2021乌鲁木齐四中高二下学期期末考试物理试卷含答案

乌鲁木齐市第四中学2020-2021学年度下学期阶段性诊断测试

高二物理试题

一、选择题（1-8为单选题，每题只有一个正确的选项，9-12为多选题，每题至少有两个选项，选全得4分，选不全得2分，选错不得分，总计48分）。

1．在核反应方程中，X表示的是（      ）

A．质子       B．中子        C．电子        D．α粒子

2．电离能力最弱穿透能力最强的粒子是（     ）

A. 质子       B．α粒子      C．β粒子       D．γ粒子

3．某物体在水平桌面上，受到一个推力F的作用t秒钟，物体没有移动，则F对该物体的冲量为（　　）

A．0        B．Ft           C．Mgt         D．无法计算

4．人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了（　　）

A．减小冲量                            B．减小动量的变化量

C．增长与地面的冲击时间，从而减小冲力  D．增大人对地面的压强，起到安全作用

5．下列各种波是概率波的是（    ）

A．声波      B．无线电波       C．光波         D．水波

6．经过m次α衰变和n次β衰变，变成,则（      ）

A．，            B．，  

C．，           D．，

7．下列叙述中符合物理学史的是（    ）

A．贝克勒尔提出了光电效应方程

B．卢瑟福通过对天然放射的研究，发现了放射性元素

C．汤姆逊发现了电子，并首先提出了原子的核式结构模型

D．密立根用油滴实验测量出了电子的电荷量

8．氢原子从能量为的较高激发态跃迁到能量为的较低激发态，设真空中的光速为c，则以下判断正确的是（     ）

A．吸收光子的波长为          B．辐射光子的波长为

C．吸收光子的波长为          D．辐射光子的波长为

9．波粒二象性是微观粒子的基本特征，以下说法正确的说（     ）

A．黑体辐射的实验规律可以用光的波动性解释

B．动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波长比电子的德布罗意波长短

C．光子和电子都具有波粒二象性

D．强度较大的绿光照射金属时能产生光电子，改用强度较小的绿光照射时不能产生

10．三束单色光1，2和3的波长分别为，和（>>)。分别用这三束光照射同一种金属。已知用光束2照射时恰能产生光电子，下列说法正确的是（   ）

A．用光束1照射，不能产生光电子

B．用光束2照射，光照强度越强，单位时间内产生的光电子数目越多

C．用光束3照射，不能产生光电子

D．用光束2照射，光照强度越强，产生的光电子的最大初动能越大

11．质量为3kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由2m/s变成6m/s，那么在此过程中，动量变化的大小可能是（    ）

A．       B．             

C．       D．

12．如图为氢原子的能级图，现有大量的氢原子处于n=4  的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时（　　）

A．能辐射出6种不同频率的光子

B．能辐射出4种不同频率的光子

C．由n=4跃迁到n=1时辐射出的光子的频率最小

D．由n=4跃迁到n=2辐射出的光子可使逸出功为2.25eV的金属钾发生光电效应

二、填空题(共3小题，13，14题每空2分，15题每空1分，共16分)

13．某同学采用如图所示的装置，利用A．B两球的碰撞来验证动量守恒定律．图中MN是斜槽，NR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．

（1）需要的测量仪器或工具有（        ）.（多选）

A．秒表               B．天平           C．刻度尺           D．圆规

（2）必须要求的条件是（        ）.（多选）

A．斜槽轨道末端的切线必须水平     B．斜槽轨道必须是光滑的

C．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下           

D．A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则m1＞m2  r1＞r2         

（3）本实验验证动量守恒定律的表达式为（       ）．（单选）

A.             B.  

C.           D．

（4）某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比　    　．

14．如图所示，将α．β和γ三束射线射人磁场中，图中A束射线是γ射

线，B束射线是           射线，C束射线是          射线。（选填α．β或γ）

15．在下列描述核的过程中，属于α衰变的是          ，属于β衰变的是          ，属于裂变的是          ，属于聚变的是          。（填正确答案标号）

A.                B.         C.

D.     E.       

三、计算题(共4小题，16和17题各8分，18和19题各10分，共36分)

