1、江西省南昌市八一中学2019-2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1. 关于下列四幅图说法正确的是（）A. 玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径是任意的B. 光电效应产生的条件为：光照强度大于临界值C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D. 发现少数粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬【答案】C【解析】【详解】A根据玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A错误；B光电效应实验产生的条件为：光的频率大于极限频率，故B错误；C电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波
2、动性，故C正确；D发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D错误。故选C。2. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速，下列分析正确的是A. 手机与眼睛作用过程中动量变化约为B. 手机对眼睛的冲量大小约为C. 手机对眼睛的冲量大小约为D. 手机对眼睛的作用力大小约为4.5N【答案】D【解析】【详解】手机做自由落体运动，到达眼睛时的速度大小为砸到眼睛后手机未反弹所以相互作用的末速度为0，则手机动量变化量的大小为： 故A错误；设
3、手机对眼睛的冲量大小为I规定向下方向为正，根据动量定理 ，解得： 故BC错误；设手机对眼睛的作用力大小为F，则解得：故D正确；故选D3. 如图所示，一个质量为的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳气球和长绳的总质量为，当静止时人离地面的高度为，长绳的下端刚好和水面接触如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地高度约是（可以把人看做质点）A. 5 mB. 3.6mC. 2.6 mD. 8m【答案】B【解析】【详解】设人的速度v1，气球的速度v2，根据人和气球动量守恒得：，所以，气球和人运动的路程之和为h=5m，则，即人下滑，气球上升，所以人离地高度为，约等于3.6m，故B正确，ACD
4、错误4. 用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触头c，发现当电压表的示数大于或等于时，电流表G示数为0，则下列说法正确的是（）A. 光电子的最大初动能为B. 光电管阴极的逸出功为C. 当滑动触头向a端滑动时，电流增大D. 改用能量为的光子照射，移动变阻器的触头c，电流表G中也可能有电流【答案】D【解析】【详解】AB该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为1.7eV，根据光电效应方程有EKm=hv-W0W0=105eV故AB错误；C当滑
5、动触头向a端滑动时，反向电压增大，则到达集电极的电子的数目减小，电流减小。故C错误。D改用能量为2.5eV的光子照射，2.5eV仍然大于1.7eV，仍然可以发生光电效应，电流表G也有电流，即使移动变阻器的触点c，电流表G中也可能有电流，故D正确。故选D。5. 氢原子能级图如图所示，当氢原子从能级跃迁到的能级时，辐射光的波长为。下列判断正确的是（）A. 氢原子从跃迁到的能级时，辐射光的波长大于B. 当氢原子从的能级跃迁到的能级时，辐射出的光子能使逸出功为的钾发生光电效应C. 用能量为的光子照射处于的氢原子，不可以使氢原子电离D. 一个处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线【答案】B【解
6、析】【详解】A能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差。当从n=2跃迁到n=1的能级，释放的能量是10.2eV，从n=3跃迁到n=2的能级时辐射的能量是1.89eV，根据 当氢原子从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，所以从n=2的能级蹦迁到n=1的能级时，辐射光的波长小于656nm，故A错误；B从n=4跃迁到n=2的能级，释放的能量是2.55eV，而逸出功为2.25eV的钾，因2.55eV2.25eV，依据光电效应发生条件，可知从n=4跃迁到n=2的能级辐射的光子一定能使该金属产生光电效应，故B正确；C处于n=4能级上的氢原子能级为-0.85eV，当吸收的能量大于等于0
7、.85eV的能量，就会被电离，故C错误；D一个处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线，故D错误。故选B。6. 如图所示，质量为的人立于平板车上，人与车的总质量为M，人与车以速度在光滑水平面上向右运动，当此人相对于车以速度竖直跳起时，车的速度变为（ ）A. ，向右B. ，向右C. ，向右D. ，向右【答案】D【解析】试题分析：人和车在水平方向上动量守恒，当人竖直跳起时，人和之间的相互作用在竖直方向上，在水平方向上的仍然动量守恒，水平方向的速度不发生变化，所以车的速度仍然为，方向向右，故D正确考点：动量守恒定律【名师点睛】动量守恒要注意方向性，本题中人跳起，影响的是在竖直方向的动量
8、，在水平动量不变二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）7. 下列说法中正确的是_A. 爱因斯坦认为：光本身就是由一个个不可分割的能量子(光子)组成的B. 粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础，也是测定原子核半径的最简单方法C. 核力一定是发生在核子间的吸引力作用D. 发生轻核的聚变反应时，原子核核子的平均质量变大【答案】AB【解析】【详解】A、爱因斯坦在解释光电效应时，引入了能量子的概念，认为光本身就是由一个个不可分割的能量子即光子组成，故A正确；B、卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小核，内部集中所有正电荷及几乎全部质量，所以粒子散射实验是估算原子核半径最
