北京昌平临川育人学校学年高二下学期期末考试物理试题.docx
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北京昌平临川育人学校学年高二下学期期末考试物理试题
2016-2017学年北京昌平临川育人学校高二下学期期末考试物理试题
一、单选题:
共10题
1.关于光电效应,以下说法正确的是
A.金属电子的逸出功与入射光的频率成正比
B.光电流的强度与入射光的强度无关
C.用不可见光照射金属,一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大
D.对于任何一种金属都存在一个极限波长,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
2.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如下图所示.在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )
A.40.8eVB.43.2eVC.51.0eVD.54.4eV
3.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是
A.电子绕核旋转的半径增大B.氢原子的能量增大
C.氢原子的电势能增大D.氢原子核外电子的速率增大
4.关于光的波粒二象性的叙述正确的是
A.大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子即使连续长时间的作用效果也不会表现出波动性
B.光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变为粒子
C.高频光是粒子,低频光是波
D.波粒二象性是光的根本属性,有时它的粒子性显著,有时它的波动性显著
5.根据玻尔的氢原子理论,电子在各条可能轨道上运动的能量是指
A.电子的动能
B.电子的电势能
C.电子的动能和电势能之和
D.电子的动能、电势能和原子核能量之和
6.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量。
则激光器每秒发射的光子数为
A.
B.
C.
D.λPhc
7.质量为m的物体沿直线运动,只受到力F的作用。
物体受到的冲量I、位移s、速度
和加速度a随时间变化的图像,其中不可能的是
8.如图所示,质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放一质量为m的木块,车的右端固定一个轻质弹簧,现给木块一个水平向右的瞬时冲量I,使木块m沿车上表面向右滑行,在木块与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的左端而相对小车静止,关于木块m、平板小车M的运动状态,动量和能量转化情况的下列说法中正确的是
A.木块m的运动速度最小时,系统的弹性势能最大
B.木块m所受的弹力和摩擦力始终对m作负功
C.平板小车M的运动速度先增大后减少,最后与木块m的运动速度相同;木块m的运动速度先减少后增大,最后与平板小车M的运动速度相同
D.由于弹簧的弹力对木块m和平板小车M组成的系统是内力,故系统的动量和机械能均守恒
9.如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块,都以v=4m/s的初速度朝相反方向运动,它们之间有摩擦,当薄板的速度为2.4m/s时,物块的运动情况是
A.做加速运动B.做减速运动C.做匀速运动D.以上运动都有可能
10.如图,两物体A、B用轻质弹簧相连,静止在光滑水平面上,现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2使A、B同时由静止开始运动,在运动过程中,对A、B两物体及弹簧组成的系统,正确的说法是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度)
A.动量不守恒
B.机械能不断增加
C.当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大
D.当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,A、B两物体速度为零
二、多选题:
共2题
11.下面的说法正确的是
A.物体运动的方向就是它的动量的方向
B.如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零
C.如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大
D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小
12.在光滑水平面上有两个质量均为2kg的质点,质点a在水平恒力Fa=4N作用下由静止出发运动4s,质点b在水平恒力Fb=4N作用下由静止出发运动4m,比较这两质点所经历的过程,可以得到的正确结论是
A.质点a的位移比质点b的位移大B.质点a的末速度比质点b的末速度小
C.力Fa做的功比力Fb做的功多D.力Fa的冲量比力Fb的冲量小
三、填空题:
共2题
13.照射某种金属的光子能量为5eV时,逸出的电子的最大初动能是1.5eV。
如果光子的能量为8eV,则逸出的电子的能量为_______eV。
14.如图所示,一验电器与锌板相连,在A处用一紫外灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角.
(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将 (填“增大”“减小”或“不变”).
(2)使验电器指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,验电器指针无偏转.那么,若改用强度更大的红外线照射锌板,可观察到验电器指针 (填“有”或“无”)偏转.
四、实验题:
共1题
15.用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。
(1)图中S应是B球初始位置到 的水平距离。
(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有___ ____ ____ ____ ____ ____ ___。
(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:
PA= 。
PA′= 。
PB= 。
PB′= 。
五、计算题:
共3题
16.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重1吨左右),一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量,他进行了如下操作:
首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而且轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L。
已知他身体的质量为m,则小船的质量为多少?
