河南省新野县2016_2017学年高二物理下学期期中试题讲解22972.pdf

-1-河南省新野县 2016-2017学年高二物理下学期期中试题 第卷（选择题 共 64 分）一、选择题（本题共 16 道小题，每小题 4 分，共 64 分）1 （单选）下列说法正确的是（）A 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的 B 卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构 C 玻尔的原子结构理论在卢瑟福的核式结构学说基础上引进了量子观点 D 射线，射线，射线本质上都是电磁波，且 射线的波长最短 2 （多选）下列说法中正确的是（）A 粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据 B光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除 了具有能量外还具有动量 C根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速 度减小 D正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说 明质量守恒定律是有适用范围的 3.（多选）下列说法中正确的是（）A 卢瑟福提出原子的核式结构模型建立的基础是 粒子的散射实验 B发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构 C在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不 装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒 D氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光 子，电子动能增加，原子的电势能增加 4.（多选）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是_.A 原子核发生一次 衰变，该原子外层就失去一个电子 B 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能 减小，但原子的能量增大 -2-C 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。D 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小 5.（多选）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于 n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为 2.49eV的金属钠，下列说法中正确的是（）A 从 n=3的激发态跃迁到 n=2的激发态时所发出的光的波长最短 B 这群氢原子能发出 3 种频率不同的光，且均能使金属钠发生光电效应 C 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为 9.60eV D 从 n=3的激发态跃迁到基态时所发出的光能使金属钠发生光电效应，且使光电子获得最大 初动能 6.（单选）氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光的频率为1，从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光的频率为2，已知普朗克常量为 h，若氢原子从能级 k 跃迁到能级 m，则（）A 辐射光子能量为 h 2h 1 B 辐射光子能量为 h 1+h2 C 吸收光子能量为 h 2h 1 D 吸收光子能量为 h 1+h2 7 （单选）下列说法正确的是（）A 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B 汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构 C 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 D 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能 减小，原子总能量增大 8.（多选）关于物体的动量，下列说法中正确的是（）A 物体的动量越大，其惯性也越大 B 同一物体的动量越大，其速度一定越大 C 物体的加速度不变，其动量一定不变 D 运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向 9.（单选）如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为R2，现将质量也为m的小球从距A点正上方0h高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升-3-的最大高度为043h（不计空气阻力），则 A 小球和小车组成的系统动量守恒 B小车向左运动的最大距离为R21 C 小球离开小车后做斜上抛运动 D 小球第二次能上升的最大高度004321hhh 10（单选）如图所示，在光滑的水平面上放有一物体 M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，轨道半径为 R，最低点为 C，两端 A、B等高，现让小滑块 m从 A点静止下滑，在此后的过程中，则（）A M 和 m 组成的系统机械能守恒，动量守恒 B M 和 m 组成的系统机械能守恒，动量不守恒 C m 从 A 到 C 的过程中 M 向左运动，m 从 C 到 B 的过程中 M 向右运动 D m 从 A 到 B 