安徽省滁州市定远县民族中学2020学年高二物理6月月考试题

安徽省滁州市定远县民族中学2020学年高二物理6月月考试题

定远民族中学2020学年度下学期6月月考试卷 ‎ 高二物理 注意事项：‎ ‎1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 ‎2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题　48分）‎ 一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，满分48分。）‎ ‎1.关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是(　　)‎ A. 卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的“枣糕模型”是错误的 B. 卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论 C. 卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性 D. 卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论 ‎2.如图所示为氢原子的能级图．现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁．下列说法正确的是（ ）‎ A.这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光 B.氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应 C.氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光波长最短 D.这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV ‎3.下列说法不正确的是（　　）‎ A.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 B.铀235的半衰期为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短 C.在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 D.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小 ‎4.下列关于物体动量和冲量的说法中不正确的是( )‎ A. 物体所受合外力冲量越大，它的动量就越大 B. 物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定要改变 C. 物体动量变化的方向，就是合外力冲量的方向 D. 物体所受合外力越大，它的动量变化越快 ‎5.原来静止的物体受合力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则(　　)‎ A. 0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0时间内动量变化相同 B. 0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0时间内平均速率不等 C. t＝2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零 D. 0～t0时间内物体的动量变化率与t0～2t0时间内动量变化率相同 ‎6.如图所示，竖直平面内有一半圆槽，A、C等高，B为圆槽最低点，小球从A点正上方O点静止释放，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点．设球在AB段和BC段运动过程中，运动时间分别为t1、t2 ， 合外力的冲量大小为I1、I2 ， 则（　　）‎ A.t1＞t2 B.t1=t‎2 C.I1＞I2 D.I1=I2‎ ‎7.如图所示，在光滑的水平面上，静置一个质量为M小车，在车上固定的轻杆顶端系一长为l细绳，绳的末端拴一质量为m的小球，将小球拉至水平右端后放手，则（　　）‎ A.系统的动量守恒 B.水平方向任意时刻m与M的动量等大反向 C.m不能向左摆到原高度 D.小球和车可以同时向同一方向运动 ‎8.质量相等的三个物体在一光滑水平面上排成一直线，且彼此隔开一定距离，如图，具有初动能E0的第一号物块向右运动，依次与其余两个物块发生碰撞，最后这三个物体粘成一个整体，这个整体的动能等于 A. E0 B. 2E0/‎3 C. E0/3 D. E0/9‎ ‎9.关于下列图象的描述和判断正确的是 (　　)‎ A. 图甲表示，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有粒子性 B. 图甲表示，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性 C. 图乙表示，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都会减小 D. 图乙表示，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 ‎10.如图所示，两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 两物体所受重力的冲量相同 B. 两物体所受合外力的冲量相同 C. 两物体动量的变化量不同 D. 两物体动能的变化量相同 ‎11.两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a线段所示，在t=4s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b、c线段所示．下面说法正确的是（　　）‎ A.木块B，C都和弹簧分离后的运动方向相反 B.木块B，C都和弹簧分离后，系统的总动能增大 C.木块B，C分离过程中B木块的动量变化较大 D.木块B的质量是木块C质量的四分之一 ‎12.质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v0与质量为‎2m的静止小球B发生正碰，碰后A球的动能恰好变为原来的 ，则B球速度大小可能是（ ）‎ A. B. C. D.‎ 第II卷（非选择题 52分）‎ 二、实验题（本大题共2小题，满分18分。）‎ ‎13.