河南省洛阳市豫西名校2020-2021学年高二物理下学期3月第一次联考试题.doc

河南省洛阳市豫西名校2020-2021学年高二物理下学期3月第一次联考试题

河南省洛阳市豫西名校2020-2021学年高二物理下学期3月第一次联考试题

年级：
姓名：

15

河南省洛阳市豫西名校2020-2021学年高二物理下学期3月第一次联考试题
（考试时间∶90分钟 试卷满分∶110分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求多选题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。）
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 黑体辐射电磁波的强度按波长分布，与黑体的温度无关
B. 爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射规律
C. 康普顿效应说明光具有粒子性，电子衍射实验说明粒子具有波动性
D. 宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
2. 关于动量和动能，以下说法中正确的是（　　）
A. 速度大的物体动量一定大
B. 质量大的物体动量一定大
C. 两个物体的质量相等，动量大的其动能也一定大
D. 两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等
3. 我国初，高中学生及大学生近视眼率超过70%，现在医学上治疗近视眼时，用激光“焊接”视网膜，所用激光的波长，已知普朗克常量，光在真空中的传播速度，则该激光中每个光子的能量为（　　）
A. B. C. D.
4. 高空抛物、坠物引发的悲剧、意外不时就会上演，被称为“悬在城市上空的痛”。2021年3月1日，刑法修正案（十一）正式实施，高空抛物罪成为独立罪名，这对于有效防范和遏制高空抛物行为的发生，具有重要的警示意义。若一个10g的苹果从一高为45m的居民楼由静止坠下，与地面的撞击时间约为1.0×10-4s，则该苹果对地面产生的冲击力约为（g取10m/s2）（　　）
A. 30N B. 3×102N
C. 3×103N D. 3×104N
5. 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始做自由下落和平抛运动．它们从开始到到达地面，下列说法正确的有(　　)

A. 它们同时到达地面
B. 重力对它们的冲量相同
C. 它们的末动能相同
D. 它们动量变化的大小相同
6. 蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为60kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。下列说法正确的是（重力加速度为g=10m/s2）（　　）

A. 绳在绷紧时对人的平均作用力大小为750N
B. 运动员整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量相同
C. 运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D. 运动员整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相同
7. 光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力。有人设想在火星探测器上安装面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动探测器前进。第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么（　　）
A. 安装反射率极高的薄膜，探测器的加速度大
B. 安装吸收率极高的薄膜，探测器的加速度大
C. 两种情况下，由于探测器的质量一样，探测器的加速度大小应相同
D. 两种情况下，探测器的加速度大小无法比较
8. 长为l的轻绳，一端用质量为m的圆环在水平光滑的横杆上，另一端一质量为2m的小球，开始时，将小球移至横杆处（轻绳处于水平伸直状态，见图），然后轻轻放手，当绳子与横杆成直角，此过程圆环的位移是x，则（　　）

A. B. C. x=0 D.
9. 为应对某些西方国家对我国的高端技术的打压，我们现在研发成功“世界上首台分辨率最高的紫外超分辨光刻装备”，对芯片制造领域技术突破作出重大贡献，光刻所用光的波长越短，分辨率越高。下面关于光的波粒二象性的说法中，正确的说法是（　　）
A. 光不可能同时既具有波动性，又具有粒子性
B. 频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著
C. 光在传播时往往表现出粒子性，光在跟物质相互作用时往往表现出波动性
D. 大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性
10. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（　　）
A. vA′=5m/s，vB′=2.5m/s B. vA′=2m/s，vB′=4m/s
C. vA′=1m/s，vB′=4.5m/s D. vA′=－4m/s，vB′=7m/s
11. 一质量为2kg的物体受水平拉力F作用在粗糙水平面上做加速直线运动，如图甲所示，图乙为其a-t图象，t=0时，其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则（　　）