17.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。
一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。
已知运动员与网接触的时间为1.2s。
若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。
(g=10m/s2)
18.如图所示,平板小车C静止在光滑的水平面上。
现有A、B两个小物体(可看作质点)分别从小车C的两端同时水平地滑上小车,初速度vA=0.6m/s,vB=0.3m/s,A、B与C间的动摩擦因数都是0.1。
A、B、C的质量都相同。
最后A、B恰好相遇而未碰撞,且A、B、C以共同的速度运动,g=10m/s2。
求:
(1)A、B、C共同运动的速度。
(2)B物体相对于地向左运动的最大位移。
(3)小车的长度。
答案部分
1.D
【解析】本题主要考查了光电效应、极限频率、逸出功、最大初动能等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
金属电子的逸出功与入射光的频率无关,选项A错误;在其它条件不变时,光电流的强度与入射光的强度成正比,选项B错误;用不可见光照射金属时,不一定产生光电效应,所以用不可见光照射金属,不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大,选项C错误;对于任何一种金属都存在一个极限波长,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应,选项D正确。
综上本题选D。
2.B
【解析】根据玻尔理论,电子跃迁是在不同能级间发生的.只有光子能量恰好等于两能级之差才能被吸收,由题图中数据计算可知,选项B中的光子不能被吸收.
3.D
【解析】本题主要考查了氢原子的能级、原子的跃迁、玻尔理论等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
氢原子辐射出一个光子后,电子绕核旋转的半径减小,选项A错误;氢原子能量减小,选项B错误;氢原子的电势能减小,选项C错误;氢原子核外电子的速率增大,选项D正确。
综上本题选D。
4.D
【解析】本题主要考查了光的波粒二象性、光的粒子性、光的波动性等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子连续长时间的作用效果也会表现出波动性,选项A错误;光在传播时表现为波动性,与物质相互作用时表现为粒子性,不是转变为粒子,选项B错误;高频光的粒子性明显,低频光的波动性明显,选项C错误;波粒二象性是光的根本属性,有时它的粒子性显著,有时它的波动性显著,选项D正确。
综上本题选D。
5.C
【解析】本题主要考查了波尔理论、电子的能量等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
电子在各条可能轨道上运动的能量是指电子的动能和势能之和,选项C正确,ABD错误。
综上本题选C。
6.A
【解析】本题主要考查了光子及其能量、普朗克常量等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
激光在单位时间内发射的光子能量为E=P=nhv,
,解得n=
,选项A正确,BCD错误。
综上本题选A。
7.A
【解析】本题主要考查了牛顿第二定律、冲量、匀变速直线运动规律及其应用、速度、加速度、图象等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
物体受到的冲量I=Ft,选项D正确;如果力F为恒力,则根据牛顿第二定律可知物体的加速度a恒定不变,选项C正确;如果力F与初速度方向相反,则物体先做匀减速直线运动,再反向做匀加速直线运动,选项B正确;物体在恒力作用下运动时的位移为x=vt+
,选项A错误。
综上本题选A。
8.C
【解析】本题主要考查了动量守恒定律、机械能守恒定律、弹性势能、速度等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
根据动量守恒定律可知,当木块与小车的速度相等时,系统的弹性势能最大,此时木块的速度不是最小,选项A错误;当木块与小车的速度相等之前,木块受到的摩擦力对木块做负功,弹簧弹力对木块做负功,二者速度相等后的一段时间内,摩擦力对木块做正功,弹簧弹力对木块做负功,如果木块的速度向左,摩擦力对木块做负功,弹簧弹力做正功,选项B错误;平板小车M的运动速度先增大后减少,最后与木块m的运动速度相同,木块m的运动速度先减小后增大,最后与木板小车M的运动速度相同,选项C正确;系统受到的合力为零,系统的动量守恒,由于木块与小车之间有滑动摩擦力做功,所以系统的机械能不守恒,选项D错误。
综上本题选C。
9.A
【解析】本题主要考查了动量守恒定律、牛顿第二定律等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
