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德优网2021陕西省西安市碑林区西工大附中高中物理考试期中高二下

2020-2021学年陕西省西安市西工大附中高二(下)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(16小题共48分)
1. (本题3分) 2020年1月10日,工程院院士黄旭华获得国家最高科学技术奖,他为核潜艇研制和跨越式发展作出了巨大贡献,下列说法正确的是(  )

A.核潜艇的核反应也叫热核反应

B.原子弹中铀或钚的质量可小于临界质量

C.核潜艇的核反应堆是利用镉棒控制核反应速度

D.核聚变和核裂变都能放出核能,故一切核反应都应放出核能

2. (本题3分) 已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0.则下列判断正确的是(  )

A.当照射光的频率大于v0时,若频率增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍

B.当用频率为2v0的光照射该金属时,产生的光电子的最大初动能为2hv0

C.当照射光的频率大于v0时,若频率增大,则逸出功增大

D.当用频率为2v0的光照射该金属时,一定能产生光电子

3. (本题3分) 下列四幅图的有关说法中正确的是(  )

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A.图(1)中的α粒子散射实验说明了原子核是由质子与中子组成

B.图(2)中若改用绿光照射,验电器金属箔一定不会张开

C.图(3)一群氢原子处于n=4的激发态,最多能辐射6种不同频率的光子

D.图(4)原子核C、B结合成A时会有质量亏损,要释放能量

4. (本题3分) 一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为9m的竖直立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零,如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员(  )

A.下滑过程中的最大速度为8m/s

B.加速与减速运动过程中平均速度之比为2:1

C.加速与减速运动过程的时间之比为1:2

D.加速与减速运动过程的位移大小之比为1:4

5. (本题3分) 下列说法正确的是(  )

A.动能不变,物体的动量一定不变

B.动量为零时,物体一定处于平衡状态

C.物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动

D.物体所受合外力大小不变时,其动量大小一定要发生改变

6. (本题3分) A、B两球在光滑水平面上作相向运动,已知mA>mB,当两球相碰后,其中一球停止,则可以断定(  )

A.碰前A的动量与B的动量大小相等

B.碰前A的动量大于B的动量

C.若碰后A的速度为零,则碰前A的动量大于B的动量

D.若碰后B的速度为零,则碰前A的动量大于B的动量

7. (本题3分) 在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块.开始时滑块静止.若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1,持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2.当电场E2与电场E1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能Ek.在上述过程中,E1对滑块的电场力做功为W1,冲量大小为I1;E2对滑块的电场力做功为W2,冲量大小为I2,则(  )

A.I1=I2

B.4I1=I2

C.W1=0.20Ek    W2=0.80Ek

D.W1=0.25Ek    W2=0.75Ek

8. (本题3分) 如图所示,和一个小球先后分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出,恰好都落在斜面底端.不计空气阻力,下列说法正确的是(  )

A.小球前后两次运动的初动能之比为1:2  

B.小球前后两次运动的初动量大小之比为2:1  

C.小球前后两次运动的动能变化量之比为:1

D.小球前后两次运动的动量变化量大小之比为:1

9. (本题3分) 20世纪末,由于生态环境的破坏,我国北方地区3、4月份沙尘暴天气明显增多。近年来,我国加大了环境治理,践行“绿水青山就是金山银山”的发展理念,沙尘天气明显减少。现把沙尘上扬后的情况简化为沙尘颗粒悬浮在空中不动。已知风对沙尘的作用力表达式为F=αρAv2,其中α为常数,ρ为空气密度,A为沙尘颗粒的截面积,v为风速。设沙尘颗粒为球形,密度为ρ0,半径为r,风速竖直向上,重力加速度为g,则v的表达式为(  )
A.                    
B.   
C.                     
D.
10. (本题3分) 在足够长的光滑水平面上,物块A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间,A的质量为m,B、C的质量都为M,且M=2m,如图所示。若开始时三者均处于静止状态,现给A向右的冲量I,物块间的碰撞都可以看作是弹性碰撞,关于A与B、C间发生碰撞的分析正确的是(  )

A.物块A与B、C之间只能各发生一次碰撞 

B.物块A、B之间只能发生一次碰撞,A、C之间可以发生两次碰撞 

C..物块A、C之间只能发生一次碰撞,A、B之间可以发生两次碰撞   

D..物块A、C第一次碰撞后,物块C速度大小为

11. (本题3分) 科学家们在探索微观世界奥秘的过程中不断取得新的认知,下列对微观领域认知的理解正确的是(  )

