物理卷·2018届山东省青岛市黄岛区第一中学高二3月月考（2017-03） 12页

高二物理月考3 ‎ ‎2017.3.23 90分钟 一、不定项选择题（每题4分，共48分）‎ ‎1．关于光电效应，下列说法正确的是（ ） ‎ A．光照时间越长光电流越大 B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 C．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能最够大时，就能逸出金属 D．不同频率的光照射同一种金属发生光电效应时，频率越高，光电子的最大初动能越大 ‎2．下列说法中正确的是（ ）‎ A．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，并预言了中子的存在 B．玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱 C．热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀 D．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量 ‎3．人从高处跳下，为更好地保护身体，双脚触地，膝盖弯曲让身体重心继续下降。着地过程这样做，可以减小（ ）‎ A.人动量变化的时间　B.人受到的冲量 C.人的动量变化量　　D.人的动量变化率 ‎4．在光滑水平面上，一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。则碰后B球的速度大小可能是(　　)‎ A．0.6v　　 　B．0.4v　 　 　C．0.3v　　 　D．0.2v ‎ ‎5．右端带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的小车静置于光滑水平面上，如图所示．一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，关于小球此后的运动情况，以下说法正确的是（　　）‎ A．小球可能从圆弧轨道上端抛出而不再回到小车 B．小球不可能离开小车水平向左做平抛运动 C．小球不可能离开小车做自由落体运动 D．小球可能离开小车水平向右做平抛运动 ‎6．氢原子发光时，能级间存在不同的跃迁方式，右图中 ① ② ③ 三种跃迁方式对应的光谱线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ，下列 A、B、C、D 光谱图中，与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的（图中下方的数值和短线是波长的标尺）( )‎ ‎7．下列说法正确的是（ ）．‎ A．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短 B．原子核发生β衰变就是内部某个质子转变为中子，原子核发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4‎ C．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强 D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减少 ‎8．太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应，核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为、、，真空中的光速为c.下列说法中正确的是 A．方程中的X表示中子（）‎ B．方程中的X表示正电子（）‎ C．这个核反应中质量亏损 D．这个核反应中释放的核能 ‎9．2011年3月11日，日本大地震引发了福岛核电站核泄漏事故，使核电安全问题成为人们关注的焦点。下列关于核电站说法正确的是 ‎ A．核电站利用核聚变反应时释放的能量进行发电 B．将控制棒插入核反应堆可以控制链式反应的速度 C．核电站中核反应过程，核反应前核子平均结合能大于核反应后核子平均结合能 D．核泄漏的有害物质主要是化学反应中产生的有害气体 ‎10． PM2.5是指大气中直径的悬浮细颗粒物，PM2. 5悬浮在空中做无规则运动，与较大的颗粒物相比，在大气中的停留时间更长，很难自然沉降到地面。关于PM2. 5的说法中错误的是（ ）‎ A.气温越高，PM2. 5的运动越激烈 B.PM2. 5在空气中的运动属于分子热运动 C.周围大量分子对PM2. 5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动 D.倡导低碳生活、减少化石燃料的使用，能有效减小PM2. 5在空气中的浓度 ‎11．下列说法正确的是（ ）‎ A．扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动 B．气体的温度升高，气体分子的平均动能一定增大 C．两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大，后变小，再变大 D．标准状况下冰水混合物与零摄氏度的水处于非平衡态 ‎12．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是(　　) ‎ A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小 ‎ 二、填空题（每空2分，共20分）‎ ‎13．