河南省林州市高二（下）开学检测物理试题（word版含答案）

河南省林州市高二（下）开学检测物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．甲、乙两球在光滑水平轨道上沿同一方向运动，已知它们的动量分别是P甲=5kg m/s，P乙=7kg m/s，甲追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为P′乙=10kg m/s，则两球质量m甲与m乙的关系可能是（　　）
A．m乙=m甲 B．m乙=3m甲 C．m乙=4m甲 D．m乙=5m甲
2．如图所示，光滑水平地面上有一小车左端靠墙，车上固定光滑斜面和连有轻弹簧的挡板，弹簧处于原长状态，自由端恰在C点，总质量为M=2kg．小物块从斜面上A点由静止滑下，经过B点时无能量损失．已知：物块的质量m=1kg，A点到B点的竖直高度为h=1.8m，BC长度为l = 3 m，BC段动摩擦因数为0.3，CD段光滑．g取10 m/s2，则下列说法正确的是（）
A．物块在车上运动的过程中，系统动量不守恒
B．物块在车上运动的过程中，系统机械能守恒
C．弹簧弹性势能的最大值3J
D．物块第二次到达C点的速度为零
3．下列说法正确的是（　　）
A．发现中子的核反应方程是
B．20个的原子核经过两个半衰期后剩下5个
C．在中子轰击下生成和的过程中，原子核中的平均核子质量变小
D．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射出一定频率的光子
4．关于原子和原子核的知识，下列说法正确的是
A．α粒子散射实验表明,原子是可分的
B．根据玻尔理论可知，氢原子从高能级向低能级跃迁时，可以辐射各种不同频率的光子
C．原子核的结合能越大，原子核越牢固
D．原子核发生β衰变,原子核的质子数会增多
二、单选题
5．关于光谱，下列说法中正确的是
A．炽热的液体发射明线光谱
B．太阳光谱中的暗线说明太阳缺少与这些暗线对应的元素
C．明线光谱和暗线光谱都可以用于对物质成分进行分析
D．发射光谱一定是连续光谱
6．质量为m的子弹以某一初速度击中静止在粗糙水平地面上质量为M的木块，并陷入木块一定深度后与木块相对静止，甲、乙两图表示这一过程开始和结束时子弹和木块可能的相对位置，设地面粗糙程度均匀，木块对子弹的阻力大小恒定，下列说法正确的是（　　）
A．若M较大，可能是甲图所示情形：若M较小，可能是乙图所示情形
B．若较小，可能是甲图所示情形：若较大，可能是乙图所示情形
C．地面较光滑，可能是甲图所示情形：地面较粗糙，可能是乙图所示情形
D．无论m、M、的大小和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形
7．下列说法正确的是
A．玻尔原子理论很好地解释了氦原子的光谱现象
B．在核反应过程中，质子数守恒
C．放射性元素衰变的快慢，跟原子所处的化学状态和外部环境无关
D．如果一个系统不受外力，系统的总动量一定为零
8．在光滑水平地面上静止放置着由轻弹簧连接的物块A和B，开始时弹簧处于原长，一颗质量为m的子弹以水平初速度射入物块A并留在其中（子弹与物块相互作用时间极短，可忽略不计），已知物块A和B的质量均为m，则在以后的运动过程中，弹簧弹性势能的最大值为（　　）
A． B． C． D．
9．如图，两物体A、B用轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，现同时对A、B两物体施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同时由静止开始运动，在弹簧由原长伸到最长的过程中，对A、B两物体及弹簧组成的系统，下列不正确的说法是（ ）
A．A、B先做变加速运动，当F1、F2和弹力相等时，A、B的速度最大；之后，A、B做变减速运动，直至速度减到零
B．A、B做变减速运动速度减为零时，弹簧伸长最长，系统的机械能最大
C．A、B、弹簧组成的系统机械能在这一过程中是先增大后减小
D．因F1、F2等值反向，故A、B、弹簧组成的系统的动量守恒
10．在光电效应实验中，分别用波长为λa、λb的单色光a、b照射到同种金属上产生光电效应，测得相应的遏止电压Ua＞Ub，下列说法正确的是（　　）
A．一定有λa＞λb
B．光电子的最大初动能一定有Eka＞Ekb
C．可以通过增加b的光照强度来使遏止电压相等
D．若用a光去照射另一种金属能产生光电效应，则用b光照射也一定能使该金属产生光电效应