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)。采用的实验步骤如下：‎ a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；‎ b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；‎ c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；‎ d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1；‎ e．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。‎ ‎①实验中还应测量的物理量及其符号是________________________________。‎ ‎②作用前A、B两滑块质量与速度乘积之和为________；作用后A、B两滑块质量与速度乘积之和为_____________________。‎ ‎③作用前、后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等，产生误差的原因有 ‎ ⑴______________________，⑵________________________(至少答出两点)。‎ ‎14.某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律．在小车A的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带，纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，电磁打点计时器接在频率为50HZ的交流电源上．左右移动垫在长木板右下方的薄木片，使小车A牵着纸带做匀速直线运动．小车A与原来静止在前方的小车B相碰，并粘在一起继续做匀速直线运动．‎ ‎（1）实验获得的打点纸带如图乙所示，A为运动的起点．应选_____段来计算A碰前的速度；应选_____段来计算A和B碰后的共同速度．（以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE“）‎ ‎（2）若测得小车A的质量 m1=‎0.4kg，小车B的质量为m2=‎0.2kg，则碰前两小车的总动量为_____kg•m/s，碰后两小车的总动量为_____ kg•m/s．（计算结果均保留三位有效数字）‎ 三、解答题（本大题共3小题，满分34分。）‎ ‎15. （10分）德布罗意认为:任何一个运动着的物体,都有着一种波与它对应,波长是,式中P是运动着的物体的动量,h 是普朗克常量。已知某种紫光的波长是440nm,若将电子加速,使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的10-4倍,求:‎ ‎(1)电子的动量的大小;‎ ‎(2)试计算加速电压的大小。(电子质量m=9.1×10‎-31kg,电子电荷量e=1.6×10‎-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,加速电压的计算结果取一位有效数字)‎ ‎16. （12分）某游乐园入口旁有一喷泉，水枪喷出的水柱将一玩具铁盒稳定地悬停在相对于喷口高度为h的空中，如图所示。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以恒定的速度v0竖直向上喷出；铁盒底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度为g。求 ‎（1）水枪单位时间喷出的水的质量；‎ ‎（2）玩具铁盒的质量M。‎ ‎17. （12分）在光滑的水平面上，一质量为mA=‎0.1kg的小球A，以‎8 m/s的初速度向右运动，与质量为mB=‎0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=‎0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=‎10m/s2。求：‎ ‎(1) 碰撞后小球B的速度大小；‎ ‎(2) 小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；‎ ‎(3) 碰撞过程中系统的机械能损失。‎ 参考答案 ‎1.D ‎【解析】卢瑟福设计的粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论，B错误；卢瑟福做了粒子散射实验后，由实验现象而提出了“核式结构”理论，C错误D正确．‎ ‎2.B ‎【解析】A、根据 =3知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子．故A错误．‎ B、氢原子由n=3向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6﹣1.51eV=12.09eV，由光电效应条件可知，大于逸出功，能使逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应．故B正确；‎ C、氢原子由n=3跃迁到n=2辐射的光子能量较小，则产生的光波长最长，故C不正确．‎ D、氢原子由n=3跃迁到n=1能级，辐射的光子能量最大值为12.09eV，故D错误．故选：B．‎ ‎3.B ‎【解析】A、对于任何一种金属都有不同的逸出功，所以存在一个“极限波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应．A不符合题意；‎ B、元素的半衰期与环境及化合态无关．B符合题意；‎ C、在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，C不符合题意．‎ D、氢原子的核外电子绕原子核运动时，库仑力提供向心力，得： ，当氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，半径减小，速度增大，动能增大．同时半径减小的过程中，电子与质子之间的库仑力做正功，电势能减小，D不符合题意；‎ 故选：B ‎4.A ‎【解析】据动量定理得，即与等大同向，A错误BC正确．又，所以，故越大，就越大，D正确．‎ ‎5.C ‎【解析】A、合外力的冲量等于物体动量的改变量，故F-t图象与时间轴围成的面积等于物体动量的改变量。