陕西省咸阳市西北农林科技大附中2017-2018学年高二下学期第二次月考物理试卷

2017-2018学年陕西省咸阳市西北农林科技大附中高二（下）第二次月考物理试卷一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分．每小题至少一个选项符合题意）1．物体动量变化量的大小为5kg•m/s，这说明（）A．物体的动量一定在减小B．物体的动量一定在增大C．物体的动量大小也可能不变D．物体的动量大小一定变化2．a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量p a=30kg•m/s，b球动量p b=0，碰撞过程中，a球的动量减少了20kg•m/s，则作用后b球的动量为（）A．﹣20 kg•m/s B．10 kg•m/s C．20 kg•m/s D．30 kg•m/s3．关于光的波粒二象性的理解正确的是（）A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著D．频率高的光是粒子，频率低的光是波4．小船相对于地面以速度v向东行驶，若在船上以相对于地面相同的速率2v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物，则小船的速度将（）A．不变B．减小C．增大D．速度为零5．如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓地拉动纸带，重物跟着纸带一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这种现象的正确的是（）A．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小C．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量小6．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，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．地面对他的冲量为mv+mg△t，地面对他做的功为mv2B．地面对他的冲量为mv+mg△t，地面对他做的功为零C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2D．地面对他的冲量为mv﹣mg△t，地面对他做的功为零7．如图所示，设车厢长度为L，质量为M，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中．这时车厢的速度是（）A．v0水平向右B．0C．，水平向右 D．，水平向右8．如图所示，两个质量相等的物体沿同一高度、倾角不同的两光滑斜面顶端从静止自由下滑，到达斜面底端，两个物体具有的相同物理量是（）A．下滑的过程中重力的冲量B．下滑的过程中弹力的冲量C．下滑的过程中合力的冲量D．刚到达底端时的动量大小9．如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k与入射光频率v的关系图象，由图象可知（）A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hv0C．入射光的频率为2v0时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为10．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出（）A．甲光的频率等于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能二、填空题（本题共4题，共计24分）11．如图所示，一辆质量为M的小车以速度v1在光滑水平面上运动，一质量为m、速度为v2的物体以俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为．12．如图所示，长1.8m的细绳悬挂在天花板上，另一端系一个质量m=2kg的小球，先将球放置距地面3.6m的天花板上，后让小球自由下落，当绳绷直时即绳断裂，球落地．设整个运动时间为1.0s．求绳断瞬间球受到的冲量是多大？13．如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A、B，放在光滑的水平面上，若物体A被水平速度为v0的子弹射中，且后者嵌在物体A的中心，已知物体A的质量是物体B质量的0.75，子弹质量是物体B的0.25，弹簧被压缩到最短时，求物体A、B的速度．14．铝的逸出功为W0=6.72×10﹣19 J，用波长λ=200nm的光照射不带电的铝箔，发生光电效应，此时铝箔表面带（选填“正”或“负”）电．若用铝箔制作光电管，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s，则它的遏止电压为V （结果保留二位有效数字）．三、计算题（本大题共2小题，共26分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15．铝的逸出功是4.2ev，现将波长200nm的光照射铝的表面．已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s．（1）求光电子的最大初动能（2）求遏止电压（3）求铝的截止频率．16．如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出．已知m A=1kg，m B=2kg，m C=3kg，g=10m/s2，求：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离．2016-2017学年陕西省咸阳市西北农林科技大附中高二（下）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共10小题，每小题5分，共50分．每小题至少一个选项符合题意）1．物体动量变化量的大小为5kg•m/s，这说明（）A．物体的动量一定在减小B．物体的动量一定在增大C．物体的动量大小也可能不变D．物体的动量大小一定变化【考点】52：动量定理．【分析】根据动量定理可知，动量的变化可以是由于速度大小变化引起，也可以是由速度的方向变化引起的．【解答】解：物体的动量变化量的大小为5kg•m/s，该变化可以是由于速度的变化引起的；如圆周运动中的物体可以变化5kg•m/s；但动量的大小没有变化；故关于动量的大小可能不变．故C正确，A、B、D错误．故选：C2．a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，作用前a球动量p a=30kg•m/s，b球动量p b=0，碰撞过程中，a球的动量减少了20kg•m/s，则作用后b球的动量为（）A．﹣20 kg•m/s B．10 kg•m/s C．20 kg•m/s D．30 kg•m/s【考点】53：动量守恒定律．【分析】对a球和b球组成的系统根据动量守恒定律直接列方程即可．【解答】解：设a球的初动量方向为正方向，根据动量守恒定律：P a+P b=P a′+P b′代入数据：30+0=10+P b′得：P b′=20kg•m/s故选：C．3．关于光的波粒二象性的理解正确的是（）A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著D．