7月考高二物理科试题.docx

宾阳中学 2021 年春学期期考高二物理试题
考试时间：90 分钟 试卷分值：100 分 命题人：梁绍飞
一、选择题（共 12 小题，每小题 4 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。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．关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（ ）
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B．α 粒子散射实验中只有少数 α 粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性
D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的
2．如图甲所示，用频率为 v0 的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流 i 随电压 U 的变化图象如图乙所示，已知普朗克常量为 h，电子的带电荷量为 e，下列说法中正确的是（ ）
A．入射光越强，光电子的能量越高
B．光电子的最大初动能为 hv0
C．该金属的逸出功为 hv0﹣eUc
D．用频率为 eUc 的光照射该金属时不可能发生光电效应
h
3．一只青蛙蹲在置于水平地面上的长直木板左端，现沿木板的方向往右端跳，在下列情况下，青蛙一定不能跳过长木板的是（ ）
A．木板的上下表面都粗糙 B．木板的上下表面都光滑
C．木板的上表面粗糙且固定在水平面上 D．木板的上表面粗糙而底面光滑
4．如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向（从左往右看）均匀减小的电流，则（ ）
A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为逆时针
B．无金属片通过时，接收线圈中没有感应电流
C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D．有金属片通过时，接收线圈中没有感应电流
5．氢是自然界中最简单的元素，下列关于氢原子光谱的说法正确的是（ ）
A．氢原子光谱是连续谱
B．氢原子光谱是氢原子的特性谱线
C．经典物理学可以解释氢原子光谱
D．不同化合物中的氢的光谱不同
6．在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球 A、B，质量都为 m，现 B 球静止，A 球向 B 球运动，发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩最紧时的弹性势能为 EP，则碰前 A 球的速度等于（ ）
EP
m
2EP
m
A. B.
C. 2 D. 2
EP
m
2EP
m
7．波粒二象性是微观世界粒子的基本特征，以下说法正确的有（ ）
A．光电效应现象揭示了光的波动性
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
8．如图所示，小车的上表面是中突的两个对称曲面组成，整个小车的质量为 m，原来静止在光滑水平面上．今有一个可以看作质点的小球，质量也为 m，以水平速度 v0 从左端滑上小车，恰好到达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下．关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球滑离小车时，小车又回到了原来的位置
B．小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的大小是 mv0
2
C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化
v
2
D．车上曲面的顶端和底端的竖直高度差可能大于 0
4g
9．氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上，下列说法正确的是（ ）
A．原子的能量减少
B．原子的能量不变
C．核外电子受力变大
D．氢原子要吸收一定频率的光子
10．水平推力 F1 和 F2 分别作用于水平面上原来静止的、等质量的 a、b 两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间后停下，若两物体的 v﹣t 图象如图所示，已知图中线段 AB∥CD，则（ ）
A．F1 的冲量小于 F2 的冲量
B．F1 的冲量等于 F2 的冲量
C．两物体受到的摩擦力大小相等
D．两物体受到的摩擦力大小不等
11．14C 是碳元素的一种具有放射性的同位素，衰变方式为 β 衰变，其半衰期约为 5730 年。已知一个 14C
原子核由 6 个质子和 8 个中子组成。下列说法正确的是（ ）
A．14C 衰变后转变为 14N
B．14C 衰变过程中发出的 β 射线是由核外电子电离产生
C．14C 原子发生化学反应后，其半衰期不会发生改变
D．14C 样品经历 3 个半衰期后，样品中 14C 的质量只有原来的１/3
