1、甘肃省庆阳市镇原中学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，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，18小题只有一个选项正确，912小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）1. 某单色光照射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h，则该光波的频率为（ ）A. B. C. -D. +【答案】D【解析】【详解】试题分析：根据光电效应方程得，EKm=h-W0根据洛伦兹力提供向心力，有：evB，最大初动能
2、EKmmv2 该光波的频率：v+,D正确2. 下面关于冲量的说法中正确的是（）A. 物体受到很大的冲力时，其冲量一定很大B. 只要力的大小恒定，其相同时间内的冲量就恒定C. 不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同D. 当力与位移垂直时，该力冲量为零【答案】C【解析】【详解】A物体受到很大的力，由于力的作用时间未知，所以冲量不一定大，故A错误；B如果力的大小恒定，由于其方向不一定相同，则相同时间内力的冲量不一定相同，故B错误；C重力的冲量等于重力与作用时间的乘积，故不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量一定相同，故C正确；D冲量是力在一段时间内的积累，当力与位移垂直时，不能判断该力的
3、冲量是否等于零，故D错误。故选C。3. 关于光的本质下列说法正确的是（）A. 在光电效应现象中，光不具有波动性B. 在光的干涉、衍射现象中，光不具有粒子性C. 在任何情况下，光都既具有波动性、同时又具有粒子性D. 光的波动性和粒子性是相互矛盾的【答案】C【解析】【详解】A在光电效应现象中，光体现粒子性，同时也具有波动性，故A错误；B在光的干涉、衍射现象中，光体现波动性，同时也具有粒子性，故B错误；C由于光具有波粒二象性，则在任何情况下，光都既具有波动性、同时又具有粒子性，故C正确；D光的波粒二象性是指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，二者是统一的，故D错误。故选C。4. 下列四幅图涉及到不
4、同的物理知识，其中说法正确的是（）A. 甲图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B. 乙图中，在光颜色保持不变情况下，入射光越强，饱和光电流越大C. 丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由粒子组成D. 丁图中，链式反应属于轻核裂变【答案】B【解析】【详解】A卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出原子的核式结构，A错误；B在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，光子数目越多，逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，B正确；C带电粒子在磁场中受到洛伦兹力偏转，所以射线甲由粒子（正电）组成，射线乙为电磁波，射线丙由电子（负电）组成，C错误；D链式反应属于重核裂变，D错误。故选B。
5、5. 在列车编组站里，一辆质量 的货车甲在平直的公路上以速度运动，碰上一辆 的静止货车乙，它们碰撞后结合在以的速度一起继续运动。甲货车碰前的速度 的大小是（）A. 3.2m/sB. 2.8m/sC. 2.4m/sD. 3.6m/s【答案】B【解析】【详解】碰撞过程动量守恒，以甲车开始的速度方向为正方向，则解得v1=2.8m/s故选B。6. 从同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地面上易碎，掉在软泥地面上不易碎，这是因为（）A. 掉在水泥地面上，玻璃杯的动量大B. 掉在水泥地面上，玻璃杯的动量变化大C. 掉在水泥地面上，玻璃杯受到的冲量大D. 掉在水泥地面上，玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地面上一样大
6、，但与水泥地面作用时间短，因而受到的水泥地的作用力大【答案】D【解析】【详解】杯子从同一高度滑下，故到达地面时的速度一定相等，故着地时动量相等；与地面接触后速度减小为零，故动量的变化相同，由动量定理可知I=p可知，冲量也相等；但由于在水泥地上，接触时间较短，故动量的变化率较大，作用力较大；而在软泥上时，由于软泥的缓冲使时间变长，动量的变化率较小，作用力较小，故选D。7. 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则（）A. 在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B. 在下滑过程中小球和槽之间的相
7、互作用力始终不做功C. 小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能不守恒，小球能回到槽高h处D. 被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动【答案】D【解析】【详解】A小球在槽上运动时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触后，小球受外力，故小球和槽组成的系统动量不守恒，故A错误；B下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力的方向和位移的方向不垂直，故两力均做功，故B错误；CD小球在光滑弧形槽槽上下滑过程中，小球与槽组成的系统水平方向动量守恒，球与槽的质量相等，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球和槽都做