频率高的光是粒子，频率低的光是波【考点】IF：光的波粒二象性．【分析】光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义．波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量．个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．频率越大的光，光子的能量越大，粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著．【解答】解：A、光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，故A正确．B、光的波动性与粒子性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的，故B错误．C、在光的波粒二象性中，频率越大的光，光子的能量越大，粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著，故C正确．D、频率越大的光，光子的能量越大，粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著，不能说成是频率高的光是粒子，频率低的光是波．故D错误；故选：AC．4．小船相对于地面以速度v向东行驶，若在船上以相对于地面相同的速率2v分别水平向东和向西抛出两个质量相等的重物，则小船的速度将（）A．不变B．减小C．增大D．速度为零【考点】53：动量守恒定律．【分析】以重物和船为系统，原来匀速运动，系统所受的合外力为零，抛重物的过程系统满足动量守恒定律，根据此定律列式分析．【解答】解：以重物和船组成的系统为研究对象，抛重物的过程系统动量守恒．取向东方向为正方向，设船的质量为M，重物的质量为m，由动量守恒定律得：（M+2m）v=mv﹣mv+Mv′，所以有：v′=v+，即船速增大．故选：C．5．如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓地拉动纸带，重物跟着纸带一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这种现象的正确的是（）A．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小C．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量小【考点】52：动量定理；27：摩擦力的判断与计算．【分析】快拉时，由于惯性，很容易将纸片抽出；慢拉时，很难将纸片抽出；根据冲量的定义公式I=Ft分析冲量大小．【解答】解：A、用水平力F慢慢拉动纸带，重物跟着一起运动，重物与纸片间是静摩擦力；若迅速拉动纸带，纸带会从重物下抽出，重物与纸片间是滑动摩擦力；滑动摩擦力约等于最大静摩擦力；故快拉时摩擦力大；故A、B错误．C、纸带对重物的合力等于摩擦力，慢拉时滑动摩擦力作用时间长，故慢拉时纸带给重物的摩擦力的冲量大，由于作用时间长，支持力的冲量也大，故慢拉时，纸带给重物的冲量大，故C正确，D错误．故选：C．6．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，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．地面对他的冲量为mv+mg△t，地面对他做的功为mv2B．地面对他的冲量为mv+mg△t，地面对他做的功为零C．地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2D．地面对他的冲量为mv﹣mg△t，地面对他做的功为零【考点】52：动量定理；62：功的计算．【分析】已知初末速度，则由动量定理可求得地面对人的冲量；由功的公式可确定地面对人是否做功．【解答】解：人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：I﹣mg△t=△mv=mv故地面对人的冲量为mv+mg△t；而人在跳起时，人受到的支持力没有产生位移，故支持力不做功，故B正确；故选B．7．如图所示，设车厢长度为L，质量为M，静止于光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止在车厢中．这时车厢的速度是（）A．v0水平向右B．0C．，水平向右 D．，水平向右【考点】53：动量守恒定律．【分析】选物体与小车组成的系统为研究对象，水平方向不受外力作用，故水平方向动量守恒，并且最后两者具有共同的速度．【解答】解：选物体与小车组成的系统为研究对象，规定水平向右为正方向，由水平方向动量守恒得：mv0=（M+m）v所以，v=v0方向水平向右，与v0同向．故选：C．8．如图所示，两个质量相等的物体沿同一高度、倾角不同的两光滑斜面顶端从静止自由下滑，到达斜面底端，两个物体具有的相同物理量是（）A．下滑的过程中重力的冲量B．下滑的过程中弹力的冲量C．下滑的过程中合力的冲量D．刚到达底端时的动量大小【考点】52：动量定理．【分析】分析物体的受力情况及运动情况，由冲量的定义可求得各力的冲量，由速度变化得出动量的关系【解答】解：A、物体在下滑中只有重力做功，而重力做功只与高度差有关，故两种情况下重力做功相等，到达底部时速度大小相等，故动量大小相等；因初末速度相等，故平均速度大小相等，由于第二个斜面长度大，故物体在第二个斜面上用时要长；故下滑过程中重力的冲量不同；故A错误D正确；B、由图可知，弹力F=mgcosθ，故第二个斜面上的弹力要大，而时间要长，故第二种情况下的，弹力的冲量要大；故B错误；C、由动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化，而落地时的速度大小相等，方向不同，故合外力的冲量不同；故选：D9．如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k与入射光频率v的关系图象，由图象可知（）A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hv0C．入射光的频率为2v0时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为【考点】IE：爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程写出最大初动能和入射光的频率关系式即可正确求解．【解答】解：根据光电效应方程有：E K=hv﹣W其中W为金属的逸出功：W=hv0所以有：E K=hv﹣hv0，由此结合图象可知，该金属的逸出功为E，或者W=hv0，当入射光的频率为2v0时，带入方程可知产生的光电子的最大初动能为E，故ABC 正确；若入射光的频率为时，小于极限频率，不能发生光电效应，故D错误．故选ABC．10．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出（）A．甲光的频率等于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【考点】IE：爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程和﹣eU c2=0﹣E km比较出光子的频率大小，根据光子的频率比较出光波的波长大小，结合光电效应方程比较最大初动能．