陕西省咸阳市武功县2022-2023学年高二下学期期中质量调研物理试题（ 含答案解析 ）

第1页/共1页武功县2022~2023学年度第二学期期中质量调研高二物理注意事项：1.本试题共6页，满分100分，时间90分钟。2.答卷前，务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚。3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。第Ⅰ卷（选择题共52分）一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一项符合题目要求；第10~13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，有选错或不选的得0分）1.原子核内部一定有（）A.质子 B.α粒子 C.电子 D.光子【答案】A【解析】【详解】原子核由质子和中子组成，除原子外，该原子中仅含质子。故原子核内部一定有质子，选A。2.月亮的光通过分光镜所得到的光谱是（）A.吸收光谱 B.连续光谱 C.明线光谱 D.线状谱【答案】A【解析】【详解】因月亮光反射的是太阳光，而太阳光谱是吸收光谱，所以月亮的光通过分光镜所得到的光谱是吸收光谱。故选A。3.鸡蛋落到瓷砖上会摔碎，但是将鸡蛋从同样的高度落到坐垫上，鸡蛋不会摔碎。下列关于不会摔碎的原因分析正确的是（）A.减小鸡蛋着地过程所受冲量 B.减小鸡蛋着地过程的动量变化量C.减小鸡蛋着地的速度 D.延长鸡蛋与接触面的冲击时间，从而减小相互作用力【答案】D【解析】【详解】ABC．鸡蛋落到地面的速度一定，动量一定，落地后速度减为零，动量减为零，则动量变化量和所受冲量是保持不变的，故ABC错误；D．根据动量定理，在动量变化量一定的情况下，通过延长鸡蛋与地面的冲击时间，从而减小相互作用力，防止鸡蛋摔碎，故D正确。故选D。4.下列关于动量的说法中，正确的是()A.物体的动量改变，其速度大小一定改变 B.物体的动量改变，其速度方向一定改变C.物体的运动状态改变，其动量一定改变 D.物体运动速度的大小不变，其动量一定不变【答案】C【解析】【详解】A．动量是矢量，动量方向的改变也是动量改变，如匀速圆周运动，速度大小不变，故A错误；B．物体的动量改变，可能是大小的改变，如自由落体运动，动量不断增加，动量方向和速度方向都不变，故B错误；C．物体的运动状态改变，说明速度改变，故其动量mv一定改变，可能是方向的改变，也可能是大小的改变，还有可能是大小和方向同时改变，故C正确；D．动量是矢量，动量方向的改变也是动量改变，如匀速圆周运动中动量的大小不变，但方向时刻改变，故D错误．5.2022年10月12日，神舟十四号乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在中国空间站进行太空授课。若本次直播通信使用电磁波的波长范围为，则该电磁波中能量子最大值为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由电磁波能量子公式可知，电磁波的波长越小，能量越大，因此该电磁波中能量子最大值为ABD错误，C正确。故选C。6.一质量为M的烟花斜飞到空中，到最高点时速度为v，此时烟花炸裂成两块（损失的炸药质量不计），炸裂成的两块速度沿水平相反方向，落地时水平位移大小相等，不计空气阻力，若向前一块的质量为m，则向前一块的速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】【详解】由题意知，到达最高点时速度沿水平方向，大小为v。因烟花所受的重力远小于内部爆炸力，故在爆炸的短时间内系统动量守恒。设初速度方向为正方向，向前一块的速度大小为v1，向后一块速度大小为v2，故有又因为爆炸后两块做平抛运动，落地时水平位移大小相等，根据平抛运动规律可知联立方程，解得故选A。7.如图所示，质量为M的车静止在光滑水平面上，车右侧内壁固定有发射装置。车左侧内壁固定有沙袋。把质量为m的弹丸最终射入沙袋中，这一过程中车移动的距离是S，则小球初位置到沙袋的距离d为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】在发射弹丸到弹丸落到沙袋运动中，弹丸和车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律，则有mv弹−Mv车=0可得解得A正确，BCD错误。故选A。8.在研究光电效应规律的试验中，用三束光分别照射同一光电管得到三条光电流和电压的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（）A.光电子的最大初动能B.光电子的最大初动能C.三种光的频率关系是D.三种光的频率关系是【答案】A【解析】【详解】AB．因为由图可知，甲、丙对应的遏止电压相等且小于乙光对应的遏止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能与丙光相等且小于乙光对应的光电子的最大初动能，选项A正确、B错误；CD．因为是同一光电管，且有由图可知，甲、丙光对应的遏止电压相等且小于乙光对应的遏止电压，所以甲、丙光频率相等且小于乙光的频率，选项CD错误。故选A。9.如图所示，质量的物块（可视为质点）放在质量的木板左端，木板静止在光滑水平面上，物块与木板间的动摩擦因数，质量的子弹以速度沿水平方向射入物块并留在其中（时间极短），物块最后恰好没有滑离木板，取，则在整个过程中（）A.