的过程中，M 运动的位移为mRMm 11（单选）如图所示，今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为m 和 2m 的木块 A、B，设子弹穿过木块 A、B 的时间分别为 t1和 t2，木块对子弹的阻力恒为 Ff，则子弹穿过两木块后，木块 A 的速度大小是（）A 1fF tm B 13fF tm C 12(t)3fFtm D 12(t)fFtm 12（单选）关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（）A 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不守恒 B 只要系统中有一个物体受合力不为零，系统动量就不守恒 C 只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 D 子弹水平飞行，击穿一块原来静止在光滑水平面上的木块，因为子弹穿透木块的过程中受 到阻力作用，所以子弹和木块组成的系统总动量不守恒 13.（多选）如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的-4-物块 今让一小球自左侧槽口 A的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自 A点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A 小球在半圆槽内由 A 向 B 运动做圆周运动，由 B 向 C 运动也做圆周运动 B 小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C 小球自半圆槽的最低点 B 向 C 点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 D 小球离开 C 点以后，将做斜抛运动 14.（单选）一中子与一质量数为 A（A1）的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止，则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为（）A 11AA B 11AA C 24(1)AA D 22(1)(1)AA 15.（单选）如图所示，质量为 M、长为 L 的长木板放在光滑水平面上，一个质量也为 M 的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板，如果长木板是固定的，物块恰好停在木板的右端，如果长木板不固定，则物块冲上木板后在木板上相对木板最多能滑行的距离为()A L B 34L C 4L D 2L 16.（多选）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()第卷（非选择题 共 46 分）二、实验题（本题共 1 道小题,第 1 题 10 分,共 10 分）17某兴趣小组设计了一个“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车 A的前端粘有橡皮泥，-5-推动小车 A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车 B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动他设计的具体装置如图（a）所示，在小车 A 后连着纸带，电磁式打点计时器的电源频率为 50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力 （1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图 b 上）A 为运动的起 点，则应选 段来计算 A 碰前的速度，应选 段来计算 A 和 B 碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）（2）已测得小车 A 的质量 mA=0.40kg，小车 B 的质量 mB=0.20kg，则碰前两小车的总动量为 kgm/s，碰后两小车的总动量为 kgm/s（3）第（2）问中两结果不完全相等的原因是 三、计算题（本题共 3 道小题,第 1 题 12 分,第 2 题 12 分,第 3 题 12 分,共 36 分）18如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图，弧形轨道末端与一个半径为 R的光滑圆轨道平滑连接，两辆质量均为 m 的相同小车（大小可忽略），中间夹住一轻弹簧后连接在一起，两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下，当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开，弹簧将两车弹开，其中后车刚好停下，前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点，求：（1）前车被弹出时的速度；（2）前车被弹出的过程中弹簧释放的弹性势能；（3）两车从静止下滑到最低点的高度 h 19如图所示，光滑水平的固定平台中央放有物体 A 和 B，两者彼此接触物体 A 的上表面是半径为 R 的半圆形轨道，现使一物体 C 从与圆心的等高处由静止沿半圆轨道下滑，已知 A、B、C 的质量均为 m 在运动过程中，A、C 始终接触，求：（1）物体 A 和 B 刚分离时，B 的速度；（2）物体 A 和 B 分离后，物体 C 所能到达轨道上距轨道最低点的最大高度 -6-20 如图所示，光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接，传送带长度L=4.0 m，皮带以恒定速率v=3.0 