1、2015-2016学年江西省宜春市高安中学高二（下）期中物理试卷一.选择题（本题共10小题，共计40分在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一个选项正确，8-10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（）A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克2关于天然放射性，下列说法正确的是（）A所有元素都有可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度有关C放射性元素与别的元素形成化合物时不再具有
2、放射性D一个原子核在一次衰变中不可能同时放出、和三种射线3如图所示，A、B两质量相等的物体，原来静止在平板小车C上，A和B间夹一被压缩了的轻弹簧，A、B与平板车上表面动摩擦因数之比为3：2，地面光滑当弹簧突然释放后，A、B相对C滑动的过程中 A、B系统动量守恒 A、B、C系统动量守恒小车向左运动小车向右运动以上说法中正确的是（）ABCD4将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处，分别以v和2v的速度水平抛出，若不计空气阻力的影响，则（）A甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动量变化都不同B甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动能变化都相同C两物体落地时动量对时间的变化率相同
3、D两物体落地时重力的功率不同5在光滑水平面上动能为E0，动量大小为P0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、P1，球2的动能和动量大小分别记为E2、P2，则必有（）AE1=E0BP2P0CE2E0DP1P06如图所示，物体P置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N的重物，物体P向右运动的加速度为a1；若细线下端不挂重物，而用F=10N的力竖直向下拉细线下端，这时物体P的加速度为a2，则（）Aa1a2Ba1=a2Ca1a2D条件不足，无法判断7如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖
4、直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于球对杆有作用，使杆发生了微小形变，关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系，正确的是（）A形变量越大，速度一定越大B形变量越大，速度一定越小C形变量为零，速度一定不为零D速度为零，可能无形变8下列说法中正确的是（）A铀核裂变的核反应是UBa+Kr+2nB已知质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是（2m1+2m2m3）c2C铀（U）经过多次、衰变形成稳定的铅（Pb）的过程中，有6个中子转变成质子D一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能够辐射10种不同频率的电磁波9如图为玻尔为解释氢原子光
5、谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（）A电子轨道半径减小，动能也要增大B氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小D金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条10在水平地面上，A、B两物体叠放如图所示，在水平力F的作用下一起匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是（）AA、B一起匀速运动BA加速运动，B匀速运动CA加速运动，B静止DA与B一起加速运动二.填空题（本题共2小题，共计10分，每空2分）11完成核反应方程： ThPa+_，若Th衰变
6、为Pa的半衰期是1.8min，则64g Th经过5.4min还有_g尚未衰变12用同一束单色光，在同一条件下，先后照射锌片和银片，都能产生光电效应，这两个过程中，对下列四个量，一定相同的是_，可能相同的是_，一定不相同的是_A光子的能量 B金属的逸出功C光电子的动能 D光电子的最大初动能三.计算题（本题共4小题，共50分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；只写出最后答案不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接Q处有一固定的发射器B，它可以瞄
7、准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短不计空气阻力求：弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？14如图所示，光滑水平面上依次放置两个质量均为m的小物块A和C以及光滑曲面劈B，B的质量为M=3m，B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生弹性碰撞，碰撞后小物块A又滑上劈B求物块A在B上能够达到的最大高度15如图所示，细绳OA的O端与质量m=1kg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在B处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m、重物G相
8、连，若两条细绳间的夹角=90，OA与水平杆的夹角=53圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力（已知sin53=0.8；cos53=0.6）求：（1）圆环与棒间的动摩擦因数；（2）重物G的质量M16如图甲所示，有一倾角为30的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板开始时质量为m=1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，今将水平力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，滑块滑上木板的过程不考虑能量损失此后滑块和木板在水平上运动的vt图象如图乙所示，g=10m/s2求（1）水平作用力F的大小；（2）滑块开始下滑时的高度；（3）木板的质