物块的最大速度为4m/s B.木板的最大速度为3m/sC.木板长度为2m D.木板的长度为3m【答案】D【解析】【详解】A．子弹射入物块并留在其中，根据动量守恒之后，在摩擦力的作用下，物块做减速运动，则两者共同的速度即物块的最大速度，大小为故A错误；B．物块和子弹在木板上滑行时，木板做加速运动，物块最后恰好没有滑离木板，根据动量守恒共同速度即木板的最大速度，大小为故B错误；CD．由能量关系得故C错误，D正确。故选D。10.下列四幅图涉及的物理知识，说法正确的是（）A.图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B.图乙：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量C.图丙：汤姆生研究粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型D.图丁：玻尔研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流【答案】AB【解析】【详解】A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确；B．康普顿效应、光电效应说明光具有粒子性，光子具有能量，康普顿效应还表明光子具有动量，故B正确；C．卢瑟福研究粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故C错误；D．汤姆孙研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流，故D错误。故选AB。11.碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动，游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车正对迎面相撞，碰撞前后两人的位移−时间图像如图所示，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短。下列说法正确的是（）A.碰前大人的速度大小为2m/sB.碰撞前后大人的运动方向保持不变C.碰碰车的质量为30kgD.碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为60N·s【答案】BC【解析】【详解】A．由图可知，碰前瞬间小孩的速度为，大人的速度为，碰后两人的共同速度为，A错误；B．图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，由图可知规定了大人初始运动方向为负方向，碰后两车一起向负方向运动，故碰撞前后大人的运动方向保持不变，B正确；CD．设碰碰车的质量为，由动量守恒定律有解得碰前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为碰后总动量为由动量定理可知碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量为故其大小，C正确，D错误。故选AC。12.1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法进行实验时得到了某金属的和v的几组数据，并作出如图所示的图像，电子的电荷量大小。由图像可知，以下说法不正确的是（）A.该金属的截止频率约为B.该金属的逸出功约为0.48eVC.可以求得普朗克常量约为D.若用波长为500nm紫光照射该金属，不能使该金属发生光电效应【答案】BD【解析】【详解】A．根据光电效应方程，有又eUc=Ekm解得由图像可知该金属的截止频率约为故A正确，与题意不符；BC．由图像可知当Uc=0时由图像可知解得h≈6.5×10-34JsW0≈1.73eV故B错误，与题意相符、C正确，与题意不符；D．波长为500nm的紫光的能量为则用波长为500nm的紫光照射该金属，能使该金属发生光电效应，故D错误，与题意相符。故选BD。13.如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为m的木块，现有质量为的子弹以大小为的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.子弹射入木块后的运动过程中，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒B.子弹射入木块后的瞬间，它们的共同的速度为C.子弹射入木块后，子弹和木块能上升最大高度为D.子弹射入木块后，子弹和木块能上升的最大高度为【答案】BC【解析】【详解】A．子弹射入木块后的运动过程中，圆环、木块和子弹构成的系统在竖直方向上存在加速度，即合外力不为零，动量不守恒，故A错误；B．子弹射入木块的过程，子弹与木块组成的系统动量守恒，设射入后的瞬间子弹木块的共同速度大小为v1，根据动量守恒定律有解得故B正确；CD．子弹射入木块后的运动过程中，圆环、木块和子弹构成的系统在水平方向上所受合外力为零，水平方向动量守恒，当三者达到共同速度v时，子弹和木块上升的高度最大，设为h，根据动量守恒定律有从子弹射入木块后到子弹和木块上升到最大高度的过程中，根据机械能守恒定律有联立解得故C正确，D错误。故选BC。第Ⅱ卷（非选择题共48分）二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）14.