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- 2023-11-13 发布
2018-2019学年宁夏石嘴山市第三中学高二下学期期中考试物理试题
出题人:赵斌
本试卷共120分,考试用时120分钟
一、单项选择题(每题3分,共39分)
1.根据玻尔理论,在氢原子中,量子数n越大,则( )
A.电子轨道半径越小
B.核外电子运动速度越大
C.原子能级的能量越小
D.电子的电势能越大
2.子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块,(不计重力)则( )
A.子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小
B.子弹受到的冲量和木块受到的冲量相等
C.当子弹与木块以同一速度运动后,子弹与木块的动量一定相等
D.子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反
3.质量为0.1kg的小球,以10m/s的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上,而后以7m/s的速度被反向弹回,设撞击的时间为0.01s,并取撞击前钢球速度的方向为正方向,则钢球受到的平均作用力为( )
A.30N B.-30N C.170N D.-170N
4.质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以水平速度v0射入木块并留在其中.在此过程中木块所受的冲量应是( )
A.mv0 B. Mv0 C.Mmv0/(M+m) D.(M-m)v0/(M+m)
5.质量为m的小球以水平速度v与静止在光滑水平面上质量为3m的静止的小球B正碰后,A球的速率变为原来的1/2,则碰后B球的速度是( )(以v的方向为正方向)
A.V/6 B.-v C.-v/3 D.V/2
6.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,如图所示,具有初动能E0的第一号物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘成一个整体,这个整体的动能等于( )
A.E0 B.2E0/3 C.E0/9 D.E0/3
7.如图所示的三个小球的质量都为m,B、C两球用水平轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动,碰后A、B两球粘在一起,弹簧的最大弹性势能是( )
A.mv02/12 B.mv02/6 C.mv02/4 D.mv02/3
8.一个质量为M的船停在静水湖面上,船长为L,船上一个质量为m的人从船头走向船尾时,若不计水的阻力,则 ( )
A.船后退的位移 B.船后退的位移
C.船后退的位移 D.船后退的位移
9.如图甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验电路。阴极K受到光照时可以发射光电子,电源正负极可以对调。实验中得到如图乙所示的实验规律,下列表述错误的是( )
A.在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值
B.在光的频率不变的情况下,入射光越强饱和电流越大
C.一定频率的光照射光电管,不论光的强弱如何,遏止电压不变
D.蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光强度大于黄光强度
10.如图1所示,在光滑水平面上,有一质量M=3 kg的薄板和质量m=1 kg的物块都以v=4 m/ss的初速度相向运动,它们之间有摩擦,薄板足够长,当薄板的速度为v=2.9 m/s时,物块的运动情况是( )
图1
A.做减速运动 B.做加速运动
C.做匀速运动 D.以上运动都有可能
11.如图所示为氢原子的能级图,A、B、C分别表示电子在三种不同能级跃迁时放出的光子,其中( )
A.频率最大的是A
B.波长最长的是C
C.频率最大的是A
D.波长最长的是B
12.一个放射性原子核发生一次β衰变,则它的( )
A.质子数减少一个,中子数不变
B.质子数增加一个,中子数不变
C.质子数增加一个,中子数减少一个
D.质子数减少一个,中子数增加一个
13.下列说法正确的是( )
A.根据天然放射现象,卢瑟福提出了原子的核式结构
B.放射性元素的半衰期会随着压力、温度、化合物种类变化而变化
C.铀()经过多次α、β衰变形成稳定的铅()的过程中,有6个中子转变成质子
D.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子,其半衰期为3.8天,则2g氡经过7.6天衰变,剩余氡的质量是1g
二、 多选题(每题4分,共20分 。选错得0分,不全对得2分)
14.如图所示,与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上.物体B沿水平方向向右运动,跟与A相连的轻弹簧相碰.在B跟弹簧相碰后,对于A、B和轻弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )
A.弹簧压缩量最大时,A、B的速度相同
B.弹簧压缩量最大时,A、B的动能之和最小
C.弹簧被压缩的过程中系统的总动量不断减小
D.物体A的速度最大时,弹簧的弹性势能为零
15.在研究某金属的光电效应现象时,发现当入射光的频率为ν以时,其遏止电压为U.已知普朗克常数为h,电子电量大小为e,下列说法正确的是
A.该金属的截止频率为
B.该金属的逸出功为
C.增大入射光的频率,该金属的截止频率增大
D.增大入射光的频率,该金属的遏止电压增大
16.质量为m、速度为v的A球跟质量为3m、静止的B球发生正碰.碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,则碰撞后B球的速度可能为( )
A.0.6v B.0.4v C.0.3v D.0.2v
17.质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移-时间图象如图所示,以下说法中正确的是( )
A.碰撞前两物体动量相同
B.质量m1等于质量m2
C.碰撞后两物体一起做匀速直线运动
D.碰撞前两物体动量大小相等、方向相反
18.如图所示,一个长为L,质量为M的长方形木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点),以水平初速度v0,从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为 ,当物块与木板达到相对静止时,物块仍在长木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s。则在此过程中( )
A.摩擦力对物块做功为
B.摩擦力对木板做功为
C.木板动能的增量为
D.系统由于摩擦而产生的热量为
二、 实验题(每空2分,共12分)
19.某同学用如图所示的装置通过半径相同的a、b两球的碰撞来验证碰撞中的动量守恒:
(1)下列说法中不符合本实验要求的是______
A.安装轨道时,轨道末端必须水平
B.需要使用的测量仪器有天平和刻度尺
C.在同一组实验的多次碰撞中,每次入射球可以从不同高度由静止释放
(2)本实验无须测量的物理量有______ .
