云南省保山一中高一物理下学期期末考试试题含解析

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1、2020学年保山一中高一年级下学期期末考试物理试卷 一、选择题（本题包括12小题，每题4分，共48分。1-9题只有一个选项正确，10-12题每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.1.有关物体的动量，下列说法正确的是( )A. 某一物体的动量改变，一定是速度大小改变B. 某一物体的动量改变，一定是速度方向改变C. 某一物体的运动速度改变，其动量一定改变D. 物体的动量改变，其动能一定改变【答案】C【解析】【详解】物体的动量p=mv，动量的方向与速度方向相同；物体的动量改变，即可能是速度大小发生改变，也可能是速度方向发生改变，也可能是速度大

2、小与方向同时发生改变，故AB错误；物体的运动状态改变，即物体的速度发生改变，则物体的动量一定发生改变，故C正确；物体的动量改变，可能是速度的方向发生的了变化，速度的大小不一定变化，则其动能不一定改变，D错误；故选C。【点睛】本题考查了判断动量的变化与速度的关系，知道动量的定义式p=mv、知道动量是矢量，而动能是标量即可正确解题2.2.卢瑟福的粒子散射实验的结果（ ）A. 证明了质子的存在B. 证明了原子核是由质子和中子组成的C. 说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动D. 说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上【答案】D【解析】【详解】此实验不能说明质子的存在，故A错误

3、；此实验不能说明原子核的构成，故B错误；此实验不能说原子中的电子的运动情况。故D错误；粒子散射实验中大多数粒子通过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少数的发生了偏转，极少数的超过了90，有的超过了180甚至被弹了回来，说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上。故D正确。故选D。3.3.下列说法中错误的是()A. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关B. 天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的C. 据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能量D. 据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要放出能量【答案】B【解析】【详解】根据黑体辐射规律可知，黑体辐射电

4、磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故A正确；天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故B错误；据图可知，原子核A裂变成原子核B和C过程中有质量亏损，故会放出核能，故C正确；据图可知，原子核D和E聚变成原子核F过程中有质量亏损，故会放出核能，故D正确；此题选择错误的选项，故选B。【点睛】本题考查了粒子散射实验、卢瑟福的原子核实结构模型、质量亏损等概念，目前各大省市对于近代物理初步的知识点考查较为简单，可以适当的记忆4.4.下面列出的是一些核反应方程：X，Y，Z，其中( )A. X是质子，Y是中子，Z是正电子B. X是正电子，Y是质子，Z是中子C. X是中子，Y是正电子，Z是质子D.

5、X是正电子，Y是中子，Z是质子【答案】D【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒，知X的电荷数为1，质量数为0，为正电子，Y的电荷数为0，质量数为1，为中子，Z的电荷数为1，质量数为1，为质子，故D正确，ABC错误。故选D。点睛：解决本题的关键知道核反应中电荷数守恒、质量数守恒，知道常见的粒子的电荷数和质量数5.5.天然放射现象中可产生、三种射线。下列说法正确的是()A. 射线是由原子核外电子电离产生的B. 经过两次衰变，变为C. 射线的穿透能力比射线穿透能力强D. 放射性元素的半衰期不随温度升高而变化【答案】D【解析】【详解】射线的实质是衰变中产生的电子，故A错误；衰变过程中，一个原子核释放一个粒

6、子（由两个中子和两个质子形成的氦原子核），并且转变成一个质量数减少4，核电荷数减少2的新原子核。所以经过一次衰变，变为，故B错误；、三种射线分别是氦核、电子、电磁波，三种射线的穿透能力逐渐增强，所以射线的穿透能力比射线穿透能力弱，故C错误；半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，故D正确；故选D。【点睛】对于核反应，要抓住质量数守恒和电荷数守恒进行配平。若原子核衰变过程中释放出粒子和粒子，减少的质量数等于减少的中子数和质子数之和。知道三种射线的实质和特点。6. 关于下面四个装置说法正确的是（ ）进行的是聚变反应A. 实验可以说明粒子的贯穿本领很强B. 实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释C

7、. 是利用射线来监控金属板厚度的变化D. 【答案】C【解析】A图是粒子散射实验，粒子打到金箔上发生了散射，说明粒子的贯穿本领较弱故A错误；B图是实验室光电效应的实验，该实验现象可以用爱因斯坦的光电效应方程解释，故B错误；C图，因为射线穿透能力较弱，金属板厚度的微小变化会使穿过铝板的射线的强度发生较明显变化，即可以用射线控制金属板的厚度故C正确；D装置是核反应推的结构，进行的是核裂变反应，故D正确故选CD点睛：本题要求熟悉近代物理中的各种装置，能够知道其工作的原理，要注意掌握、三种射线的特性，电离本领依次减弱，穿透本领依次增强，能在生活中加以利用7.7.入射光A照射到某金属表面上发生光电效应，若