A.β射线与阴极射线本质一样,都是原子核外电子所形成的粒子流

B.氢原子的核外电子由外轨道跃迁至内轨道上时,氢原子电势能的减少量大于电子动能增加量

C.用激光照射某金属,金属中吸收两个光子的电子逸出时的最大初动能,是指吸收一光子的电子逸出时最大初动能的两倍

D.在康普顿效应中,当入射光光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,散射后光的波长变长了

12. (本题3分) A与B两个质点向同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动.开始计时时,A、B位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时(  )

A.两质点速度相等

B.A与B在这段时间内的平均速度相等

C.A的瞬时速度是B的2倍

D.A与B的位移相同

13. (本题3分) 在光滑水平面上动能为E0、动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量大小分别记为E2、p2,则必有(  )
A.E1<E0
B.p2>p0
C.E2>E0
D.p1>p0
14. (本题3分) 德优题库如图所示,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.在以后的运动过程中,关于A、B两物体与弹簧组成的系统,下列说法不正确的是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度)(  )

A.虽然A、B两物体会有加速运动,但它们的总动量保持不变

B.在以后的运动过程中F1、F2一直做正功,系统的机械能一直在增大

C.当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,A、B两物体总动能最大

D.当弹簧弹力的大小与F1、F2的大小相等时,弹簧弹性势能最大

15. (本题3分) 德优题库如图,质量0.5kg,长1.2m金属盒AB,它与桌面间摩擦因数为μ=
1
4
,B端处放小球半径0.1m,质量为0.5kg,与盒接触光滑,若给AB盒一向右瞬时冲量I=2N?s,且相碰时无能量损失,碰撞时间不计,g=10m/s2。下列说法正确的(  )

A.盒开始运动到静止所通过的位移为1.6m

B.盒开始运动到静止所通过的位移为3.2m

C.盒开始运动到静止所经历时间约为0.8s

D.盒开始运动到静止所经历时间约为1.2s

16. (本题3分) 如图,总质量为2m的小车置于光滑水平面上,小车左端固定一轻质弹簧,弹簧自然长度小于车长;质量为m的小物块置于小车上,用物块向左压缩弹簧,然后用细绳将物块系在小车左端,小车处于静止状态,此时小物块到小车右端的距离为L,弹簧内储存的弹性势能为EP。现烧断细绳,经时间t,物块恰好能到达小车右端。重力加速度为g,下列说法正确的是(  )

A.当弹簧恢复原长时,物块的速度最大

B.物块到达小车右端过程中,小车向左移动的距离为  

C.物块与小车间的动摩擦因数为μ= 

D..物块到达小车右端过程中,弹簧弹力对物块的冲量大小为t

二、实验题(2小题共16分)
17. (本题6分) 在学校开展的一次科技活动中,某同学为了用打点计时器验证动量守恒定律,他设计了一个实验,装置如图甲所示,他在长木板右端垫着薄木片平衡摩擦力后,再在小车A后面连上纸带,前端粘有强力双面胶,然后推动小车A使之做匀速直线运动,到达长木板下端时与原来静止的小车B发生碰撞并粘合在一起继续做匀速直线运动,电磁打点计时器所用电源的频率为f。
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(1)选择一条比较理想的纸带,每间隔4个点取一个计数点,并测得各计数点间的距离标在纸带上(如图乙所示),A为运动的起点,应选        段来计算A和B碰前A的速度(选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。
(2)小车A的质量为m1,小车B的质量为m2,则碰撞前两小车的总动量为P1=       ,碰撞后两小车的总动量P2=       。(用m1、m2、x1、x2、x3、x4和f表达)
18. (本题10分) 两位同学分别用如图所示两种装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来做动量守恒定律实验。
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(1)在这个实验中,为了尽量减小实验误差,两个小球A、B 的质量应满足mA       mB(填“>”或“<”)。
(2)甲同学装置ABC段平整光滑,其中AB段是曲面,BC段是水平面,C端固定一重垂线。O是C的投影点,OC=H,在轨道上固定一挡板D,从贴紧挡板D处由静止释放小球A,小球A落在地面上,在C的末端放置小球B,现仍从D处静止释放小球A,小球A与小球B发生正碰,小球A与B分别落在图中        点,若已知小球A与B的质量mA、mB,用刻度尺测得OM、OP、ON长度,根据实验步骤和上述已知数据,若所测物理量满足表达式        时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。
(3)乙同学改装如图乙所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点.实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为        。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式        时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。
三、计算题(4小题共36分)
19. (本题9分) 公路上行驶的两汽车之间需要保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,汽车的安全距离为105m。g=10m/s2
(1)求晴天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数;
(2)已知雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,若雨天时安全距离为70m,则汽车在雨天安全行驶的最大速度为多大?
20. (本题9分) 如图所示,质量为m3=2kg的滑道静止在光滑的水平面上,滑道的AB部分是半径为R=0.3m的四分之一圆弧,圆弧底部与滑道水平部分相切,滑道水平部分右端固定一个轻弹簧。滑道除CD部分粗糙外其他部分均光滑。质量为m2=3kg的物体2(可视为质点)放在滑道的B点,现让质量为m1=1kg的物体1(可视为质点)自A点由静止释放。两物体在滑道上的C点相碰后粘为一体(g=10m/s2)。求:
(1)物体1从释放到与物体2相碰的过程中,滑道向左运动的距离;
(2)若CD=0.2m,两物体与滑道的CD部分的动摩擦因数都为μ=0.15,求在整个运动过程中,弹簧具有的最大弹性势能;
(3)物体1、2最终停在何处。

