广西蒙山县第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

广西蒙山县第一中学2020学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）

广西蒙山县第一中学2020学年高二下学期期末考试 ‎ 物理试题 一、单项选择题：（本大题共8个小题，每小题5分，共40分）‎ ‎1. 以下说法中符合事实的是 A. 汤姆生发现电子并提出了原子核式结构模型 B. 玻尔发现电子并提出了原子核式结构模型 C. 卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型 D. 密里根做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：汤姆生发现电子，卢瑟福提出了原子核式结构模型，选项AB错误； 卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型，选项C正确，D错误；故选C.‎ 考点：物理学史 ‎【名师点睛】此题是物理学史的考查；对课本上涉及到的物理学家的名字及在物理学中的贡献要熟练掌握；不仅如此还要学习物理学家为科学发展献身的伟大精神；对物理学史的考查历来是考试的热点问题.‎ ‎2. 如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外。已知放射源放出的射线有α、β、γ三种。下列判断正确的是 A. 甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线 B. 甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线 C. 甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线 D. 甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：α射线是高速流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向右，故丙是α射线．β射线是高速电子流，质量数为0，带一个负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故甲是β射线．γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故乙是γ射线．‎ 故B正确．‎ 故选B．‎ 考点：天然放射现象；带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ 点评：主要考查两个方面的问题：①三种射线的成分主要是所带电性．②洛伦兹力的方向的判定．只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习．‎ ‎3.下列有关光波粒二象性的说法中，正确的是（ ）‎ A. 有的光是波，有的光是粒子 B. 光子与电子是同样的一种粒子 C. 光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著 D. 大量光子的行为往往显示出粒子性 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：光具有波粒二象性，A错误；电子是组成原子的基本粒子，有确定的静止质量，是一种物质粒子，速度可以低于光速；光子代表着一份能量，没有静止质量，速度永远是c，所以光子与电子不同，B错误；光波的频率越高，波长越短，粒子性越显著，反之，波动性越显著，C正确；大量光子运动的规律表现出光的波动性，D错误；故选C。‎ 考点：光的本性。‎ ‎【名师点睛】光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，波长越短，其粒子性越显著。‎ ‎4. 某磁场中的磁感线如图所示，有铜线圈自图示A位置落至B位置，在下落的过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是（ ）‎ A. 始终顺时针 B. 始终逆时针 C. 先顺时针再逆时针 D. 先逆时针再顺时针 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由A到O磁通量增大，感应电流磁场向下，电流方向由上向下看为顺时针，同理判断从O到B点 ‎5.根据爱因斯坦的研究成果，物体的能量和质量的关系是E＝mc2，这一关系叫爱因斯坦质能方程．质子的质量为mp，中子的质量为mn，氦核的质量为mα，下列关系式正确的是( )‎ A. mα＝(2mp＋2mn) B. mα<(2mp＋2mn)‎ C. mα>(2mp＋2mn) D. 以上关系式都不正确 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 核反应过程中，质量发生亏损，答案为B。‎ ‎6.钍核经过6次衰变和4次衰变后变成铅核，则 A. 铅核的符号为，它比少8个中子 B. 铅核的符号为，它比少16个中子 C. 铅核的符号为，它比少16个中子 D. 铅核的符号为，它比少12个中子 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】经过1次α衰变电荷数少2，质量数少4，经过1次β衰变，电荷数增1，质量数不变；则钍核经过6次α衰变和4次β衰变后电荷数少8，质量数少24，为，质量数等于质子数加中子数，则中子数少16，故C正确，A、B、D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】根据电荷数守恒、质量数守恒确定铅核的电荷数和质量数，从而比较出中子数的变化。‎ ‎7.绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，G为电流计，则(　　)‎ A. 开关S闭合瞬间，G的示数不为零 B. 保持开关S闭合状态，G的示数不为零 C. 保持开关S闭合，移动变阻器R0滑动触头的位置，G的示数为零 D. 断开开关S的瞬间，G的示数为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、当闭合开关瞬间，Ⅰ线圈中有电流通过，电流从无到有，产生磁场，磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量从无到有增加，产生感应电流，的示数不为零，故选项A正确；‎ B、保持开关S闭合状态，Ⅰ中电流不变，穿过Ⅱ线圈中磁通量不变，没有感应电流产生，的示数为零，故选项B错误；‎ C、保持开关S闭合，移动变阻器滑动触头的位置，Ⅰ线圈中电流变化，产生磁场也变化，变化磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量变化，产生感应电流，则电流表的示数不为零，故选项C错误；‎ D、断开开关S的瞬间，Ⅰ线圈中电流减小(从有到无)，产生磁场也变化，变化磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量变化，产生感应电流，则电流表的示数不为零，故选项D错误。