m/s 顺时针转动三个质量均为m=1.0 kg 的滑块A、B、C置于水平导轨上，B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，滑块B与轻弹簧连接，C未连接弹簧，B、C处于静止状态且离N点足够远，现让滑块A以初速度0v=3.0 m/s 沿B、C连线方向向B运动，A与B碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短滑块C脱离弹簧后滑上传送带，并从右端P滑出落至地面上 已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数=0.1，重力加速度g=10m/s2求：（1）滑块A、B碰撞时损失的机械能；（2）滑块C在传送带上因摩擦产生的热量Q；（3）若每次实验开始时滑块A的初速度0v大小不相同，要使滑块C滑上传送带后总能落至地 面上的同一位置，则0v的取值范围是什么?-7-高二物理答案 1 C 解：A、天然放射现象的发现，说明原子核有复杂的结构，但不能证明原子核是由质子和中子组成的故 A 错误 B、卢瑟福的 粒子散射实验说明原子是由原子核和核外电子组成的故 B 错误 C、玻尔在卢瑟福的核式结构学说基础上，为了修正经典理论与实验事实的矛盾，引进了量子观点，提出玻尔的原子模型故 C 正确 D、射线是高速氦核流，射线是高速电子流，只有 射线本质上是电磁波，且 射线的波长最短故 D 错误 2.【分析】：粒子散射实验是卢瑟福原子核式结构学说的实验基础；光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，根据电场力做功，分析电子的电势能和动能的变化；质量守恒定律是自然界的普遍规律；放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间叫半衰期 解：A、卢瑟福根据 粒子散射实验中少数 粒子发生大角度偏转，从而提出了原子核式结构模型，故 A 正确 B、光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量外，还具有动量，故 B 正确 C、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，总能量减小，电子的轨道半径减小，电场力对电子做正功，其电势能减小，动能增大，则速度增大，故 C 错误 D、一对正负电子对湮灭后生成光子，根据爱因斯坦质能方程可知，光子有与能量相对应的质量，所以这个过程仍遵守质量守恒定律，故 D 错误 故选：AB 3 ABC解：A、卢瑟福通过 粒子的散射实验，提出原子的核式结构模型，故 A 正确；B、天然放射现象取决于原子核内部，其意义在于使人类认识到原子核具有复杂的结构，故 B 正确；C、动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力为零，所以用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒，故 C 正确；D、据波尔理论可知，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能减小 故选：ABC 4 BC 解析：A、衰变的实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故 A错误B、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大，根据 k222evmrr知，电子的动能减小，故 B正确 C、-8-比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故 D正确D、能否发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的频率有关故 E 错误故选：BC 5 CD 6 解：氢原子从能级 m 跃迁到能级 n 时辐射红光，EmEn=h1，从能级 n 跃迁到能级 k 时吸收紫光 EkEn=h2，则从能级 k 跃迁到能级 m 有 EkEm=（EkEn）（EmEn）=h2h 1，因红光的能量小于紫光的能量，故能量降低辐射光子；故 A 正确，BCD错误；故选：A 7 D 解：A、太阳内部有大量的氢核，太阳内部温度极高，满足氢核发生聚变的条件，所以 A错误；B、粒子散射实验表明原子的核式结构，故 B 错误；C、发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，而对于光，频率越大，波长越小，故 C 错误；D、能量守恒定律是自然界普遍成立的定律之一，在电子跃迁的过程中，能量守恒故 D正确 故选 D 8 BD 分析：动量等于物体的质量与速度的乘积，速度是矢量，故动量也是矢量动量由质量和速度共同决定惯性大小的唯一量度是质量 解答：解：A、惯性大小的唯一量度是物体的质量，如果物体的动量大，但也有可能物体的质量很小，所以不能说物体的动量大其惯性就大，故 A 错误；B、动量等于物体的质量与物体速度的乘积，即 P=mv，同一物体的动量越大，其速度一定越大，故 B 正确 C、加速度不变，速度是变化的，所以动量一定变化，故 C 错误；D、动量等于物体的质量与物体速度的乘积，即 P=mv，动量是矢量，动量的方向就是物体运动的方向，故 D 正确 故选：BD 9 D 解析：A、C水平地面光滑，系统水平方向动力守恒，但竖直方向动量不守恒，则质点离开槽后做竖直上抛运动，下来时还会落回半圆槽中，故 A、C 错误；B、小车与小球水平方向动量守恒，120mvmv，122vtv tR，所以2v tR，小车向左运动的距离为 R，故 