2021-2022学年陕西省西北农林科技大学附属中学高二下学期期末物理试题含解析

这是一份2021-2022学年陕西省西北农林科技大学附属中学高二下学期期末物理试题含解析，共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
  2021－2022学年度第二学期质量检测高二物理第Ⅰ卷（选择题  共50分）一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）1. 两个具有相等动量的物体A、B,质量分别为mA和mB,且mA＞mB,比较它们的动能,则(　).A. B的动能较大 B. A的动能较大C. 动能相等 D. 不能确定【答案】A【解析】【详解】由动量P=mv和动能解得因为动量相等，则质量大动能小，所以B的动能大．选A．2. 运动员向静止的球踢了一脚(如图)，踢球时的力F＝100 N，球在地面上滚动了t＝10 s停下来，则运动员对球的冲量为(　　)A. 1000 N•sB. 500 N•sC. 0 N•sD. 无法确定【答案】D【解析】【详解】由题，踢球时的力，但不知道该力作用的时间，所以不能求出力的冲量，故ABC错误，D正确．点睛：该题考查冲量的计算，但在解答的过程中要注意时间是球在地面上滚动的时间，不是的力的作用时间．3. 滑雪运动是人们酷爱的户外体育活动，现有质量为m的人站立于雪橇上，如图所示。人与雪橇的总质量为M，人与雪橇以速度v1在水平面上由北向南运动（雪橇所受阻力不计）。当人相对于雪橇以速度v2竖直跳起时，雪橇向南的速度大小为（　　）A. B. C. D. v1【答案】D【解析】【详解】雪橇所受阻力不计，人起跳后，人和雪橇组成的系统水平方向不受外力，系统水平动量守恒，起跳后人和雪橇的水平速度相同，设为v。取向南为正方向，由水平动量守恒得Mv1=Mv得 v=v1方向向南，故ABC错误，D正确。故选D。【点睛】运用动量守恒定律时要注意方向性，本题中人跳起，影响的是在竖直方向的动量，但系统水平总动量保持不变。4. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长（估计一吨左右），一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头后停下来，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离为，然后用卷尺测出船长，已知他自身的质量为，则渔船的质量（　　）
 A.  B.  C.  D. 【答案】D【解析】【详解】因水平方向动量守恒，可知人运动的位移为（L-d）由动量守恒定律可知解得船的质量为故选D。5. 现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是(　　)A. 弹性碰撞 B. 非弹性碰撞C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足，无法确定【答案】A【解析】【详解】由动量守恒3m·v－mv＝0＋mv′，所以v′＝2v碰前总动能：Ek＝×3m·v2＋mv2＝2mv2碰后总动能Ek′＝mv′2＝2mv2，Ek＝Ek′，所以A正确．6. 对于任何一种金属，能发生光电效应的条件是（　　）A. 入射光的强度大于某一极限强度B. 入射光的波长大于某一极限波长C. 入射光照射时间大于某一极限时间D. 入射光的频率不低于某一极限频率【答案】D【解析】【详解】金属产生光电效应必须满足的条件是入射光的频率大于该金属的极限频率，即入射光的波长小于某一极限波长；金属是否产生光电效应与入射光的强度以及光照射时间无关。故选D。7. 在做双缝干涉实验时，发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处，则b处最可能是（　　）A. 亮纹 B. 暗纹C. 既有可能是亮纹也有可能是暗纹 D. 以上各种情况均有可能【答案】A【解析】【详解】按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在b处，故b处最可能是亮纹故选A。8. 关于射线，下列说法不正确的是（    ）A. 它是处于激发态的原子核放射的 B. 它是原子内层电子受到激发时产生的C. 它是一种不带电的光子流 D. 它是波长极短的电磁波【答案】B【解析】【详解】射线是激发状态的原子核发出的波长极短的电磁波，是一种不带电的光子流。故选B。9. 卢瑟福发现质子后，猜想原子核中还有中子的存在，他的主要依据是（    ）A. 原子核外电子数与质子数相等B. 原子核的质量大约是质子质量的整数倍C. 原子核的核电荷数只是质量数的一半或少一些D. 质子和中子的质量几乎相等【答案】C【解析】【详解】当卢瑟福发现质子后，接着又发现原子核的核电荷数与原子核的质量数不相等，大约是原子核质量数的一半或者更少一些，因此猜想在原子核内还存在有质量且不带电的中性粒子，即中子。故选C。