浙江省宁波市北仑中学2019-2020学年高二下学期期中考试物理（2-10班）试题 10页

北仑中学2019学年第二学期高二年级期中考试物理试卷 ‎ ‎ 命题：戴洁琼 审题：陈武君 ‎ 一、 单项选择题(共10小题，共30分。）‎ ‎1.北京时间6月23日凌晨,2018年国际田联世界挑战赛马德里站如期举行。如图所示,苏炳添在百米大战中,以9.91 s获得冠军,再次平了亚洲纪录,成为当之无愧的“亚洲第一飞人”。据悉苏炳添的起跑反应时间是0.138 s,也是所有选手中最快的一个。下列说法正确的是(　 　)‎ A.苏炳添的起跑反应时间0.138 s,指的是时刻 B.在研究苏炳添的起跑技术动作时可以将他看做质点 C.苏炳添这次比赛的平均速度大小约为10.09 m/s D.以其他运动员为参照物,苏炳添总是静止的 ‎2.间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它．这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　 　)‎ A．可见光波段 B．红外波段 C．紫外波段 D．X射线波段 ‎3.下列说法正确的是(　 　)‎ A．机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量 B．在同一介质中，波长越短的光，传播速度越大 C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度 D．光的偏振现象可以说明光是纵波 ‎4.近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生。当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重力,但当低头时,颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图模型,头部看成质点P,颈椎看成可绕O点自由转动的轻杆OP,头部在沿OP方向的支持力和沿PS方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时,颈椎OP与竖直方向的夹角为30°,SP与竖直方向的夹角为60°,此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的(　 　)‎ A.3.3倍 B.2.8倍 C.1.7倍 D.1.2倍 ‎5.地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为3.82天，经衰变最后变成稳定的，在这一过程中（　 　）‎ A．要经过4次α衰变和6次β衰变 ‎ B．要经过4次α衰变和4次β衰变 C．氡核的中子数为86，质子数为136‎ D．标号为a、b、c、d的4个氡核经3.82天后一定剩下2个核未衰变 ‎6.氢原子能级示意图如图所示。氢原子由高能级向低能级跃迁时，从 n＝3能级跃迁到 n＝2 能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在 n＝4 能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有几种光子能使该金属发生光电效应（ ）‎ A．4 B．3 C．6 D．5‎ ‎7.钴－60放射性的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。在农业上，常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食品辐射保藏与保鲜等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗。一个钴60原子核（Co）放出一个β粒子后衰变成一个镍核（Ni），并伴随产生了γ射线。已知钴60的半衰期为5.27年，该反应中钴核、β粒子、镍核的质量分别为m1、m2、m3。下列说法正确的（　 　）‎ A．核反应中释放的能量为（m1—m2－m3）c2‎ B．核反应中释放出的γ射线的穿透本领比β粒子弱 C．若有16个钴60原子核，经过5.27年后只剩下8个钴60原子核 D．β粒子是钴原子核外的电子电离形成的 ‎8. 几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球,则可以判定(　 　)‎ A.由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同 B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间 C.子弹在每个水球中速度变化相同 D.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等 ‎9.2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为30m/s。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高5m、宽20m，空气密度=1.2kg/m3，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为（ ）‎ A．3.6×103N B．1.1×105N C．1.0×104N D．9.0×l04N ‎10.如图所示，有一束单色光入射到极限频率为的金属板K上，具有最大初动能的某出射电子，沿垂直于平行板电容器极板的方向，从左侧极板上的小孔入射到两极板间的匀强电场后，到达右侧极板时速度刚好为零。已知电容器的电容为，带电量为，极板间距为，普朗克常量为，电子电量的绝对值为，不计电子的重力。