1、高二（下）物理周考试题2021.4.11一、单选题（本大题共8小题，共24分）1. 下列说法中正确的是()A. 黑体热辐射强度与波长有关，温度升高，各种波长的辐射都有增加，且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动B. 光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性C. 电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性D. 光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质2. 德布罗意认为实物粒子也具有波动性，质子(H)和粒子(He)被加速到相同动能时，质子和该粒子的德布罗意波波长之比为( )A. 1：4B. 1:2C. 2：1D. 4:13. 下列四幅图中所涉及物
2、理知识的论述中，正确的是() A. 甲图中，当紫外线照锌板时，与锌板相连的验电器的金属小球带负电B. 乙图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子C. 丙图中，普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念，并成功解释了光电效应现象D. 丁图中，链式反应属于重核的裂变4. 一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是()A. 核反应方程是11H+01n13H+ B. 聚变反应中的质量亏损m=m1+m2-m3C. 辐射出的光子的能量E=(m3-m1-m2)c2 D. 光子的波长5.
3、如图所示，小车静止在光滑水平面上，AB是小车内半圆弧轨道的水平直径，现将一小球从距A点正上方h高处由静止释放，小球由A点沿切线方向经半圆轨道后从B点冲出，在空中能上升的最大高度为0.8 h，不计空气阻力。下列说法正确的是()A. 在相互作用过程中，小球和小车组成的系统动量守恒B. 小球离开小车后做竖直上抛运动C. 小球离开小车后做斜上抛运动D. 小球第二次冲出轨道后在空中能上升的最大高度为0.6h6. 如图所示，质量为m的A球以速度v0在光滑水平面上运动，与原来静止的质量为4m的B球碰撞，碰撞后A球以v=av0(待定系数av0B. v1=v0C. v2v0D. v2=v0二、多选题（本大题共4
4、小题，共16分）9. 下列说法中正确的是()A. 用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大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C. 光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大D. 在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，所加电压不断增大，光电流也不断增大10. 氢原子能级示意图的一部分如图所示，一群氢原子处于n=4能级当这些氢原子在这些能级间跃迁时，下列说法正确的是( )A. 可能放出6种能量的光子B. 由n=4能级跃迁到n=3能级的过程中，放出光子的波长最小C. 从n=2
5、能级跃迁到n=1能级的过程中，辐射出的光子的能量最大D. 处于n=1能级的氢原子能吸收15eV的能量而电离11. 如图所示，甲为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是()A. 若b光为绿光，c光可能是紫光B. 若a光为绿光，c光可能是紫光C. 若b光光子能量为2.81eV，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光D. 若b光光子能量为2.81eV，用它直接照射大量处于n=2激发
6、态的氢原子，可以产生6种不同频率的光12. 秦山核电站第三期工程的两个6105kW发电机组已实现并网发电发电站的核能来源于92235U的裂变，下列说法正确的是()A. 反应堆中核反应速度通常是采用调节92235U的体积来控制的B. 92235U的一种可能的裂变是C. 92235U是天然放射性元素，升高温度后它的半衰期会缩短D. 一个92235U裂变能放出200MeV的能量，即3.210-11J三、实验题（本大题共2小题，共16分）13. （6分）某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。实验步
7、骤如下：(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_时，可认为气垫导轨水平；(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2；(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间t1、t2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I=_，滑块动量改变量的大小p=_；(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)(6)某次
