2020山西省晋中市祁县第二中学高二物理下学期期末考试试题（含答案）

2020山西省运城市景胜中学高二物理下学期期末考试试题（含答案）

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2020山西省晋中市祁县第二中学高二物理下学期期末考试试题

一  选择题（每小题4分共44分）

1．质量为m_a＝1 kg，m_b＝2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图象如图4－1所示，则可知碰撞属于(  )

A．弹性碰撞      

B．非弹性碰撞

C．完全非弹性碰撞  

D．条件不足，不能判断

 

 

2．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是(  )

A．p_A＝6 kg·m/s，p_B＝6 kg·m/s

B．p_A＝3 kg·m/s，p_B＝9 kg·m/s

C．p_A＝－2 kg·m/s，p_B＝14 kg·m/s

D．p_A＝－4 kg·m/s，p_B＝17 kg·m/s

3．一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v。在此过程中(  )

A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为2(1)mv²

B．地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零

C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为2(1)mv²

D．地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零

4．研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出。当电流计的示数为零时，电压表的示数称为反向截止电压U₀。在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是(  )  

 

 

5.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图(十八)－2中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是(  )

 

A．动能先增大，后减小

B．电势能先减小，后增大

C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零

D．加速度先变小，后变大                     图(十八)

 

6．如图(十六)－4所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点且质量相等。Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞。在整个碰撞过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于(  )

 

图(十六)－4

A．P的初动能   B．P的初动能的2(1)

C．P的初动能的3(1)   D．P的初动能的4(1)

 

7.如图(十八)－4所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是(  )

 

图(十八)－4

A．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的

B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的

C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应

8．如图(十九)－1所示，P为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场的作用下分成a、b、c三束，以下判断正确的是(  )

 

A．a为α射线，b为β射线

B．a为β射线，b为γ射线

C．b为γ射线，c为α射线

D．b为α射线，c为γ射线        

9．关于动量变化量的方向，下列说法中正确的是(  )

A．与速度方向相同

B．与速度变化的方向相同

C．与物体受力方向相同

D．与物体受到的总冲量的方向相同

10．在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图3－1所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是(  )

 

A．两手同时放开后，系统总动量始终为零

B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒

C．先放开左手，后放开右手，总动量向左

D．无论何时放手，两手放开后，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零

 

11.静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1，如图所示，则(  )

 

A．α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反

B．原来放射性元素的原子核电荷数为90

C．反冲核的核电荷数为88

D．α粒子和反冲粒子的速度之比为1:88

 

二，实验题，(共10分)

12  某同学用图1－4甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。

 

图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图1－4乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐。

(1)入射小球A和被碰小球B的质量关系是m_A________m_B(填“>”、“<”或“＝”)。

(2)碰撞后B球的水平射程应为________ cm。

(3)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？

答：________(填选项号)。

A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离

C．测量A球或B球的直径

D．测量A球和B球的质量

E．测量G点相对于水平槽面的高度

(4)若mv为不变量，需验证的关系式为________________________________________________________________________；

 

三 计算题（共46分）

13（10分）．如图4－6所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v₀的子弹击中，子弹嵌在其中，已知物体A的质量是B的质量的4(3)，子弹的质量是B的质量的4(1)。求：

 (1)A物体获得的最大速度；

(2)弹簧压缩量最大时B物体的速度。

 

 

14（12分）如图4－7所示，一定长度的木板静止在光滑的水平地面上，其质量为M＝1.8 kg。木板左端放一木块，其质量为m＝190 g，木板与木块间动摩擦因数μ＝0.4。质量为m₀＝10 g的子弹以v₀＝200 m/s的速度水平打入木块并留在其中，最后木块恰好到达木板的右端。求：

 

 

(1)木块到达木板右端所用的时间；

(2)木板的长度。

 

 

 

15．（12分）如图3－8所示，在离地面3h的平台边缘有一质量为m₁的小球A，在其上方悬挂着一个质量为m₂的摆球B，当球B从离平台某高处由静止释放到达最低点时，恰与A发生正碰，使A球水平抛出，已知碰后A着地点距抛出点的水平距离为3h，B偏离的最大高度为h，试求碰后两球的速度大小和B球碰前速度大小。

 

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16．(12分)两个质量分别为M₁和M₂的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上。A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示。一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考答案

 

12  （10分）(1)> (2)64.2～65.2 cm均可 (3)A、B、D (4)m_A·＝m_A·＋m_B· 

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
A	A	B	B	C	B	D	BC	BD	A、C、D	A、B、C

13（10分）解析：(1)子弹射入物体A时，两者组成的系统动量守恒，

故m₀v₀＝(m₀＋m_A)v_A，

将m_A＝4(3)m_B，m₀＝4(1)m_B代入，

得v_A＝4(1)v₀。

此后因弹簧压缩，A受向左的弹力作用而做减速运动，速度减小，故4(1)v₀是A获得的最大速度。

(2)弹簧压缩量最大时，A、B相距最近，其速度相等，由子弹、A、B组成的系统动量守恒，即m₀v₀＝(m₀＋m_A＋m_B)v_B，

得v_B＝m0＋mA＋mB(m0)v₀＝8(1)v₀。

答案：(1)4(v0) (2)8(v0)

14（12分）解析：(1)子弹打入木块过程所用时间极短，并且相互作用力远大于木块所受的摩擦力，故子弹与木块组成的系统动量守恒。

设子弹打入木块后的速度为v₁，有m₀v₀＝(m₀＋m)v₁

得v₁＝m0＋m(m0)v₀＝10 m/s

木块在木板上滑动时，带动木板向右加速，因地面光滑，子弹、木块与木板组成的系统动量守恒，最后三者速度相等，设为v₂，则

m₀v₀＝(m₀＋m＋M)v₂

得v₂＝m0＋m＋M(m0)v₀＝1 m/s

木块沿木板做匀减速运动，

加速度a₁＝m0＋m(m0＋mg)＝μg＝4 m/s²

故木块在木板上的运动时间t＝a1(v1－v2)＝2.25 s。

 (2)如图所示，木块向右减速的位移

x₁＝2(v1＋v2)t＝12.375 m

木板向右加速的位移x₂＝2(v2)t＝1.125 m

故木板长度L＝x₁－x₂＝11.25 m。

答案：(1)2.25 s (2)11.25 m

 

 

15(12分)解析：对B球，由机械能守恒定律得

m₂gh＝2(1)m₂vB(2)

解得v_B＝

对A球，由平抛运动知识得

 

解得v_A＝ gh(3)

对A、B组成的系统，由动量守恒定律得

m₂vB₀＝－m₂v_B＋m₁v_A

解得vB₀＝m2(m1) gh(3)－

答案： gh(3)  m2(m1) gh(3)－

 

 

16．(12分)解析：设物块到达劈A的底端时，物块和A的速度大小分别为v和V，由机械能守恒和动量守恒得

mgh＝2(1)mv²＋2(1)M₁V² ①

M₁V＝mv ②

设物块在劈B上达到的最大高度为h′，此时物块和B的共同速度大小为V′，由机械能守恒和动量守恒得

mgh′＋2(1)(M₂＋m)V′²＝2(1)mv² ③

mv＝(M₂＋m)V′ ④

联立①②③④式得

h′＝h(M1M2)

答案：M2＋m(M1M2h)

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