12．如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为 d，其右端接有阻值为 R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中．一质量为 m 的匀质导体杆 ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为 μ．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力 F 作用下从静止开始沿导轨运动距离 L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为 r，导轨电阻不计，重力加速度大小为 g．则此过程（ ）
A．杆的速度最大值为 (F - mmg ) R
B2d 2
B．流过电阻 R 的电量为 BdL
R + r
C．从静止到速度恰好到达最大经历的时间t = m (R + r) +
B2d 2
B2d 2 L
(F - mmg )(R + r)
D．恒力 F 做的功与安培力做的功之和等于导体杆动能的变化量
二．实验题（共 2 小题，12 分，每空 2 分）
13．如图所示，在实验室用两端带有竖直挡板 C、D 的气垫导轨和有固定挡板的质量都是 M 的滑块 A 和 B
做“探究碰撞中的守恒量”的实验，实验步骤如下：
Ⅰ．把两滑块 A 和 B 紧贴在一起，在 A 上放质量为 m 的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住 A 和 B，在 A 和 B 的固定挡板间放入一轻弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态；
Ⅱ．按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当 A 和 B 与固定挡板 C 和 D 碰撞同时，电子计时器自动停表，记下 A 至 C 的运动时间 t1，B 至 D 的运动时间 t2；
Ⅲ．重复几次，取 t1 和 t2 的平均值。
（1）在调整气垫导轨时应注意 ；
（2）应测量的数据还有 ；
（3）只要关系式 成立，即可得出碰撞中守恒的量是 mv 的矢量和。
14．探究原子结构的奥秘．【实验过程】：
1910 年英国科学家卢瑟福进行了著名的 α 粒子（带正电）轰击金箔实验．结果发现：绝大多数 α 粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数 α 粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数 α 粒子的偏转超过
90°，有的甚至几乎达到 180°，像是被金箔弹了回来．
【解释与结论】：
（ 1 ）卢瑟福所说的“ 除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上” 中的“ 很小的结构” 指的是 ．
（2）1um 厚的金箔包含了 3000 层金原子，绝大多数 α 粒子穿过后方向不变，说明 ；
（3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α 粒子散射实验，你认为原子结构为以下的 ．
A．道尔顿模型特点：
B. 汤姆生模型特点
C. 卢瑟福模型特点：
不可再分的实体球形
正负电荷均匀分布
核位于原子中心，质量集中在核上
三．计算题（共 40 分、4 小题，） 15．（8 分）研究表明：若用强光照射处于静止状态的基态氢原子，一个电子可以同时吸收多个光子．现有一个静止的氢原子同时吸收了两个频率为 v0 的光子并跃迁到 n=3 的激发态．已知氢原子的质量为 m，普朗
克常量为 h，真空中的光速为 c，n 能级上的能量为 En= 1 E ，光子的动量为 p = h
n2 1 l
求：静止的氢原子刚吸收两个光子后的速度 v 和该氢原子的基态能量 E1．
16．（10 分）动量定理可以表示为△P=F△t，其中动量 P 和力 F 都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的 x、y 两个方向上分别研究. 例如，质量为 m=1kg 的小球斜射到木板上，如图所示， 入射的角度是 θ=53°，碰撞后弹出的角度是 β=37°，碰撞前的速度 v0=10m/s，碰撞后的速度 v1=5m/s，碰撞时间 t=0.1s，求：
（1）碰撞前后 x、y 方向小球的动量变化△Px、△Py；
（2）碰撞过程中木板对小球在 x、y 方向的平均作用力 F x、F y。
17．（10 分）如图所示，一排人站在沿 x 轴的水平轨道旁，原点 O 右侧的人的序号记为 n（n＝1，2，3，…），每人手里只有一个沙袋，沙袋质量均为 m=12kg，质量为 M＝70 kg 的小车以某初速度从原点出发沿 x 轴正向滑行，不计轨道阻力. 当车每靠近一人身旁时，此人就把沙袋以水平速度 u 朝与车速相反的方向迎面扔到车上，之后迅速躲开小车．u 的大小等于扔此袋之前瞬间车速大小的 2n 倍（n 是此人的序号数）．求空车出发后，车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行？
18．（12 分）有一直角型玻璃管，A 端封口，AB 段水平放置，BC 段竖直放置，玻璃管内由一段水银柱封闭有一定质量的理想气体。已知初始状态温度 t0=27℃，大气压强 P0=76cmHg，热力学温度与摄氏温度的关系为 T=t+273K，空气柱与水银柱的数据如图所示（不计玻璃管的粗细）。
（1）如果给 AB 段密封气体缓慢加热而 BC 管中水银不溢出，求温度不能高于多少摄氏度？
（2）如果将玻璃管在竖直平面内绕 B 端顺时针缓慢旋转 90°，判断水银是否从 C 端流出？