安徽省某知名學(xué)校高二物理下學(xué)期期末考試試題實驗班含解析

1、安徽省滁州市定遠(yuǎn)縣育才學(xué)校20172018學(xué)年高二第二學(xué)期期末考試物理試卷一、選擇題（每題4分，共48分） 1. 下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射規(guī)律的是( )a. b. c. d. 【答案】a【解析】黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強(qiáng)越大，故b、d錯誤。黑體輻射的波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進(jìn)行輻射，在500以至更高的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射。即溫度越高，輻射的電磁波的波長越短，故c錯誤，a正確。故選a。點(diǎn)睛：要理解黑體輻射的規(guī)律：溫度越高，輻射越強(qiáng)越大，溫度越高，輻射的電磁波的波長越短。2. 在人

2、類對微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實驗起到了非常重要的作用下列說法符合歷史事實的是( )a. 湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了原子的核式結(jié)構(gòu)b. 盧瑟福通過粒子散射實驗證實了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子c. 查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，證實了中子是原子核的組成部分d. 愛因斯坦發(fā)現(xiàn)的質(zhì)能方程解釋了光電效應(yīng)產(chǎn)生的原因【答案】c【解析】湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了電子，選項a錯誤；盧瑟福通過粒子散射實驗證實了在原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項b錯誤； 查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，證實了中子是原子核的組成部分，選項c正確； 愛因斯坦發(fā)現(xiàn)的光電效應(yīng)方程解釋了光電效應(yīng)產(chǎn)生的原因，選項d錯誤；故選

3、c.3. 一彈丸在飛行到距離地面5 m高時僅有水平速度 v2 m/s，爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為31。不計質(zhì)量損失，取重力加速度 g10 m/s 2，則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是( )a. b. c. d. 【答案】d【解析】試題分析：炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時爆炸時，爆炸的內(nèi)力遠(yuǎn)大于重力（外力），遵守動量守恒定律；當(dāng)炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時爆炸為沿水平方向運(yùn)動的兩片，兩片炸彈都做平拋運(yùn)動根據(jù)平拋運(yùn)動的基本公式即可解題規(guī)定向右為正，設(shè)彈丸的質(zhì)量為4m，則甲的質(zhì)量為3m，乙的質(zhì)量為m，炮彈到達(dá)最高點(diǎn)時爆炸時，爆炸的內(nèi)力遠(yuǎn)大于

4、重力（外力），遵守動量守恒定律，則有,則，兩塊彈片都做平拋運(yùn)動，高度一樣，則運(yùn)動時間相等，水平方向做勻速運(yùn)動，則，結(jié)合圖象可知，b的位移滿足上述表達(dá)式，故b正確視頻4. a、b兩球沿一直線發(fā)生正碰，如圖所示的s-t圖象記錄了兩球碰撞前后的運(yùn)動情況，圖中的a、b分別為碰撞前的位移圖象碰撞后兩物體粘合在一起，c為碰撞后整體的位移圖象若a球的質(zhì)量ma=2kg，則下列說法中正確的是( )a. b球的質(zhì)量mb=1kgb. 相碰時，b對a所施沖量大小為3nsc. 碰撞過程損失的動能為10jd. a、b碰前總動量為-3kgm/s【答案】c【解析】試題分析：在位移時間圖象中，斜率表示物體的速度，由圖象可知碰撞

5、前后的速度，根據(jù)動量守恒定律可以求出b球的質(zhì)量由動量定理求b對a所施沖量大小根據(jù)能量守恒求損失的動能由s-t圖象的斜率等于速度，可得，碰撞前有：a球的速度，b球的速度為，碰撞后有a、b兩球的速度相等，為，對a、b組成的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律得：，解得，a錯誤；對a，由動量定理得：b對a所施沖量為，b錯誤；碰撞中，a、b兩球組成的系統(tǒng)損失的動能：，代入數(shù)據(jù)解得，c正確；a、b碰前總動量為，故d錯誤5. 如圖所示，兩相同的木塊a、b靜止在水平面上，它們之間的距離為l今有一顆子彈以較大的速度依次射穿了a、b，設(shè)子彈射穿a木塊的過程中所用時為ta，子彈射穿b木塊的過程中所用時間為tba、b停止時，它們