面积在时间轴的上方代表动量增加，面积在时间轴下方代表动量减小，故A错误；‎ BC、由于0～t 0 时间内的冲量与t 0 ～2t 0 ‎ 时间内的冲量大小相同，方向相反，即F 0 t 0+（-F 0 ）t 0 =0，故2t 0 时刻的速度等于0时刻物体的速度，等于0，外力在2t0时间内对物体的冲量为零；所以0～t 0 内的平均速度 等于t 0 ～2t 0 内的平均速度 ，故B错误、C正确；‎ D、0～t 0 内物体的动量变化率等于F，t0～2t0时间内动量变化率等于-F，D错误。‎ 故选：C。‎ ‎6.C ‎【解析】AB、小球从A点正上方O点静止释放，做自由落体运动，从A点切入圆槽，刚好能运动至C点．即从A到C速度越来越小，AB段平均速率大于BC段平均速率，两段路程相等，所以球在AB段和BC段运动过程中的运动时间为t1＜t2，AB不符合题意；‎ CD、沿圆心方向的合力与速度垂直，动量变化为零，AB段平均速率大于BC段平均速率，说明切线方向上AB段速度变化量较大，根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化，所以合外力的冲量大小为I1＞I2，C符合题意，D不符合题意．‎ 故答案为：C．‎ ‎7.B ‎【解析】A、当小球向下摆动的过程中，竖直方向具有向上的分加速度，小车和小球整体处于超重状态，即可得知整体所受的合力不为零，总动量不守恒，故A错误；‎ B、小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律，开始系统水平方向动量为零，所以水平方向任意时刻m与M的动量等大反向，故B正确；‎ C、以小球和小车组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，所以m能向左摆到原高度，故C错误；‎ D、由前面知水平方向任意时刻m与M的动量等大反向，即速度一定是反向的，故D错误；‎ ACD不符合题意，B符合题意 故答案为：B．‎ ‎8.C ‎【解析】设1的初速度为v0,则根据动量守恒定律，解得v=v0‎ ‎/3,整体的动能为,选项C正确。‎ ‎9.BD ‎【解析】图甲表示，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性，选项A错误，B正确； 图乙表示，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项D正确，C错误；故选BD.‎ ‎10.CD ‎【解析】设高度为h，根据牛顿第二定律得，加速度为： ，由，得，由于斜面的倾角不同，则运动时间不同，根据I=mgt知，重力的冲量不同，故A错误．根据动能定理知： ，解得： ，到达底端时动能变化量相同，由于斜面倾角不同，故速度大小相等、方向不同，根据动量定理知，动量的变化量大小相等、方向不同，故合力的冲量大小相等、方向不同，故合力的冲量不相同，动量的变化量也不相同，故B错误，C D正确．故选CD．‎ ‎11.BD ‎【解析】A、s﹣t图象的斜率表示速度，斜率的正负表示速度方向，由图知，木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相同，A不符合题意；‎ B、木块B、C都和弹簧分离后，弹簧的弹性势能转化为动能，系统的总动能增大，B符合题意；‎ C、两个木块组成的系统（包括弹簧）水平方向不受外力，系统的总动量守恒，故木块B、C都和弹簧分离后，系统的总动量不变，则木块B、C分离过程中动量变化量的大小相等，C不符合题意；‎ D、根据s﹣t图象的斜率表示速度，得两个木块分离前速度：v= =‎1m/s；分离后，B的速度v1= =‎3m/s，C的速度v2= =‎0.5m/s，根据动量守恒定律，有：‎ ‎（mB+mC）v=mBv1+mCv2‎ 解得：mB= mC．D符合题意．‎ 故答案为：BD ‎12.AD ‎【解析】取碰撞前A的速度方向为正方向．‎ 根据碰后A球的动能恰好变为原来的 得： mv2= × mv02‎ 碰后A的速度为 v=± v0‎ 碰撞过程中AB系统的动量守恒，则有：mv0=mv+2mvB 代入解得：vB= v0或vB= v0．‎ 故选：AD ‎13. B的右端至挡板D的距离L2　 0 ⑴L1、L2、t1、t2、mA、mB的数据测量误差; ⑵没有考虑弹簧推动滑块的加速过程 ⑶滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力; ⑷气垫导轨不完全水平 ‎【解析】 (1)因系统水平方向动量守恒，即：mAvA-mBVB=0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有： ， ，即为，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L2．‎ ‎(2)作用前两滑块均保持静止，故A、B两滑块质量与速度乘积之和为0；作用后，根据（1）中表达式可知，A、B两滑块质量与速度乘积之和为；‎ ‎(3)由①分析可知验证动量守恒定律的表达式是．产生误差的原因是测量mA、mB、L1、L2、t1、t2时带来的误差；气垫导轨不水平；滑块与气垫导轨间有摩擦等．‎ ‎14. BC DE 0.420 0.417‎ ‎【解析】（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，选BC计算碰前的速度；‎ 碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．‎ ‎（2）由图可知， ； ；‎ 碰前小车的速度为： ，‎ 碰前的总动量为；‎ 碰后小车的共同速度为： ，‎ 碰后的动量为： ；‎ 故答案为：（1）BC，DE；（2）0.420，0.417．‎ ‎15.(1)P≈1.5×10‎-23 kg·m/s (2)U=8×102 V ‎【解析】 (1)由,‎ 可得：电子的动量 ‎(2)电子在电场中加速,有 得： ‎ ‎16.（1） （2）‎ ‎【解析】根据微元法选取内喷水的质量，即可求出单位时间内水的质量；根据动量定理求出作用力，在应用平衡条件及牛顿第三定律求出铁盒的质量M。‎ ‎（1）设内喷水的质量为则： ‎ 单位时间内水的质量为： ‎ ‎（2）设内，铁盒对的水的平均作用力为F，冲击铁盒时水的速度为v，‎ 根据动量定理有： ‎ 又因为 可得： ‎ 由运动学定律有： ‎ 根据平衡条件及牛顿第三定律有： ‎ 联立解得： ‎ ‎17.（1）‎5m/s；（2）（）N•s，方向向左；（3）0.5 J ‎【解析】（1）小球B恰好能通过圆形轨道最高点，有①‎ 解得m/s 方向向左 （没有方向不扣分）‎ 小球B从轨道最低点C运动到最高点D的过程中机械能守恒，‎ 有②‎ 联立①②解得m/s ‎（2）设向右为正方向，合外力对小球B的冲量为 ‎=－（）N•s，方向向左 ‎（3）碰撞过程中动量守恒，有 水平面光滑所以式中 解得vA="2" m/s，‎ 碰撞过程中损失的机械能为=" 0.5" J