2020-2021学年安徽省六安市高二下学期年级春学期段考2（理科）_（物理）试卷新人教版

这是一份2020-2021学年安徽省六安市高二下学期年级春学期段考2（理科）_（物理）试卷新人教版，共7页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 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.当力与位移垂直时，该力的冲量为零
C.不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同
D.只要力的大小恒定，其相同时间内的冲量就恒定

2. 在光滑的水平面上有a、b两球，其质量分别为ma、mb， 两球在某时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度图像如图所示．下列关系正确的是（ ）

A.ma>mbB.ma=mbC.ma
3. 下列叙述中不正确的是（ ）
A.麦克斯韦提出了光的电磁说
B.玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
C.在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
D.宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性

4. 物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）

A.甲图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
B.乙图中，在光颜色保持不变的情况下，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α粒子组成
D.丁图中，链式反应属于轻核裂变

5. 氢原子发光时，能级间存在不同的跃迁方式，如图中①②③三种跃迁方式对应的光谱线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列A、B、C、D光谱图中，与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的（图中下方的数值和短线是波长的标尺）（ ）

A.B.
C.D.

6. 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，带电荷量为e，普朗克常量为ℎ，则该单色光的频率为（ ）
A.WℎB.r2e2B22mℎ
C.Wℎ−r2e2B22mℎD.Wℎ+r2e2B22mℎ

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互作用力始终不做功
C.被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，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

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的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239(​94239Pu)，这种钚239可由铀239(​92239U)经过n次β衰变而产生，则n为（ ）
A.2B.239C.145D.92

9. 如图所示，带电平行板间匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向水平向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间恰好沿水平方向做直线运动．现使球从轨道上较低的b点开始滑下，经P点进入板间，在之后运动的一小段时间内（ ）

A.小球的重力势能可能会减小B.小球的机械能可能不变
C.小球的电势能一定会减少D.小球动能可能减小
二、多选题

在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，则碰后B球的速度大小可能是（ ）

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2J
C.木板A的最小长度为2mD.A、B间的动摩擦因数为0.1

将一长木板静止放在光滑的水平面上，如图甲所示，一个小铅块（可视为质点）以水平初速度v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止．现将木板分成A和B两段，使B的长度和质量均为A的2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度v0由木块A的左端开始向右滑动，如图乙所示．若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列有关说法正确的是（ ）

A.小铅块将从木板B的右端飞离木板
B.小铅块滑到木板B的右端前就与木板B保持相对静止
C.甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等
D.图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量
三、实验探究题

某同学用如图所示的装置“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滑块的落地点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．
①上述步骤中，多余的步骤是________；
②如果系统动量守恒，须满足的关系是________．

四、解答题

如图所示，一质量为m、电荷量为q带正电荷的小球静止在倾角30∘、足够长的绝缘光滑斜面顶端时，对斜面压力恰为零．若迅速把电场方向改为竖直向下，则小球能在斜面上滑行多远？


如图所示，长l＝0.2m的细线上端固定在O点，下端连接一个质量为m＝0.5kg的小球，悬点O距地面的高度H＝0.35m，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t＝0.1s落到地面，如果不考虑细线的形变，g＝10m/s2，试求：

（1）细线拉断前后的速度大小和方向；

（2）假设细线由拉直到断裂所经历的时间为Δt＝0.1s，试确定细线的平均张力大小．

如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离l时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l＝5.0m，s＝0.9m，A、B质量相等且m＝0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数µ＝0.45，桌面高ℎ＝0.45m．不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2．求：