6、之間的距離為s，整個過程中a、b沒有相碰子彈與木塊的作用力恒定，則( )a. s=l, ta= tb b. sl，tatbc. sl，tatb d. sl，tatb【答案】b【解析】試題分析：子彈依次射穿了木塊a、b，由于先經(jīng)過木塊a，故經(jīng)過木塊a的任意時刻的速度大于經(jīng)過木塊b任意時刻的速度，即經(jīng)過木塊a的平均速度大，故根據(jù)，經(jīng)過木塊a的時間較短，故tatb；子彈射穿木塊過程，木塊是勻加速運(yùn)動，子彈與木塊的作用力f恒定，故根據(jù)動量定理，有：（f-f）t=mv由于經(jīng)過木塊a的時間較短，故木塊a獲得的初速度較??；根據(jù)牛頓第二定律，有：f-f=ma，故木塊a、b的加速度相同；根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v2-v0

7、2=2ax，可得木塊a滑動的距離較小，故sl；故選b考點(diǎn)：牛頓第二定律；動量定理。6. 關(guān)于近代物理學(xué)的結(jié)論中，下面敘述中正確的是（ ）a. 在核反應(yīng)中，質(zhì)量守恒、電荷數(shù)守恒b. 氫原子從n=6躍遷至n=2能級時輻射出頻率v1的光子，從n=5躍遷至n=2能級時輻射出頻率v2的光子，頻率為v1的光子的波長較大c. 已知鈾238的半衰期為4.5×109年，地球的年齡約為45億年，則現(xiàn)在地球上存有的鈾238原子數(shù)量約為地球形成時鈾238原子數(shù)量的一半d. 衰變能釋放出電子說明了原子核中有電子【答案】c鈾238的半衰期為4.5×109年，地球的年齡約為45億年，則有鈾238原子數(shù)量

8、約為地球形成時鈾238原子數(shù)量的一半故c正確；衰變是中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子而放出的電子故d錯誤；故選c.點(diǎn)睛：解決本題的突破口是比較出頻率為v1和頻率為v2的能量的大小，然后由公式得出頻率大?。徊⒖疾樗プ兊脑?，注意電子躍遷的動能與電勢能及能量如何變化是考點(diǎn)中重點(diǎn)，理解半衰期的含義，注意質(zhì)量與質(zhì)量數(shù)區(qū)別7. 氫原子的部分能級如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62ev到3.11ev之間由此可推知，氫原子( )a. 從高能級向n1能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短b. 從高能級向n2能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光c. 從高能級向n3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高d. 從n3能級向n2能級躍遷時發(fā)出

9、的光為可見光【答案】ad【解析】試題分析：a、從高能級向n=1能級躍遷時，輻射的光子能量最小為10.20ev，大于可見光的光子能量，則波長小于可見光的波長故a正確b、從高能級向n=2能級躍遷時輻射的光子能量最大為3.40ev，大于可見光的能量故b錯誤c、從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光的頻率最大為1.51ev，小于可見光的光子能量故c錯誤d、從n=3能級向n=2能級躍遷時發(fā)出的光子能量為1.89ev，在可見光能量范圍之內(nèi)故d正確故選ad考點(diǎn)：本題考查波爾模型、能級躍遷。 8. 已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為,則有( )a. 當(dāng)用頻率為的單色光照射該金屬時，一定能產(chǎn)生光電子b. 當(dāng)照射

10、光的頻率大于時，若增大，則逸出功增大c. 當(dāng)用頻率為的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為d. 當(dāng)照射光的頻率大于時，若增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍【答案】ac.9. 在光電效應(yīng)實驗中，用某一頻率的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是( )a. 增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大b. 減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象將消失c. 改用頻率小的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)d. 改用頻率更大的光照射，光電子的最大初動能變大【答案】ad【解析】試題分析：光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，根據(jù)光電效應(yīng)方程判斷影響光電子最大初動能的因素增大入射

