河北省沧州盐山中学2020学年高二物理3月月考试题

河北省沧州盐山中学2020学年高二物理3月月考试题

河北省沧州盐山中学2020学年高二物理3月月考试题 ‎ 一、选择题（每题4分，共64分）‎ ‎1、质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间 t,身体仲直并刚好离开地面， 离开地面时速度为。在时间t内： （ ）‎ A．地面对他的平均作用力为 B．地面对他的平均作用力为 C．地面对他的平均作用力为 D．地面对他的平均作用力为 ‎2、如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上。有一质量也为m速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后又下降而离开小车，离车后球的运动情况是 A．做平抛运动，速度方向与车运动方向相同 B．做平抛运动，速度方向与车运动方向相反 C．做自由落体运动 D．小球跟车有相同的速度 ‎（多选）3、如图，质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=5.0s后，测得两球相距s=4.5m，则下列说法正确的是： （ ）‎ A、刚分离时，a球的速度大小为0.7m/s B、刚分离时，b球的速度大小为0.2m/s C、刚分离时，a、b两球的速度方向相同 D、两球分开过程中释放的弹性势能为0.27J ‎（多选）4、甲、乙两球在光滑的水平面上，沿同一直线同一方向运动，它们的动量分别为p甲=10kg·m/s，p乙 ‎=14kg·m/s，已知甲的速度大于乙的速度，当甲追上乙发生碰撞后，乙球的动量变为20kg·m/s，则甲、乙两球的质量m甲：m乙的关系可能是： （ ）‎ A．3：10 B．1：10 C．1：4 D．1：6‎ ‎（多选）5．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子 A．一定落在中央亮纹处 B．一定落在亮纹处 C．可能落在暗纹处 D．落在中央亮纹处的可能性最大 ‎（多选）6、一个质子以的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是： （ ）‎ A、核反应方程为： B、核反应方程为：‎ C、硅原子核速度的数量级为，方向跟质子的初速度方向一致[‎ D、硅原子核速度的数量级为，方向跟质子的初速度方向一致 ‎7、U的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成Bi，然后可以经一次衰变变成X（X代表某种元素），也可以经一次衰变变成Ti，最后都衰变变成Pb，衰变路径如右图所示，下列说法中正确的是： （ ）‎ A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变 B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变 C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变 D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变 ‎(多选)8、如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝3能级，下列说法中正确的是(　　)‎ A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波 B.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV C.从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光波长最长 D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁 ‎（多选）9．用如图所示的装置演示光电效应，当用某种频率的光照射光电管时，闭合开关S，此时电流表A的读数为I，若改用更高频率的光照射光电管 A．断开开关S，则一定有电流流过电流表A B．将滑动变阻器的触头c向b端移动，光电子到达阳极时的速度必将变小 C．只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头c向a端移动，光电管中可能没有光电子产生 D．只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头c向a端移动，电流表A读数可能为0‎ ‎（多选）10．N为钨板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为4.5 eV。现分别用不同能量的光子照射钨板（各光子的能量已在图上标出），那么没有光电子到达金属网的是 ‎（多选）11．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示，则可判断出 A．甲光的光照强度大于乙光 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光照射时，光电管的截止频率等于丙光照射时，光电管的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 ‎12．处于基态的氢原子吸收一个光子后，则下列说法错误的是 A．电子绕核旋转半径增大 B．电子的动能增大 C．氢原子的电势能增大 D．氢原子的总能量增加 ‎（多选）13．如图，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B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E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是 A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒 B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒 C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为 D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E ‎14．