（1）A、B一起平抛的初速度v；

（2）小物块A的初速度v0．

两块质量都是m的木块A和B在光滑水平面上均以速度v02向左匀速运动，中间用一根劲度系数为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m4，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．
参考答案与试题解析
2020-2021学年安徽省六安市高二年级春学期段考2（理科） (物理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
C
【考点】
冲量
【解析】
根据冲量的定义式I=Ft分析答题，冲量是矢量，既有大小，又有方向．
【解答】
解：A．力的冲量I=Ft，物体受到很大的冲力时，其冲量不一定很大，故A错误；
B．力的冲量I=Ft，冲量的大小跟力与位移是否垂直无关，故B错误；
C．由I=mgt可知，不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同，故C正确；
D．冲量是矢量，力的大小恒定，在相同时间内的冲量大小相等但方向并不一定相同，冲量不一定相同，故D错误．
故选：C．
2.
【答案】
C
【考点】
动量守恒定律的综合应用
系统机械能守恒定律的应用
v-t图像（匀变速直线运动）
【解析】
该碰撞过程中动量和能量守恒，根据动量和能量守恒列出方程结合图象即可判断两球质量关系．
【解答】
解：由图可知b球碰前静止，设a球碰后速度为v1，b球速度为v2，
物体碰撞过程中动量守恒，机械能守恒，
所以有：mav0=ma(−v1)+mbv2①
12mav02=12mav12+12mbv22②
联立①②得：v1=ma−mbma+mbv0，v2=2mama+bbv0，
由图可知，a球碰后速度反向，故ma故选C．
3.
【答案】
B
【考点】
电磁场
玻尔理论
波的干涉条件
物质波
【解析】
麦克斯韦提出了光的电磁说；玻尔建立了量子理论，解释了氢原子发光现象；干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方；根据λ=ℎp，可知物质波波长非常小，从而各项判定求解．
【解答】
解：A．麦克斯韦提出电磁场理论，揭示了光的电磁说，故A正确；
B．普朗克建立了量子理论，玻尔成功解释了氢原子发光现象，并不是各种原子，故B错误；
C．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，而暗条纹是光子到达几率小的地方，故C正确；
D．根据λ=ℎp，可知宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性，故D正确．
本题选择错误的，故选：B．
4.
【答案】
B
【考点】
重核的裂变
α粒子散射实验
光电效应现象及其解释
X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．甲图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型，故A错误；
B．乙图中，在光的颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，故B正确；
C．丙图中，根据左手定则可得，射线甲带正电，由α粒子组成，射线乙不带电，为电磁波，射线丙带负电，由电子组成，故C错误；
D．链式反应属于重核的裂变，故D错误．
故选B．
5.
【答案】
A
【考点】
氢原子的能级公式和跃迁
玻尔理论
【解析】
根据能级差算出三种光子的能量，然后根据能量与波长关系，求出三种光的波长关系即可正确解答．
【解答】
解：根据玻尔理论和能级变化关系可知①②③种情况下向外放出的光子能量关系：
EⅠ根据E=ℎν和c=λν可知λⅠ>λⅡ>λⅢ，故BCD错误，A正确．
故选A．
6.
【答案】
D
【考点】
光电效应现象及其解释
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：根据光电效应方程得Ekm=ℎν−W，
根据洛伦兹力提供向心力，有evB=mv2r，
最大初动能Ekm=12mv2，
该单色光的频率ν=Wℎ+r2e2B22mℎ，D正确．
故选D．
7.
【答案】
D
【考点】
动量守恒定律的理解
做功的判断及功的正负
【解析】
由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点．
【解答】
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，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故B错误；
C．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，小球沿槽下滑，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，小球不能滑到槽上，不能达到高度ℎ，故C错误；