A. t=6s时，物体的速度为18m/s
B. t=6s时，拉力F的大小为10N
C. 在0～6s内，拉力对物体的冲量为48N・s
D. 在0～6s内，合外力对物体做的功为400J
12. 如图甲所示，在光滑水平面上轻质弹簧一端固定，物体A以速度vo向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x；现让该弹簧一端连接另一质量为m的物体B（如图乙所示），静止在光滑水平面上。物体A以2vo的速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，已知整个过程弹簧处于弹性限度内，则（　　）

A. 物体A的质量为6m
B. 物体A质量为3m
C. 弹簧压缩量为最大值x时的弹性势能为
D. 弹簧重新恢复原长时，物体B的动量大小为
二、实验题（本题共2小题，共16分）
13. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．

(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；
⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；
⑦测得滑块1的质量310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量205g．
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字)．
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________
14. 如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0，元电荷为e，普朗克常量为h．现将频率为ν(大于ν0)的光照射在阴极上，则：

(1)________是阴极(填A或K)，阴极材料的逸出功等于________．
(2)加在A、K间的正向电压为U时，到达阳极的光电子的最大动能为____________，将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是_______________．
(3)为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加上U反＝________的反向电压．
(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是（ ）
A．照射光频率不变，增加光强
B．照射光强度不变，增加光的频率
C．增加A、K电极间的电压
D．减小A、K电极间的电压
三、计算题（本题共4小题，共46分。解题要写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，有数据计算的题目，还应计算出最后结果，只有最后答案的不得分。）
15. 2022年冬奥会将在北京举办，北京成为奥运历史上第一个既举办过夏季奥运会，又举办冬奥会的城市。如图是参赛队员正在进行短道速滑接力项目的训练场景，比赛开始，甲运动员静止在光滑的冰面上，乙运动员以10 m/s的速度从他的后方冲过来并推动他，两人相互作用了1 s后，甲运动员以6 m/s的速度脱离乙而向前滑行。已知甲运动员质量m1＝70 kg、乙运动员质量m2＝60 kg，求：
(1)乙运动员的速度大小；
(2)甲、乙运动员间平均作用力大小。

16. 如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑水平面上，物体A被水平速度为v0=400m/s的子弹击中，子弹嵌在其中（打击时间极短），并随物体A一起向右压缩轻质弹簧，已知物体A的质量是m1=0.99kg，B的质量是m2=1kg，子弹的质量是m0=0.01kg。求∶
（1）物体A获得的最大速度v1；
（2）求从子弹作用物体A到弹簧压缩最短这一过程中整个系统损失的机械能和弹簧最大弹性势能。

17. 喷射悬浮飞行器由抽水机、压缩机等组成，利用一根软管将水从河中抽入飞行器，再以较高的速度竖直向下喷出两道高压水柱，可将使用者推至距水面几米的高度，如图所示。现有一质量为M的使用者被缓慢推至水面某一高处悬停，设此状态下飞行器的质量恒为m，水喷出前的速度为零，两个喷水口的横截面积均为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，空气阻力及抽水过程中软管和河水对飞行器的作用均可忽略不计，求∶
（1）两个喷水口喷出水的速度需要多大？
（2）飞行器喷水的平均功率多大？

18. 如图甲所示，光滑竖直半圆轨道与光滑水平轨道相切，小球A在水平轨道上处于静止状态，小球B以大小不同的初速度v沿水平面向右运动与A相撞，碰撞后两球粘在一起运动。碰撞前B的速度大小v及碰撞后A和B一起上升的最大高度h均可测得。某同学以h为纵坐标，v2为横坐标，利用数据描点连线作出h-v2图像（v2=b时，两球恰好运动到最高点），如图乙所示，重力加速度为g。
（1）求小球A与小球B的质量之比；（用含a、c的字母表示）
（2）若两球恰好运动到轨道最高点，求。（用含b、d的字母表示）