8、测量得到的一组数据为：d=1.000cm，m1=1.5010-2kg，m2=0.400kg，t1=3.90010-2s，t2=1.27010-2s，t12=1.50s，取g=9.80m/s2。计算可得I=_Ns，p=_kgms-1。(结果均保留3位有效数字)14. （10分）如图1，是多用电表欧姆档内部的部分原理图，已知电源电动势为E=1.5V、内阻为r=1，灵敏电流计满偏电流Ig=10mA、内阻为rg=90。表盘如图2所示，欧姆表表盘中值刻度为“15”。（1）多用电表的选择开关旋至“”区域的某档位时，将多用电表的红黑表笔短接，进行欧姆调零，调零后多用电表的总内阻为_。某电阻接入红黑表笔间，表
9、盘如图2所示，则该电阻的阻值为_。（2）若将选择开关旋至“1”，则需要将灵敏电流计_(选填“串联”“并联”)一阻值为_的电阻，再欧姆调零。（3）多用电表长时间使用后，电源内阻变大，电动势变小，此因素会造成被测电阻的测量值比真实值_(选填“偏大”、“不变”、“偏小”)。四、计算题（本大题共4小题，共44分）15. （8分）如图，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为=13.质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小
10、球运动到最低点时细绳恰好断裂小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半(1)求细绳能够承受的最大拉力；(2)通过计算判断C能否从木板上掉下来16. （10分）如图所示，A、B两个物体粘在一起以v0=3m/s的速度向右运动，物体中间有少量炸药，经过O点时炸药爆炸，假设所有的化学能全部转化为A、B两个物体的动能且两物体仍然在水平面上运动，爆炸后A物体的速度依然向右，大小变为vA=2m/s，B物体继续向右运动进入光滑半圆轨道且恰好通过最高点D，已知两物体的质量mA=mB=2kg，O点到半圆轨道最低点C的距离xOC=0.25m，物体与水平轨道间的动摩擦因数为=0.2，A、B两个物体均可视为质点，取g=10m/
11、s2，求： (1)炸药的化学能E；(2)半圆轨道的半径R。17. （12分）如图所示，质量为m1=1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触(不拴接)，轻弹簧左端固定，且处于原长状态。质量M=3.5kg、长L=1.2m的小车静置于光滑水平面上，其上表面与水平桌面相平，且紧靠桌子右端。小车左端放有一质量m2=0.5kg的小滑块Q。现用水平向左的推力将P缓慢推至B点(弹簧仍在弹性限度内)时，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s，并与小车左端的滑块Q相碰，最后Q停在小车的右端，物块P停在小车上距左端0.5m处。已知AB间距离L1=5cm，AC间距离L2=90cm，P与桌面间动
12、摩擦因数1=0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数2=0.1，(g取10m/s2)，求：(1)弹簧的最大弹性势能；(2)小车最后的速度v；(3)求滑块P，Q刚碰后瞬间各自速度大小。18. （14分）如图所示，长木板C静止在光滑水平面上，在C的左端和距左端L处分别放置两个小物块A和B(A、B均可看做质点)，距C的右端1.5L处固定着一竖直挡板P，A、B、C质量分别为m、m、2m，A、B与C之间的动摩擦因数均为。现给A一个水平向右的初速度，在此后的运动过程中A、B始终未脱离C，A与B之间的碰撞过程及C与挡板之间的碰撞过程时间均极短且无机械能损失，B未碰到挡板P。重力加速度为g。(1)为使A能与B发
13、生碰撞，A的初速度大小应满足什么条件？(2)若A的初速度大小v0=413gL，求：C经过多长时间碰到挡板；C至少多长时B才不会滑离C。高二（下）物理周考试题答案1.【答案】CA、根据黑体辐射的规律可知，随温度的升高，相同波长的光辐射强度都会增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A错误；B、光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性，故B错误；C、任何一个运动着的物体，小到电子质子大到行星太阳，都有一种波与之对应这种波称为物质波，故电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性，故C正确；D、波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，故D错误。2.【答案】C质子(11H)和粒子(24He)动