8、速率不变的直线运动，小球不能滑到槽上，不能回到槽高处，故C错误，D正确；故选D。8. “朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆重水堆核电站在发电同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（），这种钚239可由铀239（）经过n次衰变而产生，则n为 ( )A. 2B. 239C. 145D. 92【答案】A【解析】由衰变方程可知：发生一次衰变质子数就增加一个，所以这种钚239可由铀239衰变两次得到，即n=2，故A正确9. 质量为m、速度为v的A球与质量为3m的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值。碰撞后B球的速度大小
9、不可能是（）A. 0.6vB. 0.2vC. 0.4vD. v【答案】ABD【解析】【详解】设碰撞后A球速度是，B球的速度是，假如碰撞无能量损失，发生完全弹性碰撞，那么根据能量守恒定律有根据动量守恒有解得若两物体发生完全非弹性碰撞，则解得由此得由上可知，碰撞后B球的速度大小不可能是ABD，符合题意；可能的是C，不符合题意。故选ABD。10. 氢原子的能级示意图如图所示，现有大量处在n=4激发态的氢原子。下列说法正确的是（）A. 这些氢原子能辐射4种频率的光子B. 辐射的最大波长的光子能量是10.2eVC. 辐射的最小波长的光子能量是12.75eVD. 这些氢原子能吸收2eV的光子而电离【答案】
10、CD【解析】【详解】A这些氢原子能辐射种频率不同的光子，A错误；B辐射的最大波长的光子对应着能级差最小的跃迁，即从43的跃迁，其能量是(-0.85eV)-(-1.51eV)=0.66eV，B错误；C辐射的最小波长的光子对应着能级差最大的跃迁，即从41的跃迁，其能量是(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV，C正确；D因为2eV0.85eV，则这些氢原子能吸收2eV的光子而电离，D正确。故选CD。11. 在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移l后，动量变为p、动能变为Ek。以下说法正确的是（）A. 在F作用下，这个物体若经过时间3t，其动能将等于3E
11、kB. F作用下，这个物体若经过位移3l，其动能将等于3EkC. 在F作用下，这个物体若经过时间3t，其动量将等于3pD. 在F作用下，这个物体若经过位移3l，其动量将等于3p【答案】BC【解析】【详解】在光滑水平面上，合力等于F的大小，根据动能定理知位移变为原来的3倍，动能变为原来的3倍，根据知动量变为原来的倍；根据动量定理知时间变为原来的3倍，则动量变为原来的3倍；根据可得动能变为原来的9倍，故选BC。12. 如图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=4kg的小物体B以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，取
12、g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A. 木板A获得的动能为2JB. 系统损失的机械能为2JC. 木板A的最小长度为2mD. A、B间的动摩擦因数为0.1【答案】AD【解析】【详解】A由图示图象可知，木板获得的速度为v=1m/s，A、B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得木板获得的动能为故A正确；B系统损失的机械能代入数据解得故B错误；C由图得到01s内B的位移为A的位移为木板A的最小长度为故C错误；D由图示图象可知，B的加速度负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得代入解得故D正确。故选AD。二、填空题（本大题共3小题，6+6+6=18分）13. 某同学用如图
13、所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下：A将操作台调为水平，并在两侧挂上重垂线；B用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；C用细线将滑块A、B连接，滑块A、B 紧靠在操作台边缘，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态；D剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块落地点M、N；E用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；F用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。上述步骤中，多余的步骤是_；如果系统动量守恒，须满足的关系是_。【答案】 (1). F (2). 【解析】【分析】剪断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位
