1、新疆生产建设兵团第四师第一中学2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）一、选择题。本题共12小题，17小题单选，8-12小题多选，每小题4分，共48分。全选对的得4分，不全的得2分，选错、不选的得0分。1. 物理学家通过对实验深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A. 赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B. 查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了中子C. 居里夫人发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D. 卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型【答案】A【解析】【详解】A麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过
2、实验证实了麦克斯韦的电磁理论，故正确；B卢瑟福用粒子轰击获得反冲核，发现了质子，故B错误；C贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，故C错误；D卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，故D错误。故选A。2. 近年来，数码相机几乎家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为A. 大量光子表现光具有粒子性B. 光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C. 光是一种粒子，它和物质作用是一份一份的D. 光具有波粒二象性，大
3、量光子表现出光的波动性【答案】D【解析】【详解】A大量光子表明光具有波动性，故A错误；B光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，故B错误；C光是一种粒子，它和物质的作用是“一份一份”进行的，用很弱的光做双缝干涉实验时，照片上的白点就是光子落在胶片上的痕迹，清楚的显示了光的粒子性，但数码相机拍出的照片不是白点，所以不是因为此原因，故C错误；D光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性，故D正确；故选D【点睛】光的波粒二象性是指光既具有波动性又有粒子性，少量粒子体现粒子性，大量粒子体现波动性；光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有
4、波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，据此解答3. 关于下列四幅图的说法不正确的是A. 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的B. 光电效应实验说明了光具有波动性C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D. 发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在很小空间范围【答案】AB【解析】【详解】A.由图和玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，故A错误，符合题意；B.光电效应实验说明了光具有粒子性，故B错误，符合题意；C.衍射是波的特有现象，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确，不符合题意；D.少数粒子发
5、生了较大偏转，说明原子的几乎全部质量和所有正电荷主要集中在很小的核上，否则不可能发生大角度偏转，故D正确，不符合题意4. 在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出的粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示，下列说法正确的是() A. 新核为MgB. 轨迹1是新核的径迹C. Na发生的是衰变D. 新核沿顺时针方向旋转【答案】A【解析】【详解】A、C项：根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断得知，放出的粒子应带负电，是粒子，所以发生的是衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒，配平核反应方程式，可知衰变方程为，
6、故新核是，故A正确，C错误；B项：由题意，静止的发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式可知半径与电荷量q成反比，所以轨迹1为所释放出的粒子的轨迹，故B错误；D项：根据洛伦兹力提供向心力，由左手定则判断得知：新核要沿逆时针方向旋转故D错误5. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）A. 甲光的频率大于乙光的频率B. 乙光的波长大于丙光的波长C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D. 甲光对应
7、的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【答案】B【解析】【详解】A根据入射光的频率越高，对应的截止电压越大。甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误；B丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以乙光的频率小于丙光的频率，乙光的波长大于丙光的波长，故B正确；C同一金属，截止频率是相同的，故C错误；D甲光的截止电压小于丙光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能。故D错误。故选B。6. 质量分别为2m和m的A、B两个质点，初速度相同，均为v1,若他们分别受到相同的冲量I作用后，A的速度为v2，B的动量为p.已知A、B都做直线运动，则动量p可以表示为
8、 （）A. m（v2v1）B. 2m（2v2v1）C. 4m（v2v1）D. m（2v2v1）【答案】D【解析】【详解】据题意，由于质点A和B都受到相同的冲量作用，则据动量定理可知质点A和B的动量改变量相等，有即整理得故D选项正确。故选D。7. 关于黑体辐射的强度与波长的关系,如图正确的是()A. B. C. D. 【答案】B【解析】黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动故B正确，ACD错误点晴：解决本题关键知道黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
9、8. 氢原子能级图的一部分如右图所示,a、b、c分别表示在不同能级之间的三种跃迁途径,设在a、b、c三种跃迁过程中,放出光子的能量和波长分别是、和、,则A. B. C. D. 【答案】BD【解析】【详解】因为知所以则故BD正确，AC错误。9. 钍具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤，同时伴随有射线产生，其方程为，钍的半衰期为24天.则下列说法中正确的是( )A. 为质子B. 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C. 射线是镤原子核外电子跃迁放出的D. 1g钍经过120天后还剩0.2g钍【答案】B【解析】【详解】A、根据电荷数和质量数守恒知钍核衰变过程中放出了一个电子，即X为电子，故A错
10、误；B、衰变的实质：衰变时释放的电子是由核内一个中子转化成一个质子同时产生的,故B正确；C、射线是镤原子核放出的，故C错误；D、钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后，发生5个半衰期，1g钍经过120天后还剩0.03125g，故D错误；故本题正确答案选B10. 在橄榄球比赛中，一个85kg的前锋队员以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为65kg的队员，一个速度为2m/s，另一个速度为4m/s，然后他们就扭在了一起，则（ ）A. 碰撞后他们动量的方向仍向前B. 他们碰撞后的共同速度是0.2m/sC. 这名前锋不能得分D. 这名前锋能得分【答