‎ ‎8.如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）‎ A. FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B. FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C. FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D. FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：试题分析：条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留：可知，线圈先有向下和向右的趋势，后有向上和向右的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力；同时运动趋势向右。故选D 考点：楞次定律 点评：线圈有运动趋势是因发生了电磁感应而产生了感应电流，从而受到了安培力的作用而产生的；不过由楞次定律的描述可以直接判出，并且能更快捷 ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。每题给出的四个选项中有多项是正确的，选不全的得3分，有选错的不得分。）‎ ‎9.卢瑟福的α粒子散射实验显示出（ 　）‎ A. 原子内的正电荷全部集中在原子核里 B. 原子内的正电荷均匀分布在它的全部体积上 C. 原子内正电荷分布在原子的外壳上 D. 原子的几乎全部质量集中在核里 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】卢瑟福根据粒子散射实验现象提出了原子核式结构模型：原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷集中在原子核内，原子的质量几乎全部集中在原子核内，故选项A、D正确，B、C错误。‎ ‎10.三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则（ ）‎ A. 用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发生光电效应现象 B. 用入射光A和B照射金属c，均可使金属c发生光电效应现象 C. 用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象 D. 用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析：恰能使金属逸出光电子说明入射光的频率恰好等于金属的极限频率，由题意知入射光的频率．‎ A的频率最小，照射金属b和c，金属b和c均不能发生光电效应现象，A错误；AB光的频率都小于C的极限频率，所以用入射光A和B照射金属c，金属c不能发生光电效应现象，B错误；C光的频率最大，所以用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象，C正确；BC光的频率大于A光的频率，所以用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象,D正确；‎ 故选CD 考点：光电效应．‎ 点评：本题的关键是知道光电效应产生的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，波长越大频率越小．‎ ‎11.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法正确的是(　　)‎ A. 合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B. 合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 C. 断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭 D. 断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、合上开关接通电路时，立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡中电流只能逐渐增大，则先亮，后亮，最后一样亮，故选项A正确，B错误；‎ CD、断开开关切断电路时，原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线圈组成回路，回路中电流从原来值逐渐减小到零，则和都要过一会儿才熄灭，故选项C错误，D正确。‎ ‎12.如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时(　　)‎ A. 穿过回路的磁通量为零 B. 回路中感应电动势大小为2BLv0‎ C. 回路中感应电流的方向为顺时针方向 D. 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 试题分析：磁通量为穿过平面的净磁通，故此时刻磁通量为零，所以A正确；ab切割磁感线产生电动势为Blv0，cd边切割磁感线产生电动势也是Blv0，由右手定则知，两电动势串联，故回路中感应电动势大小为2Blv0，所以B正确；根据右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向，所以C错误；再根据左手定则可判断回路中ab边与cd边所受安培力方向均向左，所以D正确。‎ 考点：本题考查磁通量、右手定则、左手定则 三、填空题（本题共8个空，每空2分，共16分）‎ ‎13.在下列四个核反应中，X表示中子的是________，属于原子核的人工转变的是_______。‎ A.＋＋X B.＋＋X C.＋＋X D.＋X＋＋10X ‎【答案】 (1). BCD (2). AB ‎【解析】‎ ‎【详解】设的质量数为，电荷数为；‎ A、根据质量数和电荷数守恒可得：，，解得，，故表示质子，根据核反应的特点可知该核反应属于原子核的人工转变；‎ B、根据质量数和电荷数守恒可得：，，解得，，故表示中子，根据核反应的特点可知该核反应属于原子核的人工转变；‎ C、根据质量数和电荷数守恒可得：，，解得，，故表示中子，根据核反应的特点可知该核反应属于轻核聚变；‎ D、根据质量数和电荷数守恒可得：，，解得，，故表示中子，根据核反应特点可知该核反应属于重核裂变；‎ X表示中子的是选项BCD，属于原子核的人工转变的是选项AB。