14、能相同，根据动能与动量的关系式P2=2mE得P=2mE，即PHPHe=mHmHe=12，根据德布罗意波波长公式，物质波的波长=hP，质子和粒子的德布罗意波波长之比为2:1，故C正确，ABD错误。3.【答案】DA.紫外线照锌板产生光电效应现象，光电子从锌板飞出，锌板带正电，验电器的金属小球带正电，故A错误；B.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出来原子的核式结构，并没有发现质子和中子；故B错误；C.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念；爱因斯坦提出来光子说，成功解释了光电效应现象；故C错误；D.丁图链式反应属于重核的裂变，故D正确。4.【答案】BA.该核反应方程质量数不守恒，故A错误；B.聚变反
15、应中的质量亏损m=(m1+m2)-m3，故B正确；C.聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，故光子能量为E=(m1+m2-m3)c2，故C错误；D.根据E=hc=(m1+m2-m3)c2，得光子的波长为：=h(m1+m2-m3)c，故D错误。5.【答案】BA.小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，但系统所受的合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；BC.小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，可知系统水平方向的总动量保持为零。小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，故小球与小车水平方向速度为零，所以小球离开小车后做竖直上抛运动，故B正确，C错误；D.小球
16、第一次车中运动过程中，由动能定理得mgh-0.8h-Wf=0，Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得Wf=0.2mgh，即小球第一次在车中滚动损失的机械能为0.2mgh，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于0.2mgh，机械能损失小于0.2mgh，因此小球再次离开小车时，能上升的高度大于0.8h-0.2h=0.6h，故D错误；6.【答案】DA、B碰撞过程中，以v0方向为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=-mav0+4mvBA与挡板P碰撞后能追上B发生再碰的条件是：av0vB，解得a13碰撞过程中损失的机械能E=12mv02-12m(
17、av0)2+124mvB20，解得a35。所以a满足的条件是13m，则：v1=-(v0+2u)，负号表示方向向左，速度大小大于v0，故A正确，B错误；CD.图2中，类似于探测器追上行星与之正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器滑块的速度大小为v2，行星的速度大小为u2，设向右为正方向，根据动量守恒定律有：-mv0-Mu=mv2+Mu2，由能量守恒可得：12mv02+12Mu2=12mv22+12Mu22，联立可得：v2=-M-mM+mv0-2MM+mu，由于Mm，则：v2=v0-2u，方向向右，速度大小小于v0，故C错误，D错误。9.【答案】BCA.不可见光的频率不一定比可见光的
18、频率大，根据Ekm=h-W知，用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大，故A错误；B.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，原子能量增大，根据ke2r2=mv2r知，电子动能减小，故B正确;C.根据光电效应方程可知，EKm=h-W，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，C正确；D.在光照条件不变的情况下，对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速，随电压的不断增大，光电流并不是不断增大，当光电流达到最大时，就不再增大，即达到饱和光电流，饱和光电流的大小和光照强度有关，故D错误。10.【答案】ADA.根据Cn2=432=6种，故A正确；B.根
19、据玻尔的能级跃迁假设可知，由n=4能级跃迁到n=3能级的过程中，放出光子的频率最小，波长最大，故B错误；C.根据能级假设可知，从n=4能级跃迁到n=1能级的过程中，辐射出的光子的能量最大，故C错误；D.处于n=1能级的氢原子能吸收15eV的能量发生跃迁，将电离，故D正确；11.【答案】BCA.由图乙知b光和c光反向截止电压相等，由动能定理知逸出的光电子的最大初动能相等，根据爱因斯坦光电效应方程h=W0+Ekm可知，b光和c光的频率相等，若b光为绿光，c光也为绿光，故A错误；B.由图乙知a光的反向截止电压(数值)小于c光的反向截止电压，则a光照射时逸出的光电子的最大初动能小于c光照射时逸出的光电
20、子的最大初动能，根据爱因斯坦光电效应方程h=W0+Ekm可知，a光的频率小于c光的频率，若a光为绿光，c光可能是紫光，故B正确；C.若用b光照射由金属铷构成的阴极，逸出的光电子的最大初动能为：Ekm=h-W0=2.81eV-2.13eV=0.68eV，用该光电子撞击大量处于n=3激发态的氢原子，因为E4-E3=-0.85eV-1.51eV=0.66eV2.81eV，即入射光光子的能量不等于氢原子的能级差，故不能使处于n=2能级的氢原子发生跃迁，处于n=2能级的氢原子只能向n=1能级跃迁，只能产生一种频率的光，故D错误。12.【答案】BDA.反应堆中核反应速度通常是通过镉棒吸收中子来控制反应速度
