河北省唐山市开滦二中2020学年高二物理6月月考试题（含解析）

河北省唐山市开滦二中2020学年高二物理6月月考试题（含解析）

河北省唐山市开滦二中2020学年高二物理6月月考试题（含解析） ‎ 一、不定项选择题 ‎1.关于下列四幅图说法错误的是（   ）‎ A. 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的 B. 光电效应实验说明了光具有粒子性 C. 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 D. 发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由玻尔理论可知，电子绕原子核高速运转轨道的半径是特定的；卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型；根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性；光电效应说明光具有粒子性；从而即可求解．‎ ‎【详解】根据玻尔理论，原子中的电子绕原子核高速运转轨道的半径是特定的。故A错误。光电效应实验证明了光具有粒子性。故B错误。电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性。故C正确。α粒子散射实验发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围。故D正确。本题选择不正确的，故选AB.‎ ‎2. 利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是( )‎ A. 金属表面的一个电子只能吸收一个光子 B. 电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成光电子 C. 金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出 D. 无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 光子说认为光是一份一份的，不连续的；金属表面的电子只能吸收一份能使它逃逸出金属表面的光子的能量，不可以累加。‎ 思路分析:利用光子说能量量子化，不连续性来解释光电效应 试题点评：考查光电效应的本质 ‎3. 在光电效应实验中，飞飞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（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出 A. 甲光的频率大于乙光的频率 B. 乙光的波长大于丙光的波长 C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率 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 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据eU截=mvm2=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截 越大．甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误．丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以乙光的频率小于丙光的频率，乙光的波长大于丙光的波长,故B正确．同一金属，截止频率是相同的，故C错误．丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能．故D错误．故选B．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎4.已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量，其中n=2，3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为：‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 能使氢原子从第一激发态电离的能量为，由，得最大波长为，C正确。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎5.放射性衰变有多种途径，其中一种途径是先衰变成，而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，X和Ti最后都衰变变成Pb，衰变路径如图所示，则可知图中 A. 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 B. 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 C. 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 D. 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 ‎【答案】A ‎【解析】‎ Bi经过①变化为X，质量数没有发生变化，为β衰变，经过③变化为Pb，质量数数少4，为α衰变，过程②变化为Ti，电荷数少2，为α衰变，过程④的电荷数增加1，为β衰变。所以选项A正确。故选A。‎ ‎6.如图所示，表示发生光电效应的演示实验，那么下列选项中正确的是（ ）‎ A. 发生光电效应时，光电子是从K极跑出来的 B. 灵敏电流计不显示读数，可能是因为入射光频率过低 C. 灵敏电流计不显示读数，可能是因为入射光强度过高 D. 如果把电池接反，肯定不会发生光电效应了 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 入射光照到K极上，当发生光电效应时，光电子摆脱原子核的束缚，从而从K极跑出来的，故A正确；能否发生光电效应只与入射光的频率有关，与光强无关；‎ 由图可知，若有光电子，则在电场力作用下，加速运动，而若灵敏电流计不显示读数，可能是没有光电效应，是因为入射光频率过低，故B正确，C错误；把电池接反，不会影响光电效应的发生，但会影响到达对阴极的光电子的动能，故D错误；故选AB．‎ 点睛：考查光电效应的发生条件，掌握灵敏电流计是否有读数的原理，注意光电管的正向电压与反向电压的不同．‎ ‎7.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（ ）‎ A. 波长 B. 频率 C. 能量 D. 动量 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 解：根据爱因斯坦光电效应方程得：‎ Ek=hγ﹣W0，‎ 又 W0=hγc 联立得：Ek=hγ﹣hγc，‎ 据题：钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钙表面逸出的光电子最大初动能较小，由P=，可知该光电子的动量较小，根据λ=可知，波长较大，则频率较小．故A正确，BCD错误．‎ 故选：A．‎ ‎【点评】解决本题的关键要掌握光电效应方程，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系λ=．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎8.一个铀235吸收一个中子后发生的一种核反应方程是，放出的能量为E，铀235核的质量为M，中子的质量为m，氙136核的质量为m1，锶90核的质量为m2，真空中光速为c，则释放的能量E等于(　　)‎ A. (M－m1－m2)c2 B. (M＋m－m1－m2)c2‎ C. (M－m1－m2－‎9m)c2 D. (m1＋m2＋‎9m－M)c2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】发生一次这样的核反应发生的质量亏损为：△m=M‎-9m-m1-m2；根据爱因斯坦质能关系可得：△E=△mc2=（M‎-9m-m1-m2）c2；故ABD错误，C正确。