‎ ‎14.根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示。电子处在n =3轨道上比处在n =5轨道上离氦核的距离 （选填“近”或“远”）。当大量He+处在n =4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有 条。‎ ‎【答案】近 6‎ ‎【解析】‎ 试题分析：从图上可知n ="3" 轨道上的能级比n ="5" 轨道的能级低。根据玻尔原子结构理论：离核越近，能级越低可知n=3轨道上的电子离氦核的距离近。处于第4激发态的He+的发射光子的种类为：种。‎ 考点：考查了氢原子跃迁 ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎15.如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径分别是ra、rb，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置．‎ ‎（1）本实验必须满足的条件是________．‎ A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线水平 C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放 D．入射球与被碰球满足ma＝mb，ra＝rb ‎（2）为了判断动量守恒，需要测量OP间的距离x1，则还需要测量的物理量有____ 、_____（用相应的文字和字母表示）．‎ ‎（3）如果动量守恒，须满足的关系式是________（用测量物理量的字母表示）．‎ ‎【答案】 (1). BC (2). 测量OP间的距离X2 (3). 测量OP间的距离X3 (4). max1=max2+mbx3‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)在做“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,所以要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平.‎ ‎(2)由动量守恒定律求出需要验证的表达式,根据表达式确定需要测量的量;‎ ‎(3)根据(2)的分析确定需要验证的关系式 ‎【详解】:(1)A、“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故A错误;‎ B、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,所以B选项是正确的;‎ C、要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,所以C选项是正确的;‎ D、为了保证小球碰撞为对心正碰,且碰后不反弹,要求 ,故D错误.‎ 故选BC ‎(2)要验证动量守恒定律定律,即验证: ,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等, 上式两边同时乘以t得 OM间的距离x2和ON间的距离x3‎ ‎(3)由(2)知,实验需要验证 四．计算题（共30分）‎ ‎16.（16分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=‎0.2m，A与B的质量相等，A与B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2。取重力加速度g=‎10m/s2，求：‎ ‎（1）碰撞前瞬间A的速率v。‎ ‎（2）碰撞后瞬间A与B整体的速度。‎ ‎（3）A与B整体在桌面上滑动的距离L。‎ ‎【答案】（1）‎2m/s （2）‎1m/s （3）‎‎0.25m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）对A从圆弧最高点到最低点过程应用机械能守恒定律有：‎ 可得 ‎（2）A在圆弧轨道底部和B相撞，满足动量守恒，有：，可得[学-科网 ‎（3）对AB一起滑动过程，由动能定理得：，可得L=‎‎0.25m 考点：对动能定理和机械能守恒定律的考查 ‎17.如图所示，水平面内固定着U形光滑金属导轨NMPQ，轨距为L，金属裸导线ab质量为m，电阻为r，横放在导轨上，导轨左端连一个阻值为R的电阻(导轨部分电阻不计)，现加上竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。用水平恒力F拉动ab 使其始终垂直于导轨向右匀速运动，问：‎ ‎(1)ab的速度为多少?‎ ‎(2)若突然撤去外力F，则在此后的时间中，电阻R上还能产生多少热量?‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)当金属杆匀速运动时，合力为零，恒力F与安培力平衡，由E=BLv、欧姆定律和安培力公式求出安培力与速度的关系式，应用平衡条件求出速度．‎ ‎(2)撤去外力F，ab棒在安培力作用下做减速运动，直至停止运动，由能量守恒定律求电阻R上还能产生的热量．‎ ‎【详解】(1)设ab的速度为v．则ab产生的感应电动势为：E=BLv 回路中感应电流为：‎ ab所受的安培力为：F安=BIL 联立解得：‎ 根据平衡条件有：F=F安，则得：‎ ‎(2)突然撤去外力F后，ab棒在安培力作用下做减速运动，直至停止运动，由能量守恒定律得回路还能产生总热量为： ‎ 电阻R上还能产生的热量为：‎ 联立解得： ‎ ‎【点睛】本题是电磁感应与电路知识的综合，关键要掌握安培力与速度的关系式 ‎，这个表达式经常用到，要在理解的基础上最好记住．‎ ‎18.如图所示，光滑的水平面上有两块相同的长木板A和B，长度均为L＝‎0.5 m，在B的中央位置有一个可以看成质点的小铁块C，三者的质量都为m，C与A、B间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现在A以速度v0＝‎6 m/s向右运动并与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动，而C可以在A、B上滑动，g＝‎10 m/s2，求小铁块C最终距长木板A左端的距离．‎ ‎【答案】‎‎0.15 m ‎【解析】‎ ‎【详解】解：设与碰后瞬间，、的共同速度为 由动量守恒定律得： ①‎ 设最终、、的共同速度为，由动量守恒定律得： ②‎ 假设未掉下，、、达到共同速度时，在上滑过的距离为，由能量守恒定律有： ③‎ 由①②③得：‎ 由于 所以未从左端掉下 则最终距左端的距离为：‎