10. 下列核反应方程中，表示核聚变过程的是（   ）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【详解】轻核聚变是指把轻核结合成质量较大的核，并释放出核能的反应。选项A是+衰变，选项B是氢核聚变，选项C是衰变，选项D是重核裂变。故B正确，ACD错误。故选B。二、多项选择题（共5小题，每小题4分，共20分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）11. 一只青蛙，蹲在置于水平地面上的长木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在下列情况下，青蛙一定不能跳过长木板的是（    ）A. 木板上表面光滑而下表面粗糙B. 木板上表面粗糙而下表面光滑C. 木板上、下表面都粗糙D. 木板上、下表面都光滑【答案】AD【解析】【详解】若木板上表面光滑，无论下表面粗糙还是光滑，则青蛙和木板受到的力在水平方向上的分量为0，根据动量定理可知，青蛙和木板在水平方向上的动量变化量为零，即青蛙与长木板在水平方向都是没有运动的，所以青蛙一定不能跳过长木板。若木板上表面粗糙，无论下表面粗糙还是光滑，青蛙在水平方向都有力的作用，根据动量定理可知，青蛙在水平方向的速度变化量不为零，则青蛙能跳过长木板。故选AD。12. 如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，由图象可知(　　)A. 该金属的逸出功等于EB. 该金属的逸出功等于hν0C. 入射光的频率为ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED. 入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E【答案】AB【解析】【详解】A．根据光电效应方程：，可知图线的斜率表示普朗克常量h，当γ=0时，，由图象知纵轴截距-E，所以，即该金属的逸出功E，故A正确；B．图线与γ轴交点的横坐标是，该金属的逸出功，故B正确；C．入射光的频率时，等于极限频率，恰能发生光电效应，最大初动能为0，故C错误；D．根据光电效应方程可知，入射光频率变为原来的2倍，由于逸出功不变，最大初动能为E，故D错误。故选AB。13. 关于太阳光谱,下列说法正确是(   )A. 太阳光谱是吸收光谱B. 太阳光谱中的暗线,是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C. 根据太阳光谱中的暗线,可以分析太阳的物质组成D. 根据太阳光谱中的暗线,可以分析地球大气层中含有哪些元素【答案】AB【解析】【详解】试题分析：太阳光谱是吸收光谱．因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光．由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收．故选项A、B正确．考点：光谱 吸收光谱 连续光谱点评：太阳本身发出的光是连续的，只是再传到地球的过程中被自己的太阳大气层和地球表面的大气层吸收了一部分，才变成了吸收光谱，所以同学们要注意，不要弄混淆．14. 关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是（　　）A. 原子是一个质量分布均匀的球体B. 原子的质量几乎全部集中在原子核内C. 原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内D. 原子核半径的数量级是【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．原子的质量几乎全部集中在原子核内，所以A错误；B正确；C．原子的正电荷全部集中在一个很小的核内，负电荷绕原子核做圆周运动，所以C错误；D．原子核半径的数量级是，所以D正确；故选BD。15. 天然放射性元素 (钍)经过一系列衰变和衰变之后,变成 (铅)，下列论断正确的是(    )A 铅核比钍核少24个中子B. 铅核比钍核少8个质子C. 衰变过程中共有4次衰变和8次衰变D. 衰变过程中共有6次衰变和4次衰变【答案】BD【解析】【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少8个质子，少16个中子，故A错误，B正确；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：2x-y+82=90，4x+208=232，解得x=6，y=4，所以衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误．第Ⅱ卷（非选择题  共50分）三、实验题（共1小题，每空3分，共9分）16. 如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。