关于电容器右侧极板的带电情况和入射光的频率，以下判断正确的是（ ）‎ A．带正电， B．带正电，‎ C．带负电， D．带负电，‎ 一、 不定项选择题（共6题，共24分)‎ ‎11.下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　 　）‎ A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，建立了原子核式结构模型 B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构 ‎12.人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关系。下列关于原子结构和核反应的说法正确的是（ ）‎ A．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F时会有质量亏损要释放能量 B．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C时会有质量亏损要释放能量 C．已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的γ射线能使某金属板逸出光 ‎ 若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大 D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了增加核反应速度 ‎13.如图甲,在挪威的两座山峰间夹着一块岩石,吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图乙所示的模型,右壁竖直,左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ,由于长期的风化,θ将会减小。石头与山崖间的摩擦很小,可以忽略不计。若石头质量一定,θ减小,石头始终保持静止,下列说法正确的是(　 　)‎ A.山崖左壁对石头的作用力将增大 B.山崖右壁对石头的作用力增大 C.山崖对石头的作用力增大 D.石头受到的合力将减小 ‎14．关于光的干涉、術射和偏振，下列说法中正确的是（ )‎ A．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象 B．全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理 C．通过手指间的缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象 D．与紫外线相比，红外线更容易发生行射现象 ‎15.如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变)，则下列说法正确的是( )‎ A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度 B．双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大 C．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大 D.光由同一介质射入空气，发生全反射时，a光的临界角比b光大 ‎16.一群处于n＝3激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以入射角θ照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是（ ）‎ A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，从n＝3直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最小 B．在同一双缝干涉装置上，从n＝3直接跃迁到基态发出的光形成的干涉条纹最窄 C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射 D．若从n＝3能级跃迁到n＝2能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从n＝2能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应 三、实验题（每空2分，共20分）‎ ‎17.实验室利用打点计时器研究小滑块的运动情况，打出如图所示的纸带，其中纸带B端与滑块相连接，计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。请回答下列问题：‎ ‎(1)纸带中AB段运动的时间为______________S。‎ ‎(2)根据纸带请判断该滑块的运动属于________(填“匀速”“匀加速”“匀减速”)直线运动。‎ ‎(3)从纸带可以测出AB两点间的距离为_______cm，滑块的加速度大小为__________m/s2(计算结果保留三位有效数字)。‎ 18． 某实验小组利用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒。图中A、B是两个相同的小车。‎ ‎ (1)实验前，先平衡摩擦力，只将小车A放在长木板上，并与纸带相连，将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打点计时器接通电源，给小车A一个初速度，如果纸带上打出的点________，则表明已平衡摩擦力。