湖北省孝感市普通高中协作体2020-2021学年高二物理下学期期中联考试题.doc

湖北省孝感市普通高中协作体2020-2021学年高二物理下学期期中联考试题

湖北省孝感市普通高中协作体2020-2021学年高二物理下学期期中联考试题

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9

湖北省孝感市普通高中协作体2020-2021学年高二物理下学期期中联考试题
考试时间：2021年4月20日上午10:30—11:45本试卷满分100分，考试时间75分钟

★祝考试顺利★
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。

第Ⅰ卷（选择题 共44分）
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。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．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法正确的是( )
A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核
式结构模型
B．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观
察到屏上的闪光次数一样多
C．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光
D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹
2．轻核聚变的一个核反应方程为：H＋H→He＋X.若已知H的质量为m1，H的质量为m2，
He的质量为m3，X的质量为m4，则下列说法中正确的是( )
A．H和H在常温下就能够发生聚变
B．X是质子
C．这个反应释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3－m4)c2
D．我国大亚湾核电站是利用轻核的聚变释放的能量来发电的
3．氢原子从能级A跃迁到能级B吸收频率为ν1的光子，从能级A跃迁到能级C放出频率为ν2的光子，若ν1>ν2，则当它从能级B跃迁到能级C时，将( )
A．吸收频率为ν1–ν2的光子B．吸收频率为ν2+ν1的光子
C．放出频率为ν1–ν2的光子D．放出频率为ν2+ν1的光子
4．从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，一球竖直上抛，一球竖直下抛，一球平抛，所受阻力都不计，则( )
A. 三球落地时动量相同
B. 三球落地时动能相同
C. 从抛出到落地过程，三球受到的冲量相同
D. 从抛出到落地过程，平抛运动小球受到的冲量最小
5．研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是( )
A．B．C．D．
6．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz.现匀速转动摇把，转速为240 r/min.则( )
A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 s
B．当振子稳定振动时，它的振动频率是4 Hz
C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大
D．当转速减小时，弹簧振子的振幅不变
7．质量为m，速度为v的A球跟质量为3m的静止的B球发生正碰．碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，因此碰撞后B球的速度可能值为( )
A．0.6vB．0.8v C．0.2v D．0.3v
8．图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点，下列说法正确的是( )
A．波速为0.5 m/s
B．波的传播方向向右
C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cm
D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动
9．如图为水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源s1、s2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)，s1的振幅A1＝ 4 cm，s2的振幅A2 ＝3 cm，则下列说法正确的是( )
A．A、D连线上的所有质点一定都是振动加强点
B．质点A、D在该时刻的高度差为14 cm
C．再过半个周期，质点B、C是振动加强点
D．质点D的位移不可能为零
10．一个静止的放射性原子核处于匀强磁场中，由于发生了衰变而在磁场中形成如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1∶16，下列判断中正确的是( )
A．该原子核发生了α衰变
B．反冲原子核在小圆上逆时针运动
C．放射出的粒子与反冲核运动周期相同
D．原来静止的核，其原子序数为15
11．如图所示，ABCD是固定在地面上、由同种金属细杆制成的正方形框架，框架任意两条边的连接处平滑，A、B、C、D四点在同一竖直面内，BC、CD边与水平面的夹角分别为α、β(α>β)，让套在金属杆上的小环从A点无初速释放．若小环从A经B滑到C点，摩擦力对小环做功为W1，重力的冲量为I1；若小环从A经D滑到C点，摩擦力对小环做功为W2，重力的冲量为I2．则( )
A. W1>W2 B. W1=W2 C. I1>I2 D. I1 =I2

第Ⅱ卷（非选择题 共56分）
二、实验探究题（本题共两小题，共16分）
12．（7分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
(1)组装单摆时，应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)．
A．长度为1 m左右的细线 B．长度为30 cm左右的细线
C．直径为1.8 cm的塑料球 D．直径为1.8 cm的铁球
(2) 单摆摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°，为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最________(填“高”或“低”)点的位置，
(3)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________(用L、n、t表示)．
(4)用多组实验数据作出T2L图像，也可以求出重力加速度g.已知三位同学作出的T2L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是________(选填选项前的字母)．
A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值
13．（9分）某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：

①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平；
②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘。将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P；
③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；
④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3。
(1)下列说法正确的是__________。
A．小球a的质量一定要大于小球b的质量
B．弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑
C．步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同
D．把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平
(2)本实验必须测量的物理量有_________。
A．小球的半径r
B．小球a、b的质量m1、m2
C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2
D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3
(3)根据相关物理规律，可以分析出b球在白纸上留下的压痕是______（填“P1”或“P2” 或“P3”）
(4)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式_________________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒。
三、计算题（本题共3小题，共40分）
14．（9分）一列简谐横波，在t＝0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10 cm。P、Q两点的坐标分别为－1 m和－9 m，波沿x轴负方向传播，已知t＝0.3 s时，P点第一次出现波峰。试计算：
(1)这列波的传播速度和质点振动的周期；
(2)当Q点第一次出现波峰时，P处质点通过的路程为多少？