11、光強(qiáng)度，單位時間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)增加，光電流增大，a正確；光電效應(yīng)現(xiàn)象是否消失與光的頻率有關(guān)，而與照射強(qiáng)度無關(guān)，b錯誤；用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率較小的光照射時，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會發(fā)生光電效應(yīng)，c錯誤；根據(jù)可知，增加照射光頻率，光電子的最大初動能也增大，d正確視頻10. 原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的是（ ）a. 核的結(jié)合能約為14 mevb. 核比核更穩(wěn)定c. 兩個核結(jié)合成核時釋放能量d. 核中核子的平均結(jié)合能比核中的大【答案】bc【解析】（1）從圖中可以看出，氦核的結(jié)合能大約為7mev，而氦核的核子數(shù)為4，所以氦核的

12、結(jié)合能約為28mev，故a錯誤；（2）比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，從圖中可以看出，核的比結(jié)合能大于核，故核更穩(wěn)定；b正確；（3）兩個核結(jié)合成核時有質(zhì)量虧損，釋放能量，c正確；（4）由圖可得，核核子的平均結(jié)合能比核中的小，故d錯誤?！军c(diǎn)睛】比結(jié)合能，即平均結(jié)合能，平均結(jié)合能越大。原子核越穩(wěn)定。平均結(jié)合能的計算方法是：用結(jié)合能除以核子數(shù)。11. 從水平地面上方同一高度處，使a球豎直上拋，使b球平拋，且兩球質(zhì)量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上。空氣阻力不計。下述說法中正確的是（ ）a. 兩球著地時的動量相同b. 兩球著地時的動能相同c. 重力對兩球的沖量相同d. 重力對兩球所做的功相同【

13、答案】bd【解析】（1）豎直上拋的球落地時，速度方向豎直向下，而平拋運(yùn)動的球落地時，速度方向是斜向下的，動量為矢量，動量的方向就是速度的方向，故a、b兩球落地時動量不同，a錯誤；（2）豎直上拋和平拋運(yùn)動過程中兩球都是只受重力作用，只有重力做功，兩球初始位置高度相同，故重力做功相同，d正確（3）根據(jù)動能定理，由于兩球拋出時初動能相同，且兩個過程中，重力做功相同，則末動能相等，故b正確（4）兩球初始高度相同，a球豎直上拋，b球平拋，a球運(yùn)動時間比b球運(yùn)動的時間長，故重力對a球的沖量大于重力對b球的沖量，則c錯誤。故本題選bd【點(diǎn)睛】根據(jù)兩球落地時速度方向不同，可以知道它們落地時動量不同；根據(jù)兩球落

14、地時間長短不同，可以知道它們重力的沖量不同；下落高度相同，重力對它們做功相同；根據(jù)動能定理，可以確定兩球落地的動能大小。12. 質(zhì)量為m和的滑塊用輕彈簧連接，以恒定的速度v沿光滑水平面運(yùn)動，與位于正對面的質(zhì)量為m的靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖所示，碰撞時間極短，在此過程中，下列情況可能發(fā)生的是（ ）a. m、m速度均發(fā)生變化，分別為，而且滿足b. 的速度不變，m和m的速度變?yōu)楹停覞M足c. 的速度不變，m和m的速度都變?yōu)椋覞M足d. m、m速度均發(fā)生變化，m、速度都變?yōu)?，m的速度變?yōu)?，且滿足【答案】bc【解析】試題分析：碰撞的瞬間m和m組成的系統(tǒng)動量守恒，m0的速度在瞬間不變，以m的初速度方向為正

15、方向，若碰后m和m的速度變v1和v2，由動量守恒定律得：mv=mv1+mv2；若碰后m和m速度相同，由動量守恒定律得：mv=（m+m）v故bc正確，ad錯誤故選bc。考點(diǎn)：動量守恒定律【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵合理選擇研究對象，知道在碰撞的瞬間前后m0的速度不變，m和m組成的系統(tǒng)動量守恒、應(yīng)用動量守恒定律即可正確解題。二、實驗題（共2小題，滿分12分。把正確答案填寫在題中橫線上）。13. 如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖. （1）若入射小球質(zhì)量為,半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為，則_a. ， b. ， c. ， d. ， （2）為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是_.（填

16、下列對應(yīng)的字母） a.直尺 b.游標(biāo)卡尺 c.天平 d.彈簧秤 e.秒表（3）設(shè)入射小球的質(zhì)量為,被碰小球的質(zhì)量為，p為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置,則關(guān)系式（用、及圖中字母表示）_成立,即表示碰撞中動量守恒.【答案】 (1). (1)c (2). (2)ac (3). (3)【解析】（1）在小球碰撞過程中，水平方向取向右為正方向，由碰撞中的不變量是動量得：，在碰撞過程中機(jī)械能守恒：，聯(lián)立解得：，要碰后入射小球的速度，則有，即，為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同，即，選c。（2）p為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，m為碰后入射小球的位置，n為碰后被碰小球的位置，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，運(yùn)動時間，