11、案】AD【解析】【详解】以前锋速度方向为正方向，设撞后共同速度为v，碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律得： ，解得，所以他们碰撞后的共同速率为0.16m/s，方向与前锋方向相同，所以碰撞后他们动量的方向仍向前，能到达底线位置，这名前锋能得分，故AD正确，BC错误。11. 如图所示，位于光滑水平桌面，质量相等的小滑块P和Q都可以视作质点，Q与轻质弹簧相连，设Q静止，P以某一初动能E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用，若整个作用过程中无机械能损失，用E1表示弹簧具有的最大弹性势能，用E2表示Q具有的最大动能，则（）A. B. C. D. 【答案】AD【解析】【详解】AB弹簧的最大弹性势能发生在P、
12、Q的速度相等时，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=2mv，由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为解得故A正确，B错误；CD由于P、Q之间发生的是完全弹性碰撞，且P、Q的质量相等，最终P、Q将交换速度，即小滑块P将静止，小滑块Q以动能E0运动，故C错误，D正确。故选AD。12. 核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24 100年，其衰变方程为PuXHe，下列说法中正确的是()A. X原子核中含有92个中子B. 10
13、0个Pu经过24 100年后一定还剩余50个C. 由于衰变时释放巨大能量，根据Emc2，衰变过程总质量增加D. 衰变发出射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力【答案】D【解析】【详解】根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143故A错误半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用故B错误由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量减小故C错误衰变发出的放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力故D正确二、填空题（本题共18分。把答案填在答题纸的横线上。）13. 如图所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图。(1)设小球A质量为mA，小球B质量为mB
14、，为保证实验成功，必须保证mA_mB。（填“大于”、“等于”或“小于”）。小球半径_测量。（填“需要”或“不需要”）。(2)实验中小球的落点情况如图所示：P是不放B球时，将A球从斜槽上某一高度静止释放后A球的落点，M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点，现已测得O到M、P、N距离分别为s1、s2、s3，若关系式_成立，则验证了A、B小球相碰动量守恒。(3)若A、B两球的质量之比为mA：mB3：1。先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点。再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，
15、与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图所示，其中米尺的零点与O点对齐。碰撞后A球的水平射程应取_cm。本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，不能使小球飞行的水平距离的大小表示水平初速度大小的是_（填选项符号）。A使A、B两小球的质量之比改变为5：1B升高小球初始释放点的位置C使A、B两小球的直径之比改变为1：3D升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为_。（结果保留三位有效数字）【答案】 (1). 大于 (2). 不需要 (3)
16、. (4). 14.45 (5). C (6). 1.01【解析】【详解】(1)1为了使入射小球碰撞后不反弹，所以入射小球的质量需大于被碰小球的质量，即mAmB；2两球从轨道的同一位置离开轨道做平抛运动，不需要测小球的直径。(2)3小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，如果碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得两边同时乘以时间得则如果动量守恒，则满足(3)4用尽可能小的圆把小球的落点圈起来，圆的圆心是小球的落点位置，由图所示可知，碰撞后A球的水平射程应取。5A改变小球质量比，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；故A不符合题意；B升高
17、小球初始释放点的位置，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；故B不符合题意；C使A、B两小球的直径之比改变为，小球的球心不在同一高度，碰撞后小球的速度不在水平方向，不能做平抛运动，不可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；故C符合题意；D升高桌面的高度，即升高点距地面的高度，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；故D不符合题意。故选C。6设运动的时间为，则碰撞前的动量为，碰撞后总动量为，所以碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为三、计算题(本题共3小题，共34分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分
18、，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)14. 已知钠发生光电效应的极限波长为05107 m。现用波长为4107 m的光照射用钠做阴极的光电管。求：(1)钠的逸出功W0；(2)为使光电管中的光电流为零，在光电管上所加反向电压至少多大？【答案】(1) ；(2)0.62 V【解析】【详解】(1)逸出功(2)光电子最大初动能根据动能定理得联立解得15. 用中子轰击锂核()发生核反应，产生氚和粒子并放出4.8MeV的能量(1)写出核反应方程式；(2)求上述反应中的质量亏损为多少(保留两位有效数字)；(3)若中子与锂核是以等大反向的动量相碰，则粒子和氚的动能之比是多少？【答案】（1）（2） （
19、3）3:4【解析】【分析】（1）根据质量数和电荷数守恒可正确书写出该核反应方程（2）依据，算出亏损质量（3）根据动量守恒方程可正确求解粒子和氚的动能之比【详解】（1）根据质量数和电荷数守恒可得（2）质量亏损为（3）设m1、m2、v1、v2分别为氦核、氚核的质量和速度，由动量守恒定律得；氦核、氚核的动能之比16. 如图所示，质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m的小木块A，mM现以地面为参照系给A和B以大小相等、方向相反的初速度（如图），使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A刚好没有滑离B板以地面为参照系，（1）若已知A和B的初速度大小为v0，求它们最后的速度的大小和方向（2）若初速度的大小未知，求小木块A向左运动到达的最远处（从地面上看）离出发点的距离【答案】（1），方向向右（2）【解析】(15）解：（1）设木板初速度方向为正，共同速度为据动量守恒定律 （4分）得： （2分）速度方向向右 （1分）(2) 当小木块A对地速度为零时，离出发点最远，设AB间滑动摩擦系数为，由动能定理，有 （3分）对整个系统，根据能量守恒，得 （3分）联立、解得 （2分）