（1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则______（填字母）。A．，        B．，C．，        D．，（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是______（填字母）。A．直尺    B．游标卡尺    C．天平    D．弹簧测力计    E．秒表（3）设入射小球质量为，被碰小球的质量为，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用、及图中字母表示）______成立，即表示碰撞中动量守恒。【答案】    ①. C    ②. AC##CA    ③. m1OP＝m1OM＋m2ON【解析】【详解】（1）[1]在小球碰撞过程中水平方向上动量守恒，故有在碰撞过程中若机械能守恒，则有解得若要碰后入射小球的速度，故即为了使两球发生正碰，要求两小球的半径相同，即故选C。（2）[2]P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球落点的平均位置，N为碰后被碰小球落点的平均位置，碰撞前入射小球的速度为碰撞后入射小球的速度为碰撞后被碰小球的速度为若成立，则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，解得故需要的测量工具有直尺和天平用来测量质量和长度。故选AC。（3）[3]根据上述分析可知，表达式为四、计算题（共4小题，17题8分，18题9分，19题、20题各12分，共41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）17. 有一群氢原子处于量子数n＝3激发态，当它们跃迁时（），求：（1）有可能放出几种能量的光子？（2）在哪两个能级间跃迁时，所辐射的光子的波长最长？波长是多少m？（结果保留两位有效数字）【答案】（1）3种；（2）n3→n2；6.6×10－7 m【解析】【详解】（1）由n＝3的激发态向低能级跃迁的路径为n3→n2→n1或n3→n1，能放出三种能量的光子，即3种频率的光子。（2）跃迁能级差最小，辐射的光子能量最小，频率最小，波长最长，由图可知n3→n2的跃迁能级差最小，辐射的光子能量最小，波长最长。由氢原子能级图 又知，则有λ＝＝m≈6.6×10－7 m18. 一静止的氡核Rn发生α衰变转变成钋核Po，已知放出的α粒子的质量为m，速度为v0．假设氡核发生衰变时，释放的能量全部转化为α粒子和钋核的动能．（1）试写出氡核衰变的核反应方程．（2）求出氡核发生衰变时的质量亏损．（已知光在真空中的速度为c）【答案】（1）Rn→Po+He.；（2）【解析】【详解】（1）衰变的核反应方程：Rn→Po+He.（2）由动量守恒定律：0=mv0－Mv 其中 由 .得19. 有人对鞭炮中炸药爆炸的威力产生了浓厚的兴趣，他设计如下实验，在一光滑水平面上放置两个可视为质点的紧挨着的A、B两个物体，它们的质量分别为m1＝1 kg，m2＝3 kg并在它们之间放少量炸药，水平面左方有一弹性的挡板，水平面右方接一光滑的竖直圆轨道．当初A、B两物静止，点燃炸药让其爆炸，物体A向左运动与挡板碰后原速返回，在水平面上追上物体B并与其碰撞后粘在一起，最后恰能到达圆弧最高点，已知圆弧的半径为R＝0.2 m，g＝10 m/s2.求炸药爆炸时对A、B两物体所做的功．【答案】10.7 J【解析】【分析】【详解】炸药爆炸后，设A的速度大小为，B的速度大小为．取向左为正方向，由动量守恒定律得A物与挡板碰后追上B物，碰后两物共同速度设为v，取向右为正方向，由动量守恒定律得两物上升皮圆弧的最高点时速度为0，两物体的动能转化为重力势能，由机械能守恒定律得炸药爆炸时对A、B两物体所做的功 联立解得 【点睛】本题要在分析清楚物体运动情况的基础上，采用程序法分步列式，关键要认真把握每个物理过程，找出每个过程遵守的物理规律．20. 如图所示，一质量为m2＝0.4kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上．质量为m1＝0.39kg的小物块（可视为质点）静止在车顶的左端．一质量为m0＝0.01kg的子弹以水平速度v0＝200m/s射中物块左端并留在物块中，子弹与物块的作用时间极短．最终物块相对地面以4m/s的速度滑离小车，物块与车顶面的动摩擦因数μ＝0.5，取重力加速度g＝10m/s2．求：（1）子弹射入物块过程中与物块共速时的速度大小；（2）小车的长度．【答案】（1） （2）0.8【解析】【详解】（1）子弹与物块相互作用过程动量守恒，设共速时的速度为 有  解得： （2）设物块滑离小车时的速度为 ，此时小车的速度为 ，三个物体组成的系统动量守恒： 设小车的长度为L,有能量守恒可得： 解得： 故本题答案是：（1） （2）0.8【点睛】在一般的板块模型里如果要求板的长度，用能量守恒来求会事半功倍．