9、量2015-2016学年江西省宜春市高安中学高二（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一.选择题（本题共10小题，共计40分在每小题给出的四个选项中，1-7题只有一个选项正确，8-10题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（）A射线是高速运动的电子流B氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下50克【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；氢原子的能级公式和跃迁【分析】氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径
10、减小，能级减小，根据库仑引力提供向心力判断电子动能的变化，通过原子能量变化和电子动能的变化确定电势能的变化太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变；根据半衰期的物理意义以及剩余质量和总质量之间的关系可正确求解【解答】解：A、射线是高速运动的光子流故A错误；B、氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，根据，得动能增大故B正确；C、太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变故C错误；D、设原来Bi的质量为m0，衰变后剩余质量为m则有： g，即可知剩余质量为25g，故D错误故选：B2关于天然放射性，下列说法正确的是（）A所有元素都有可能发生衰变B放射性元素的半衰期
11、与外界的温度有关C放射性元素与别的元素形成化合物时不再具有放射性D一个原子核在一次衰变中不可能同时放出、和三种射线【考点】天然放射现象【分析】自然界中有些原子核是不稳定的，可以自发地发生衰变，衰变的快慢用半衰期表示，与元素的物理、化学状态无关【解答】解：A、有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；B、放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B错误；C、放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C错误D、一个原子核在一次衰变中不可能同时放出、和三种射线，故D正确故选：D3如图所示，A、B两质量相等的物体，原来
12、静止在平板小车C上，A和B间夹一被压缩了的轻弹簧，A、B与平板车上表面动摩擦因数之比为3：2，地面光滑当弹簧突然释放后，A、B相对C滑动的过程中 A、B系统动量守恒 A、B、C系统动量守恒小车向左运动小车向右运动以上说法中正确的是（）ABCD【考点】动量守恒定律【分析】系统动量守恒的条件是合外力为零，根据动量守恒的条件即可判断AC，分析小车的受力情况即可分析小车的运动情况【解答】解：A、系统动量守恒的条件是合外力为零，ABC组成的系统所受合外力为零，故A、B、C系统动量守恒，故错误，正确；B、当压缩弹簧突然释放将A、B弹开过程中，AB相对C发生相对运动，A向左运动，A受到的摩擦力向右，故C受到
13、A的滑动摩擦力向左，B向右运动，B受到的摩擦力向左，故C受到B的滑动摩擦力向右，而A、B与平板车的上表面的滑动摩擦力之比为3：2，所以C受到向左的摩擦力大于向右的摩擦力，故C向左运动，故正确，错误故选B4将甲、乙两个质量相等的物体在距水平地面同一高度处，分别以v和2v的速度水平抛出，若不计空气阻力的影响，则（）A甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动量变化都不同B甲物体在空中运动过程中，任何相等时间内它的动能变化都相同C两物体落地时动量对时间的变化率相同D两物体落地时重力的功率不同【考点】动量定理；平抛运动【分析】动量的变化为P=mv，由于物体是做的平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得动
14、量的变化之间的关系，由动能定理可以求得物体动能的变化【解答】解：A、C、物体做的是平抛运动，水平方向的速度不变，只有竖直方向的速度在变化，并且竖直方向上是自由落体运动，物体的速度是均匀变化的，所以动量的变化P=mv，因为相等时间内速度变化量相等，则相等时间内动量变化相同；可知两物体落地时动量对时间的变化率相同，故A错误，C正确B、由动能定理可得，mgh=EK，由于物体在竖直方向上是自由落体运动，物体下落的速度越来越大，所以在相同的时间内物体下降的高度也是越来越大，重力做的功越来越多，动能的变化量也是越来越大，故B错误D、根据P=mgvy=mggt，与初速度无关，可知落地前瞬间重力做功的功率相同
15、故D错误故选：C5在光滑水平面上动能为E0，动量大小为P0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、P1，球2的动能和动量大小分别记为E2、P2，则必有（）AE1=E0BP2P0CE2E0DP1P0【考点】动量守恒定律；动能【分析】根据碰撞过程的两大基本规律：系统动量守恒和总动能不增加，分析可知得到：E1E0，E2E0，P1P0由动量守恒定律分析P2与P0的关系【解答】解：碰撞后两球均有速度碰撞过程中总动能不增加，则：E1E0，E2E0，P1P0，否则，就违反了能量守恒定律故A正确，BC错误；由动量守恒定律得：P0=P2P1，得到P
16、2=P0+P1，可见，P2P0故ACD错误，B正确故选：B6如图所示，物体P置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N的重物，物体P向右运动的加速度为a1；若细线下端不挂重物，而用F=10N的力竖直向下拉细线下端，这时物体P的加速度为a2，则（）Aa1a2Ba1=a2Ca1a2D条件不足，无法判断【考点】牛顿运动定律的应用-连接体【分析】连接体共同加速，由牛顿第二定律求得整体的加速度，当改用F后，再次利用牛顿第二定律求得加速度，比较加速度的大小即可【解答】解：挂重物时，选连接体为研究对象，有牛顿第二定律得，共同运动的加速度大小为：a1=；当改为10N拉力后，由牛