9、简单的方法之一，故B正确；C、核力与万有引力、库伦力的性质不同，核力是短程力，作用范围在1.510-15m，核力只存在于相邻的核子之间，故C错误；D、重核裂变反应或轻核聚变反应过程中，核子数不变，但质量发生亏损，所以核子平均质量变小，故D错误；故选AB【点睛】爱因斯坦在解释光电效应时，引入了能量子的概念，认为光本身就是由一个个不可分割的能量子即光子组成；核力与万有引力、库伦力的性质不同，核力是短程力，作用范围在1.510-15m，核力只存在于相邻的核子之间；重核裂变反应或轻核聚变反应过程中，核子数不变，但质量发生亏损，所以核子平均质量变小8. 如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左
10、侧有一固定在水平面上的物块。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. 半圆槽内由A向B的过程中小球的机械能守恒，由B向C的过程中小球的机械能也守恒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【答案】CD【解析】【详解】A只有重力或只有弹力做功时物体机械能守恒，小球在半圆槽内运动由B到C过程中，除重力做功外，槽的支持力也对小球做功，小球机械能不守恒，由此可知，小球在半圆槽内运动的全过程中，小球的机械能
11、不守恒，故A错误；B小球在槽内运动的前半过程中，左侧物体对槽有作用力，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，故B错误；C小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，系统在水平方向所受合外力为零，故小球与半圆槽在水平方向动量守恒，故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。9. 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，静止的铀U发生衰变，生成新原子核X，已知粒子和新核X在纸面内做匀速圆周运动，则（）A. 原子核X的电荷数为91，质量数为236B. 粒子做顺时针圆周运动C. 粒子和原子核X的周期之比为1013D. 粒子和原子核X的半径之
12、比为451【答案】CD【解析】【详解】A根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，原子核X的电荷数为质量数为故A错误；B粒子带正电，由左手定则可知，粒子做逆时针圆周运动，故B错误；C根据可知，粒子和原子核X的周期之比故C正确；D根据动量守恒定律，粒子和原子核X的动量大小相同，且有得可知，粒子和原子核X的半径之比为故D正确。故选CD。10. 在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如甲图所示碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力碰撞前后两壶运动的v-t图象如乙图中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行已知两冰壶质量相等，由图象可得A. 红、蓝两壶的碰
13、撞可能是弹性碰撞B. 碰撞后，蓝壶的瞬时速度为0.8m/sC. 碰撞后，红、蓝两壹运动的时间之比为1：6D. 碰撞后，红、蓝两壶与冰面间的动摩擦因数之比为5：4【答案】BD【解析】【详解】设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度=1.0m/s，碰后速度为=0.2m/s，碰撞过程系统动量守恒，由动量守恒定律得：，代入数据解得：v=0.8m/s，碰撞过程两壶损失的动能为：m0，所以红蓝两壶碰撞过程是非弹性碰撞，A错误，B正确；设碰撞后，蓝壶经过ts时间停止运动，根据三角形相似法知，解得蓝壶运动时间：=5s，由图示图线可知，红壶的加速度大小：m/s2，碰撞后红壶的运动时间：s，则碰撞后红、蓝壶运动时间之
14、比为1：5，C错误；蓝壶的加速度大小：m/s2，由牛顿第二定律得：，解得动摩擦因数：，则红、蓝壶与冰面间的动摩擦因数之比：，D正确11. 质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量M与m的比值可能为( )A. 2B. 3C. 4D. 5【答案】AB【解析】【详解】设碰撞后两者的动量都为P，由于题意可知，碰撞前后总动量为2P，根据动量和动能的关系有：，碰撞过程动能不增加，有：，解得：，由于两者碰撞之后M的速度不大于m的速度，设碰撞后M的速度为，m的速度为，根据题意可得，故，综上所述，AB正确【点睛】考点：动量守恒定律及能量守恒定律解答此题关键是知
15、道系统的动量守恒，以及在碰撞的过程中动能不增加，通过这两个关系判断两个物体的质量关系12. 如图所示，一块足够长的木板，放在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是1、2、3、n的木块，所有木块的质量均为m，与木块间的动摩擦因数都相同.开始时，木板静止不动，第1、2、3、n号木块的初速度分别为v0、2v0、3v0、nv0，v0方向向右，木板的质量与所有木块的总质量相等，最终所有木块与木板以共同速度匀速运动，则 A. 所有木块与木板一起匀速运动的速度为v0B. 所有木块与木板一起匀速运动的速度为v0C. 若n=3，则第2号木块在整个运动过程中的最小速度为D. 若n=3，则第2号木块在整个运动过程
16、中的最小速度为【答案】AC【解析】【详解】AB.木块与木板组成的系统动量守恒，以木块的初速度方向为正方向，对系统，由动量守恒定律得：m(v0+2v0+3v0+nv0)=2nmvn，解得：故A项正确，B项错误；CD.第(n1)号木块与木板相对静止时，它在整个运动过程中的速度最小，设此时第n号木块的速度为v对系统，由动量守恒定律：对第n1号木块，由动量定理得：对第n号木块,由动量定理得：由式解得：，当n=3，第2号木块在整个运动过程中的最小速度：，故C项正确，D项错误；三、实验题（本大题共2小题，共12.0分）13. 在“探究碰撞中的守恒量”实验中，某同学用如图所示装置探究 A、B 两球在碰撞中系
