【物理】辽宁省六校协作体2019-2020学年高二下学期期中考试试卷

【物理】辽宁省六校协作体2019-2020学年高二下学期期中考试试卷

辽宁省六校协作体 2019-2020 学年高二下学期期中考试 物理试题 第Ⅰ卷 （共 56 分） 一、单选题（本题共 9 小题，每题 4 分，共 36 分.错选漏选不得分） 1.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 x=5sin t（cm），则下列关于质点运动 的说法中正确的是（ ） A．质点做简谐运动的振幅为 10cm B．质点做简谐运动的周期为 4s C．在 t=4s 时质点的速度最大 D．在 t=4s 时质点的加速度最大 2.质量相同的甲、乙两小球，自同一高度以相同的速率抛出，甲做平抛运动，乙做竖直上抛 运动，则从抛出到落地的过程中（ ） A．两球动量的变化相同 B．两球所受重力的冲量相同 C．两球动量的变化率相同 D．甲球动量的变化大于乙球动量的变化 3.下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ） A. 卢瑟福通过对 α 粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的 B. （铀 衰变为 （镤 要经过 1 次 衰变和 2 次 衰变 C. 质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量 D. β 射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流 4.劲度系数为 20 N/cm 的弹簧振子，它的振动图像如下图所示，则( ) A.在图中 A 点对应的时刻，振子所受的弹力大小为 0.5N，方向指向 x 轴的负方向 B.在图中 A 点对应的时刻，振子的速度方向指向 x 轴的正方向 C.在 0～4 s 内振子做了 1.75 次全振动 D.在 0～4 s 内振子通过的路程为 3.5cm，位移为 0 5.用频率为 的单色光照射某金属表面时，产生的光电子的最大初动能为 ，已知普朗克 4 π 238 92 U ) 234 91 Pa ) α β 0v kmE 常量为 ，光速为 ，要使此金属发生光电效应，所用入射光的波长应不大于( ) A． B． C． D． 6.当前有部分人对手机有依赖性，连躺着的时候也看手机，导致出现手机砸伤眼睛的情况。 若手机质量为 150g，从离人眼约 20cm 的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受 到手机的冲击时间约 0.1s，取重力加速度 ，则手机对眼睛的冲击力约为( ) A． B．3 C． D． 7. 、 两船质量均为 ，都静止在平静的水面上，现 船中质量为 的人，以对地的水 平速度 从 船跳到 船，再从 船跳到 船， 经 次跳跃后（水的阻力不计）下列说 法错误的是( ) A． 、 两船（包括人）的动量大小之比总是 B． 、 两船（包括人）的速度大小之比总是 C．若 为奇数， 、 两船（包括人）的速度大小之比为 D．若 为偶数， 、 两船（包括人）的速度大小之比为 8.如图所示，质量为 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 的小球从槽高 处开始自由下滑，则( ) A．小球到达弧形槽底部时速度小于 B．小球到达弧形槽底部时速度等于 C．小球在下滑过程中，小球和槽组成的系统总动量守恒 D．小球自由下滑过程中机械能守恒 9.如图为氢原子能级图,金属钾的逸出功为 ，则下面说法正确的是( ) A．处于基态的氢原子能吸收 的光子后跃迁至 能级 h c 0 km hc hv E− 0 c v 0 km hc hv E+ 0 kmEc v hc − 210 /g m s= 4.5N N 1.5N 0.5N A B M A 2 M v A B B A … n A B 1:1 A B 1:1 n A B 3: 2 n A B 2:3 m m h 2gh 2gh 2.25eV 13.0eV 3n = B．大量处 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出 5 种不同频率的光 C．用大量处于 能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生 光电效应 D．用大量处于 能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子 的最大初动能为 二、多选题（共 5 小题，每题 4 分，共 20 分。选对但不全的得 2 分，选错或不选的得 0 分） 10.质量为 、内壁间距为 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为 的小物 块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为 ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。 现给小物块一水平向右的初速度 ，小物块与箱壁碰撞 次后恰又回到箱子正中间，并与箱 子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( ) A． B． C． D． 11.如图所示，质量分别为 和 的 、 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上， 靠紧竖直墙。用水平力 将 向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性 势能为 ．