A.小球a、b的质量ma、mb;
B.斜槽轨道末端到水平地面的高度H;
C.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC;
(3)小球a、b的质量ma、mb应该满足ma ______ mb(填“大于”或“小于”或“等于”)
(4)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为A、B、C,并测得它们到O点的距离分别为OA、OB和OC.验证碰撞中的动量守恒的达式为:______ .
20.在某次光电效应实验中,得到的遏止电压U0与入射光的频率ν的关系如图所示.若该直线的斜率和纵截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为________,所用材料的逸出功可表示为________.
二、 计算题(共49分)
21. (8分)如图所示,在光滑的水平面上有一带半圆形光滑弧面的小车,质量为M,圆弧半径为R,从距车上表面高为H处静止释放一质量为m的小球,它刚好沿圆弧切线从A点落入小车.
求:小球到达车底B点时小车的速度.
22.(9分)如图所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg.开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞.求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小.
22. (10分)如图所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接,质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞,碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上,且在碰撞过程中无机械能损失.
求:(1)m1 到达B点时的速度
(2)碰撞后小球m2的速度大小v2.(重力加速度为g)
24.(10分)如图所示,粗糙的水平轨道AB与光滑的半圆轨道BC平滑连接,且在同一竖直平面内,一质量M=0.98kg的木块静止在A点,被一水平向右飞来的质量m=20g的子弹射中,子弹滞留在木块中,不计子弹在木块中的运动时间,木块沿轨道滑到C
点后水平飞出,并恰好落回A点。已知A、B两点的距离s=1.2m,半圆轨道的半径r=0.4m,木块与水平轨道AB间的动摩擦因数μ=0.36,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)木块在C点时对轨道的压力大小;
(2)子弹射入木块前瞬间的速度大小。
25.(12分)如图所示,两物块A、B并排静置于高h=0.80m的光滑水平桌面上,物块的质量均为M=0.60 kg。一颗质量m=0.10 kg的子弹C以v0=100m/s的水平速度从左面射入A,子弹射穿A后接着射入B并留在B中,此时A、B都没有离开桌面。已知物块A的长度为0.27m,A离开桌面后,落地点到桌边的水平距离s=2.0m。设子弹在物块A、B 中穿行时受到的阻力保持不变,空气阻力不计,g取10m/s2。
(1)物块A和物块B离开桌面时速度的大小分别是多少;
(2)求子弹在物块B中穿行过程中系统产生的热量;
(3)为了使子弹在物块B中穿行时物块B未离开桌面,求物块B到桌边的最小距离。
参考答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
D
D
D
C
D
D
A
A
D
A
B
C
C
二、 多项选择题
14
15
16
17
18
ABD
AD
BC
BD
ACD
二、 实验题(每空2分,共14分)
19 C B 大于 maOB=maOA+mcOC
20 ek -eb
21【解析】
小球从A点运动到B点的过程中,小球和小车组成的系统水平方向动量守恒,取向右为正,则有:,
系统机械能守恒:
联立以上两式得:
22.解析 长木板A与滑块C处于光滑水平轨道上,两者碰撞时间极短,碰撞过程中滑块B与长木板A间的摩擦力可以忽略不计,长木板A与滑块C组成的系统,在碰撞过程中动量守恒,取水平向右为正方向.
则mAv0=mAvA+mCvC①
A、C碰撞后,长木板A与滑块B组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,mAvA+mBv0=(mA+mB)v②
长木板A和滑块B达到共同速度后,
恰好不再与滑块C碰撞,
则最后三者速度相等,vC=v③
联立①②③式,代入数据解得:vA=2 m/s
23解:(1)
小球和滑块在水平方向上动量守恒,规定小球运动的初速度方向为正方向,当小球从轨道上端飞出时,小球与滑块具有水平上的相同的速度,
根据动量守恒,则有:
得:
(2)小球从轨道左端离开滑块时,根据动量守恒,则有
根据机械能守恒,则有
联立可得:
所以此时滑块的速度大小为
24.【解析】
(1)木块从C点落回A点的过程中做平抛运动,则:
竖直方向:
水平方向:s=vCt
根据牛顿第二定律可得:
解得:F=12.5N
(2)设子弹射入木块前瞬间的速度大小为v0,则有:
根据动量守恒得:mv0=(M+m)v1
根据速度位移公式:vB2-v12=-2mgs
根据能量守恒可得:
解得:v0=290m/s
25. (1)子弹射穿物块A后,A以速度vA沿桌面水平向右匀速运动,离开桌面后做平抛运动t=0.40s
A离开桌边的速度=5.0m/s
设子弹射入物块B后,子弹与B的共同速度为vB,子弹与两物块作用过程系统动量守恒:
B离开桌边的速度=10m/s
(2)设子弹离开A时的速度为,子弹与物块A作用过程系统动量守恒:
m/s
子弹在物块B中穿行的过程中,由能量守恒
①
子弹在物块A中穿行的过程中,由能量守恒
②
由①②解得m
(3)子弹在物块A中穿行的过程中,物块A在水平桌面上的位移为s1,根据动能定理
③
子弹在物块B中穿行的过程中,物块B在水平桌面上的位移为s2,根据动能定理
④
由②③④解得物块B到桌边的最小距离smin=2.5×10-2m