11．下列说法正确的是（　　）
A．动量为零时，物体一定处于平衡状态
B．动能不变，物体的动量一定不变
C．物体所受合外力大小不变时，其动量大小一定要发生改变
D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
12．一些重大物理现象和物理理论的发现常常同基本物理常量的发现和准确测定密切相关，在国际单位制中，下列物理常量的单位正确的是（　　）
A．普朗克常量h J·s
B．万有引力常量G N·m/kg2
C．劲度系数k kg·m2/s2
D．动摩擦因数μ N/kg
三、实验题
13．某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。
图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐。
（1）入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA_______mB（选填“>”“<”或“＝”）
（2）下列选项中，属于本次实验必须测量的的物理量是________（填选项前的字母）
A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离L1
B．A球与B球碰撞后，测量A、B球平均落点位置到O点的距离L2、L3
C．测量A球或B球的直径D
D．测量A球和B球的质量mA、mB
E.测量G点相对于水平槽面的高度H
（3）若mv为不变量，则需验证的关系式为_______________。（用题中给出的字母表示）
四、解答题
14．一质量为的铜球以速度在位置O水平抛出，恰好无碰撞地在位置A沿切线方向进入光滑圆弧轨道，圆弧半径，轨道末端B点位于圆心O的正下方；与竖直方向的夹角，一质量为的小木块静止在B点，钢珠与小木块在B点发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后钢球嵌在小木块中，小木块离开B端冲上静止在光滑水平地面的长木板上。已知长木板质量为，上表面与圆弧末端B等高，部分上表面粗糙，与小木块之间的动摩擦因数。部分上表面光滑，在长木板F端竖直挡板固定着一轻弹簧。弹簧的自由长度与等长。，取重力加速度。求：
（1）钢球刚进入圆弧轨道A时的速度大小，
（2）碰撞结束瞬间小木块对轨道B点的压力大小：
（3）小物块在长木板上运动过程中轻弹簧的最大弹性势能。
15．如图所示，在光滑的水平面上放一质量为M=10kg且足够长的木板，质量为m=1kg、可视为质点的滑块放在木板的左端，滑块与木板间的动摩擦因数为．水平轻弹簧的左端O系在墙上固定不动，其劲度系数为k=20N/m，自由端A与滑块之间的距离为L=2m．现给木板一个水平向左的瞬时速度，滑块将由静止开始向左运动，与弹簧接触一段时间后，滑块向左运动的速度达到最大，重力加速度g取10m/s2，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，若滑块的速度始终小于木板的速度，求：
（1）m刚接触弹簧时M的速度大小；
（2）m向左运动的速度达到最大值的过程中，弹簧对m所做的功．
16．电子的速率，沿着与磁场垂直的方向射入的匀强磁场中，它受到的洛伦兹力是多少？电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径多大？（电子的质量m=,电子的电量
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BCD
【解析】
【详解】
因为碰撞前，甲球速度大于乙球速度，则有，得到；根据动量守恒得，p甲+p乙=p甲′+p乙′，代入解得p甲′=2kg m/s．
据碰撞过程总动能不增加得到： ；代入解得：；碰撞后两球同向运动，甲的速度不大于乙的速度，则，代入解得；则；故选BCD．
【点睛】
本题考查对碰撞规律的理解和应用能力．碰撞有三个基本规律：一、动量守恒；二、系统总动能不增加；三、碰撞后如同向运动，后面的物体的速度不大于前面物体的速度，即要符合实际运动情况．
2．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．物块在小车的斜面上滑动过程中，墙壁对小车有向右的力的作用，故系统的动量不守恒， A正确；
B．物块在车上平面部分滑动过程中要克服摩擦力做功，故系统的机械能减小，B错误；
C．物块在斜面上下滑的过程，根据动能定理得