如图所示，三角形木块A质量为M，置于光滑水平面上，底边长a，在其顶部有一三角形小木块B质量为m，其底边长b，若B从顶端由静止滑至底部，则木块后退的距离为 A. B. C. D. ‎ ‎15、A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移–时间图象（x–t）图如图中ADC和BDC所示。由图可知，物体A、B的质量之比为 A．1:1‎ B．1:2‎ C．1:3‎ D．3:1‎ ‎16、如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，下列判断正确的是 A．a为α射线、b为β射线 B．a为β射线、b为γ射线 C．若增大放射源的温度，则其半衰期减小 D．若增大放射源的温度，则其半衰期增大 二、填空题（每空2分，共12分）‎ ‎17．如图为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图 ‎（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则（______）‎ A．m1> m2 r1> r2 B．m1> m2 r1< r2‎ C．m1> m2 r1＝r2 D．m1< m2 r1＝r2‎ ‎（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的投影位置为O，经多次释放小球，在记录纸上找到两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为、、。已知入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，只要验证等式_______________成立，即表示碰撞中动量守恒。‎ ‎（3）满足(2)的情况下，若满足等式___________________成立，即可认为碰撞为弹性碰撞。(仅用线段、、表示)‎ ‎18．用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率甲 乙（填“<”，“>”或“=”）， （选填“甲”或“乙”）光的强度大。已知普朗克常量为，被照射金属的逸出功为，则甲光对应的遏止电压为 。（频率用，元电荷用e表示）‎ 三、计算题（19题9分，20题15分）‎ ‎19、如图所示，滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始下滑下，与滑块B发生碰撞（时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知求：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；‎ ‎（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；‎ ‎（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。‎ ‎20、如图2所示为过山车简易模型，它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成，Q点为圆形轨道最低点，M点为最高点，圆形轨道半径R＝0.32m.水平轨道PN右侧的水平地面上，并排放置两块长木板c、d，两木板间相互接触但不粘连，长木板上表面与水平轨道PN平齐，木板c质量m3＝2.2kg，长L＝4m，木板d质量m4＝4.4kg.质量m2＝3.3kg的小滑块b放置在轨道QN上，另一质量m1＝1.3kg的小滑块a从P点以水平速度v0向右运动，沿圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块b发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失.碰后a沿原路返回到M点时，对轨道压力恰好为0.已知小滑块b与两块长木板间动摩擦因数均为μ0＝0.16，重力加速度g＝10m/s2.‎ ‎(1)求小滑块a与小滑块b碰撞后，a和b的速度大小v1和v2；‎ ‎(2)若碰后滑块b在木板c、d上滑动时，木板c、d均静止不动，c、d与地面间的动摩擦因数μ至少多大？(木板c、d与地面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)学/科+网 ‎(3)若不计木板c、d与地面间的摩擦，碰后滑块b最终恰好没有离开木板d，求滑块b在木板c上滑行的时间及木板d的长度.‎ 高二下学期三月份月考试卷答案 一、选择题（每题4分，共64分）‎ ‎1、质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间 t,身体仲直并刚好离开地面， 离开地面时速度为 。在时间t内： （ ）‎ A．地面对他的平均作用力为 B．地面对他的平均作用力为 C．地面对他的平均作用力为 D．地面对他的平均作用力为 ‎2、如图所示，一辆小车装有光滑弧形轨道，总质量为m，停放在光滑水平面上。有一质量也为m速度为v的铁球，沿轨道水平部分射入，并沿弧形轨道上升h后又下降而离开小车，离车后球的运动情况是 A．做平抛运动，速度方向与车运动方向相同 B．做平抛运动，速度方向与车运动方向相反 C．做自由落体运动 D．小球跟车有相同的速度 ‎（多选）3、如图，质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v0=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=5.0s 后，测得两球相距s=4.5m，则下列说法正确的是： （ ）‎ A、刚分离时，a球的速度大小为0.7m/s B、刚分离时，b球的速度大小为0.2m/s C、刚分离时，a 、b两球的速度方向相同 D、两球分开过程中释放的弹性势能为0.27J ‎（多选）4、甲、乙两球在光滑的水平面上，沿同一直线同一方向运动，它们 的动量分别为p甲=10kg•m/s，p乙=14kg•m/s，已知甲的速度大于乙的速度，当甲追上乙发生碰撞后，乙球的动量变为20kg•m/s，则甲、乙两球的质量m甲：m乙的关系可能是： （ ）‎ A．