8、改用频率更大入射光B射到某金属表面，而保持两种入射光的强度相同，那么以下说法中正确的是（ ）A. 从光照到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显变小B. 逸出的光电子的最大初动能减小C. 单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小D. 有可能不发生光电效应【答案】C【解析】【详解】若能发生光电效应，发生光电效应的时间与光的强度无关。故A错误；入射光照射到某金属表面上发生光电效应。若入射光的强度不变，频率变大，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能变大，故BD错误；入射光的强度不变，而频率变大，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的

9、光电子数目将减小，故C正确。故选C。【点睛】解决本题的关键掌握发生光电效应的条件，知道光的强度不影响是否发生光电效应，只影响发出光电子的数目；光强一定，频率变大，则单位时间内射出的光子数减小，则光电子数减小8. 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。若一个系统动量守恒时，则A. 此系统内每个物体所受的合力一定都为零B. 此系统内每个物体的动量大小不可能都增加C. 此系统的机械能一定守恒D. 此系统的机械能可能增加【答案】D【解析】试题分析：若一个系统动量守恒时，则整个系统所受的合力为零，但是此系统内每个物体所受的合力不一定都为零，选项A错

10、误；此系统内每个物体的动量大小可能会都增加 ，但是方向变化，总动量不变这是有可能的，选项B错误；因系统合外力为零，但是除重力以外的其他力做功不一定为零，故机械能不一定守恒，系统的机械能可能增加，也可能减小，故选D.考点：动量守恒定律；机械能守恒定律【名师点睛】此题是对动量守恒定律和机械能守恒定律的条件的考查；要知道动量守恒和机械能守恒是从不同的角度对系统进行研究的，故两者之间无直接的关系，即动量守恒时机械能不一定守恒，机械能守恒时动量不一定守恒.9.9.在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b，正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示，则小球a和b的质量之比为()A. 27B.

11、 14C. 38D. 41【答案】B【解析】由图示图象可知，小球的速度： ， ，负号表示速度方向，碰撞过程系统动量守恒，以b的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mbvb+mava=（ma+mb）v，即：mb1+ma（-3）=（ma+mb）0.2，解得：，故B正确，ACD错误；故选B点睛：本题考查了求两球的质量之比，考查了动量守恒定律的应用，分析清楚图示图象根据图象求出小球的速度、分析清楚小球的运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律可以解题10.10.氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦离子的能级示意图如图4所示。在具有下列能量

12、的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A. 54.4 eV(光子) B. 42.4 eV(光子)C. 48.4 eV(光子) D. 41.8 eV(电子)【答案】ACD【解析】【详解】由玻尔理论知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量（光子能量不可分）应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子（如电子）只要能量不小于两能级差，均可能被吸收。氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：E1=E-E1=0-（-54.4eV）=54.4eVE2=E4-E1=-3.4eV-（54.4eV）=51.0eVE3=E3-E1=-6.0eV-（

13、-54.4eV）=48.4eVE4=E2-E1=-13.6eV-（54.4eV）=40.8eV可见，42.4eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁。故选ACD。11.11.如图，在光滑水平面上有一质量为的物体，在与水平方向成角的恒定拉力作用下运动，则在时间内（ ）A. 重力的冲量为B. 拉力的冲量为C. 拉力的冲量为D. 物体动量的变化量等于【答案】BD【解析】重力的冲量，故A错误；拉力的冲量，所以B正确，C错误；各力的冲量，根据动量定理知，合力的冲量等于动量的变化量，则动量的变化量为，所以D正确故选BD点睛：解决本题的关键知道冲量等于力与时间的乘积，知道合力的冲量等于动量的变化量12.12

14、.一质量为m的运动员从下蹲状态开始向上起跳，经t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中()A. 地面对他的冲量大小为mvB. 地面对他的冲量大小为mvmgt，C. 地面对他做的功为零D. 地面对他做的功为mv2【答案】BC【解析】【详解】人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：I-mgt=mv=mv；故地面对人的冲量为I=mv+mgt；故A错误，B正确；由于支持力没有位移，故地面对人做功为零；故C正确，D错误；故选AC。【点睛】在应用动量定理时一定要注意冲量应是所有力的冲量，不要把重力漏掉另外地面对人是否做功的问题是易错点，要根据功的概念去理解.二、实验题、填空题（每空3

15、分，共12分）13.13.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a用天平分别测出滑块A、B的质量m1、m2b调整气垫导轨，使导轨处于水平c在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上d用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1e按下开关放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达

