甘肅省天水市實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試題

20192020學(xué)年第二學(xué)期期末考試試卷高二物理【選修34】【選修35】第I卷<選擇題，共48分>一、選擇題（18為單選題，每題只有一個正確的選項(xiàng)，912為多選題，每題至少有兩個選項(xiàng)，選全得4分，選不全得2分，選錯不得分，總計48分）。1.在核反應(yīng)方程中，X表示的是A.質(zhì)子 B.中子 C.電子 D.α粒子【答案】A【解析】設(shè)X為：，根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)守恒：，則：電荷數(shù)守恒：，則，即X為：為質(zhì)子，故選項(xiàng)A正確，BCD錯誤．點(diǎn)睛：本題考查了核反應(yīng)方程式，要根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得出X的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)，從而確定X的種類．2.電離能力最弱穿透能力最強(qiáng)粒子是（）A.質(zhì)子 B.粒子 C.β粒子 D.粒子【答案】D【解析】【詳解】ABCD.電離能力最弱穿透能力最強(qiáng)的粒子是粒子,ABC錯誤，D正確；故選D。3.某物體在水平桌面上，受到一個推力F的作用t秒鐘物體沒有移動，則F的沖量為（）A.0 B.Ft C.mgt D.無法計算【答案】B【解析】根據(jù)沖量的定義式可知F的沖量為，B正確．4.人從高處跳到低處時，一般都是讓腳尖先著地，下列解釋正確的是（）A.減小沖量B.使動量的變化量變的更小C.延長人與地面的作用時間，從而減小沖力D.增大人對地面的壓強(qiáng)，起到安全作用?！敬鸢浮緾【解析】【詳解】人從高處跳到低處時，速度是一定的，即動量的變化是一定的，一般都是讓腳尖先著地，是為了增大與地面的接觸時間，根據(jù)可知，可以減小地面對人的沖力，從而減小人對地面的壓強(qiáng)，故C正確，ABD錯誤。故選C。5.下列各種波是概率波的是（）A.聲波 B.無線電波 C.光波 D.水波【答案】BC【解析】【詳解】AD.聲波和水波是機(jī)械波，不是概率波，AD錯誤；B．根據(jù)黑體輻射理論，能量子具有波粒二象性，電磁波中的無線電波是一種能量波，即是概率波，B正確；C．光具有波粒二象性，光為概率波，C正確。故選BC。6.經(jīng)過m次α衰變和n次β衰變，變成，則（）A.， B.，C.， D.，【答案】B【解析】【詳解】原子核每發(fā)生一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2；每發(fā)生一次β衰變，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)加1，故可列出方程解得，故選B。7.下列敘述中符合物理學(xué)史的是（）A.貝克勒爾提出了光電效應(yīng)方程B.盧瑟福通過對天然放射的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素C.湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，并首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D.密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測量出了電子的電荷量【答案】D【解析】【詳解】A．愛因斯坦提出了光電效應(yīng)方程，故A錯誤；B．貝克勒爾通過對天然放射的研究，發(fā)現(xiàn)了放射性元素，故B錯誤；C．湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯誤；D．密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測量出了電子的電荷量，故D正確。故選D。8.氫原子從能量為的較高激發(fā)態(tài)躍遷到能量為的較低激發(fā)態(tài)，設(shè)真空中的光速為c，則以下判斷正確的是（）A.吸收光子的波長為 B.輻射光子的波長為C.吸收光子的波長為 D.輻射光子的波長為【答案】B【解析】【詳解】氫原子從能量為的較高激發(fā)態(tài)躍遷到能量為的較低激發(fā)態(tài)，釋放光子，根據(jù)解得：故選B。9.波粒二象性是微觀粒子的基本特征，以下說法正確的是（）A.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可以用光的波動性解釋B.動能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波長比電子的德布羅意波長短C.光子和電子都具有波粒二象性D.強(qiáng)度較大的綠光照射金屬時能產(chǎn)生光電子，改用強(qiáng)度較小的綠光照射時不能產(chǎn)生【答案】BC【解析】【詳解】A．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律不能用光的波動性解釋，可以用光的粒子性來解釋，普朗克借助于能量量子假說完美解釋了黑體輻射規(guī)律，破除了能量連續(xù)變化的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，故A錯誤；B．由可知，動能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的質(zhì)量大，所以質(zhì)子的動量大，又根據(jù)可知，動量越大，德布羅意波長越短，所以質(zhì)子的德布羅意波長比電子的德布羅意波長短，故B正確；C．光和實(shí)物粒子都具有波粒兩象性，則光子和電子都具有波粒二象性，故C正確；D．產(chǎn)生光電效應(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)，所以強(qiáng)度較大的綠光照射金屬時能產(chǎn)生光電子，改用強(qiáng)度較小的綠光照射也能產(chǎn)生光電子，故D錯誤。故選BC。10.三束單色光1、2和3的波長分別為λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）．分別用這三束光照射同一種金屬．已知用光束2照射時，恰能產(chǎn)生光電子．下列說法正確的是（）A.用光束1照射時，不能產(chǎn)生光電子B.用光束3照射時，不能產(chǎn)生光電子C.用光束2照射時，光越強(qiáng)，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多D.用光束2照射時，光越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大【答案】AC【解析】【詳解】A、B、依據(jù)波長與頻率的關(guān)系：，因λ1＞λ2＞λ3，那么γ1＜γ2＜γ3；由于用光束2照射時，恰能產(chǎn)生光電子，因此用光束1照射時，不能產(chǎn)生光電子，而光束3照射時，一定能產(chǎn)生光電子；故A正確，B錯誤．C、D、用光束2照射時，光越強(qiáng)，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多，而由光電效應(yīng)方程：Ekm=hγW，可知，光電子的最大初動能與光的強(qiáng)弱無關(guān)；故C正確，D錯誤．故選AC．