‎ ‎(2)将小车B放在长木板上并在小车B上放上适当的砝码，接通打点计时器的电源，给小车A一个初速度，小车A与小车B发生碰撞并粘在一起向前运动，打出的纸带如图所示，纸带上的点为连续打出的点，测出纸带上两段连续5个间隔的长度s1、s2.由图可知，纸带的________（填“左”或“右”）端与打点计时器相连，若打点计时器连接的交流电频率为f，小车A与小车B相碰前的速度为v1=________，碰撞后两车的共同速度为v2=______，若测得小车A（包括橡皮泥）质量为mA，小车B和小车B上砝码的总质量为mB，若表达式____ ___成立，(选用所给字母mA,mB,f,s1,s2表示)，则A、B两车碰撞过程动量守恒。‎ ‎(3)如果打点计时器连接交流电的频率实际小于f，则对实验结果________（填“有”或“无”）影响。‎ 四、计算题(19、20每题8分，21题10分,共26分）‎ ‎19.2011年7月23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以21.6 km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶。而D301次动车组驶离永嘉站后，2分钟车速达到216 km/h，便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。(1)如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求D301的启动加速度和加速距离分别是多少？‎ ‎(2)已知动车组紧急制动的加速度为3 m/s2，D301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生？‎ ‎20.核能与其他能源相比具有能量大、地区适应性强的优势。在核电站中，核反应堆释放的核能转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。‎ ‎（1）核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为 ，a= 。以分别表示核的质量，分别表示中子、质子的质量，c为真空中的光速，则在上述核反应过程中放出的核能= 。（用所给字母表示）‎ ‎（2）已知有一种同位素，比核多2个中子。某时刻，有一个这样的同位素核由静止状态发生衰变时放出的粒子的速度大小为，试求衰变后的残核初速度多大？‎ ‎21.如图所示,有两根足够长的平行光滑导轨水平放置,右侧用一小段光滑圆弧和另一对竖直光滑导轨平滑连接,导轨间距L=1 m。细金属棒ab和cd垂直于导轨静止放置,它们的质量m均为1 kg,电阻R均为0.25 Ω。cd棒右侧1 m处有一垂直于导轨平面向下的矩形匀强磁场区域,磁感应强度B=1 T,磁场区域长为s。以cd棒的初始位置为原点,向右为正方向建立坐标系。现用向右的水平变力F作用于ab棒上,力随时间变化的规律为F=(0.5t+1)N,作用4 s后撤去F。撤去F之后ab棒与cd棒发生弹性碰撞,cd棒向右运动。金属棒与导轨始终接触良好,导轨电阻不计,空气阻力不计,重力加速度g=10 m/s2.求:‎ ‎(1)撤去力F的瞬间,ab棒的速度大小;‎ ‎(2)若s=1 m,求cd棒滑上右侧竖直导轨,距离水平导轨的最大高度h;‎ ‎(3)若可以通过调节磁场右边界的位置来改变s的大小,求cd棒最后静止时的位置x与s的关系。‎ 北仑中学2019学年第二学期高二年级期中考试物理试卷 一、单项选择题(共10小题，共30分。）‎ ‎1.　 C 2.　B　3.　C 4.　C　5.　B　6. D 7.A　8. D 　9. B 10. D ‎ 二、不定项选择题（共6题，共18分)‎ ‎11.　AC　 12. AB 13.　AB　 14．ACD 15. BD 16. BD ‎ 三、实验题（每空2分，共20分）‎ ‎17.(1)0.08 s　(2)匀减速 (3)9.20 cm　5.00 m/s2‎ ‎18． 间距相同 左 无 四、计算题(每题8分，共32分）‎ ‎19. 解析：(1)由于D301次动车组2分钟车速达到216 km/h 所以得启动加速度：a＝＝0.5 m/s2‎ 加速距离x＝at2＝3.6 km。‎ ‎(2)要想满足二车恰好不撞，则必须至少满足，D301追上D3115时二车速度相同，所以得：v＝v0－at，解得t＝18 s，‎ 二车之间的位移关系为：‎ Δx＝t－vt，‎ 代入数据得Δx＝486 m。‎ 答案：(1)0.5 m/s2　3.6 km(2)486 m ‎20.【解析】（1）根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可以确定，X为中子，a=3。由爱因斯坦的质能方程可得，核反应过程中放出的核能 ‎（2）比核多2个中子的同位素核。核发生衰变，残核的质量数为233。设粒子质量为4m，则残核质量为233m，由动量守恒定律得 解得残核的速度为v=4/233v0。‎ ‎20 解析:4 s内的平均作用力==2 N 由动量定理得t=mv1,所以v1=8 m/s;‎ ‎(2)ab棒与cd棒质量相等,发生弹性碰撞后,ab棒静止,cd棒速度为v1‎ 设cd棒离开磁场时的速度为v2‎ 由动量定理得-BLΔt=mv2-mv1‎ q=Δt= 所以v2=v1-=6 m/s 上升的高度h=1.8 m;‎ ‎(3)分三种情况:如果s足够大,cd棒在磁场内运动的距离为d 则d==4 m,‎ ① s≥4 m时,x=d+1 m=5 m ‎(不能穿出磁场，停在磁场内)‎ ② 当2m≤s<4 m时,x=2s-3 m。‎ 当s<4 m时,cd棒穿过磁场后经竖直轨道返回,若仍没有穿过磁场,即2s≥d,此时棒的位置坐标为2s-d+1 m。‎ ‎③当0