根据动量守恒定律可得Mv-mv=Mv′+mvm,解得vm=0.8m/s,方向向左,m受到的摩擦力方向左,物块做加速运动,选项A正确,BCD错误。
综上本题选A。
10.C
【解析】本题主要考查了动量守恒定律、机械能守恒定律、功能关系、牛顿第二定律等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
由已知条件可知系统受到的合力为零,系统动量守恒,选项A错误;根据机械能守恒定律和力F做功可知,当A向左运动,B向右运动过程中系统的机械能增大,当A向右运动,B向左运动时,系统机械能减少,选项B错误;弹簧伸长到最长时,两个力做正功最多,系统机械能最大,选项C正确;根据牛顿第二定律可知,当弹簧弹力的大小与力F1、F2的大小相等时,A、B两物体的加速度为零,速度最大,选项D错误。
综上本题选C。
11.ABD
【解析】本题主要考查了动量定理、冲量、动量、动能等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
根据动量概念可知,物体运动的方向就是它的动量的方向,选项A正确;如果的速度发生变化,物体的动量就发生变化,根据动量定理可知物体受到的合外力的冲量不为零,选项B正确;如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动量发生变化,物体的动能不一定增大,选项C错误;作用在物体上的合外力冲量可能只改变物体速度的方向,不改变物体的速度大小,选项D正确。
综上本题选ABD。
12.AC
【解析】本题主要考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动规律及其应用、功、冲量等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。
根据牛顿第二定律可得a的加速度aa=
,b的加速度ab=
,根据匀变速直线运动位移时间公式可得a的位移xa=
,选项A正确;根据匀变速直线运动速度时间公式可得a的速度va=aat=8m/s,根据匀变速直线运动位移速度公式可得b的关系式为2abxb=vb2,解得vb=4m/s ,根据冲量公式I=Ft可得Ia=Fata=16Ns,Ib=Fbtb=8Ns<16Ns,选项D错误。 综上本题选AC。 13.4.5 【解析】本题主要考查了光电效应,光电效应方程、逸出功、最大初动能、光子等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。 设光子能量为E,根据光电效应方程可得Ek=E-W,代入数据可得W=E-Ek=5eV-1.5eV=3.5eV,当光子能量E=8eV时,解得Ek=8eV-3.5eV=4.5eV。 14.减小 无 15. (1)落点 (2)mA;mB;α;β;H;L;S。 (3) ; ;0;mBS 【解析】本题主要考查了“验证碰撞中的动量守恒”实验、机械能守恒定律、平抛运动、匀变速直线运动规律及其应用等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。 (1)S应是B球初始位置到B球平均落点的水平距离。 (2)根据机械能守恒定律可得 ,解得 ,B球做平抛运动,根据匀变速直线运动公式可得: , ,解得 ,设碰撞后A球的速度为vA2,根据机械能守恒定律可得 ,解得 ,根据动量守恒定律可得 ,代入可得 ,由此式可知需要测量的物理量有A球的质量 ,B球的质量 ,绳长L,角 , ,高度H,水平距离s。 (3)碰撞前A球的动量PA= ,碰撞后A球的动量PA′= ,碰撞前B球的动量PB=0,碰撞后B球的动量PB/= 。 16. 【解析】如图所示,设该同学在时间t内从船尾走到船头,由动量守恒定律知,人、船在该时间内的平均动量大小相等,即: 又: 解得 . 17.1500N 【解析】本题主要考查了动量定理、匀变速直线运动规律及其应用等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。 根据动量定理可得: (F-mg)t=mvt-mv0 根据匀变速直线运动速度位移公式可得: Vt2-0=2gh2 V02-0=2gh1 联立可得: F=1500N 【备注】题中图形错误。 18. (1)0.1m/s 方向向右 (2)4.5cm (3)21cm 【解析】本题主要考查了动量守恒定律、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律及其应用、功能关系等知识点,意在考查考生的理解和应用能力。 (1)设A、B、C质量都为m,共同运动的速度为v,以向右为正方向。 根据动量守恒定律得,mvA+m(-vB)=3mv 代入数据,得v=0.1m/s 方向向右 (2)当B向左运动的速度为零时,有向左最大位移,B向左运动加速度为 a=μmg/m=μg=1m/s2 B对地向左最大位移smax=vB2/2a=4.5cm (3)设小车长为L,由功能关系得μmgL=mvA2/2+mvB2/2-3mv2/2代入数据,得L=21cm。
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