3：10 B．1：10 C．1：4 D．1：6‎ ‎（多选）5．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子 A．一定落在中央亮纹处 B．一定落在亮纹处 C．可能落在暗纹处 D．落在中央亮纹处的可能性最大 ‎（多选）6、一个质子以 的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是： （ ）‎ A、核反应方程为： B、核反应方程为：‎ C、硅原子核速度的数量级为 ，方向跟质子的初速度方向一致 D、硅原子核速度的数量级为 ，方向跟质子的初速度方向一致 ‎7、238 92U的衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成210 83Bi，然后可以经一次衰变变成210　aX（X代表某种元素），也可以经一次衰变变成 b81Ti，最后都衰变变成206 82Pb，衰变路径如右图所示，下列说法中正确的是： （ ）‎ A．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变 B．过程①是β衰变，过程③是α衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变 C．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是β衰变，过程④是α衰变 D．过程①是α衰变，过程③是β衰变；过程②是α衰变，过程④是β衰变 ‎(多选)8、如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝3能级，下列说法中正确的是(　　)‎ A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波 B.这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eV C.从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光波长最长 D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁 ‎（多选）9．用如图所示的装置演示光电效应，当用某种频率的光照射光电管时，闭合开关S，此时电流表A的读数为I，若改用更高频率的光照射光电管 A．断开开关S，则一定有电流流过电流表A B．将滑动变阻器的触头c向b 端移动，光电子到达阳极时的速度必将变小 C．只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头c向a端移动，光电管中可能没有光电子产生 D．只要电源的电压足够大，将滑动变阻器的触头c向a端移动，电流表A读数可能为0‎ ‎（多选）10．N为钨板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为4.5 eV。现 分别用不同能量的光子照射钨板（各光子的能量已在图上标出），那么没有光电子到达金属网的是 A B C D ‎（多选）11．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示，则可判断出 A．甲光的光照强度大于乙光 B．乙光的波长大于丙光的波长 C．乙光照射时，光电管的截止频率等于丙光照射时，光电管的截止频率 D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 ‎12．处于基态的氢原子吸收一个光子后，则下列说法错误的是 A．电子绕核旋转半径增大 B．电子的动能增大 C．氢原子的电势能增大 D．氢原子的总能量增加 ‎（多选）13．如图，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。用水平力F将B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E。这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是 A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒 B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒 C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为 D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E ‎14．如图所示，三角形木块A质量为M，置于光滑水平面上，底边长a，在其顶部有一三角形小木块B质量为m，其底边长b，若B从顶端由静止滑至底部，则木块后退的距离为 A. B. C. D.‎ ‎15、A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移–时间图象（x–t）图如图中ADC和BDC所示。由图可知，物体A、B的质量之比为 A．1:1‎ B．1:2‎ C．1:3‎ D．3:1‎ ‎16、如图所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，下列判断正确的是 A．a为α射线、b为β射线 B．a为β射线、b为γ射线 C．若增大放射源的温度，则其半衰期减小 D．若增大放射源的温度，则其半衰期增大 二、填空题（每空2分，共12分）‎ ‎17．如图为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图 ‎（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则（______）‎ A．m1> m2 r1> r2 B．m1> m2 r1< r2‎ C．m1> m2 r1＝r2 D．m1< m2 r1＝r2‎ ‎（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的投影位置为O，经多次释放小球，在记录纸上找到两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为 、 、 。