D．因两物体之后不受外力，故小球脱离弧形槽后，槽向后做匀速运动，而小球反弹后也会做匀速运动，故D正确．
故选：D．
8.
【答案】
A
【考点】
原子核衰变
【解析】
β衰变是原子核内的中子转化为质子，并产生一个电子的过程，即发生β衰变时衰变前后质量数不变，电荷数增加。写出衰变方程即可。
【解答】
解：由题意分析知衰变方程为：​94239Pu→​92239U+n​−10e
所以：94+n×(−1)＝92
故：n＝2．
故选A．
9.
【答案】
A,C
【考点】
带电粒子在叠加场中无约束条件下的运动
机械能守恒的判断
【解析】
根据小球的运动状态可分析小球的受力情况从而得出小球的电性；再分析小球在混合场中各力做功情况，由功能关系即可分析各能量的变化．
【解答】
解：如果小球带负电，则小球在金属板间受到向下的重力，向上的电场力，向下的洛伦兹力，则小球可能受力平衡，沿水平方向做匀速直线运动，若小球带正电，则小球受向下的重力、向下的电场力，向上的洛仑兹力，也可能平衡，故小球带正负电均可以；
若小球带负电，当小球从稍低的b点由静止释放时，小球进入金属板间的速度将减小，则F洛减小，F洛+mg若小球带正电，由于小球的洛仑兹力减小，则小球向下运动，重力及电场力均做正功，故动能增大，电势能减小，但机械能与电势能的总量不变；
综上所述，电势能一定减小，动能一定增大，重力势能可能减小，机械能一定变化，故BD错误，AC正确．
故选：AC．
二、多选题
【答案】
A,B
【考点】
动量守恒定律的综合应用
系统机械能守恒定律的应用
“一动一静”弹性正碰模型
【解析】
由动量守恒定律求出碰撞后B球的速度范围，然后分析答题．
【解答】
解：以两球组成的系统为研究对象，以A的初速度方向为正方向，
若发生的是完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得mv=3mv合，解得v合=13v，
若发生的是弹性碰撞，由动量守恒定律得mv=mvA+2mvB，
由机械能守恒定律得12mv2=12mvA2+12×2mvB2，
解得vB=23v，
所以碰撞后B球的速度范围为13v≤vB≤23v，故AB正确，CD错误．
故选AB．
【答案】
A,D
【考点】
动能定理与图象问题的结合
板块模型问题
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．由图示图像可知，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：mv0＝(M+m)v，
解得：M＝4kg，木板A的质量为 M＝4kg，木板获得的动能为：Ek=12Mv2=12×4×12J＝2J，故A正确；
B．系统损失的机械能ΔE=12mv02−12mv2−12Mv2，代入数据解得：ΔE＝4J，故B错误；
C．速度时间图像与坐标轴围城的面积表示位移，故由图得到：0∼1s内B的位移为xB=12×(2+1)×1m＝1.5m，A的位移为xA=12×1×1m＝0.5m，木板A的最小长度为L＝xB−xA＝1m，故C错误；
D．由图像可知，B的加速度：a=ΔvΔt=1−21m/s2=−1m/s2，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得：μmBg＝mBa，代入解得，μ＝0.1，故D正确．
故选AD．
【答案】
B,D
【考点】
摩擦力做功与能量转化
板块模型问题
【解析】
比较两次运动的区别，木块一直做匀减速直线运动，木板一直做匀加速直线运动，第一次在小铅块运动过程中，整个木板一直加速，第二次小铅块先使整个木板加速，运动到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的对应过程，通过比较小铅块的位移确定是否飞离木板．
根据摩擦力乘以相对位移等于热量比较小铅块在木板B上和木板A上产生的热量．
【解答】
解：AB．在第一次在小铅块运动过程中，小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速，第二次小铅块先使整个木板加速，运动到B部分上后A部分停止加速，只有B部分加速，加速度大于第一次的对应过程，故第二次小铅块与B木板将更早达到速度相等，所以小铅块还没有运动到B的右端，两者速度相同，故A错误，B正确；
CD．根据摩擦力乘以相对位移等于产生的热量，第一次的相对路程大小大于第二次的相对路程大小，则图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量，故C错误，D正确．
故选BD．
三、实验探究题
【答案】
①F,②mAx1=mBx2
【考点】
利用平抛运动规律验证动量守恒定律
【解析】
烧断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．
【解答】
解：取小球A的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为mA、mB，v1、v2，
平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t，