17、即平拋運(yùn)動的時間相同，碰撞前入射小球的速度，碰撞后入射小球的速度，碰撞后被碰小球的速度，若，則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中的不變量是動量，將三個速度代入得：，故需要測量的工具有刻度尺和天平，故選ac；（3）由（2）可知，實驗需要驗證的表達(dá)式為：14. 為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了“光子”的概念，并給出了光電效應(yīng)方程。但這一觀點(diǎn)一度受到質(zhì)疑,密立根通過下述實驗來驗證其理論的正確性，實驗電路如圖1所示。 (1)為了測量遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向_閉合。（填“上”或“下”）(2)如果實驗所得圖象如圖2所示，其中為已知量，元電荷帶電量為。那么：只需將_與普朗克常量

18、h進(jìn)行比較，若在誤差許可的范圍內(nèi)二者相等，則證明“光電效應(yīng)方程”是正確的。該實驗所用光電管的k極材料的逸出功為 _。【答案】 (1). （1）向下 (2). （2） (3). 【解析】(1)測量遏止電壓需要將陰極k接電源的正極，可知實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向下閉合，即實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向cd閉合；(2) 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：，由動能定理得：，結(jié)合圖象知：，解得,普朗克常量：；截止頻率為v0,則該金屬的逸出功：【點(diǎn)睛】測量遏止電壓需要將陰極k接電源的正極，由此判斷即可；根據(jù)光電效應(yīng)方程得出遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，通過圖線的斜率求出普朗克常量；遏止電壓為零時，入射光的頻率等于截止頻率。三、

19、解答題（本大題共4小題，共40分。）15. 1926年美國波士頓的內(nèi)科醫(yī)生盧姆加特等首次應(yīng)用放射性氡研究人體動、靜脈血管床之間的循環(huán)時間，被譽(yù)為“臨床核醫(yī)學(xué)之父”氡的放射性同位素有27種，其中最常用的是 經(jīng)過m次衰變和n次衰變后變成穩(wěn)定的求m、n的值；一個靜止的氡核（）放出一個粒子后變成釙核（）已知釙核的速率v=1×106m/s，求粒子的速率【答案】m是4，n是5 【解析】試題分析：核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒求出m、n的值；核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律求出粒子速度核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，由題意可得4m=222206，86=82+2mn

20、，解得m=4，n=4；核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，以粒子的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得；16. 一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級的示意圖如圖所示，則：（1）氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？（2）氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的能量是多少電子伏？（3）用（2）中的光子照射表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電 效應(yīng)？發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā)射光電子的最大初動能是多大？【答案】（1）6種 （2） (3) e只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬才能發(fā)生光電效應(yīng)最大初動能為0.65ev【解析】試題分析：（1）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式求出氫原子可能發(fā)射的光子頻率種數(shù)

21、（2）能級間躍遷輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差（3）根據(jù)光電效應(yīng)的條件判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)，通過光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能（1）因為，知?dú)湓涌赡馨l(fā)射6種頻率的光子（2）氫原子由量子數(shù)n=4的能級躍遷到n=2的能級時輻射光子的能量等于兩能級間的能級差，即（3）e只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬才能發(fā)生光電效應(yīng) 根據(jù)光電效應(yīng)方程得，17. 一輛轎車強(qiáng)行超車時，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后連為一體，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0.5m，車禍中車內(nèi)人的質(zhì)量約60kg,據(jù)測算兩車相撞前的速度約為30ms，求：（1）人受到的平均作用力是多大?（2）若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體作用時間是1.0s，求這時人體受到的平均平均作用力為多大？【答案】(1) (2)【解析】（1）由v2v022ax得人和車減速的加速度大小為： 根據(jù)牛頓第二定律得人受到的平均沖力為：f=ma=60×900n=5.4×104n（2）有動量定理得：ft=mv-mv0解得： 負(fù)號表示力的方向與初速度方向相反18.