2021-2022學年新疆烏魯木齊市第四中學高二（下）期中階段考試物理試題（解析版）

烏魯木齊市第四中學2021-2022學年度下學期階段性診斷測試高二物理試題一、選擇題（1-8為單選題，每題只有一個正確的選項，9-12為多選題，每題至少有兩個選項，選全得4分，選不全得2分，選錯不得分，總計48分）。1.關于電子的發(fā)現(xiàn)，下列敘述中正確的是（）A.湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子核是可以再分的B.電子的發(fā)現(xiàn)，說明原子是由電子和原子核組成的C.電子質(zhì)量與電荷量的比值稱為電子的比荷D.電子電荷的精確測定最早是由密立根通過著名的“油滴實驗”實現(xiàn)的【1題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，從而揭示了原子是可以再分的，A錯誤；B．原子的核式結(jié)構(gòu)是盧瑟福通過粒子的散射實驗才提出的，B錯誤；C．電子的電荷量與質(zhì)量的比值稱為電子的比荷，C錯誤；D．電子電荷的精確測定最早是由密立根通過著名的“油滴實驗”實現(xiàn)的，D正確。故選D。2.如圖，質(zhì)量為M的小船在靜止水面上以速率v0向右勻速行駛，一質(zhì)量為m的救生員站在船尾，相對小船靜止。若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為（）

A. B. C. D.【2題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】小船和救生員組成的系統(tǒng)動量守恒，取水平向右為正方向，有(M+m)v0=m(-v)+Mv′解得v′=v0+(v0+v)故選C。3.用繩拴住彈簧的兩端，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧兩邊分別接觸兩個質(zhì)量不同物體。將繩燒斷，彈簧將突然伸長，在將兩物體彈開的瞬間，這兩個物體大小相等的物理量是（）A.速度 B.動量 C.動能 D.加速度【3題答案】【答案】B【解析】【詳解】AB．由題意可知，兩個質(zhì)量不同物體組成的系統(tǒng)動量守恒，則有解得兩個物體的動量大小相等；由上式可得v1∶v2=m2∶m1因兩個物體的質(zhì)量不相等，所以速度大小不相等，A錯誤，B正確；C．由動能與動量的關系因動量p大小相等，兩物體的質(zhì)量m不相等，因此動能大小不相等，C錯誤；D．由于兩個物體相互作用，彈簧對兩個物體的彈力大小相等，由于兩個物體的質(zhì)量不相等，由牛頓第二定律可知，兩個物體的加速度大小不相等，D錯誤。故選B。4.如圖所示，A，B兩小球質(zhì)量相同，在光滑水平面上分別以動量和（向右為參考系正方向）做勻速直線運動，則在A球追上B球并與之碰撞的過程中，兩小球碰撞后的動量和可能分別為（）A.， B.，C.， D.，【4題答案】【答案】C【解析】【分析】【詳解】AD．兩小球質(zhì)量相同，設質(zhì)量都是m，則開始時的動能碰撞后的動能應故AD錯誤；B．根據(jù)動量守恒定律知，兩球碰撞的過程中，應該是B球的動量增加，A球的動量減小，A的動量不能增加，故B錯誤；C．根據(jù)動量守恒定律，如果兩球碰撞后一起運動，則二者的動量相等，都是，故C項是可能的，故C正確；故選C?！军c睛】碰撞的過程中動量守恒、動能不增加量，以及要符合實際的規(guī)律，根據(jù)這些規(guī)律進行分析；對于碰撞過程要遵守三大規(guī)律：1、是動量守恒定律；2、總動能不增加；3、符合物體的實際運動情況。5.下列各種波是概率波的是（）A.聲波 B.無線電波 C.光波 D.水波【5題答案】【答案】BC【解析】【詳解】AD.聲波和水波是機械波，不是概率波，AD錯誤；B．根據(jù)黑體輻射理論，能量子具有波粒二象性，電磁波中的無線電波是一種能量波，即是概率波，B正確；C．光具有波粒二象性，光為概率波，C正確。故選BC。6.如圖所示，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在其中，將彈簧壓縮到最短。若將子彈、木塊和彈簧合在一起作為系統(tǒng)，則此系統(tǒng)在從子彈開始射入木塊到彈簧被壓縮至最短的整個過程中（）

A.動量不守恒，機械能不守恒 B.動量守恒，機械能不守恒C.動量不守恒，機械能守恒 D.動量守恒，機械能守恒【6題答案】【答案】A【解析】【詳解】子彈射入木塊過程子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，但是子彈射入木塊后留在其中，這個過和屬于完全非彈性碰撞動能損失最大，有內(nèi)能產(chǎn)生，所以機械能不守恒，在彈簧被壓縮至最短的過程，有彈力作用，所以系統(tǒng)動量不守恒，但是機械能守恒，則全過程系統(tǒng)的動量不守恒，機械能也不守恒，所以A正確；BCD錯誤；故選A。7.物體在恒定的合力作用下做直線運動，在時間t1內(nèi)動能由零增大到EK，在時間t2內(nèi)動能由EK增加到2EK，設合力在時間t1內(nèi)做的功為W1，沖量為I1，在時間t2內(nèi)做的功是W2，沖量為I2，則A.I1<I2，W1＝W2 B.I1>I2，W1<W2 C.I1>I2，W1＝W2 D.I1＝I2，W1<W2【7題答案】【答案】C【解析】詳解】根據(jù)動能定理得：W1=Ek?0=Ek，W2=2Ek?Ek=Ek，則W1=W2.