21. (本题9分) 如图所示,放置在水平地面上的长度为s=2.0m的木板A左侧有一固定的弹性挡板D,木板A与地面间的动摩擦因数为μ1=0.2。在木板的中点处放置一物块B(其宽度不计),A、B的质量mA=mB=2kg,A、B间的摩擦因数为μ2=0.1。在距离木板A右侧边缘为L1=2.0m处的上方有一固定弹性挡板P,其下端略高于木板A的上表面。距离P为L2=1.0m处有一粘性挡墙Q,若木板A撞上即被粘住。某时刻在木板左侧施加水平向右的F=16N的恒力,作用1s后,该力方向不变、大小立即减小为F并一直保持。若在A运动时,物块B与挡板D碰撞,则A、B互换速度;若在A静止时两者相碰,则B被等速弹回。此外若物块B与P碰撞,则B被等速弹回。求:

(1)恒力F作用1s时,木板A与物块B的速度vA、vB
(2)物块B与挡板P碰撞前的瞬间的速度v;
(3)最终物块B停下时距离挡板D的距离d。
22. (本题9分) A、B两金属板如图竖直固定在绝缘底座上,与底座的总质量为m.将其静放在光滑水平面上.已知两金属板间的电压为U,极板间距为d.在A板底端上有一小孔,质量也为m、带正电、电荷量为q的小滑块以v0的速度从小孔水平滑入极板间,小滑块最远可滑到距A板为x的P点.已知小滑块与底座间的动摩擦因数为μ,极板外侧的电场强度为0.不计电场的边缘效应以及小滑块电荷对电场的影响.求:
(1)x的值;
(2)小滑块在极板间运动的全过程中,因与底座间的摩擦而产生的内能.

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  • 重核裂变的应用(核电站与反应堆),
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  • 光电效应的条件和判断能否发生光电效应,光电效应的截止频率,金属材料的逸出功,爱因斯坦光电效应方程,
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  • 3
  • 光电效应现象及其物理意义,卢瑟福α粒子散射实验,分析能级跃迁过程中的能量变化(吸收或释放能量),分析能级跃迁过程中释放的光子种类,爱因斯坦质能方程的应用,
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  • 匀变速直线运动中的平均速度的应用(平均速度的推论),
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  • 5
  • 动量定理的内容和应用,
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  • 动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 7
  • 动能定理的简单应用,匀强电场中电势差与电场强度的关系,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 平抛运动速度的计算,动能定理的简单应用,动量定理的内容和应用,
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  • 9
  • 共点力的平衡问题及求解,
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  • 10
  • 常见力做功与相应的能量转化,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 11
  • 光电效应现象及其物理意义,爱因斯坦光电效应方程,康普顿效应的现象及解释,分析能级跃迁过程中的能量变化(吸收或释放能量),α、β、γ射线的本质及特点,
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  • 12
  • 平均速度(定义式方向),匀变速直线运动位移与时间的关系,
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  • 13
  • 分析碰撞的合理性,
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  • 常见力做功与相应的能量转化,机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 牛顿第二定律的简单应用,动量定理的内容和应用,
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  • 常见力做功与相应的能量转化,动量定理的内容和应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 验证动量守恒定律,
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  • 动量守恒定律在含有弹簧的碰撞问题中的应用,
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  • 匀变速直线运动位移与时间的关系,牛顿第二定律的简单应用,动能定理的简单应用,动量守恒定律在板块模型中的应用,
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