豫西名校2020—2021学年下期第一次联考
高二物理试题（答案版）
（考试时间∶90分钟 试卷满分∶110分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求多选题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。）
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 黑体辐射电磁波的强度按波长分布，与黑体的温度无关
B. 爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射规律
C. 康普顿效应说明光具有粒子性，电子衍射实验说明粒子具有波动性
D. 宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
【答案】C
2. 关于动量和动能，以下说法中正确的是（　　）
A. 速度大的物体动量一定大
B. 质量大的物体动量一定大
C. 两个物体的质量相等，动量大的其动能也一定大
D. 两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等
【答案】C
3. 我国初，高中学生及大学生近视眼率超过70%，现在医学上治疗近视眼时，用激光“焊接”视网膜，所用激光的波长，已知普朗克常量，光在真空中的传播速度，则该激光中每个光子的能量为（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
4. 高空抛物、坠物引发的悲剧、意外不时就会上演，被称为“悬在城市上空的痛”。2021年3月1日，刑法修正案（十一）正式实施，高空抛物罪成为独立罪名，这对于有效防范和遏制高空抛物行为的发生，具有重要的警示意义。若一个10g的苹果从一高为45m的居民楼由静止坠下，与地面的撞击时间约为1.0×10-4s，则该苹果对地面产生的冲击力约为（g取10m/s2）（　　）
A. 30N B. 3×102N
C. 3×103N D. 3×104N
【答案】D
5. 如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始做自由下落和平抛运动．它们从开始到到达地面，下列说法正确的有(　　)

A. 它们同时到达地面
B. 重力对它们的冲量相同
C. 它们的末动能相同
D. 它们动量变化的大小相同
【答案】D
6. 蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为60kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。下列说法正确的是（重力加速度为g=10m/s2）（　　）

A. 绳在绷紧时对人的平均作用力大小为750N
B. 运动员整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量相同
C. 运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D. 运动员整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相同
【答案】D
7. 光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力。有人设想在火星探测器上安装面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动探测器前进。第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么（　　）
A. 安装反射率极高的薄膜，探测器的加速度大
B. 安装吸收率极高的薄膜，探测器的加速度大
C. 两种情况下，由于探测器的质量一样，探测器的加速度大小应相同
D. 两种情况下，探测器的加速度大小无法比较
【答案】A
8. 长为l的轻绳，一端用质量为m的圆环在水平光滑的横杆上，另一端一质量为2m的小球，开始时，将小球移至横杆处（轻绳处于水平伸直状态，见图），然后轻轻放手，当绳子与横杆成直角，此过程圆环的位移是x，则（　　）

A. B. C. x=0 D.
【答案】A
9. 为应对某些西方国家对我国的高端技术的打压，我们现在研发成功“世界上首台分辨率最高的紫外超分辨光刻装备”，对芯片制造领域技术突破作出重大贡献，光刻所用光的波长越短，分辨率越高。下面关于光的波粒二象性的说法中，正确的说法是（　　）
A. 光不可能同时既具有波动性，又具有粒子性
B. 频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著
C. 光在传播时往往表现出粒子性，光在跟物质相互作用时往往表现出波动性
D. 大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性
【答案】BD
10. 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s。当A追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（　　）
A. vA′=5m/s，vB′=2.5m/s B. vA′=2m/s，vB′=4m/s
C. vA′=1m/s，vB′=4.5m/s D. vA′=－4m/s，vB′=7m/s
【答案】BC
11. 一质量为2kg的物体受水平拉力F作用在粗糙水平面上做加速直线运动，如图甲所示，图乙为其a-t图象，t=0时，其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则（　　）

A. t=6s时，物体的速度为18m/s
B. t=6s时，拉力F的大小为10N
C. 在0～6s内，拉力对物体的冲量为48N・s
D. 在0～6s内，合外力对物体做的功为400J
【答案】BC
12. 如图甲所示，在光滑水平面上轻质弹簧一端固定，物体A以速度vo向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x；现让该弹簧一端连接另一质量为m的物体B（如图乙所示），静止在光滑水平面上。物体A以2vo的速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，已知整个过程弹簧处于弹性限度内，则（　　）