‎ ‎9.如图所示，带有斜面的小车A静止于光滑水平面上，现B以某一初速度冲上斜面，在冲到斜面最高点的过程中 （ ）‎ A. 若斜面光滑，系统动量守恒，系统机械能守恒 B. 若斜面光滑，系统动量不守恒，系统机械能守恒 C. 若斜面不光滑，系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒 D. 若斜面不光滑，系统水平方向动量不守恒，系统机械能不守恒 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】无论斜面是否光滑，由于地面光滑，可知系统在水平方向受合外力为零，竖直方向合外力不为零；即系统只在水平方向动量守恒；若斜面光滑，则系统只有重力势能和动能之间的转化，系统的机械能守恒；若斜面不光滑，则滑块要克服阻力做功，则系统的机械能不守恒；故ACD错误，B正确。‎ ‎10.如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M，固定在小车上的杆用长为l 的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至水平右端后放手，则小车向右移动的最大距离为(　　)‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当小球向下摆动的过程中，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；以小球和小车组成的系统，小球与小车组成的系统水平方向平均动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：…①，①式两边同时乘以t解得：，即：mS1=MS2…②；小球和小车共走过的距离为‎2L，有：S1+S2=‎2l…③，由②③解得：，故C正确，ABD错误。‎ ‎11.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA=‎1kg，mB=‎2kg，vA=‎6m/s，vB=‎2m/s，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是(　　)‎ A. vA′=‎5m/s，vB′=‎2.5m/s B. vA′=‎2m/s，vB′=‎4m/s C. vA′=－‎4m/s，vB′=‎7m/s D. vA′=‎7m/s，vB′=‎1.5m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度；因而AD错误，BC满足；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；A追上B并发生碰撞前的总动量是：mAvA+mBvB=‎1kg×‎6m/s+‎2kg×‎2m/s=‎10kg∙m/s；B选项：‎ ‎1kg‎×‎2m/s+‎2kg×‎4m/s=‎10kg•m/s，C选项：‎1kg×(‎-4m/s)+‎2kg×‎7m/s=‎10kg•m/s，则BC均满足。根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为×1×62+×2×22=22J；B选项碰撞后总动能为×1×22+×2×42=18J，C选项碰撞后总动能为×1×42+×2×72=57J，故B满足，C不满足；故选B。‎ ‎12.以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力大小不变．关于物体受到的冲量，以下说法正确的是(　)‎ A. 物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反 B. 物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的大小相等 C. 物体在下落阶段受到重力的冲量小于上升阶段受到重力的冲量 D. 物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体向上运动的过程中空气的阻力的方向向下，则：；下降的过程中空气的阻力方向向上，则：＜a1，由于下降的过程中的位移等于上升过程中的位移，由运动学的公式可知上升的时间一定小于下降过程中的时间。物体上升阶段和下落阶段受到的重力的方向都向下，所以重力的冲量方向相同。故A错误；物体上升阶段的时间小，所以物体上升阶段物体受到空气阻力冲量的大小小于下降阶段受到空气阻力冲量的大小。故B错误；物体上升阶段的时间小，物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量。故C错误；物体的初速度的方向向上，末速度的方向向下，所以物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下。故D正确。‎ ‎13. （2020•徐州三模）下列说法正确的是 （ ）‎ A. 普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说 B. 卢瑟福将量子观点引入到原子模型中，成功解释了氢原子的发光现象 C. 汤姆孙在研究γ射线时发现了电子 D. 我国科学家钱三强和何泽彗夫妇研究铀核裂变时，发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分．‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说；玻尔理论能够很好解释氢原子发光现象；汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子．‎ 解：A、普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说．故A正确．‎ B、波尔将量子观点引入到原子模型中，成功解释了氢原子的发光现象，故B错误．‎ C、汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，故C错误．‎ D、我国科学家钱三强和何泽彗夫妇研究铀核裂变时，发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分．故D正确．‎ 故选：AD．‎ 点评：本题主要涉及到近代物理的常识性的知识，难度不大，关键要熟悉教材，掌握基本概念和基本规律．‎ ‎14.如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零．不计空气阻力，重力加速度为g.关于小球下落的整个过程，下列说法中正确的是(　 　)‎ A. 小球克服阻力做的功为mgh B. 小球的机械能减少了mg(H＋h)‎ C. 小球所受阻力的冲量大于 D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】对全过程运用动能定理得，mg（H+h）-Wf=0，则小球克服阻力做功Wf=mg（H+h）。故A错误。小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小mg（H+h），则小球的机械能减小了mg（H+h）。故B正确。落到地面的速度，对进入泥潭的过程运用动量定理得：IG−IF＝0−m，得：IF＝IG+m知阻力的冲量大于m．故C正确。对全过程分析，运用动量定理知，动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和。故D错误。‎ ‎15.如图，两个物体1和2在光滑水平面上以相同动能相向运动，它们的质量分别为m1和m2 ，且m1< m2.经一段时间两物体相碰撞并粘在一起．碰撞后(　　)‎ A. 两物体将向左运动 B. 