16．在光滑的水平面上，物体a的质量为2m，物体b的质量为m，如图物体a以初速度 水平向右运动，并与静止的物体b发生非弹性碰撞，a与b碰撞后粘在一起运动。

求：（1）ab共同运动的速度是多少？    

（2）由于碰撞系统增加的内能是多少？

17．放射性原子核U先后发生α衰变和β衰变后，变为原子核Pa．已知U质量为m1＝238.0290u，Pa质量为m2＝234.0239u，α粒子的质量为mα＝4.0026u，电子的质量为me＝0.0005u。（原子质量单位1u相当于931.5Mev的能量）则：

（1）写出放射性衰变方程。

（2）原子核U衰变为Pa的过程中释放能量为多少？

（3）若238U的半衰期是4.5×109年，假设一块矿石中含有2kg238U，经过90亿年后，还剩多少238U？

18．铝的逸出功是3.0eV,现在用波长为300nm的光照射铝的表面有光电子逸出，其中普朗克常量，电子的电荷量为。

求：（1）光电子的最大初动能是多少？

（2）铝的遏止电压是多少？

（3）铝的截止频率是多少？

19．如图所示，在光滑水平面上使滑块A以2m/s的速度向右运动，滑块B以4m/s的速度向左运动并与滑块A发生弹性正碰，已知滑块A、B的质量分别为1kg、2kg，滑块B的左侧连有轻弹簧，求：
（1）当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小；
（2）两滑块相距最近时滑块B的速度大小；
（3）两滑块相距最近时，弹簧的弹性势能的大小。

乌鲁木齐市第四中学2020-2021学年度下学期阶段性诊断测试

高二物理答案

一、选择题

二、  实验题

13.（1）  BC      （2）   AC         （3） C    （4）  4:1 

14.  β   ,     α       15.  B   ,    A  ,   D   ,   E  

16.（1）a与b发生碰撞，动量守恒：

带入数据可得：，故

（2）a与b发生碰撞，系统增加的内能：

17．【分析】（1）根据质量数和电荷数守恒可正确书写该衰变方程。

（2）衰变过程满足质能方程，根据这个方程列方程即可求解。

（3）根据总质量（m0）、衰变质量（m）、衰变时间（t），半衰期（T）之间关系式，代入数据可正确解答。

【解答】解：（1）根据质量数和电荷数守恒可得衰变方程为：U→++e。

（2）上述衰变过程的质量亏损为：△m＝mu﹣mPa﹣mα﹣me

放出的能量为：△E＝c2•△m

代入题给数据得：△E＝23 8.0290﹣234.0239﹣4.0026﹣0.0005u＝0.002×931＝1.86MeV。

（3）总质量（m0）、衰变质量（m）、衰变时间（t），半衰期（T）之间关系为：

将m0＝2kg，T0＝45亿年，t＝90亿年，代人解得：

故还剩余0.5kg238U。

答：（1）放射性衰变方程为U→++e。

（2）原子核U衰变为Pa的过程中释放能量为1.86MeV

（3）还剩238U0.5kg。

18.（1）频率：

金属的逸出功为：

根据爱因斯坦光电效应方程可得：

（2）遏止电压：

（3）由逸出功可得：

19【答案】解：以向右为正方向，A、B组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，当滑块A的速度减为0时，由动量守恒定律得：

代入数据解得：，方向向左；
两滑块相距最近时速度相等，设相等的速度为v。根据动量守恒得：
，
代入数据解得：，方向向左；
两个物体的速度相等时，弹簧压缩最短，弹性势能最大，根据系统的机械能得弹簧的最大弹性势能为：

代入数据解得：。
答：当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小为，方向向左；
两滑块相距最近时滑块B的速度大小为，方向向左；
两滑块相距最近时，弹簧的弹性势能的大小为12J。

【解析】对于A、B构成的系统，在A压缩弹簧过程中，系统的合外力为零，满足动量守恒，根据动量守恒定律求解即可。
当两个物体的速度相等时，弹簧压缩最短，弹性势能最大，根据系统的机械能列式求解