物块从B向右滑行的过程，系统动量守恒定律，以向右为正，当两者第一次等速时，根据动量守恒定律得
根据能量守恒定律得
解得
C正确；
D． 物块第二次到达C点，根据动量守恒定律得
根据能量守恒定律得
解得
D正确。
故选ACD。
3．ACD
【解析】
【详解】
A．查德威克发现中子的核反应方程是
A正确；
B．半衰期是对大量原子的一个统计规律，而对少数原子不满足这个规律，因此20个的原子核经过两个半衰期后剩下个数无法确定，B错误；
C．在中子轰击下生成和的过程中，放出大量核能，根据爱因斯坦质能方程，出现质量亏损，因此原子核中的平均核子质量变小，C正确；
D．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定要辐射出一定频率的光子，该光子的能量等于两个能级间的能量差，D正确。
故选ACD。
4．AD
【解析】
【详解】
卢瑟福由α粒子散射实验提出了原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，这一模型也被称为“行星模型”，即原子是可分的，故A正确；根据玻尔理论可知，氢原子从高能级向低能级跃迁时，可以辐射一系列不同频率的光子，选项B错误；原子核的比结合能越大，原子核越牢固，选项C错误；经过一次β衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故D正确；故选AD.
5．C
【解析】
【详解】
A．连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱，如炽热的液体发射连续光谱。故A错误；
B．太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素，故B错误；
C．高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱。由狭窄谱线组成的光谱。单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱，故线状光谱又称原子光谱。均能对物质进行分析，故C正确；
D．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；故D错误；
故选C。
【名师点睛】
本题是考查光谱与光谱分析；光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱。发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱；观察固态或液态物质的原子光谱，可以把它们放到煤气灯的火焰或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的明线光谱。
6．D
【解析】
【详解】
在子弹射入木块的瞬间，子弹与木块间的摩擦力远远大于木块与地面间的摩擦力，故地面光滑与粗糙效果相同，子弹和木块构成一系统，在水平方向上合外力为零，在水平方向上动量守恒，规定向右为正方向，设子弹与木块的共同速度为v，根据动量守恒定律有
木块在水平面上滑行的距离为s，子弹射入并穿出木块的过程中对木块运用动能定理得
根据能量守恒定律得
则
不论速度、质量大小关系和地面粗糙程度如何，都只可能是甲图所示的情形，故ABC错误，D正确。
故选D。
7．C
【解析】
【详解】
（1）玻尔的原子模型能够很好的解释氢原子光谱现象，但对于一些稍微复杂的原子，比如氦原子，玻尔理论就无法解释了，A错误；
（2）在核反应的过程中质量数守恒，电荷数守恒，并非质子数守恒，B错误；
（3）放射性元素衰变的快慢，跟原子所处的化学状态和外部环境无关，只与原子核本身有关，只要原子核不变，则放射性元素衰变的快慢不变，即半衰期不变，C正确；
（4）系统不受外力，则该系统动量守恒，但总动量不一定为零，D错误．
故本题选C
8．D
【解析】
【详解】
子弹射入木块A中时的共同速度
弹簧被压缩到最短时
则弹簧的最大弹性势能
故选D。
9．C
【解析】
【详解】
A．在拉力作用下，A、B开始做加速运动，弹簧伸长，弹簧弹力变大，物体A、B受到的合力变小，物体加速度变小，物体做加速度减小的加速运动，当弹簧弹力等于拉力时物体受到的合力为零，速度达到最大，之后弹簧弹力大于拉力，两物体减速运动，直到速度为零时，弹簧伸长量达最大，因此A、B先作变加速运动，当F1、F2和弹力相等时，A、B的速度最大；之后A、B作变减速运动，直至速度减到零，故A正确，不符合题意；