A. 物体A的质量为6m
B. 物体A质量为3m
C. 弹簧压缩量为最大值x时的弹性势能为
D. 弹簧重新恢复原长时，物体B的动量大小为
【答案】BC
二、实验题（本题共2小题，共16分）
13. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．

(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；
⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；
⑦测得滑块1的质量310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量205g．
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字)．
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________
【答案】 (1). 接通打点计时器的电源； (2). 放开滑块； (3). 0.620； (4). 0.618； (5). 纸带与打点计时器限位孔有摩擦；
14. 如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0，元电荷为e，普朗克常量为h．现将频率为ν(大于ν0)的光照射在阴极上，则：

(1)________是阴极(填A或K)，阴极材料的逸出功等于________．
(2)加在A、K间的正向电压为U时，到达阳极的光电子的最大动能为____________，将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是_______________．
(3)为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加上U反＝________的反向电压．
(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是（ ）
A．照射光频率不变，增加光强
B．照射光强度不变，增加光的频率
C．增加A、K电极间的电压
D．减小A、K电极间的电压
【答案】 (1). K (2). hν0 (3). hν－hν0＋eU (4). 逐渐增大，直至保持不变 (5). (6). A
三、计算题（本题共4小题，共46分。解题要写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，有数据计算的题目，还应计算出最后结果，只有最后答案的不得分。）
15. 2022年冬奥会将在北京举办，北京成为奥运历史上第一个既举办过夏季奥运会，又举办冬奥会的城市。如图是参赛队员正在进行短道速滑接力项目的训练场景，比赛开始，甲运动员静止在光滑的冰面上，乙运动员以10 m/s的速度从他的后方冲过来并推动他，两人相互作用了1 s后，甲运动员以6 m/s的速度脱离乙而向前滑行。已知甲运动员质量m1＝70 kg、乙运动员质量m2＝60 kg，求：
(1)乙运动员的速度大小；
(2)甲、乙运动员间平均作用力大小。

【答案】（1）3m/s；（2）420N
16. 如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑水平面上，物体A被水平速度为v0=400m/s的子弹击中，子弹嵌在其中（打击时间极短），并随物体A一起向右压缩轻质弹簧，已知物体A的质量是m1=0.99kg，B的质量是m2=1kg，子弹的质量是m0=0.01kg。求∶
（1）物体A获得的最大速度v1；
（2）求从子弹作用物体A到弹簧压缩最短这一过程中整个系统损失的机械能和弹簧最大弹性势能。

【答案】（1）4m/s；（2）792J ，4J
17. 喷射悬浮飞行器由抽水机、压缩机等组成，利用一根软管将水从河中抽入飞行器，再以较高的速度竖直向下喷出两道高压水柱，可将使用者推至距水面几米的高度，如图所示。现有一质量为M的使用者被缓慢推至水面某一高处悬停，设此状态下飞行器的质量恒为m，水喷出前的速度为零，两个喷水口的横截面积均为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，空气阻力及抽水过程中软管和河水对飞行器的作用均可忽略不计，求∶
（1）两个喷水口喷出水的速度需要多大？
（2）飞行器喷水的平均功率多大？

【答案】（1）；（2）
18. 如图甲所示，光滑竖直半圆轨道与光滑水平轨道相切，小球A在水平轨道上处于静止状态，小球B以大小不同的初速度v沿水平面向右运动与A相撞，碰撞后两球粘在一起运动。碰撞前B的速度大小v及碰撞后A和B一起上升的最大高度h均可测得。某同学以h为纵坐标，v2为横坐标，利用数据描点连线作出h-v2图像（v2=b时，两球恰好运动到最高点），如图乙所示，重力加速度为g。
（1）求小球A与小球B的质量之比；（用含a、c的字母表示）
（2）若两球恰好运动到轨道最高点，求。（用含b、d的字母表示）

【答案】(1)；(2)