这时突然撤去 ，关于 、 和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是( ) A.撤去 后，系统动量守恒，机械能守恒 B.撤去 后， 离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒 C.撤去 后， 离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为 D.撤去 后， 离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为 12.钚的一种同位素 衰变时释放巨大能量，其衰变方程 → + +γ，则（ ） A. 核燃料总是利用比结合能小的核 B. 核反应中 的能量就是 的结合能 C. 核比 核更稳定，说明 的结合能大 D. 由于衰变时释放巨大能量，所以 比 的比结合能小 4n = 3n = 4n = 10.5eV M L m µ v N 21 2 mv 2 2( ) mM vm M+ 1 2 N mglµ N mgLµ m 2m A B A F B E F A B F F A F A 1 3 E F A E 13.两质量相同的小球 A、B 同向运动，已知 pA＝6 kg·m/s，p B＝4 kg·m/s，某时刻两小球发 生碰撞，碰后 A、B 球的动量 pA′、pB′可能为(　　) A．pA′＝5 kg·m/s，pB′＝5 kg·m/s B．pA′＝8 kg·m/s，pB′＝2 kg·m/s C．pA′＝2 kg·m/s，pB′＝8 kg·m/s D．pA′＝4 kg·m/s，pB′＝6 kg·m/s 14.在均匀介质中坐标原点 O 处有一波源做简谐运动，其表达式为 y＝5sin (πt)m，它在介质 中形成的简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到 x＝12m 处，波形图象如图所示， 则（ ） A．M 点在此后 1.5s 内通过的路程等于 15m B．M 点在此后第 3s 末的振动方向沿 y 轴正方向 C．波源开始振动时的运动方向沿 y 轴正方向 D．此后 M 点第一次到达 y＝-3m 处所需的时间是 0.5s 第Ⅱ卷（共 44 分） 三、实验题：（本题共 2 小题，其中 15 题 8 分，16 题 6 分，共 14 分） 15.如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按 下面步骤进行实验： ①用天平测出两个小球的质量分别为 和 ； ②安装实验装置，将斜槽 固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面 连接在斜 槽末端； ③先不放小球 ，让小球 从斜槽顶端 处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置 ； 1m 2m AB BC 2m 1m A P ④将小球 放在斜槽末端 处，仍让小球 从斜槽顶端 处由静止释放，两球发生碰撞， 分别标记小球 、 在斜面上的落点位置； ⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端 的距离，图中 、 、 点是实验过程中记 下的小球在斜面上的三个落点位置，从 、 、 到 点的距离分别为 、 、 。依 据上述实验步骤，请回答下面问题： （1）两小球的质量 、 应满足 　　 （填写“ ”“=”或“ ” （2）小球 与 发生碰撞后， 的落点是图中　　点， 的落点是图中　　点 （3）用题目中给出的符号来表示，只要满足关系式　　，就能说明两球碰撞前后动量是守 恒的 16.用单摆测定重力加速度的实验如图甲所示。 （1）组装单摆时，应在下列器材中选用　　（填选项前的字母）。 A.长度为 左右的细线 B.长度为 左右的细线 C.直径为 的塑料球 D.直径为 的铁球 （2）测出悬点 到小球球心的距离（摆长） 及单摆完成 次全振动所用的时间 。则重力 加速度 　　（用 ， ， 表示） （3）下表是某同学记录的 3 组实验数据，并做了部分计算处理。 组次 1 2 3 摆长 80.00 90.00 100.00 50 次全振动时间 90.0 95.5 100.5 2m B 1m A 1m 2m B M P N M P N B MS PS NS 1m 2m 1m 2m > < ) 1m 2m 1m 2m 1m 30cm 1.8cm 1.8cm O L n t g = L n t /L cm /t s 振动周期 1.80 1.91 2.01 重力加速度（g/m.s-2） 9.74 9.73 9.76 用多组实验数据做出 图象，也可以求出重力加速度 ，已知三位同学做出的 图 线的示意图如图乙中的 ， ， 所示，其中 和 平行， 和 都过原点，图线 对应的 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 ，下列分析正确的是（填选项前的字母）　　 A.出现图线 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 B.出现图线 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次 C.图线 对应的 值小于图线 对应的 值 四、计算题（本题共 30 分。其中 17 题 8 分，18 题 10 分，19 题 12 分） 17．（8 分）一列横波沿直线由 传播到 ．如图所示，分别是 、 两质点的振动图象。 已知 、 之间的距离△ ，该波长大于 。求这列波的波速。 18．