17、顿第二定律得；P的加速度为：a2=，故a1a2，故选A7如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于球对杆有作用，使杆发生了微小形变，关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系，正确的是（）A形变量越大，速度一定越大B形变量越大，速度一定越小C形变量为零，速度一定不为零D速度为零，可能无形变【考点】牛顿第二定律；向心力【分析】题目的关键点：“由于球对杆有作用，使杆发生了微小形变”，杆模型与绳模型不同，杆子可以提供支持力，也可以提供拉力所以杆子对小球的作用力可以是向下的拉力，也可以是向上的支持力【解答】解：AB中、当杆子对小球的作用力N是向下的拉力
18、，小球还受重力，由牛顿第二定律的：G+N=所以此时形变量越大，此时向下拉力N越大，则速度v越大当杆子对小球的作用力是FN向上的支持，小球还受重力，由牛顿第二定律得：GFN=所以此时形变量越大，此时向上的支持力FN越大，合力越小，则速度v越小由以上可知，同样是杆子的形变量越大，小球的速度有可能增大，也有可能减小，所以AB均错C、当杆子形变量为零，即杆子作用力为零，此式G+N=就变为：G=解得：所以速度一定不为零，故C正确D、当速度减为零时，GFN=变为：G=FN所以速度为零时，杆子由作用力，杆子一定有形变故D错误故选：C8下列说法中正确的是（）A铀核裂变的核反应是UBa+Kr+2nB已知质子、中
19、子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是（2m1+2m2m3）c2C铀（U）经过多次、衰变形成稳定的铅（Pb）的过程中，有6个中子转变成质子D一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中能够辐射10种不同频率的电磁波【考点】光电效应；原子核衰变及半衰期、衰变速度；裂变反应和聚变反应【分析】铀核裂变的过程中需要先吸收一个慢中子，核反应方程不能约掉中子；质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是（2m1+2m2m3）c2，一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射4种不同频率的电磁
20、波【解答】解：A、铀核裂变有多种裂变的方式，但是每一种都要有慢中子的参与，即反应方程的前面也要有中子故核反应： U+nBa+Kr+3n；故A错误；B、质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个粒子，减小的质量是（2m1+2m2m3），根据质能方程得：释放的能量是（2m1+2m2m3）c2故B正确C、根据质量数和电荷数守恒知：238206=48，发生8次衰变；92=82+286，发生6次衰变，衰变的实质即为中子转化为质子同时释放电子，所以有6个中子转变成质子故C正确；D、一个处于n=5能级态的氢原子，自发向低能级跃迁的过程中最多能够辐射4种不同频率的电磁波故D错误
21、故选：BC9如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（）A电子轨道半径减小，动能也要增大B氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线C由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小D金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子能量越大，频率越大，波长越小【解答】解：A、当原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，轨道半径减小，电子的动能增大，电势能减小，故A正确；B、能级
22、间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，氢原子跃迁时，可发出不连续的光谱线，故B错误；C、由n=4跃迁到n=1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C错误；D、第四能级的氢原子可以放出6条光谱线，其放出的光子能量分别为：E1=0.85（1.51）=0.66eV；E2=0.85（3.40）=2.55eV；E3=0.85（13.6）=12.75eV；E4=1.51（3.40）=1.89eV；E5=1.51（13.6eV）=12.09eV；E6=3.40（13.6）=10.20eV； 故大于2.21eV的光谱线有4条；故D正确；故选：AD10在水平地面上，A、B两物体叠放如图所示，
23、在水平力F的作用下一起匀速运动，若将水平力F作用在A上，两物体可能发生的情况是（）AA、B一起匀速运动BA加速运动，B匀速运动CA加速运动，B静止DA与B一起加速运动【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【分析】在水平力F的作用下一起匀速运动，说明地面对B的滑动摩擦力等于F，分A、B间的最大静摩擦力大于F和小于F进行讨论即可求解【解答】解：若A、B间的最大静摩擦力大于F，则A、B仍一起做匀速直线运动，故A正确；若A、B间的最大静摩擦力小于F，则A在拉力F的作用下做匀加速直线运动，而B受到A的滑动摩擦力小于B与地面间的滑动摩擦力（由题意可知此力大小与F相等），故B保持静止，故C正确故选AC二
24、.填空题（本题共2小题，共计10分，每空2分）11完成核反应方程： ThPa+e，若Th衰变为Pa的半衰期是1.8min，则64g Th经过5.4min还有8g尚未衰变【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度【分析】根据质量数守恒和核电荷数守恒即可完成核反应方程；根据：m=计算剩余的放射性元素【解答】解：根据质量数守恒可知，粒子的质量数：m=234234=0，根据电荷数守恒可知粒子的电荷数：z=9091=1，所以粒子为电子e，核反应方程为： ThPa+e；半衰期是1.8min，则5.4min等于3个半衰期，经过3个半衰期后：故答案为： e，812用同一束单色光，在同一条件下，先后照射锌片和银片，都