14、，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度。验证系统动量守恒，就只需要验证质量和水平位移满足一定的关系就可以。【详解】12在该实验中，需要验证的方程由于两物体作平抛运动的高度相同，可知两球作平抛运动的时间相同，又因为代入，故只需要验证在上述步骤中，不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度h，故多余的步骤是F。【点睛】本题运用等效思维方法，因为两物体平抛时间相等，可以用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证的方程。14. 如图所示是使用光电管的原理图，当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过（1）当变阻器的滑动端P向_滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会增大（2）
15、当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_（已知电子电荷量为e）（3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_（填“增加”、“减小”或“不变”）【答案】 (1). 左 (2). eU (3). 不变【解析】当变阻器的滑动端P向左移动，反向电压减小，光电子到达右端的速度变大，则通过电流表的电流变大；当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得，则光电子的最大初动能为eU；光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光照强度增大，光子数目增多，光电流增大15. 阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是_。若在
16、如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向外的磁场，阴极射线将_ （填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”）偏转。【答案】 (1). 电子 (2). 向上【解析】【详解】12由阴极射线管射出的为高速电子流；电子在阳极的作用下高速向阳极运动；因磁场向外，则由左手定则可得带电粒子向上运动。三、解答题（本题共3小题，满分34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）16. 原子核的结合能与核子数之比称作比结合能。已知中子（） 的质量是 ，质子（）的质量是 ，氘核（）的质量是，求：(1)质子和中子结合成氘核过程中释放的
17、能量。(2)氘核的比结合能。【答案】(1)2.19MeV；(2)1.10MeV【解析】【详解】(1)氘核是由1个质子、1个中子构成，其核子与原子核的质量差为m=mH+mn-mD=(1.6726+1.6749-3.3436)10-27kg=0.003910-27kg氘核的结合能为E=mc2代入数据解得(2)氘核的比结合能为17. 如右图所示，长L0.2 m的细线上端固定在O点，下端连接一个质量为m0.5kg的小球，悬点O距地面的高度H0.35m，开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，再经过t0.1 s落到地面如果不考虑细线的形变，g10 m
18、/s2，试求：(1)细线拉断前后小球的速度大小和方向；(2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为，试确定细线的平均张力大小【答案】(1)线断前小球速度大小为，方向竖直向下；细线断后球速，方向竖直向下；(2)10 N【解析】【详解】(1)细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：mgl得v12 m/s方向竖直向下 设细线断后球速为v2，方向竖直向下，由H-lv2tgt2可得v21 m/s方向竖直向下；（2）设细线的平均张力为F，方向竖直向上取竖直向上为正方向，由动量定理可得：(Fmg)tmv2(mv1) 解得Fmg10 N18. 两块质量都是m的木块A和B在光滑水平面上均以速度v0/2向左匀速运动，中间
19、用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，如图所示现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为m/4，速度为v0，子弹射入木块A并留在其中求：(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A、B的速度vA和vB的大小(2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能【答案】vBv0/2 ， vAv0/5 ，mv02【解析】【详解】试题分析：(1)在子弹打入木块A的瞬间，由于相互作用时间极短，弹簧来不及发生形变，A、B都不受弹力的作用，故vBv0/2 ； 由于此时A不受弹力，木块A和子弹构成的系统在这极短过程中不受外力作用，系统动量守恒：mv0/2 mv0/4 (m/4m) vA， 解得vAv0/5 （2）由于木块A、木块B运动方向相同且vAvB，故弹簧开始被压缩，分别给A、B木块施以弹力，使得木块A加速、B变减速运动，弹簧不断被压缩，弹性势能增大，直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大，在弹簧压缩过程木块A(包括子弹)、B与弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒设弹簧压缩量最大时共同速度为v，弹簧的最大弹性势能为Epm，有mvA+ mvB (5m/4m)vmvA2 +mvB2 (5m/4m)v2 Epm 联立解得： vv0， Epmmv02