17、统动量是否守恒。实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，实验装置和具体做 法如下：图中 PQ 是斜槽，QR 为水平槽，实验时先将 A 球从斜槽上某一固定位置 G 由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作 10次，得到 10 个落点 痕迹。再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，将 A 球仍从位置 G 由静止释放，和 B球碰撞后，A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作 10 次，并画出实 验中 A、B 两小球落点的平均位置。图中 F、E 点是 A 碰 B 球前后的平均落点，J 是 B 球 的平均落点，O 点是水平槽末端 R在记录纸上的垂直投影点。 依据上
18、述实验装置和做法，回答下面问题：(1)两小球的质量 m1、m2 应满足 m1_m2（填写“”、“=”或“ (2). BC (3). C【解析】【详解】(1)1为了防止入射球反弹，质量应满足m1 m2。(2)2 碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，选择向右为正方向：由动量守恒定律得：mAv0=mAv1+mBv2两边同时乘以时间t得：mAv0t=mAv1t+mBv2t则mAOF=mAOE+mBOJ实验需要验证的表达式为：mAOF=mAOE+mBOJ由公式可知，需要测量小球的质量，所以需要天平；需要测量小球的水平位移，所以需要使用刻度尺；故需要选择的器材有：BC。(
19、3)3根据以上分析可知，要验证的是，故C正确ABD错误。14. “光电效应”实验电路如图甲所示，若光电管的阴极材料为铷，已知普朗克常量。（1）若电源断开，入射光的频率大于铷的截止频率，电流表中_（填“有”或“无”）光电流通过。（2）实验中测得铷的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率=_Hz，逸出功_J。（结果保留三位有效数字）【答案】 (1). 有 (2). （5.14-5.17都算对） (3). （3.41-3.43都算对）【解析】【详解】（1）1电源断开，由于入射光的频率大于铷的截止频率，有光电子逸出，则电流表中有光电流通过。（2）23由图可知，当入射光的频率等于5.1
20、41014Hz时，遏止电压为零，光电子的最大初动能为零，可知铷的截止频率等于入射光的频率，即c=5.141014Hz。根据hvc=W0，则可求出该金属的逸出功大小W0=6.6310-345.141014=3.4110-19J四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）15. 足球场上,一个质量为0.5kg的足球以20m/s的速度向小明飞来,小明飞起一脚将足球反向踢回,踢回的速度大小为30m/s,脚与球的接触时间为0.2s(忽略脚踢球时的重力和空气阻力的影响).求:(1)足球动量变化量的大小;(2)脚对足球的平均作用力的大小.【答案】（1）25kgm/s（2）125N【解析】【详解】（1）动量变化
21、量的大小规定飞来的方向为正方向，代入v2=-30m/s，v1=20m/s可得p=-25kgm/s，即动量改变量大小为25kgm/s（2）由动量定理可知：16. 已知氘核质量为，中子质量为核的质量为两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子。（质量亏损为1u时，释放的能量为除了计算质量亏损外的质量可以认为是中子的3倍)(1)写出该核反应的反应方程式；(2)该核反应释放的核能是多少。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】（1）由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式（2）质量亏损为释放的核能为17. 如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B，其中A与C的质量相等均为m，曲面劈B的质
22、量M=3m，曲面劈B的曲面下端与水平面相切，且曲面劈B足够高，各接触面均光滑现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈B.求：（1）碰撞过程中系统损失的机械能；（2）碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)小物块C与A发生碰撞粘在一起，由动量守恒定律得mv0=2mv解得碰撞过程中系统损失的机械能为解得(2)当AC上升到最大高速时，ABC系统的速度相等；根据动量守恒定律：解得由能量关系解得18. 如图所示，质量为的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑
23、道水平部分右端固定一个轻弹簧，滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。质量为的物体可视为质点放在滑道的B点，现让质量为的物体1（可视为质点）自A点由静止释放，两物体在滑道上的C点相碰后粘为一体()，求：(1)物体1从释放到物体2相碰前，速度大小；(2)若，两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为，求在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能。【答案】(1)2m/s；(2)0.3J【解析】【详解】（1）物体1从释放到与物体2相碰撞前瞬间，物体1、滑道组成的系统水平方向动量守恒，设物体1、2刚要相碰时物体1的速度为，滑道的速度为，由机械能守恒定律有由动量守恒定律有解得 （2）物体1和物体2相碰后共同速度设为，由动量守恒定律有弹簧第一次压缩最短时由动量守恒定律可知物体1、2和滑道速度为零，此时弹性势能最大，设为，从物体1、2碰撞后到弹簧第一次压缩最短的过程中，由能量守恒有联立以上方程，代入数据可以求得