【點(diǎn)睛】考查波長與頻率的關(guān)系式，掌握光電效應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生條件，理解光電效應(yīng)方程的內(nèi)容．11.質(zhì)量為3kg的物體在水平面上做直線運(yùn)動，若速度大小由2m/s變成6m/s，那么在此過程中，動量變化的大小可能是（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【詳解】若兩速度方向相同，則動量的變化為若兩速度方向相反，以末速度方向?yàn)檎较?，則動量變化為故選BD。12.下圖為氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級時（）A.能輻射出6種不同頻率的光子B.能輻射出4種不同頻率的光子C.由n=4躍遷到n=1時輻射出的光子的頻率最小D.由n=4躍遷到n=2時輻射出的光子可使逸出功為2.25eV的金屬鉀發(fā)生光電效應(yīng)【答案】AD【解析】【詳解】ABC．從n=4能級向下躍遷能放出6種不同頻率的光子，其中從n=4直接躍遷到n=1放出光子的能量最大為，頻率最大，故A正確；B、C錯誤；D．從n=4直接躍遷到n=2放出光子的能量為，該光子的能量大于金屬鉀的逸出功，所以能使鉀發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。故選AD。第Ⅱ卷<非選擇題，共52分>二、填空題(共3小題，每空2分，共20分)13.某同學(xué)采用如圖所示的裝置，利用A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律。圖中MN是斜槽，NR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時先使A球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。(1)需要的測量儀器或工具有________________；A．秒表B．天平C．刻度尺D．圓規(guī)(2)必須要求的條件是_________________；A．斜槽軌道末端的切線必須水平B．斜槽軌道必須是光滑的C．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D．A球質(zhì)量為m1，半徑為r1；B球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則，(3)本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式為（用裝置圖中的字母表示）_____________；A．B．C．D．(4)某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖所示，假設(shè)碰撞過程中動量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比____________?！敬鸢浮?1).BC(2).AC(3).C(4).4:1【解析】【詳解】(1)[1]P為碰前入射小球落點(diǎn)的位置，E為碰后入射小球的位置，F(xiàn)為碰后被碰小球的位置，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動時間t相等，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，若表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒，代入數(shù)據(jù)得實(shí)驗(yàn)需要測量小球的質(zhì)量，物體的水平位移，因此需要的用天平測小球質(zhì)量，用刻度尺測小球的水平位移，故選BC。(2)[2]A.為保證小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，斜槽軌道末端的切線必須水平，故A正確；B.小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，只要保證入射球離開軌道的初始速度相等即可，斜槽軌道不需要光滑，故B錯誤；C.為保證小球速度相等，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，故C正確；D.A球質(zhì)量為m1，半徑為r1；B球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則為了發(fā)生對心碰撞，且防止入射球反彈，入射球質(zhì)量大于被碰球質(zhì)量，，，故D錯誤。故選AC。(3)[3]根據(jù)以上分析可知，驗(yàn)證的方程為故選C。(4)[4]由圖示可知：A球單獨(dú)釋放時的水平位移為OP=25.50cm，與B球碰后，A球的水平位移為OE=15.50cm，B球的水平位移為OF=40cm，如果碰撞過程動量守恒，則代入數(shù)據(jù)解得m1：m2=4：114.如圖所示，將α、β和γ三束射線射入磁場中，圖中A束射線是γ射線，B束射線是_________射線，C束射線是____________射線。（選填α、β或γ）【答案】(1).β(2).α【解析】【詳解】[1][2]圖中A束射線γ射線，根據(jù)左手定則可知，B束射線帶負(fù)電，是β射線，C束射線帶正電，是α射線。15.在下列描述的核過程的方程中，屬于α衰變的是_______，屬于β衰變的是_______，屬于裂變的是_______，屬于聚變的是_______．（填正確答案標(biāo)號）A．B．C．D．E．F．【答案】(1).C(2).AB(3).E(4).F【解析】【詳解】[1]．在下列描述核過程的方程中，屬于衰變的是，答案標(biāo)號是C；[2]．屬于衰變的是和，答案標(biāo)號是AB；[3]．屬于裂變的是，答案標(biāo)號是E；[4]．屬于聚變的是，答案標(biāo)號是F．三、計算題(共4小題，16和17題各7分，18和19題各9分，共32分)16.在光滑的水平面上，物體a的質(zhì)量為2m，物體b的質(zhì)量為m，如圖物體a以初速度水平向右運(yùn)動，并與靜止的物體b發(fā)生非彈性碰撞，a與b碰撞后粘在一起運(yùn)動。求：(1)ab共同運(yùn)動的速度？(2)由于碰撞系統(tǒng)增加的內(nèi)能？【答案】(1)；(2)【解析】【詳解】(1)a與b發(fā)生碰撞，動量守恒帶入數(shù)據(jù)可得(2)a與b發(fā)生碰撞，系統(tǒng)增加的內(nèi)能17.一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球作用時間為0.02s。求：(1)球棒對壘球的平均作用力大??？(2)球棒對壘球做的功？【答案】(1)630N；(2)126J【解析】【詳解】(1)根據(jù)動量定理可得代入數(shù)據(jù)可得(2)根據(jù)動能定理可得18.鋁的逸出功是3.0eV，現(xiàn)在用波長為300nm的光照射鋁的表面有光電子逸出，其中普朗克常量，電子的電荷量為。求：(1)光電子的最大初動能？(2)金屬鋁的遏止電壓？(3)鋁的截止頻率？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)頻率金屬的逸出功為根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得(2)遏止電壓(3)由逸出功可得19.如圖所示，豎直平面內(nèi)四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．現(xiàn)將A無初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個整體，并沿桌面滑