動量與動能的關系式為則由動量定理得：I1=，；則I1>I2.故選C．8.如圖所示，AB為粗糙的水平軌道，A、B兩點相距x=40m，BCD是半徑為R=0.9m的光滑半圓軌道，O是圓心，DOB在同一豎直線上，水平軌道與半圓軌道平滑連接水平軌道上A、B兩點分別放有質(zhì)量為m1和m2的甲、乙兩物體（均可視為質(zhì)點），甲物體與水平軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，甲物體以v0=25m/s的速度從A點向右運動，與靜止在B點的乙物體發(fā)生彈性碰撞，碰撞后乙物體沿半圓軌道運動，并從最高點D飛出，落到水平地面上的P點，P、B兩點相距d=4.8m，取g=10m/s2。則下列說法正確的是（）

A.甲物體運動到B點時的速度大小為12m/sB.甲、乙兩物體質(zhì)量之比為m1∶m2=1∶3C.乙物體沿半圓軌道運動到D時的速度大小為10m/sD.甲、乙物體發(fā)生彈性碰撞后甲物體在水平軌道上滑動的距離為2.5m【8題答案】【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可得甲從A到B的過程中加速度大小為設甲物體到B點的速度大小為v，根據(jù)運動學公式得代入數(shù)據(jù)解得故A錯誤；C．設乙物體沿半圓軌道運動到D時的速度大小為v0，乙離開D點后做平拋運動，水平方向上有豎直方向上有代入數(shù)據(jù)解得故C錯誤；B．設甲、乙兩物體碰撞后甲物體的速度為v1，乙物體的速度為v2，乙物體從B到D過程中根據(jù)動能定理有代入數(shù)據(jù)解得甲、乙發(fā)生彈性碰撞，設碰撞后甲的速度為v1，根據(jù)動量守恒定律，有根據(jù)能量守恒定律有兩式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得甲、乙兩物體質(zhì)量之比為故B錯誤；D．碰撞后甲物體被彈回，之后做勻減速運動，加速度大小設運動的位移為，根據(jù)運動學公式有代入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選D。9.三束單色光1、2和3的波長分別為λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）．分別用這三束光照射同一種金屬．已知用光束2照射時，恰能產(chǎn)生光電子．下列說法正確的是（）A.用光束1照射時，不能產(chǎn)生光電子B.用光束3照射時，不能產(chǎn)生光電子C.用光束2照射時，光越強，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多D.用光束2照射時，光越強，產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大【9題答案】【答案】AC【解析】【詳解】A、B、依據(jù)波長與頻率的關系：，因λ1＞λ2＞λ3，那么γ1＜γ2＜γ3；由于用光束2照射時，恰能產(chǎn)生光電子，因此用光束1照射時，不能產(chǎn)生光電子，而光束3照射時，一定能產(chǎn)生光電子；故A正確，B錯誤．C、D、用光束2照射時，光越強，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多，而由光電效應方程：Ekm=hγ-W，可知，光電子的最大初動能與光的強弱無關；故C正確，D錯誤．故選AC．【點睛】考查波長與頻率的關系式，掌握光電效應現(xiàn)象發(fā)生條件，理解光電效應方程的內(nèi)容．10.質(zhì)量為3kg的物體在水平面上做直線運動，若速度大小由2m/s變成6m/s，那么在此過程中，動量變化的大小可能是（）A. B. C. D.【10題答案】【答案】BD【解析】【詳解】若兩速度方向相同，則動量的變化為若兩速度方向相反，以末速度方向為正方向，則動量的變化為故選BD。11.如圖甲所示，在光滑水平面上的兩小球A、B發(fā)生正碰，小球A的質(zhì)量為m1=0.1kg。圖乙為它們碰撞前后兩個小球的s－t圖像。取向右為正方向，由此可以判斷（）A.碰前小球B靜止，小球A向右運動B.碰后小球A和B都向右運動C.小球B的質(zhì)量為m2=0.2kgD.小球B的質(zhì)量為m2=0.3kg【11題答案】【答案】AD【解析】【詳解】A．由s－t（位移時間）圖像的斜率得到，碰前m2的位移不隨時間而變化，處于靜止，m1向速度大小為方向只有向右才能與m1相撞，故A正確；B．由s－t（位移時間）圖像的斜率的正負表示速度方向，則碰后m2的速度為正方向，說明向右運動，m1的速度為負方向，說明向左運動，兩物體運動方向相反，故B錯誤；CD．由s－t（位移時間）圖像的斜率得到根據(jù)動量守恒定律得代入解得故C錯誤，D正確。故選AD。12.某實驗小組用圖甲所示電路研究a、b兩種單色光的光電效應現(xiàn)象，通過實驗得到光電流I與電壓U的關系如圖乙所示，由圖可知（）A.光電子的最大初動能B.兩種光的頻率C.兩種光照射金屬K時的逸出功一樣D.兩種光的遏止電壓相同【12題答案】【答案】AC【解析】【詳解】AD．由題圖可得b光照射光電管時反向截止電壓大，也即b光的遏止電壓大，由可知，b光照射光電管時逸出光電子最大初動能大，所以故A正確，D錯誤；B．