将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所经历的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为__________ N，方向____________。‎ ‎14．某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e．用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是__________；若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为____________ 。‎ ‎15．在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1 cm，试求：‎ ‎（1）油酸膜的面积是___________cm2；‎ ‎（2）实验测出油酸分子的直径是___________m；（结果保留两位有效数字）‎ ‎16．两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．‎ ‎①实验中必须满足的条件是 ．‎ A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B．斜槽轨道末端的切线必须水平 C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 D．两球的质量必须相等 ‎②测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式________________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式_______________________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．‎ ‎③乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：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P′；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M′和N′．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、填空题（每题8分，共32分）‎ ‎17．如图所示，轻弹簧下悬重物，与之间用轻绳连接，均处于平衡状态。剪断、间的轻绳，经较短时间有速度，有速度大小为v，求这段时间内弹力的冲量。‎ ‎18．如图所示，质量为M的平板小车静止在光滑的水平地面上，小车左端放一个质量为m的木块，小车的右端固定一个轻质弹簧．现给木块一个水平向右的瞬时冲量I，木块便沿小车向右滑行，在与弹簧作用后又沿原路返回，并且恰好能到达小车的左端．试求：‎ ‎①木块返回到小车左端时小车的动能；‎ ‎②弹簧获得的最大弹性势能．‎ ‎19． 一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h，返回后在到达a点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求：‎ ‎（1）木块在ab段受到的摩擦力f；‎ ‎（2）木块最后距a点的距离s。‎ ‎20．1928年，德国物理学家玻特用α粒子（）轰击轻金属铍（）时，发现有一种贯穿能力很强的中性射线．查德威克对该粒子进行研究，进而发现了新的粒子——中子．‎ ‎（1）请写出α粒子轰击轻金属铍的核反应方程．‎ ‎（2）若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞，测得中子反向弹回的速率为v1，氮核碰后的速率为v2，则中子的质量m等于多少？‎ 高二物理月考3答题纸 二、填空题（20分）‎ 13. ‎__________ ___________‎ 班级： 姓名： 考号 14. ‎____________ _________________‎ 15. ‎____________ ____________________‎ 16. ?__________ ?_______________________ __________________________‎ ‎ ?_____________________________________‎ 三、计算题（32分）‎ ‎17‎ ‎18.‎ ‎19.‎ ‎20.‎ 参考答案 ‎1．D ‎【解析】‎ 试题分析：人着地的初速度一定，末速度为零，根据动量定理可知：，即，所以为保护好身体，就是要减少人与地面之间的作用力F，即减少，即动量的变化率，选项D 正确；‎ 考点：动量定理；‎ ‎2．AB ‎【解析】‎ 试题分析：若vB=0.6v，规定A球初速度方向为正方向，由动量守恒得：‎ mv=mvA+2m•0.6v，‎ 得vA=-0.2v，碰撞前系统的总动能为Ek=mv2．‎ 碰撞后系统的总动能为Ek′=m（0.2v）2+×2m（0.6v）2＜ mv2，不违反能量守恒定律，有A正确；‎ B、若vB=0.4v，规定A球初速度方向为正方向，‎ 由动量守恒得：mv=mvA+2m•0.4v，得vA=0.2v，‎ 碰撞后系统的总动能为Ek′=m（0.2v）2+×2m（0.4v）2＜ mv2，不违反能量守恒定律，有可能．B正确；同理，CD错误。‎ 考点：本题考查碰撞中的动量守恒、能量不增加。‎ ‎3．D ‎【解析】‎ 试题分析：在发生光电效应的情况下，入射光的强度越高，单位时间内发出光电子的数目越多，光电流才越大，与光照时间长短无关，故A错误．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少．