25、能产生光电效应，这两个过程中，对下列四个量，一定相同的是A，可能相同的是C，一定不相同的是BDA光子的能量 B金属的逸出功C光电子的动能 D光电子的最大初动能【考点】光电效应【分析】同一束光的光子能量相同，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hvW0判断光电子最大初动能的大小【解答】解：同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hvW0知，最大初动能不同，但是光电子的动能可能相同故答案为：A，C，BD三.计算题（本题共4小题，共50分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；只写出最后答案不能得分；有数值计算的题
26、，答案中必须明确写出数值和单位）13如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短不计空气阻力求：弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】根据动量守恒定律列出等式，由系统机械能守恒求出最大弹性势能【解答】解：（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度设为v，由系统动量守恒得：mv0=（m+M）v 靶盒A的速度减为零时，弹簧的
27、弹性势能最大，由系统机械能守恒得： Ep=（m+M）v2解得：Ep=v02代入数值得 Ep=2.5J 答：弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为2.5J14如图所示，光滑水平面上依次放置两个质量均为m的小物块A和C以及光滑曲面劈B，B的质量为M=3m，B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生弹性碰撞，碰撞后小物块A又滑上劈B求物块A在B上能够达到的最大高度【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】A、C系统碰撞过程动量守恒，机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出A的速度；A、B系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题【
28、解答】解：C、A组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mvC+mvA，由能量守恒定律得： mv02=mvC2+mvA2，解得：vC=0，vA=v0，A、B系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mvA=（m+M）v，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得： mvA2=mgh+（m+M）v2，解得：h=；答：物块A在B上能够达到的最大高度为15如图所示，细绳OA的O端与质量m=1kg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在B处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m、重物G相连，若两条细绳间的夹角=90，OA与水平杆的夹
29、角=53圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力（已知sin53=0.8；cos53=0.6）求：（1）圆环与棒间的动摩擦因数；（2）重物G的质量M【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【分析】（1）圆环恰好没有滑动，将要开始滑动时，所受的静摩擦力刚好达到最大值根据共点力平衡条件对环进行研究，求出tan，得到（2）物体m处于平衡状态，根据共点力平衡条件求解细绳的张力；圆环将要滑动时，对重物进行受力分析，求解重物G的质量【解答】解：（1）因为圆环将要开始滑动，所受的静摩擦力刚好达到最大值，有f=N对环进行受力分析，则有：NFTcos=0NF
30、Tsin=0代入数据解得：=cot=0.75（2）对重物m：Mg=mgcos所以：M=mcos=1kg=0.6kg答：（1）圆环与棒间的动摩擦因数是0.75；（2）重物G的质量为0.6kg16如图甲所示，有一倾角为30的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板开始时质量为m=1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，今将水平力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，滑块滑上木板的过程不考虑能量损失此后滑块和木板在水平上运动的vt图象如图乙所示，g=10m/s2求（1）水平作用力F的大小；（2）滑块开始下滑时的高度；（3）木板的质量【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像【
31、分析】（1）对滑块受力分析，由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小； （2）根据图乙判断滑块滑到斜面底部的速度，由牛顿第二定律求出加速度，从而根据在斜面上的位移和三角关系求出下滑时的高度（3）根据图象和牛顿第二定律求出地面和木板间的摩擦力，以及滑块和木板间的摩擦力，进而根据牛顿第二定律求出木板的质量【解答】解：（1）滑块受到水平推力F、重力mg和支持力N处于平衡，如图所示，水平推力：F=mgtan=110=（2）由图乙知，滑块滑到木板上时速度为：v1=10m/s设下滑的加速度为a，由牛顿第二定律得：mgsin+Fcos=ma代入数据得：a=10m/s2则下滑时的高度：h=（3）设在整个过程中，地面对木板的摩擦力为f，滑块与木板间的摩擦力为f1由图乙知，滑块刚滑上木板时加速度为：对滑块：f1=ma1 此时木板的加速度：对木板：f1f=Ma2 当滑块和木板速度相等，均为：v=2m/s之后，连在一起做匀减速直线运动，加速度为：a3=对整体：f=（m+M）a3 联立带入数据解得：M=1.5kg答：（1）水平作用力F的大小位；（2）滑块开始下滑时的高度为2.5m；（3）木板的质量为1.5kg2016年10月7日