如果系统动量守恒，则：0=mAv1−mBv2，
速度：v1=x1t，v2=x2t，
代入得到mAx1=mBx2，
故不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度ℎ，所以多余的步骤是F．
四、解答题
【答案】
小球能在斜面上滑行的距离为3m2g2B2q2．
【考点】
带电粒子在叠加场中无约束条件下的运动
【解析】
当电场竖直向上时，小球对斜面无压力，可知电场力和重力大小相等；当电场竖直向下时，小球受到向下的力为2mg；当小球恰好离开斜面时，在垂直于斜面的方向上合力为零，由此可求出此时的速度；在此过程中，电势能和重力势能转化为动能，由动能定理即可求出小球下滑的距离。
【解答】
解：当小球静止在斜面顶端时，小球受重力mg、电场力Eq，且mg=Eq，可得E=mgq，
当电场反向时，小球由于受到重力和电场力作用而沿斜面下滑，产生速度，同时受到洛伦兹力的作用， F=qvB，方向垂直斜面向上，
速度v是在不断增大的，直到mg和Eq的合力在垂直斜面方向上的分力等于洛伦兹力，小球就要离开斜面了，
此时(qE+mg)csθ=qvB，v=3mgqB，
又因为小球在下滑过程中只有重力和电场力做功，
所以由动能定理可得：(mg+Eq)ℎ=12mv2，所以ℎ=3m2g4q2B2，
所以小球在斜面上下滑的距离为x=ℎsinθ=3m2g2B2q2．
【答案】
（1）细线拉断前的速度为2m/s，方向竖直向下；细线拉断后的速度大小为1m/s，方向竖直向下．
（2）细线的平均张力大小为10N．
【考点】
单物体的机械能守恒问题
自由落体运动的计算
动量定理的基本应用
【解析】
（1）小球下落过程机械能守恒，由机械能守恒定律可以求出小球到达最低点时的速度，然后由匀变速运动的位移公式求出细线断裂时球的读数．
（2）由动量定理可以求出细线的平均张力．
【解答】
解：（1）细线拉断前，小球下落过程机械能守恒，
由机械能守恒定律得：mgl=12mv12，
解得：v1=2gl=2m/s，方向竖直向下；
设细线断后球速为v2，方向竖直向下，
由匀变速运动的位移公式可得：
H−l=v2t+12gt2，
解得：v2＝1m/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：(F−mg)Δt＝−mv2−(−mv1)，
解得：F=mv1−mv2Δt+mg=10N．
【答案】
（1）A、B一起平抛的初速度v为3.0m/s；
（2）小物块A的初速度v0为9m/s．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
动能定理的应用
动量守恒定律的综合应用
【解析】
（1）两木块离开桌面后做平抛运动，运用运动的分解法，由匀速运动的规律与匀变速运动的规律结合，可以求出A、B一起平抛的初速度v．
（2）根据动能定理研究A在桌面上滑行的过程，再由动量守恒定律研究A、B碰撞过程，然后联立求解物块的初速度v0．
【解答】
解：（1）两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t，根据平抛运动规律有：
竖直方向有：ℎ=12gt2，
水平方向有：s=vt，
联立解得：v=sg2ℎ=3.0m/s．
（2）A、B碰撞过程，取向右方向为正方向，以AB整体为研究对象，
由动量守恒定律得：mv′=2mv，
则得：v′=2v=6m/s，
A在桌面上滑行过程，由动能定理得：
−μmgl=12mv​′2−12mv02，
联立得：v0=9m/s．
【答案】
（1）在子弹击中木块后的瞬间木块A、B的速度的大小分别为15v0、12v0；
（2）在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能为140mv02．
【考点】
动量守恒定律的综合应用
系统机械能守恒定律的应用
【解析】
（1）在子弹击中A瞬间，弹簧没有发生发生形变，B的速度没有发生变化．对子弹和A组成的系统，由动量守恒列方程求解．
（2）当子弹、A和B三者共速时，弹性势能最大．对三者组成的系统用动量守恒和机械能守恒列两个方程，解方程组即可．
【解答】
解：（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vB=12v0；
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，
以子弹与A组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：14mv0−m⋅v02=(14m+m)vA，
解得：vA=−15v0，负号表示方向向左．
（2）由于木块A、木块B运动方向相同且vA分别给A、B木块施以弹力，使得木块A加速、B减速，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，
以A、B与弹簧组成的系统为研究对象，以向左为正方向，
由动量守恒定律得：54mvA+mvB=(54m+m)v，
12⋅54mvA2+12mvB2=12(54m+m)v2+Epm，
解得：v=13v0，Epm=140mv02．