【解答】解：A、由题图可知，甲、乙两光对应的反向截止电压均为U c2，由爱因斯坦光电效应方程E km=hν﹣W逸及﹣eU c2=0﹣E km可知，甲、乙两光频率相同，且均小于丙光频率，故A正确、C错误；B、甲光频率小，则甲光对应光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能，；乙光频率小于丙光频率，故乙光的波长大于丙光的波长，B正确，D错误．故选：AB．二、填空题（本题共4题，共计24分）11．如图所示，一辆质量为M的小车以速度v1在光滑水平面上运动，一质量为m、速度为v2的物体以俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为．【考点】53：动量守恒定律．【分析】小车与物体组成的系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可以求出小车的速度．【解答】解：小车与物体组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：Mv1+mv2cosθ=（m+M）v，解得：v=；故答案为：．12．如图所示，长1.8m的细绳悬挂在天花板上，另一端系一个质量m=2kg的小球，先将球放置距地面3.6m的天花板上，后让小球自由下落，当绳绷直时即绳断裂，球落地．设整个运动时间为1.0s．求绳断瞬间球受到的冲量是多大？【考点】52：动量定理．【分析】小球开始做自由落体运动，根据运动学公式求速度和时间，由冲量的公式求绳子断的瞬间受到的冲量．【解答】解：下落1.8m时球做自由落体，所用时间为：=0.6s速度为：v=gt1=10×0.6=6m/s绳子断后，球落地用时为：t2=1﹣0.6=0.4s设断后球的速度为v′，下落高度为：h2=3.6﹣1.8=1.8m代入数据得：v′=2.5m/s根据动量定理，设向下为正方向：I=mv′﹣mv=2×2.5﹣2×6=﹣7N．s，负号表示方向竖直向上．答：绳断瞬间球受到的冲量是7N．s13．如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A、B，放在光滑的水平面上，若物体A被水平速度为v0的子弹射中，且后者嵌在物体A的中心，已知物体A的质量是物体B质量的0.75，子弹质量是物体B的0.25，弹簧被压缩到最短时，求物体A、B的速度．【考点】53：动量守恒定律．【分析】以子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统为研究对象，当三者速度相等时，弹簧被压缩到最短，则弹性势能最大，根据动量守恒可正确解答．【解答】解：对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，A、B速度相等时弹簧被压缩到最短．设B的质量为m，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律可得：0.25mv0=（0.25m+0.75m+m）v，由此解得：v=v0；答：物体A、B的速度为v0．14．铝的逸出功为W0=6.72×10﹣19 J，用波长λ=200nm的光照射不带电的铝箔，发生光电效应，此时铝箔表面带正（选填“正”或“负”）电．若用铝箔制作光电管，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s，则它的遏止电压为 2.0V （结果保留二位有效数字）．【考点】IE：爱因斯坦光电效应方程．【分析】（1）根据爱因斯坦光电效应现象，结合电荷守恒，可知，铝箔表面带电性；（2）根据爱因斯坦光电效应方程求解光电子的最大初动能；光电子动能减小到时，反向电压即遏制电压，根据动能定理求解遏制电压；【解答】解：（1）根据爱因斯坦光电效应现象可知，电子逃出来，结合电荷守恒定律，则铝箔表面带正电，（2）根据爱因斯坦光电效应方程得：光电子的最大初动能为E k=﹣W0==3.2×10﹣19J根据动能定理得到，遏止电压：U c==V=2.0V；故答案为：正，2.0．三、计算题（本大题共2小题，共26分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15．铝的逸出功是4.2ev，现将波长200nm的光照射铝的表面．已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s．（1）求光电子的最大初动能（2）求遏止电压（3）求铝的截止频率．【考点】IC：光电效应．【分析】根据逸出功W0=hv0，和光电效应方程：E K=hv﹣W0直接进行求解，光电子动能减小到0时，反向电压即遏制电压，根据动能定理求解遏制电压．【解答】解：（1）根据光电效应方程：E K=hγ﹣W0=代入数据解得：E K=3.2×10﹣19J，（2）光电子动能减小到0时，反向电压即遏制电压，根据动能定理：eU=E K，得U==2.0V（3）根据据逸出功W0=hγ0，得截止频率：≈1.0×1015Hz答：（1）光电子的最大初动能是3.2×10﹣19J；（2）遏止电压是2V；（3）铝的截止频率是1.0×1015Hz．16．如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上．现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出．已知m A=1kg，m B=2kg，m C=3kg，g=10m/s2，求：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离．【考点】53：动量守恒定律；43：平抛运动；6C：机械能守恒定律．【分析】由机械能守恒定律求出滑到底面的速度．运用动量守恒定律研究A、B系统，求出具有共同速度．当滑块A、B、C速度相等时，被压缩弹簧的弹性势能最大．把动量守恒和机械能守恒结合解决问题．【解答】解：（1）滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有：解得：v1=6m/s滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，由动量守恒定律有：m A v1=（m A+m B）v2解得：（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，由动量守恒定律有：m A v1=（m A+m B+m C）v3由机械能守恒定律有：E p=（m A+m B）v22﹣（m A+m B+m C）v32E p=3J（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有：（m A+m B）v2=（m A+m B）v4+m C v5解得：v4=0，V5=2m/s滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动：S=v5tH=解得：S=2m答：（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度是2m/s；（2）被压缩弹簧的最大弹性势能是3J；（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离为2m．2017年8月3日。