21、，A错误；B.92235U的一种可能的裂变是92235U+01n54139Xe+3895Sr+201n，电荷数守恒，质量数守恒，B正确；C.半衰期的大小与温度无关，改变温度，不会改变半衰期，C错误D.根据质能方程与质量亏损可知，92235U的裂变时释放出大量能量，产生明显的质量亏损，E=mc2，其中m=0.2155u，则释放的核能约201MeV，合3.210-11J，D正确13.【答案】(1)大约相等(5)m1gt12 m2(dt2-dt1)(6)0.221 0.212(1)气垫导轨水平时，不考虑摩擦力时，滑块所受的合外力为零，此时滑块做匀速直线运动，而两个光电门的宽度都为d，根据t=dv得遮
22、光片经过两个光电门的遮光时间相等，实际实验中，会存在摩擦力使得滑块做的运动近似为匀速直线运动，故遮光片经过两个光电门的遮光时间大约相等；(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，拉力的大小等于砝码和砝码盘所受重力，故F=m1g，而遮光片从A运动到B所用的时间为t12，故拉力冲量的大小I=Ft12=m1gt12；由于光电门的宽度d很小，所以我们用经过光电门的平均速度代替滑块经过A、B两处的瞬时速度，故滑块经过A时的瞬时速度，滑块经过B时的瞬时速度vB=dt2，故滑块动量改变量的大小p=m2(vB-vA)=m2(dt2-dt1)；(6)I=m1gt12=1.5010-29.81.50Ns=0.22
23、1Ns；p=m2(dt2-dt1)=0.4(110-21.2710-2-110-23.910-2)kgms-1=0.212kgms-1；14.【答案】(1)150；60；(2)并联；10；(3)偏大。(1)欧姆表的内阻R总=EIg=150，欧姆表表盘中值刻度为“15”的中值刻度为15，欧姆表的档位为10档，所以该电阻的阻值为610=60。(2)若将选择开关旋至“1”，则需要将灵敏电流计并联一个电阻，此时中值电阻为15，即此时欧姆表的内阻为15，由I=ER1=0.1A，Rx=IgRgI-Ig=10，所以并联一个10的电阻。(3)多用电表长时间使用后，电源内阻变大，电动势变小，此时电流计的示数偏小
24、，所以指针偏左，即被测电阻的测量值比真实值偏大。15.【答案】解：(1)设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgL=12mv02 解得：v0=2gL小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律得：T-mg=mv02L由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：T=T解得：T=3mg；(2)小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒，设C碰后速率为v1，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=m(-v02)+3mv1假设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为v2，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：3mv1=(
25、3m+6m)v2由能量守恒定律得：123mv12=12(3m+6m)v22+3mgs联立解得：s=12L由sv2不合题意舍去。18.【答案】解：(1)A、C之间的摩擦力为mg，B、C之间不会发生相对滑动，若A恰好不与B发生碰撞，当A在C上滑动L距离时，A、B、C三者的速度应相等，设为v，对A、B、C组成的系统由动量守恒定律得mv初=4mv由能量守恒定律得12mv初2-124mv2=mgL两式联立可得v初=83gL为使A、B能发生碰撞，A的初速度应大于83gL(2)A的初速度大小v0=413gL83gL，A能与B发生碰撞，A与B碰撞满足动量守恒定律和机械能守恒定律mvA+mvB=mvA+mvB，
26、12mvA2+12mvB2=12mvA2+12mvB2解得：vA=vB,vB=vA，A、B速度交换A、B碰撞后A与C相对静止，B相对C继续滑动，假设在C碰到挡板之前A、B、C共速，则有mv0=4mv1,解得v1=13gL达到共同速度之前C的加速度aC=mg3m=13g达到共同速度之前C的位移xC=v122aC=L21.5L，所以假设成立，C加速运动的时间t1=v1aC整体匀速运动的时间t2=1.5L-sCv1C运动到挡板位置经过的总时间t=t1+t2=23LgA开始滑动到A、B、C达到共速的过程，由能量守恒定律得：12mv02-124mv12=mgL+mgxB1C与挡板碰撞后，速度反向，A、B均相对C向右滑动，系统满足动量守恒，最终A、B、C均静止，对此过程应用能量守恒定律得：124mv12=2mgxB2；C的最小长度x=L+xB1+xB2=73L。