故B错误．每个电子可以吸收一个光子，当它入射光的能量大于逸出功，就能逸出金属．故C错误．根据光电效应方程得，，当频率越高，光电子的最大初动能越大，故D正确.故选D．‎ 考点：本题考查了光电效应的条件、光电效应方程.‎ ‎4．A ‎【解析】‎ 试题分析：由玻尔的频率条件： 可知①②③种情况下向外放出的光子能量；‎ 根据ε＝hv C=λv 计算可知BCD错误，A正确．‎ 考点：本题考查玻尔的频率条件、光的能量子。‎ ‎5．CD ‎【解析】‎ 试题分析：半衰期是由原子核内部自身决定的，与地球环境不同，故A错误；原子核内部某个中子转变为质子时，放出β射线，选项B错误；在α、β、γ这三种射线中，γ射线的速度最大，故穿透能力最强，α射线的电离能力最强，选项C 正确；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的轨道半径减小，动能增加，电势能减少，选项D 正确。‎ 考点：半衰期；三种射线；玻尔理论.‎ ‎6．D ‎【解析】‎ 试题分析：小球在运动的过程中，在水平方向与小车有相同的速度，故当小球离开小车后，还会落回小车，所以A错误；根据水平方向动量守恒，因不知道小球与小车的质量关系，故v1的方向可能向左，所以小球可能离开小车水平向左做平抛运动，故B错误；v1也可能等于零，即离开小车做自由落体运动，所以C错误；当小球刚滑到顶端时，向上的速度为0，只有一个水平向右的速度，此时向右做平抛运动，所以D正确。‎ 考点：本题考查动量守恒 ‎7．B ‎【解析】‎ 试题分析：根据核电荷数守恒可知，X的核电荷数为，质量数为4×1-4=0，则X是，故A错误、B正确.核反应过程中的质量亏损，故C错误.这个核反应中释放的核能为，故D错误.故选B．‎ 考点：本题考查了核反应、爱因斯坦质能方程.‎ ‎8．C ‎【解析】‎ 试题分析：卢瑟福通过α粒子散射实验否定了汤姆生的枣糕模型，从而提出了原子核式结构模型，质子的发现是卢瑟福通过α粒子轰击氮核而发现质子，选项A错。波尔理论把原子能级量子化，目的是解释原子辐射的线状谱，但是波尔理论只能很好的解释氢原子的线状谱，在解释氦的原子光谱和其他原子光谱时并不能完全吻合，选项B错。热核反应主要是氘核氚核在高温高压下发生的聚变反应，氘核和氚核都是氢的同位素，裂变主要是铀核裂变，选项C对。中子和质子结合成氘核是聚变反应，该过程释放能量，选项D错。‎ 考点：原子 原子核 ‎9．B ‎【解析】‎ 试题分析：此问题类似布朗运动，气温越高，气体分子运动越激烈，则PM2. 5的运动越激烈，选项A 正确；PM2. 5在空气中的运动属于固体颗粒的运动，是分子热运动的表现，选项B 错误；周围大量分子对PM2. 5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动，选项C 正确；倡导低碳生活、减少化石燃料的使用，能有效减小PM2. 5在空气中的浓度，选项D 正确；故选B。‎ 考点：布朗运动。‎ ‎10．B ‎【解析】试题分析：核电站利用核裂变反应时释放的能量进行发电，所以A错；对于平均结合能，有这样的规律：重核的平均结合能比中核小，因此，它们容易发生裂变并放出能量，轻核的平均结合能比稍重的核的平均结合能小，因此，当轻核发生聚变时会放出能量。核电站中核反应是裂变，核反应前核子平均结合能小于核反应后核子平均结合能，所以C错；核泄漏的有害物质主要是核反应堆中的核废料，核废料具有很强的放射性，对生物、环境等危害巨大，所以D错。‎ ‎11．B ‎【解析】‎ 试题分析：随分子间距离增大，引力和斥力都减小，但斥力减小的快，所以分子距离较近时，引力小于斥力，分子力表现为斥力，距离较远时，引力大于斥力，分子力表现为引力，选项A错。分子热运动的平均动能有温度决定，即温度是分子平均动能的标志，选项B对。改变内能的方式有两种即做功和热传递，选项CD都只是提到做功或热传递，因此无法判断内能变化情况选项CD错。‎ 考点：分子热运动 分子力 改变内能的两种方式 ‎12．BC ‎【解析】‎ 试题分析：布朗运动是指悬浮于液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，不是分子本身的运动，但布朗运动反映了分子的无规则运动，A错误；热运动，由于分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度的微观含义是物体分子热运动的平均动能的标志，B正确；两分子从无限远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，根据分子力与分子间距离的关系：分子间相互作用的合力先变大，后变小，再变大，C正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，D错误。‎ 考点：本题考查热运动。‎ ‎13．ABE ‎【解析】‎ 试题分析: A、在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，根据，光子散射后波长变长，故A正确；B、卢瑟福根据α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，提出了原子核式结构模型，故B正确；C、由波尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小，故C错误；D、原子核发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2，质子数也减小了2，故D错误；E、根据爱因斯坦质能方程，有核能释放的核反应一定有质量亏损，故E正确；故选ABE。‎ 考点：考查物质波；裂变反应和聚变反应．‎ ‎【名师点睛】本题考查了康普顿效应、物质波、原子核式结构、a衰变、爱因斯坦质能方程等，知识点多，难度小，关键是记住基础知识．