15．（13分）质量为m＝0.60kg的篮球从距地板H＝0.80m高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h＝0.45m，从释放到弹跳至h高处经历的时间t＝1.0s．忽略空气阻力作用，重力加速度取g＝10m/s2，求：
(1)篮球刚接触地板时和反弹离地时的速度大小；
(2)篮球对地板的平均撞击力；
(3)篮球与地板撞击过程中损失的机械能△E．

16．（18分）如图所示，木板A静止在光滑水平面上，其左端与固定台阶相距x。与滑块B (可视为质点)相连的细线一端固定在O点。水平拉直细线并给B一个竖直向下的初速度，当B到达最低点时，细线恰好被拉断，B从A右端的上表面水平滑入。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力。已知A的质量为2m, B的质量为m。A、B之间动摩擦因数为μ；细线长为L、能承受的最大拉力为B重力的5倍；A足够长，B不会从A表面滑出，重力加速度为g。
(1)求B的初速度大小v0和细线被拉断瞬间B的速度大小v1；
(2)若A与台阶发生碰撞前，A、B已达到共同速度，木板A的长度至少为多少；
(3)若A与台阶只发生一次碰撞，求x满足的条件。

2020—2021学年度下学期孝感市普通高中协作体
期中联合考试
高二物理参考答案
一、选择题： 1、A 2、C 3、D 4、B 5、C 6、B 7、D
8、AC 9、AB 10、BD 11、BC
二、非选择题：
12、 (1)AD　（2分） (2) 低 （1分） (3)（2分） (4)B（2分）
13、 (1)AD （2分） (2) BD （2分） (3) P1 （2分）
(4) （3分）
14、 (1)由波形图可知该波的波长为λ＝4 m ……………………（1分）
P点与最近波峰的水平距离为3 m，所以v＝＝10 m/s ……………………（1分）
该波传播过程中各质点振动的周期为T＝＝0.4 s ……………………（2分）
(2)t＝0时刻，Q点与最近波峰的水平距离为11 m，
故Q点第一次出现波峰的时间为t1＝＝1.1 s ……………………（1分）
Q点第一次出现波峰时质点P振动了t2＝t1－＝0.9 s ……………………（2分）
质点从起振开始每振动经过的路程为10 cm，t2＝T，
则当Q点第一次出现波峰时，P点通过的路程s′＝0.9 m ……………………（2分）
15、（1）设皮球刚接触地板时的速度为v1；反弹离地时的速度为v2，由动能定理得：
下落过程：mgH=mv12，……………………（1分）
代入数据解得：v1=4m/s，……………………（1分）
上升过程：-mgh=0-mv22，……………………（1分）
代入数据解得：v2=3m/s，……………………（1分）
（2）设皮球从H高处下落到地板所用时间为t1，上升的时间为t2，由运动学公式得：
t1==0.4s …………（1分） t2==0.3s …………（1分）
皮球与地板接触时间为：△t=t-（t1+t2）=0.3s ……………………（1分）
地板对皮球的平均撞击力为，取竖直向上为正方向，由动量定理得：
（-mg）△t=mv2-（-mv1）……………………（2分）
代入数据解得：=20N ……………………（1分）
根据牛顿第三定律，皮球对地板的平均撞击力为：=20N，方向向下．…………（1分）
（3）皮球与地板撞击过程中损失的机械能为：
△E=mgH-mgh=0.6×10×（0.8-0.45）J=2.1J ……………………（2分）
16、　(1)滑块B从释放到最低点，机械能守恒，有：
mv＋mgL＝mv ①……………………（2分）
在最低点，由牛顿运动定律：
T－mg＝ ②……………………（2分）
又：T＝5mg ③
联立①②③得：v0＝，v1＝2。……………………（2分）
(2)A左端与台阶碰撞前，A、B已达到共同速度vAB，由动量守恒定律：
mv1＝(m＋2m)vAB ④……………………（2分）
由能量守恒定律： μmgs＝mv－×3mv ⑤……………………（2分）
联立④⑤ 得s＝。……………………（2分）
即木板A的长度至少为
(3)设A与台阶碰撞前瞬间，A、B的速度分别为vA和vB，由动量守恒
mv1＝mvB＋2mvA ⑥ ……………………（2分）
若A与台阶只碰撞一次，碰撞后必须满足：
|2mvA|≥|mvB| ⑦ ……………………（1分）
对A应用动能定理：μmgx＝×2mv ⑧……………………（2分）
联立 ⑥⑦⑧解得：x≥ ⑨……………………（1分）
即A与台阶只能碰撞一次的条件是： x≥。