2020-2021学年甘肃省定西市高二下月考物理试卷新人教版

这是一份2020-2021学年甘肃省定西市高二下月考物理试卷新人教版，共7页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1. 康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，即一光子去撞击静止的电子，观察到碰后电子发生了运动．则关于对该碰撞过程的理解正确的是（ ）
A.该碰撞过程，动量守恒但能量不守恒
B.该碰撞过程，动量和能量均不守恒
C.如果碰撞前后的速度方向共线，则该碰撞过程，动量和能量守恒，碰后光子的波长变短
D.该碰撞过程，动量和能量均守恒，碰后光子的波长变长

2. 图示为一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，微粒正在做布朗运动．以下关于布朗运动的说法正确的是（ ）

A.悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的
B.液体温度越低，微粒的布朗运动越剧烈
C.悬浮微粒越大，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显
D.将几滴红墨水滴入一杯清水中，红墨水在清水中散开的运动是布朗运动

3. 关于对下列核反应方程式的描述，正确的是（ ）
A.​12H+13H→24He+01n为α衰变
B.​92235U→56141Ba+3692Kr+201n为铀核裂变的一种方式
C.​24He+714N→817O+11H是人工转变
D.​11H+715N→612C+24He为轻核聚变

4. 在某次军演时，一炮弹由地面斜向上发射，假设当炮弹刚好到最高点时爆炸，炸成两部分P、Q，其P的质量大于Q，已知爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，假设爆炸后P、Q的速度方向均沿水平方向，忽略空气的阻力．则下列说法正确的是（ ）
A.爆炸后Q的运动方向一定与P的运动方向相同
B.爆炸后Q比P先落地
C.Q的落地点到爆炸点的水平距离大
D.爆炸前后P、Q动量的变化量大小相等

5. 一具有放射性的原子核静止发生的核反应为A→B+C，该反应释放的能量为E，C核具有的速度大小为v，如果释放的能量完全转化为B核与C核的动能，B核与C核质量之比为n:1，光速为c．则下列说法正确的是（ ）
A.B核的速度大小为nv
B.B核与C核的质量和比A核小Ec2
C.B核与C核的动量之比为n:1
D.B核与C核的动能之比为n:1

6. 城市的夜晚灯火通明，已知某额定功率为P0=300W的路灯正常发光，且能向四面八方均匀地发射波长均为λ=6.0×10−7m的光，已知普朗克常量ℎ=6.6×10−34J⋅s，光速c=3.0×108m/s，则在距离发光点20m远处，单位时间单位面积上接收的光子数近似为（ ）
A.2.0×1017B.2.0×1016C.2.0×1015D.2.0×1014

7. 2020年9月7日湖北省高级人民法院发布2020年度高空抛物、坠物十个典型案例，并依法审理高空抛物、坠物的案件，切实维护人民群众“头顶上的安全”．假设一质量约为50g的鸡蛋由15层楼高处由静止掉下来，经过一段时间刚好落在地面的小动物身上且破碎，已知鸡蛋与小动物的碰撞时间约为0.1s，重力加速度g=10m/s2．下列说法正确的是（ ）
A.鸡蛋与小动物作用过程中动量变化约为3.0kg⋅m/s
B.鸡蛋对小动物的冲量方向竖直向上
C.鸡蛋对小动物的冲量大小约为1.55kg⋅m/s
D.鸡蛋对小动物的作用力大小约为150N

8. 如图所示为某离子的能级图，大量处在n=4能级的离子向低能级跃迁时，图中x、y为向外辐射的两种光子，根据所掌握的知识分析下列选项哪些正确（ ）

A.该离子向外辐射出x光子，其能量减小的量可能小于10.2eV
B.如果y光子能使某金属发生光电效应现象，则x光子也一定能使该金属发生光电效应现象
C.处在基态的该离子可以吸收46eV的光子跃迁到第2能级
D.处在基态的该离子可以吸收51eV的光子跃迁到第4能级

9. 关于阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A.1ml金属Na含有的电子数等于阿伏加德罗常数
​12C所含的原子数等于阿伏加德罗常数
C.由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏加德罗常数
D.若某物质的摩尔质量为Mkg/ml，该物质的密度为ρkg/m3，阿伏加德罗常数为NA，则该物质1个分子占用的空间是ρMNAm3

10. 在光滑的水平面上静止一物体乙，另一完全相同的物体甲与物体乙发生碰撞，碰后物体甲反弹．则下列说法正确的是（ ）
A.碰后物体甲的动能小于碰前物体甲的动能
B.碰后物体乙的动能可能大于碰前物体甲的动能
C.碰后物体甲的动量小于碰前物体甲的动量
D.碰后物体乙的动量大于碰前物体甲的动量

11. 利用如图所示的装置研究光电效应现象时，分别利用波长为2λ、λ的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大速度之比为1:3，电流计的示数均不为零，已知单色光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为ℎ．则（ ）

A.锌板的极限频率为7c16λ
B.流过电流计的电流方向从上到下
C.用波长为2λ的光照射锌板时，电流计的示数较大
D.用波长为3λ的单色光照射锌板时，能从锌板表面逸出光电子
二、多选题

甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，甲、乙两分子间的分子势能Ep与甲、乙两分子间距离的关系如图中曲线所示，图中分子势能的最小值为−E0．若甲、乙两分子所具有的总动能和分子势能之和为0，则下列说法正确的是（ ）

A.乙分子在P点（x=x2）时，加速度最大，分子力最大
B.乙分子在P点（x=x2）时，分子动能最大，且其动能为E0
C.乙分子在Q点（x=x1）时，处于平衡状态，其分子力为零
D.乙分子的运动范围为x≥x1
三、实验探究题

为了“探究碰撞过程中的不变量”，某兴趣实验小组的同学设计了如图所示的实验，该小组的同学将气垫导轨倾斜地固定在水平面，将质量为m的滑块A由距离水平面ℎ高度处静止释放，经过一段时间与静止在气垫导轨底端的质量为5m的滑块B发生碰撞，滑块A被弹回气垫导轨，滑块B沿水平面向右运动，已知滑块B与水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，假设两滑块的碰撞时间极短．

（1）为了完成本实验，还应测量的物理量有（ ）
A.滑块A与滑块B的碰撞时间Δt
B.滑块B在水平面上滑动的距离x
C.滑块A反弹后沿气垫导轨上升的高度ℎ′
D.滑块A反弹后沿气垫导轨上滑的时间t

（2）滑块A第一次滑到气垫导轨底端时的速度为________，滑块B沿水平面开始滑动的初速度为________；（用已知量和测量的物理量表示）

（3）若碰撞过程中系统的动量守恒，则关系式：________成立；如果该碰撞过程中没有机械能损失，则关系式：________成立．

某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块使其在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将固定有遮光条的滑块P由倾斜轨道静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2，已知滑块P、Q的质量分别为m、M.则回答下列问题：

（1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度如图乙所示，则宽度d=________mm．

（2）如果滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为Δt1、Δt2，则两滑块碰后的总动量为________，若碰撞过程，系统的动量守恒，则关系式：________成立；该碰撞过程损失的机械能为________．（用测量的物理量表示）
四、解答题

太阳现正处于主序星演化阶段，由于太阳内部含有大量的氘核，在高温环境氘核不断发生核反应而释放大量的核能，使得太阳的质量逐渐地减小，两个氘核在高温环境下生成一个新核X同时释放一个中子，已知氘核、中子以及X核的质量分别为2.0136u、1.0087u、3.0150u，核反应时质量亏损1u向外放出的核能为931.5MeV．求：
（1）X核是什么核并计算该反应向外释放的核能为多少？

（2）假设两个动能均为0.37MeV的氘核在高温环境下相向运动并发生碰撞时也能发生题中的核反应，该反应产生的能量均转化为动能，求反应后X核、中子的动能分别为多少？

如图所示，一半球形的光滑轨道固定，可视为质点的小球P放在轨道的最低点，另一可视为质点的小球Q由轨道的最右端静止释放，经过一段时间两小球碰撞并粘合为一体，粘合体到达左侧最高点时与球心的连线与竖直方向的夹角为60∘．求：

（1）小球P和小球Q的质量之比为多大？

（2）两小球因碰撞而损失的机械能与碰前小球Q的最大动能之比为多大？

如图所示的光电管中，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为U，用一束波长为λ的光照射金属板P时，电流表有示数，已知金属板P、Q之间的距离为d，金属板P的逸出功为W0，电子的电量和质量分别为e和m，普朗克常量为ℎ，光速为c．求：

（1）以最短时间运动到Q板的电子的动能应为多大？

（2）电子由P板运动到Q板的最长时间应为多少？
参考答案与试题解析
2020-2021学年甘肃省定西市高二下月考物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
康普顿效应
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：不论碰撞前后光子和电子的运动方向是否在一条直线上，能量和动量均守恒；由于碰撞过程中光子的一部分能量转移给了电子，由E=ℎν可知，光子的能量E变小使得频率ν变小，由λ=cν知波长λ变长，故D正确，ABC错误．
故选D．
2.
【答案】
A
【考点】
布朗运动
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，是液体分子对微粒撞击力不平衡造成的，A项正确；
液体的温度越高，液体分子运动越剧烈，则布朗运动也越剧烈，B项错误；
悬浮微粒越大，同一时刻撞击微粒的液体分子数越多，液体分子对微粒的撞击作用力越平衡，现象越不明显，C项错误；
悬浮微粒做布朗运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的，而红墨水向周围运动是扩散现象不是布朗运动，D项错误．
故选A．
3.
【答案】
C
【考点】
轻核的聚变
原子核的人工转变
重核的裂变
【解析】

【解答】
解：​12H+13H→24He+01n为轻核聚变，A错误；
铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程为​92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n，B错误；
​24He+714N→817O+11H是人工转变，C正确；
​11H+715N→612C+24He是人工转变，D错误．
故选C．
4.
【答案】
D
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
动量定理的基本应用
动量守恒定律的综合应用
【解析】