BC．在整个过程中，拉力一直对系统做正功，系统机械能增加，A、B作变减速运动速度减为零时，弹簧伸长最长，系统的机械能最大，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意；
D．因F1、F2等大反向，故A、B、弹簧组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故D正确，不符合题意；
10．B
【解析】
【详解】
A．根据光电效应方程可知
eUc＝Ek＝hγ﹣W
同种金属逸出功相同，遏止电压大的，入射光的频率大，波长短，故a光的频率大，波长短，故A错误。
B．遏止电压大的，光电子的最大初动能大，故Eka＞Ekb，故B正确。
C．遏止电压与入射光的强度无关，故C错误。
D．a光的频率大，用a光去照射另一种金属能产生光电效应，则用b光照射不一定能使该金属产生光电效应，故D错误。
故选B。
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．动量为零时，物体的瞬时速度为零，但物体不一定处于平衡状态，选项A错误；
B．动能不变，则物体的速度大小不变，物体的动量不一定不变，例如匀速圆周运动，故B错误；
C．物体所受合外力大小不变，其动量大小不一定要发生改变，例如匀速圆周运动的物体，选项C错误；
D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项D正确。
故选D。
12．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．普朗克常量h的单位是J·s，故A正确；
B．万有引力常量G的单位是，故B错误；
C．劲度系数k的单位是，故C错误；
D．动摩擦因数μ没有单位，故D错误。
故选A。
13． > ABD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得
联立解得
，
要使碰后两球均向前运动，应使v1、v2均大于零，即要满足
(2)[2]由于小球从槽末端飞出后均做平抛运动，下落高度相同，由
可知，运动时间相同，由
可知，平抛的初速度与水平位移成正比，故动量守恒的表达式可由
整理为
故本次实验必须测量的的物理量有：水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离L1，A球与B球碰撞后，测量A、B球平均落点位置到O点的距离L2、L3，测量A球和B球的质量mA、mB，ABD正确。
故选ABD。
(3)[3]由(2)的解析可知，需验证的关系式为
14．（1） ；（2） ；（3）
【解析】
【详解】
（1）钢球在A点的速度分解成水平速度和竖直速度，根据几何关系有
（2）钢球从A运动到B过程，由动能定理有
解得
在B处，钢球与小木块发生碰撞，碰撞时间极短，对于钢球和木块构成的系统动量守恒：
解得
在B处，碰撞结束的瞬间，对钢球与小木块构成的系统有
解得
根据牛顿第三定律，木块对轨道的压力大小
（3）当木块第一次将轻弹簧压缩至最短时，木块和长木板有相同大小的速度，弹簧具有最大的弹性势能，对于木块和长木板构成的系统，由动量守恒定律有
解得
对于木块、长木板和弹簧构成的系统，由能量守恒定律有
解得
15．(1) 9.6m/s (2) -0.395J
【解析】
【详解】
（1）滑块接触弹簧前，在滑动摩擦力的作用下由静止开始做匀加速直线运动，距离为L，由动能定理
解得
对滑块和木板系统，由动量守恒定律
可得m刚接触弹簧时M的速度
v2=9.6m/s；
（2）滑块接触弹簧之后向左运动的过程中，当滑块受到的滑动摩擦力与弹簧的弹力平衡时，滑块的速度达到最大，此时弹簧被压缩的长度为x，则
解得
x=0.20m
滑块向左运动速度达到最大的过程中，由动能定理
则弹簧对m做的功：
16．6.4×10-14N 0.0455m
【解析】
【详解】
试题分析：当电荷运动的方向与磁场的方向垂直时，受到的洛伦兹力的大小为f=qvB，由此计算即可；根据洛伦兹力提供向心力：，即可求得半径．
当v垂直于磁场方向时，洛伦兹力为：f=qvB=1.6×10-19×2.0×106×0.20=6.4×10-14N；根据洛伦兹力提供向心力：，代入数据解得：r= 0.0455m．
点睛：解决本题的关键知道当磁场方向与带电粒子速度方向垂直时，f=qvB，当磁场方向与带电粒子速度方向平行时洛伦兹力f=0．
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