‎ ‎14．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：弹丸击中砂袋瞬间，系统水平方向不受外力，动量守恒，设碰后弹丸和砂袋的共同速度为v1，细绳长为L，根据动量守恒定律有mv0=（m+5m）v1，‎ 砂袋摆动过程中只有重力做功，机械能守恒，所以 设第二粒弹丸击中砂袋后弹丸和砂袋的共同速度为v2，同理有：mv-（m+5m）v1=（m+6m）v2‎ ‎  ‎ 联解上述方程得 考点：动量守恒定律及机械能守恒定律.‎ ‎15． （2分） （2分）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：由题意知，金属钠的逸出功为W0=hν0，根据爱因斯坦光电效应方程，可求电子离开金属时的动能，再根据动能定理可求光电子到达阳极时的动能 ‎；再根据动能定理，可求 考点：本题考查光电效应 ‎16． 竖直向下 ‎【解析】‎ 试题分析：设铅球对沙子平均作用力为，则沙子对铅球平均作用力也为，从开始释放到沙坑表面为自由落体运动，所以，解得，所以重力作用时间为，从开始静止释放到陷入到最低点，根据动量定理有，解得。沙子对铅球作用力竖直向上，根据作用反作用力，铅球对沙子作用力竖直向下。‎ 考点：自由落体运动 动量定理 ‎17．（1）113-115都对；（2）6.5×10-10-6.6×10-10都对；（3）这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜 ‎【解析】‎ 试题分析：：①由图示可知，油膜占115个方格，油膜的面积 ‎②一滴溶液中含纯油的体积，油酸分子的直径．‎ ‎③当油酸溶液滴在水面后，尽可能散开，形成单分子膜，这样才能得出油酸分子直径由体积除面积；‎ 考点：用油膜法估测分子大小”实验 ‎18．①B的右端至D板的距离L2 ；②；③ ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）还应测量出B的右端至D板的距离L2这样才能算出时间；（2）A滑块的速度，同样B滑块的速度，因此用已知量代入就是；（3）弹性势能就等于A、B两个滑块的动能，即 考点：动量守恒定律，‎ ‎19．①BC；‎ ‎②mAOP=mAOM+mBON；mAOP2=mAOM2+mBON2；‎ ‎③‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；‎ B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；‎ C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；‎ D、为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误；‎ 故选：BC．‎ ‎②小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，‎ 它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，‎ 若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON，‎ 若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，‎ 将OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2；‎ ‎③小球做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，平抛运动时间：t=，‎ 设轨道末端到木条的水平位置为x，小球做平抛运动的初速度：‎ vA=，vA′=，vB′=，‎ 如果碰撞过程动量守恒，则：mAvA=mAvA′+mBvB′，‎ 将速度代入动量守恒表达式解得：‎ 故答案为：①BC；②mAOP=mAOM+mBON；mAOP2=mAOM2+mBON2；③‎ ‎20．（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：①选小车和木块整体为研究对象，由于m受到冲量I之后系统水平方向不受外力作用，系统动量守恒，设系统的末速度为v，则I=mv0=（M+m）v 小车的动能为 ‎②根据动量定理得，I=mv0，则木块的初速度，当弹簧具有最大弹性势能Ep时，小车和木块具有共同速度，即为v．设木块从小车左端运动到弹簧弹性势能最大的过程中，摩擦生热Wf，在此过程中，由能量守恒得 当木板返回到小车左端时，由能量守恒得 联立得．‎ 考点：动量守恒定律及能量守恒定律的应用。‎ ‎21．；‎ ‎【解析】‎ 试题分析： 、静止时，弹力大小等于，剪断轻绳，自由下落，向上加速运动，达到速度u的时间为 对m2：‎ 弹力平均值 ‎ 考点：动量定理的应用。‎ ‎22．（1） （2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设木块和物体P共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量守恒得： ①‎ 此过程，摩擦力做功损失能量为，则根据功能关系有 ‎ ②‎ 由①②得： ③ ‎ ‎（2）木块返回与物体P第二次达到共同速度与第一次相同（动量守恒），全过程能量守恒得：‎ ‎ ④‎ 由②③④得： ⑤‎ 考点：动量守恒定律 功能关系 ‎23．（1） （2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据质量数与电荷数守恒，该核反应方程为 ‎（2）根据动量守恒可得：（2分）‎ 解得：（2分）‎ 考点：本题考查动量守恒