【解答】
解：A．在爆炸过程中，由于重力远小于内力，系统的动量守恒，爆炸前炮弹在最高点的速度沿水平方向，爆炸后P的运动方向与爆炸前的运动方向相同，根据动量守恒定律判断出来Q的速度一定沿水平方向，但爆炸后的运动方向取决于P的动量与爆炸前炮弹的动量的大小关系，因此Q的运动方向不一定与爆炸前的运动方向相同，故A错误；
D．在爆炸过程中，P、Q受到爆炸力大小相等，作用时间相同，则爆炸力的冲量大小一定相等，由动量定理可知，在炸裂过程中P、Q动量的改变量大小相等、方向相反，D正确；
B．爆炸后P、Q均做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，飞行时间一定相同，所以P、Q一定同时落地，B错误；
C．由于爆炸后两部分速度的大小关系无法判断，因此落地点到爆炸点的水平距离无法确定，C错误．
故选D．
5.
【答案】
B
【考点】
动量守恒定律的综合应用
能量守恒定律的应用
爱因斯坦质能方程
【解析】

【解答】
解：C．静止的原子核A在发生核反应生成B核与C核时，动量守恒，即0=pB−pC，则pB:pC=1:1，C错误；
A．又0=mBvB−mCvC，则vBvC=mCmB=1n，解得vB=vn，A错误；
D．由动能与动量的关系Ek=p22m可知，两原子核的动量大小相等，动能与两原子核的质量成反比，即EkBEkC=mCmB=1n，D错误；
B．由爱因斯坦的质能方程E=Δmc2可知，由于该反应释放能量，则该核反应存在质量亏损，即Δm=Ec2，则B核与C核的质量和比A核小Ec2，B正确．
故选B．
6.
【答案】
A
【考点】
光子
【解析】

【解答】
解：光是电磁波，辐射能量也是一份一份进行的，且辐射的光可以看成均匀地分布在以发光点为球心，以20m为半径的球面上，由题意可知该路灯每秒产生光能为E=P0t=300J，设路灯每秒发出的光子数为n，则E=nℎν=nℎcλ，在距离发光点20m 远处，单位时间单位面积上接收的光子数为n′=n4πr2，由以上整理得n′=Eλ4πr2ℎc，代入数据得n′≈2.0×1017个，A正确，BCD错误．
故选A．
7.
【答案】
C
【考点】
动量定理的基本应用
【解析】

【解答】
解：根据自由落体运动公式v=2gℎ=2×10×3×15m/s=30m/s，取向上的方向为正，鸡蛋与小动物相互作用后鸡蛋的速度变为0，所以鸡蛋与小动物作用过程中动量变化为Δp=0−−mv=0.05×30kg⋅m/s=1.5kg⋅m/s，A错误；
鸡蛋与小动物作用中鸡蛋受重力与小动物的作用力，选取向上为正方向，则：Iy−mgt=Δp，代入数据可得：Iy=1.55kg⋅m/s，且方向竖直向上，则鸡蛋对小动物的冲量方向竖直向下，B错误、C正确；
由冲量的定义：Iy=Ft，代入数据可得：F=Iyt=，D错误．
故选C．
8.
【答案】
D
【考点】
氢原子的能级公式和跃迁
光电效应现象及其解释
【解析】

【解答】
解：x光子为从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的光子，所以该离子减小的能量一定为ΔE=E4−E2=−3.40−−13.6eV=10.2eV，A错误；
由能级图可知，y光子的能量比x光子的能量大，则由E=ℎν可知，y光子的频率比x光子的频率大，当y光子能使某金属发生光电效应现象时，y光子的频率大于金属的极限频率，而x光子的频率不一定大于金属的极限频率，即x光子不一定能使该金属发生光电效应现象，B错误；
该离子吸收的光子能量等于两能级间的能级差，才能发生跃迁，则从基态跃迁到n=2能级时，吸收的光子能量为40.8eV，C错误；
从基态跃迁到n=4能级时，吸收的光子能量为51eV，D正确．
故选D．
9.
【答案】
B,C
【考点】
阿伏加德罗常数
【解析】

【解答】
解：1ml金属Na中含有的电子数为23NA，A项错误；
0.012kg​12C恰好是1ml，其中所含的原子数等于阿伏加德罗常数，B项正确；
水的摩尔体积就是1ml的水分子所占的体积之和，C项正确；
D项中，该物质的摩尔体积为Mρm3/ml，则1个分子所占的空间为MρNAm3，D项错误．
故选BC．
10.
【答案】
A,C,D
【考点】
动量守恒定律的综合应用
能量守恒定律的应用
【解析】

【解答】
解：假设碰前物体甲的动能为Ek0，动量大小为p0，碰后物体甲的动能和动量的大小分别为Ek1、p1，碰后物体乙的动能和动量的大小分别为Ek2、p2，两个物体在相碰过程中同时遵守能量守恒和动量守恒，由于外界没有能量输入，而碰撞中可能产生热量，所以碰后的总动能不会超过碰前的总动能，即Ek1+Ek2≤Ek0，A正确、B错误；
又由p122m