已知入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，只要验证等式_______________成立，即表示碰撞中动量守恒。‎ ‎（3）满足(2)的情况下，若满足等式___________________成立，即可认为碰撞为弹性碰撞。(仅用线段 、 、 表示)‎ ‎18．用甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，两种光的频率 甲 乙（填“<”，“>”或“=”）， （选填“甲”或“乙”）光的强度大。已知普朗克常量为 ，被照射金属的逸出功为 ，则甲光对应的遏止电压为 。（频率用 ，元电荷用e表示）‎ 三、计算题（19题9分，20题15分）‎ ‎19、如图所示，滑块A从光滑曲面上离桌面h高处由静止开始下滑下，与滑块B发生碰撞（时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知 求：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；‎ ‎（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；‎ ‎（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。‎ 答案详解 ‎（1） （2）（3）‎ 解析:‎ ‎（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程中，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有 ‎     ①‎ 解得：  ②‎ 滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有 ‎  ③‎ 解得：  ④‎ ‎（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能定恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，由动量定恒定律有：‎ ‎         ⑤‎ ‎   ⑥‎ 由机械能定恒定律有：‎ ‎⑦‎ ‎（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量定恒定律和机械能定恒定律有：‎ ‎      ⑨‎ ‎⑩‎ 解之得：（另一组解舍去）⑾‎ 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动：‎ ‎             ⑿        ⒀‎ 解得之：⒁‎ 本题考查碰撞过程中的动量守恒和能量守恒的应用，由动能定理求出小球 A下落到平面的速度，AB两个小球碰撞的过程中C球不参与碰撞，当弹性势能最大时三个小球的速度相同 ‎20、如图2所示为过山车简易模型，它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成，Q点为圆形轨道最低点，M点为最高点，圆形轨道半径R＝0.32m.水平轨道PN右侧的水平地面上，并排放置两块长木板c、d，两木板间相互接触但不粘连，长木板上表面与水平轨道PN平齐，木板c质量m3＝2.2kg，长L＝4m，木板d质量m4＝4.4kg.质量m2＝3.3kg的小滑块b放置在轨道QN上，另一质量m1＝1.3kg的小滑块a从P点以水平速度v0向右运动，沿圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块b发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失.碰后a沿原路返回到M点时，对轨道压力恰好为0.已知小滑块b与两块长木板间动摩擦因数均为μ0＝0.16，重力加速度g＝10m/s2.‎ ‎(1)求小滑块a与小滑块b碰撞后，a和b的速度大小v1和v2；‎ ‎(2)若碰后滑块b在木板c、d上滑动时，木板c、d均静止不动，c、d与地面间的动摩擦因数μ至少多大？(木板c、d与地面间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)学/科+网 ‎(3)若不计木板c、d与地面间的摩擦，碰后滑块b最终恰好没有离开木板d，求滑块b在木板c上滑行的时间及木板d的长度.‎ 答案详解 解:(1)小滑块a在M点,由牛顿第二定律得:,‎ 小滑块a从碰后到到达M的过程中,由机械能守恒定律得:‎ ‎,计算得出:,‎ 两滑块碰撞过程中动量守恒,以向右为正方向,‎ 由动量守恒定律得:,‎ 碰撞过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:‎ ‎,‎ 计算得出:,;‎ ‎(2)若b在d上滑动时d能静止,则b在c上滑动时,c与d一定能静止,‎ ‎,计算得出;‎ ‎(3)小滑块b滑上长木板c时的加速度大小,‎ 此时两块长木板的加速度大小,‎ 小滑块b在c上滑行过程中,b的位移:,‎ 两块长木板的位移,,‎ 计算得出:,不合题意,舍去;‎ b刚离开长木板c时,b的速度,‎ b刚离开长木板c时,d的速度,‎ 设d的长度至少为x,由动量守恒定律可得:‎ ‎,计算得出,‎ 由能量守恒定律得:,‎ 计算得出:.‎ 答:(1)小滑块a与小滑块b碰撞后,a和b的速度大小,;‎ ‎(2)c、d与地面间的动摩擦因 数至少为0.069;‎ ‎(3)滑块b在木板c上滑行的时间为1s,木板d的长度为.‎ 解析:‎ ‎(1)a恰好通过M对轨道没有压力,重力提供a做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律可以求出a的速度,a与b碰撞过程中系统动量守恒、机械能守恒,a碰后返回到圆轨道最高点过程中,机械能守恒,由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出碰后a、b的速度.‎ ‎(2)当b与c上表面的滑动摩擦力小于等于c、d与地面间的摩擦力时,c、d不动.‎ ‎(3)b做匀减速运动,c、d做匀加速运动,由牛顿第二定律与运动学公式可以求出b的滑行时间与木板长度.‎