【詳解】A．陰極射線實質(zhì)上就是高速電子流，所以在電場中偏向正極板一側(cè)，A正確；B．陰極射線帶負電，所以其在磁場中受力情況與正電荷受力情況不相同，B錯誤；C．不同材料所產(chǎn)生的陰極射線都是電子流，所以它們的比荷是相同的，C錯誤；D．J.J.湯姆孫直接測到了陰極射線粒子的電荷量，盡管測量不很準確，但足以證明這種粒子電荷量的大小與氫離子大致相同，這就表明他當初的猜測是正確的。后來，組成陰極射線的粒子被稱為電子，D錯誤。故選A。10.如圖所示，鋅板與驗電器相連，用紫外線燈照射鋅板，發(fā)現(xiàn)驗電器指針張開一個角度，則（）A.鋅板帶正電，驗電器帶正電B.鋅板帶正電，驗電器帶負電C.若改用紅外線照射，驗電器指針一定仍張開D.若改用紅外線照射，驗電器指針可能不會張開【答案】AD【解析】【分析】【詳解】AB．用紫外線照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針張開一個角度，說明發(fā)生了光電效應(yīng)，有電子從鋅板逸出，鋅板失去電子帶正電，所以驗電器帶正電而張開一定角度，鋅板、驗電器均帶正電，選項A正確，B錯誤；CD．若改用紅外線照射，能量減小，不一定能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，故驗電器指針可能不會張開，選項C錯誤，D正確。故選AD。11.人類對光的本性的認識經(jīng)歷了曲折的過程。下列關(guān)于光的本性的陳述符合科學規(guī)律或歷史事實的是（）A.牛頓的“微粒說”與愛因斯坦的“光子說”本質(zhì)上是一樣的B.光的雙縫干涉實驗顯示了光具有波動性C.盧瑟福預言了光是一種電磁波D.光具有波粒二象性【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A．牛頓的“微粒說”認為光子是一個個實物粒子，愛因斯坦的“光子說”認為光子是一份份能量，兩者有本質(zhì)上的區(qū)別，選項A錯誤；B．干涉是波特有的現(xiàn)象，故光的雙縫干涉實驗顯示了光具有波動性，選項B正確；C．麥克斯韋預言了光是一種電磁波，赫茲用實驗證實了預言，選項C錯誤；D．現(xiàn)代物理認為光具有波粒二象性，選項D正確。故選BD。12.關(guān)于原子的核式結(jié)構(gòu)模型，下列說法正確的是（）A.原子中絕大部分是“空”的，原子核很小B.電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)的向心力是原子核對它的庫侖力C.原子的全部電荷和質(zhì)量都集中在原子核里D.原子核的直徑的數(shù)量級是【答案】AB【解析】【詳解】AC.因為原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)，而原子核又很小，所以原子內(nèi)絕大部分區(qū)域是“空”的，A正確，C錯誤；B.電子繞原子核做兩周運動時，原子核與電子間的庫侖引力提供向心力，B正確；D.原子核直徑的數(shù)量級是10－15m，原子直徑的數(shù)量級是10－10m，D錯誤．二、實驗題（本大題共2個小題，13題4分，14題每空2分。共12分）13.在做光電效應(yīng)實驗時，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實驗測得光電子的最大動能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示，由實驗圖線可求出（）A.該金屬的極限頻率和極限波長B.普朗克常量C.該金屬的逸出功D.單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)【答案】ABC【解析】【詳解】根據(jù)Ekm=hvW0得，縱軸截距的絕對值等于金屬的逸出功，等于E0．當最大初動能為零時，入射光的頻率等于截止頻率，所以金屬的截止頻率為v0=．由λ＝，可求得極限波長，故A、C正確．圖線的斜率k＝，可見圖線的斜率在數(shù)值上等于普朗克常量．故B正確．單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)，與入射光的強度有關(guān)，故D錯誤14.氣墊導軌是常用的一種實驗儀器，它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計)，采用的實驗步驟如下：a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；b．調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平；c．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上；d．用刻度尺測出A的左端至擋板C的距離L1；e．按下電鈕放開卡銷，同時分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作，當A、B滑塊分別碰撞擋板C、D時計時結(jié)束，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2。①實驗中還應(yīng)測量的物理量及其符號是_______________________________________。②利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是______________，上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因有________________________________________________________________________________________(至少答出兩點)。【答案】①.刻度尺測出B的右端至擋板D的距離L2②.③.1.L1、L2、t1、t2、mA、mB的數(shù)據(jù)測量誤差；2.沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程；3.滑塊并不是做標準的勻速直線運動，滑塊與導軌間有少許摩擦力；4.氣墊導軌不完全水平．【解析】【分析】【詳解】①[1]A、B兩滑塊被壓縮的彈簧彈開后，在氣墊導軌上運動時可視為勻速運動，因此只要測出A與C的距離L1、B與D的距離L2及再加上其他測量條件即可。②[2]測出兩滑塊的質(zhì)量，利用mA＝mB驗證動量是否守恒。[3]產(chǎn)生誤差的原因：1．L1、L2、t1、t2、mA、mB的數(shù)據(jù)測量誤差；2．沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程；3．滑塊并不是做標準的勻速直線運動，滑塊與導軌間有少許摩擦力；4．氣墊導軌不完全水平。三、計算題（共4小題，共40分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）15.已知普朗克常量h=6.63×1034J·s，圖中給出氫原子最低的四個能級，氫原子在這些能級之間躍遷所輻射光子，（1）輻射光子頻率最多有幾種？（2）其中最小的頻率等于多少Hz？（保留兩位有效數(shù)字）【答案】(1)6種；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)輻射光子頻率最多有(2)光子能量越少，頻率越低，從n=4躍遷到n=3輻射能量最少，光子頻率最低為16.已知質(zhì)子質(zhì)量是1.008665u、中子的質(zhì)量也是1.008665u，碳原子的原子量是12.000000u，12個核子結(jié)合成碳原子核時（1）計算質(zhì)量虧損是多少u？（2）碳原子核的結(jié)合能是多少Mev？（第二問答案保留4位有效數(shù)字，1u對應(yīng)9.3×102Mev的能量）【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）該核衰變反應(yīng)中質(zhì)量虧損為（2）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得，釋放出的核能17.如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝有弧形槽的小車?，F(xiàn)有一質(zhì)量也為m的小球以v0的水平速度沿與切線水平的槽口向小車滑去（不計摩擦），到達某一高度后，小球又返回小車右端，求：（1）小球在小車上到達最高點時小球的速度大??？（2）此過程中重力對小球做得正功為多少？【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）當小球與小車的水平速度相等時，小球在弧形槽上升到最大高度，根據(jù)動量守恒有解得（2）設(shè)小球在弧形槽上升到最大高度為h，上升過程根據(jù)系統(tǒng)能量守恒有解得此過程重力對小球做負功。小球又返回小車右端過程下降了h，此過程重力對小球