B错误；D、根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得：mg(H-34H)-Wf=0，Wf为质点克服摩擦力做功大小解得：Wf=14mgH即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为14mgH由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽给小球的弹力变小，-9-摩擦力变小，摩擦力做功小于14mgH，机械能损失小于14mgH，因此小球再次冲出 a 点时，能上升的高度为为：12H h 34H 故 D 正确故选：D 10B 解：A、小滑块 m 从 A 点静止下滑，物体 M 与滑块 m 组成的系统水平方向所受合力为零，系统水平方向动量守恒，竖直方向有加速度，合力不为零，所以系统动量不守恒M和 m组成的系统机械能守恒，故 A 错误，B 正确；C、系统水平方向动量守恒，由于系统初始状态水平方向动量为零，所以 m 从 A 到 C 的过程中，m 向右运动，M 向左运动，m 从 C 到 B 的过程中 M 还是向左运动，即保证系统水平方向动量为零故 C 错误；D、设滑块从 A 到 B 的过程中为 t，滑块发生的水平位移大小为 x，则物体产生的位移大小为 2R x，取水平向右方向为正方向则根据水平方向平均动量守恒得：mM=0 解得：x=所以物体产生的位移的大小为 2Rx=，故 D 错误；故选：B 11B 解：A 与 B 分离时二者的速度是相等的，分离后 A 的速度不变，在分离前子弹对系统的作用力使 A 与 B 的速度增大，由动量定理得：Fft1=（m+2m）v 所以：v=故选：B 12C解：A、若系统内存在着摩擦力，而系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒故 A错误；B、系统中有一个物体受合力不为零时，系统的动量也可能守恒，比如碰撞过程，两个物体的合力都不为零，但系统的动量却守恒故 B 错误；C、系统所受的合外力为零，合外力的冲量为零，由动量定理可知，系统动量守恒，故 C正确 D、子弹穿透木块的过程中，子弹和木块组成的系统合外力为零，系统的总动量守恒，故 D错 误；故选：C 13CD 解：A、小球在半圆槽内由 A 向 B 运动时，由于槽的左侧有一固定在水平面上的物块，槽不会向左运动，则小球机械能守恒，从 A 到 B 做圆周运动，系统在水平方向上动量不守-10-恒；从 B 到 C 运动的过程中，槽向右运动，系统在水平方向上动量守恒，则 B 到 C 小球的运动不是圆周运动，故 A、B 错误，C 正确 D、小球离开 C 点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动故D 正确 故选：CD 14A 15.D 16AC A、在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，系统所受外力之和为零，系统动量守恒，故 A 正确；B、剪断细线，弹簧恢复原长的过程，墙壁对滑块有作用力，系统所受外力之和不为零，系统动量不守恒，故 B 错误；C、木球与铁球的系统所受合力为零，系统动量守恒，故 C 正确；D、木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒，故 D 错误。故选 AC。17（1）AC；DE；（2）0.420；0.417；（3）纸带与打点计时器之间存在摩擦力 18.略 19解：（1）设水平向左为正方向，C 到最低端时 A 和 B 刚好要分离，且 AB 速度相同，设此时 B 速度大小为 vAB，C 速度大小为 vc 则在 C 从开始下滑到最低点过程中对 ABC三个物体构成的系统，由动量守恒定律与机械能守 恒定律 有：mvc2mvAB=0 mgR=mvc2+2mvAB2 联立上式求得：vAB=（2）从 AB 分离到 C 滑到轨道最高点（此时 AC 共速）过程中，设最高点高度为 h，对 AC两物体构成的系统，由动量守恒定律有：mvcmvAB=2mvAC 由机械能守恒定律有：mvc2+mvAB2=2mvAC2+mgh -11-联立上式求得：h=R 答：（1）物体 A 和 B 刚分离时，B 的速度是；（2）物体 A 和 B 分离后，物体 C 所能到达轨道上距轨道最低点的最大高度是R 20.（1）2.25J（2）0.5J（3）23m/s0v1723m/s 解析：（1）设 A 和 B 碰撞后共同速度为1v，对 A、B 有：动量守恒 102mvmv 碰撞时损失机械能2120)2(2121vmmvE 解得25.2494120mvEJ（2）设 AB 碰撞后，弹簧第一次恢复原长时 AB 的速度为Bv，C的速度为cv。对 A、B、C和弹簧组成的系统从 AB 碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：动量守恒：CBmvmvmv 221 机械能守恒：222121)2(21)2(21cBmvvmvm 解得2323401vvvc m/s C以cv滑上传送带，假设匀加速直线运动位移为S时与传送带共速，由运动学公式gSvvc222 解得5.2Sm L 加速运动的时间为t，有：10gvvts C 在传送带上滑过的相对位移为5.0SvtSm 摩擦生热SmgQ=0.5J（3）设 A的最大速度为maxv，滑块 C在与弹簧分离时C的速度为1cv、AB 的速度为1Bv,则 C 在传送带上一直匀减速直线运动直到在 P 点与传送带共速，有：gLvvc2221 解得171cvm/s 设 A的最小速度为minv，滑块 C在与弹簧分离时C的速度为2cv、AB 的速度为1Bv,则 C在传送带上一直匀加速直线运动直到在 P 点与传送带共速，有：gLvvc2222 解得12cvm/s 对 A、B、C 和弹簧组成的系统从 AB 碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中，有：动量守恒：11max2CBmvmvmv -12-机械能守恒：21212121)2(21)2(21cBmvvmvm 解得172323maxcivvm/s 同理minv23232cvm/s 所以 23m/s0v1723m/s