（10 分）如图所示，在固定的光滑水平杆(杆足够长)上，套有一个质量为 m=0.5 kg 的光 滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为 M=1.98kg 的木块，现有一质量为 m0=20g 的子弹以 v0=100m/s 的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块 作用的时间，g=10m/s2)，求： ①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能； ②木块所能达到的最大高度． /T s 2T L− g 2T L− a b c a b b c b g b a L c c g b g A B A B A B 21x m= 8m 19.（12 分）如图所示，在光滑水平面上有 ， ， 三个大小相同的弹性小球静止地排成 一直线。已知 球质量是为 ， 球质量为 ， 球质量为 。现使 球沿三球球心连 线以速度 冲向 球。假设三球间的相互作用都是弹性碰撞。试求三球不再发生相互作用 时每个球的速度。 A B C A m B 3m C 2m A 0v B 【参考答案】 一、单选题（本题共 9 小题，每题 4 分，共 36 分.错选漏选不得分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C C C B A A B A D 二、多选题（共 5 小题，每题 4 分，共 20 分。选对但不全的得 2 分，选错或不选的得 0 分） 10 11 12 13 14 BD BC AD AD BC 三、实验题（本题共 14 分，每空 2 分。其中 15 题 8 分，16 题 6 分） 15. （1） （2） （3） 16.（1） (漏选得 1 分，错选 0 分) （2） （3） 四、计算题（本题共 30 分。其中 17 题 8 分，18 题 10 分，19 题 12 分） 17.（8 分） 解：由振动图象可知，质点的振动周期为 ， 时，质点 经平衡位置 向下运动，质点 处于波谷，设该波波长为 ，则有： x=nλ+3/4λ 、1、2、 -----2 分 所以，该波波长为： λ=84/4n+3 -----2 分 当 时， ，波速： -----2 分 当 时， ，波速： -----2 分 当 时， ，不再符合题意。 答：这列波的波速为 或 。 18.（10 分）解：①子弹射入木块过程，系统的动量守恒，取向右方向为正方向，根据动量 守恒定律得： 则有： -----1 分 得： -----1 分 机械能只在该过程有损失，损失的机械能为 △ -----2 分 > M N 1 1 2P M Nm S m S m S= + AD 2 2 2 4n L t π B 4T s= 0t = A B λ ( 0n = )… 0n = 1 28mλ = 1 1 7 /v m sT λ= = 1n = 2 12mλ = 2 2 3 /v m sT λ= = 2n = 3 84 811 m mλ = < 7 /m s 3 /m s 0 0 0( )m v m M v= + 0 0 0 0.02 100 / 1 /0.02 1.98 m vv m s m sm M ×= = =+ + 2 2 2 2 0 0 0 1 1 1 1( ) [ 0.02 100 (0.02 1.98) 1 ] 992 2 2 2E m v m M v J J= − + = × × − × + × = ②木块（含子弹）在向上摆动过程中，以木块（含子弹）和圆环木块（含子弹）和圆环组成 的系统为研究对象，根据系统水平方向的动量守恒得， 则有： -----2 分 解得： -----1 分 根据机械能守恒定律有： -----2 分 联立解得： h=0.01m -----1 分 答：①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能为 ； ②木块所能达到的最大高度为 。 19．（12 分）解：设小球 与 发生碰撞后速度分别为 、 ，因为是弹性碰撞， 由动量守恒和动能守恒得 -----2 分 -----2 分 代入数据解得 方向向左-----1 分 方向向右-----1 分 此后 球以速度 与 球发生碰撞，设碰撞后速度分别为 、 ， 因为是弹性碰撞，由动量守恒和动能守恒得 3m =3m +2m -----2 分 -----2 分 代入数据解得 方向向右-----1 分 方向向右-----1 分 此后三球不会在碰撞 故三球不再发生相互作用时速度分别为 、 、 0 0( ) ( )m M v m M m v′+ = + + 0 0 ( ) (0.02 1.98) 1 / 0.8 /0.02 1.98 0.5 m M vv m s m sm M m + + ×′ = = =+ + + + 2 2 0 0 0 1 1( ) ( ) ( )2 2m M v m M m v m M gh′+ = + + + + 99J 0.01m A B Av Bv 0 3A Bmv mv mv= + 2 2 2 0 1 1 1 32 2 2A Bmv mv mv= + × 0 0 3 1 3 2A m mv v vm m −= = −+ 0 0 2 1 3 2B mv v vm m = =+ B Bv C Bv ′ Cv Bv Bv ′ Cv 2 2 21 1 13 3 22 2 2B B Cmv mv mv× = × ′ + × 0 3 2 1 1 3 2 5 10B B B m mv v v vm m −′ = = =+ 0 2 3 6 3 3 2 5 5C B B mv v v vm m ×= = =+ 0 1 2 v− 0 1 10 v 0 3 5 v