两物体将向右运动 C. 两物体组成系统损失能量最大 D. 两物体组成系统损失能量最小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的动量，已知两物体动能EK相等，m1＜m2，则P1＜P2，两物体组成的系统总动量方向与2的动量方向相同，即向左，两物体碰撞过程中动量守恒，两物体碰撞后动量向左，物体向左运动，故A正确，B 错误；两物体碰撞后粘合在一起，物体发生的碰撞是完全非弹性碰撞，系统损失的机械能最大，故C正确，D错误；‎ ‎16. 下列说法中错误的是 (　　)‎ A. 卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为He＋N→O＋H B. 铀核裂变核反应是U→Ba＋Kr＋2n C. 质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m1＋m2－m3)c2‎ D. 原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2，那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 铀核裂变的核反应方程是B错，一个质子和一个中子不能结合为α粒子，C错 二、实验题 ‎17.质量为的小钢球以的水平速度抛出，下落时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_______。刚要撞击钢板时小球的动量大小为________。(取 )‎ ‎【答案】 (1). 30°， (2). ‎0.4kg·m/s ‎【解析】‎ 小球下落过程中在竖直方向 小球和钢板碰撞后能反向，说明末速度与钢板是垂直关系 即 解得 刚要撞击钢板时小球的动量为 点睛：要正确理解小球与钢板相撞过程中速度恰好反向这个条件隐含的物理意思是速度恰好与钢板垂直。‎ ‎18.某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．‎ ‎(1)下面是实验的主要步骤：‎ ‎①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；‎ ‎②向气垫导轨通入压缩空气；‎ ‎③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；‎ ‎④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；‎ ‎⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；‎ ‎⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；‎ ‎⑦测得滑块1的质量‎310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量‎205g．‎ ‎(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字)．‎ ‎(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________‎ ‎【答案】 (1). 接通打点计时器电源； (2). 放开滑块； (3). 0.620； (4). 0.618； (5). 纸带与打点计时器限位孔有摩擦；‎ ‎【解析】‎ ‎(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为：，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为‎0.620kg•m/s.‎ 碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：.‎ ‎(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．‎ ‎【点睛】本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．‎ 三、计算题 ‎19.氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－13.6 eV，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，当氢原子在n＝3的激发态时，问：‎ ‎(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？‎ ‎(2)能放出的光子的最大能量是多少？‎ ‎【答案】(1)1.51eV (2)12.09eV ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 由能级图可知：氢原子在n＝3的激发态时能量E3=-1.51ev 故要使处在n=3能级的氢原子电离，入射光子的最小能量为1.51eV。‎ ‎(2)由可知 即处于n=3的氢原子跃迁到n=1时放出光子的能量最大为12.09eV。‎ ‎【点睛】要使粒子电离，则能量应该大于粒子的电离能，在能级跃迁中能级差值越大，则能量越大，可以利用这两个特点来解题。‎ ‎20.用中子轰击锂核()发生核反应，产生氚和α粒子并放出4.8 Me的能量．‎ ‎(1)写出核反应方程式；‎ ‎(2)求上述反应中的质量亏损为多少(保留两位有效数字).‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) ‎ ‎(2) 由质能方程 可得≈8.5×10－‎‎30 kg ‎21.如图所示，CDE为光滑的轨道，其中ED是水平的，CD是竖直平面内的半圆，与ED相切与D点，且半径R=‎0.5m，质量m=‎0.1kg的滑块A静止在水平轨道上，另一质量M=‎0.5kg的滑块B前端装有一轻质弹簧（A、B均可视为质点）以速度 向左运动并与滑块A发生弹性正碰，若相碰后滑块A滑上半圆轨道并能过最高点C，取重力加速度 ，则 ‎（1）B滑块至少要以多大速度向前运动；‎ ‎（2）如果滑块A恰好能过C点，滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少？‎ ‎【答案】（1）‎3m/s （2）0．375J ‎【解析】‎ 试题分析：由牛顿第二定律求出滑块A到达轨道最高点的速度，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出B的初速度；碰撞后两者速度相等时弹簧压缩量最大弹性势能最大，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出最大弹性势能。‎ 设滑块A过C点时速度为vC，B与A碰撞后，B与A的速度分别为v1、v2，‎ B碰撞前的速度为v0，过圆轨道最高点的临界条件是重力提供向心力 由牛顿第二定律得： ‎ 由机械能守恒定律得 B与A发生弹性碰撞，碰撞过程动量守恒、机械能守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得 Mv0＝Mv1＋mv2‎ 由机械能守恒定律得 ‎ 解得v0＝‎3 m/s.‎ B与A碰撞后，当两者速度相同时弹簧有最大弹性势能Ep，设共同速度为v，‎ A、B碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，‎ 以向左为正方向，由动量守恒定律得:Mv0＝(M＋m)v 由机械能守恒定律得 ‎ 联立解得Ep＝0.375 J.‎ 点睛：本题考查了求速度与弹性势能问题，考查了动量守恒定律的应用，分析清楚物体运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律、动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题；知道滑块做圆周运动的临界条件、应用牛顿第二定律求出经过圆形轨道最高点的速度。‎