如图甲所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。（1）验电器带______（选填“负电荷”或“正电荷”）。（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的黄光灯照射锌板，验电器指针无偏转。那么，若改用强度更大的橙光照射锌板，可观察到验电器指针______（选填“有”或“无”）偏转。（3）某同学利用光电管观测光电效应现象，实验装置如图2所示。图乙中A为光电管的______（选填“阴极”或“阳极”）。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极，电流计中有示数；保持光照条件一定，将滑动变阻器的滑片从图示位置向右滑动的过程中，电流计的示数______（选填“逐渐增大到某值不变”或“逐渐减小到零”）。【答案】①.正电荷②.无③.阳极④.逐渐减小到零【解析】【详解】（1）[1]用紫外线灯照射锌板，发生光电效应，则从锌板中打出光电子，则锌板带正电，即验电器带正电荷。（2）[2]使验电器指针回到零，再用相同强度的黄光灯照射锌板，验电器指针无偏转，说明黄光不能使锌板发生光电效应，橙光的频率小于黄光，则改用强度更大的橙光照射锌板，也不可能发生光电效应，即可观察到验电器指针无偏转。（3）[3][4]某同学利用光电管观测光电效应现象，实验装置如图2所示。图乙中A为光电管的阳极。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极，电流计中有示数；保持光照条件一定，将滑动变阻器的滑片从图示位置向右滑动的过程中，负向电压变大，则光电流变小，则电流计的示数逐渐减小到零。15.物理小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞时动量变化的规律”实验，步骤如下：①用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g；②安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；③向气垫导轨通入压缩空气；④把A、B两滑块放到导轨上，并给它们一个初速度，同时开始用闪光照相机拍照，闪光的时间间隔设定为。照片如图所示。该图像是闪光4次拍摄的照片，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0~80cm刻度范围内；第一次闪光时，滑块B恰好通过处，滑块A恰好通过处；碰撞后有一个物体处于静止状态。（1）以上情况说明碰后______（选填“A”或“B”）物体静止，滑块碰撞位置发生在______cm处。（2）A、B两滑块碰撞时间发生在第一次闪光后______s。（3）设向右为正方向，可计算出碰撞前两滑块的质量与速度乘积矢量之和是______，碰撞后两滑块的质量与速度乘积矢量之和是______。（4）通过以上实验结果，说明物体在碰撞过程的规律是____________。【答案】①.A②.60③.0.1④.－0.2⑤.－0.2⑥.在碰撞过程中两物体的质量与速度的乘积之和保持不变。【解析】【详解】（1）[1][2]由图可知，A只有两个位置有照片，则说明A碰后保持静止，故碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间，碰撞后A静止，故碰撞发生在x=60cm处。（2）[3]碰撞后B向左做匀速运动，设其速度为vB′，所以碰撞到第二次闪光时B向左运动10cm，时间为t′，有第一次闪光到发生碰撞时间为t，有得（3）[4]设向右为正方向，碰撞前，B的速度大小为A的速度则碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和[5]碰撞后，A静止，B速度为则碰撞后两滑块的动量（4）[6]以上实验结果说明在碰撞过程中两物体的质量与速度的乘积之和保持不变。三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16.汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法，也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。在某次正面碰撞试验中，让质量的汽车以速度驶向固定的碰撞试验台，撞击后汽车的速度变为，方向与原方向相反，若碰撞时间。求：（1）碰撞前汽车动量的大小；（2）碰撞前后汽车动量的变化量；（2）汽车受到平均冲击力F的大小。【答案】（1）1.3×104kg·m/s；（2）1.5×104kg·m/s，与碰后速度方向相同；（3）3×105N【解析】【详解】（1）碰撞前汽车动量p0=mv0=1.3×104kg·m/s（2）碰撞后汽车动量p1=mv1=0.2×104kg·m/s取汽车碰后速度的方向为正方向，碰撞前后汽车动量的变化量方向与碰后速度方向相同；（3）由动量定理得F·t=∆pF=3×105N17.氢原子能级示意图如图所示，氢原子处于基态时，原子的能级为（），普朗克常量，现有一群氢原子处于的激发态能级，在向低能级跃迁过程中，能放出若干种频率的光子，用它们照射某金属表面，发现从能级向能级跃迁时辐射出的光恰能使该金属发生光电效应，求：（1）该金属的极限频率；（2）能从该金属表面逸出的光电子的最大初动能；（3