16、C、D的运动时间t1和t2。（1）实验中还应测量的物理量是_。（2）利用上述测量的实验数据，得出关系式_成立（用测量出的物理量表示），即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和，上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_（写出其中一个即可）。（3）利用上述实验数据能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出表达式_。【答案】 (1). （1）B的右端至D的距离L2 (2). （2）； (3). 测量距离不准确，测量时间不准确，气垫导轨不水平等 (4). （3）【解析】(1)(2) 滑块在气垫导轨上做匀速直线运动，根据A、B运行的距离和时间可以求出分开时的速度，根据动量守恒定律得，

17、mAvA=mBvB，又，则，知还需要测量B右端到D的距离L2；(3)根据能量守恒可知，。点晴：解决本题关键根据实验原理找出需要验证的关系式结合题目中已测的从而找出还要测量的物理量，注意能量转换的分析。三、计算题（本大题共4小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。）14.14.如图所示，质量为的木块静止于高的光滑桌面上，一粒质量为的子弹水平射穿木块后以的速度沿原方向飞出，木块在子弹的冲击下飞离桌面，落地点距桌边缘的水平距离，取g=10ms2，试求子弹击穿木块前的速度【答案】【解析】由得： 木块获得的速度： 由动量守恒定律得：解得：15.15.玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说

18、的基础上，提出具有量子特征的氢原子模型，其能级图如图所示有一个发光管里装有大量处于n4能级的氢原子，利用这个发光管的光线照射金属钠的表面已知金属钠的极限频率是5.531014 Hz，普朗克常量h6.631034 Js，1 eV1.61019 J.(1)发光管可能发射几种不同能量的光子？(2)发光管能使金属钠发生光电效应吗(通过计算回答)?(3)求出发光管照射金属钠所发射的光电子的最大初动能【答案】(1)6种(2)能(3)10.46 eV【解析】(1)由于发光管里装有大量处于能级的氢原子，则其能发出不同能量光子的数目种。)(2)金属钠的逸出功为其中，都大于逸出功，所以一定能发生光电效应(算出其中

19、一组数据并进行比较，就可以给全分)。(3)发光管照射金属钠所发射的光电子的最大初动能应为从能级的氢原子跃迁至能级发出的，则。点睛：对于可能放出光子的组合，掌握光电效应发生条件，理解光电效应方程的应用，注意电子跃迁时，释放能量的计算及单位的转换。16.16.已知氘核的质量为2.013 6 u，中子的质量为1.008 7 u，核的质量为3.015 0 u.(1) 写出两个氘核聚变成核的反应方程(2) 计算上述核反应中释放的核能(3) 若两个氘核以相等的动能0.35 MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？【答案】; E3.26 MeV

20、; Ek10.99 MeV; Ek22.97 MeV【解析】（1）由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为：（2）反应过程中质量减少了：m=22.0136u-1.0087u-3.0150u=0.0035u反应过程中释放的核能为：E=0.0035931.5MeV=3.26MeV（3）设核和 的动量分别为P1和P2，由动量守恒定律得：0=P1+P2由此得P1和P2大小相等，由动能和动量关系E=及核和质量关系，得中子的动能E1是核动能E2的3倍，即：E1：E2=3：1由能量守恒定律得：E1+E2=E+20.35由以上可以算出：E1=2.97MeVE2=0.99MeV点睛：对于核反应书写核反应方程

21、，要抓住微观粒子的碰撞，相当于弹性碰撞，遵守两大守恒：动量守恒和能量守恒17.17.竖直平面内的轨道ABCD由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道放在光滑的水平面上，如图所示。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平滑道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平滑道AB的中点。已知水平滑道AB长为L，轨道ABCD的质量为3m。求：(1)小物块在水平滑道上受到摩擦力的大小。(2)为了保证小物块不从滑道的D端离开滑道，圆弧滑道的半径R至少是多大？(3)若增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R，试分析小物块最

22、终能否停在滑道上？【答案】(1)；（2）；(3)x=【解析】【详解】（1）小物块冲上轨道的初速度设为v，最终停在AB的中点，跟轨道有相同的速度，设为V，在这个过程中，系统动量守恒，有 系统的动能损失用于克服摩擦做功，有 解得摩擦力（2）若小物块刚好到达D处，此时它与轨道有共同的速度（与V相等），在此过程中系统总动能减少转化为内能（克服摩擦做功）和物块的势能，同理有 解得要使物块不从D点离开滑道，CD圆弧半径至少为（3）设物块以初动能E，冲上轨道，可以达到的最大高度是1.5R,物块从D点离开轨道后，其水平方向的速度总与轨道速度相等，达到最高点后，物块的速度跟轨道的速度相等（设为V2），同理有 物块从最高点落下后仍沿圆弧轨道运动回到水平轨道上沿BA方向运动，假设能沿BA运动x远，达到与轨道有相同的速度（等于V2），同理有， 解得物块最终停在水平滑道AB上，距B为处。【点睛】本题是系统水平方向动量守恒和能量守恒的类型，关键要抓住临界条件，结合两大守恒定律进行分析