由光電效應方程可得由題圖可得b光照射光電管時反向截止電壓大，其頻率大，即故B錯誤；C．金屬的逸出功由金屬本身決定，與光的頻率無關，所以兩種光照射金屬K時的逸出功是一樣的，故C正確；故選AC。二、填空題（13題每空2分，共12分）13.如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后動量關系。（1）下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖莀______A．可選用半徑不同的兩小球B.選用兩球的質(zhì)量應滿足C.需用秒表測量小球在空中飛行的時間D.斜槽軌道必須光滑（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球多次從斜軌上的S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量出平拋的射程，然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射小球從斜軌上的S位置由靜止釋放，與小球相碰，并且多次重復。接下來要完成的必要步驟是_______（填選項前的符號）。A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量、B.測量小球開始釋放高度hC.測量拋出點距地面的高度HD.分別找到、相碰后平均落地點的位置M、N并測量平拋射程，（3）若兩個小球相碰前后的動量守恒，其表達式可以表示為________[利用（2）中所測量的物理量表示]；若碰撞是彈性的碰撞，那么還應該滿足的表達式應該為______[利用（2）中所測量的物理量表示]。（4）經(jīng)測定，，，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示。則碰撞前、后總動量的比值為________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），實驗結(jié)果說明在誤差允許范圍內(nèi)系統(tǒng)動量守恒。有同學認為在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì)，其它條件不變，可以使被撞小球做平拋運動的射程增大。請你用題中給出的數(shù)據(jù)，分析和計算出被撞小球平拋運動射程的最大值為_______cm。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【13題答案】【答案】①.B②.AD③.④.⑤.1.01⑥.76.8【解析】【分析】【詳解】（1）AB.應選用半徑相同的兩小球，讓它們發(fā)生對心碰撞，兩球的質(zhì)量應滿足，故A錯誤，B正確；C．因兩小球碰后在空中的飛行時間相同，隨后計算過程中等式兩邊時間t可以削去，所以不需要用秒表測量小球在空中飛行的時間，故C錯誤；D．保證入射小球每次都從斜軌上的S位置由靜止釋放即可，斜槽軌道不需要必須光滑，故D錯誤。故選B。（2）需要用天平測量兩個小球的質(zhì)量、；不需要測量小球開始釋放高度h，保證入射小球每次都從斜軌上的S位置由靜止釋放即可；也不需要測量拋出點距地面的高度H；需要分別找到、相碰后平均落地點的位置M、N并測量它們的平拋射程、，故AD正確，BC錯誤。故選AD。（3）設落地時間為t，則動量守恒的表達式是若兩個小球相碰前后的動量守恒，其表達式可以表示為若碰撞是彈性的碰撞，則碰撞前后動能不變，有那么還應該滿足的表達式應該為（4）碰撞前、后總動量的比值發(fā)生彈性碰撞時，被碰小球獲得速度最大，根據(jù)動量守恒的表達式是動能守恒的表達式是聯(lián)立解得v1則被撞小球平拋運動射程的最大值對應的表達式因此最大射程為三、計算題14.質(zhì)量為10g的子彈，以300m/s的速度射入質(zhì)量是25g靜止在水平桌面上的木塊，并留在木塊中。子彈留在木塊中以后，木塊運動的速度是多大？如果子彈把木塊打穿，子彈穿過后的速度為100m/s，這時木塊的速度又是多大？【14題答案】【答案】85.7m/s；80m/s【解析】【詳解】（1）系統(tǒng)動量守恒，當子彈留在木塊中時，由動量守恒定律可得解得（2）當子彈打穿木塊時，有解得15.一質(zhì)量為2kg的小物塊放在水平地面上的A點，距離A點5m的位置B處是一面墻，如圖所示。物塊以v0=9m/s的初速度從A點沿AB方向運動，在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s，碰后以6m/s的速度反向運動直至靜止。g取10m/s2。(1)求物塊與地面間動摩擦因數(shù)μ；(2)若碰撞時間為0.05s，求碰撞過程中墻面對物塊平均作用力的大小F；(3)求物塊在反向運動過程中克服摩擦力所做的功W?！?5題答案】【答案】(1)0.32；(2)520N；(3)36J【解析】【詳解】(1)物塊從A點到B點做勻減速直線運動的過程，由動能定理有可得μ=0.32(2)物塊和墻壁作用的過程，取向左為正，由動量定理有FΔt=mv′－mv可得F=520N(3)物塊向左勻減速直線運動的過程，由動能定理解得W=36J16.鋁的逸出功是3.0eV，現(xiàn)在用波長為300nm的光照射鋁的表面有光電子逸出，其中普朗克常量，電