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2017年高二下學(xué)期物理期中試題
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一. 選擇題(共10小題，每小題5分共50分，其中1-7題只有一個(gè)選項正確，8-10題有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項正確，選不全的得3分，有選錯或不選的得0分。)
1.在人類(lèi)認識原子與原子核結構的過(guò)程中，符合物理學(xué)史的是________。
A.居里夫人通過(guò)研究陰極射線(xiàn)發(fā)現了電子
B.盧瑟福通過(guò)原子核的人工轉變發(fā)現了質(zhì)子
C.查德威克首先發(fā)現了天然放射現象
D.貝克勒爾首先提出了原子的核式結構學(xué)說(shuō)
2.原子彈威力巨大，其主要原料有鈾和钚，若有一鈾原子核發(fā)生了如下的裂變反應: 則A + B可能是________。
A. B. C. D.
3.某中學(xué)航天興趣小組設計制作了一火箭模型，其質(zhì)量為M(含燃料)�，F將其靜置在地面上，點(diǎn)火升空，在極短時(shí)間內以相對地面的速度v0豎直向下噴出質(zhì)量為m的熾熱氣體。忽略噴氣過(guò)程中重力和空氣阻力的影響，則噴氣結束時(shí)火箭模型獲得的速度大小是 。
A. B. C. D.
4.有一條小船�？吭诤叴a頭，小船又窄又長(cháng)，一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測定它的質(zhì)量。他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行于碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭停下，而后輕輕下船。用卷尺測出船后退的距離為0.5m，然后用卷尺測出船長(cháng)3m.已知他的自身質(zhì)量為50kg，則漁船的質(zhì)量約為( )
A.100kg B.150 kg C.250kg D.300kg
5.在氫原子光譜中，電子從較高能級躍遷到n=2能級發(fā)出的譜線(xiàn)屬于巴耳末線(xiàn)系。若一群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出的譜線(xiàn)中只有3條屬于巴耳末線(xiàn)系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)最多可發(fā)出________條不同頻率的譜線(xiàn)。
A.3 B. 4 C.6 D.10
6.根據玻爾的原子模型，氫原子核外電子在第一軌道和第三軌道運行時(shí)( )
A.速度之比為3∶1 B.軌道半徑之比為1∶3
C.周期之比為1∶8 D.動(dòng)能之比為8∶1
7.如圖所示，滑塊A、B、C質(zhì)量均為m.開(kāi)始時(shí)A、B分別以V1,V2的速度 沿光滑水平軌道向固定在右側的擋板運動(dòng)，現將C無(wú)初速度地放在A(yíng)上，并與A粘合不再分開(kāi)，此時(shí)A與B相距較近，B與擋板碰撞將以原速率反彈，A與B碰撞后將粘合在一起。為使B能與擋板碰撞兩次，則V1、V2應滿(mǎn)足( )
A.V1≥2V2 B.V1
C.V2
8.(多選)一個(gè)X核與一個(gè)氚核結合成一個(gè)氦核時(shí)放出一個(gè)粒子Y，由于質(zhì)量虧損放出的能量為ΔE，核反應方程是X+31H―→42He+Y;Y可以通過(guò)釋放一個(gè)電子而轉化為質(zhì)子。下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.Y是中子
B. 235 92U可以俘獲Y發(fā)生裂變反應
C.X+31H→42He+Y是原子核的人工轉變方程
D.核反應X+31H―→42He+Y中虧損的質(zhì)量為2ΔEc2
9.(多選)在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與 質(zhì)量為5m靜止的B球發(fā)生正碰，碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的。則碰后B球的速度大小可能是( )
A.0.1v B.0.2v C.0.3v D.0.4v
10. (多選)右端帶 有1/4光滑圓弧軌道質(zhì)量為M的小車(chē)靜置于光滑水平面上，如圖所示.一質(zhì)量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上小車(chē)，關(guān)于小球此后的運動(dòng)情況，以下說(shuō)法正確的是( )
A.小球可能離開(kāi)小車(chē)水平向右做平拋運動(dòng)
B.小球可能從圓弧軌道上端拋出而不再回到小車(chē)
C.小球不可能離開(kāi)小車(chē)水平向左做平拋運動(dòng)
D.小球可能離開(kāi)小車(chē)做自由落體運動(dòng)
二.填空題(共15分，11題7分，12題8分)
11.(7分)我們在研究動(dòng)量問(wèn)題時(shí)常用一種實(shí)驗儀器——氣墊導軌。它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來(lái)驗證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗裝置 如圖所示(彈簧的長(cháng)度忽略不計)，采用的實(shí)驗步驟如下：
A.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;
B.調整氣墊導軌，使導軌處于水平;
C.在A(yíng)和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷(xiāo)鎖定，靜止地放置在氣墊導軌上;
D.用刻度尺測出B的右端至D板的距離LB。
E.按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo)，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運動(dòng)時(shí)間的計時(shí)器開(kāi)始工作。當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計時(shí)，記下A、B分別到達C、D的運動(dòng)時(shí)間tA和tB。
本實(shí)驗中還應測量的物理量是____________________，利用上述測量的實(shí)驗數據，驗證動(dòng)量守恒定律的表達式是____________________。
12.(8分)氦3是一種十分清潔、安全的 能源，開(kāi)發(fā)月壤中蘊藏豐富的氦3資源，對人類(lèi)社會(huì )今后的可持續發(fā)展具有深遠意義。研究發(fā)現在太陽(yáng)內部?jì)蓚�(gè)氘核可聚變成氦3，已知氘核的質(zhì)量為2.0136u，中子的質(zhì)量為1.0087u，32He核質(zhì)量為3.0150u.若質(zhì)量虧損1u釋放的核能為931.5MeV，則兩個(gè)氘核聚變成32He核的核反應方程為_(kāi)___________________;上述反應中釋放的核能為_(kāi)_________________ J。(結果保留三位有效數字)
三.計算題(共45分，13題8分，14題12分，15題12分，16題13分，共45分。要寫(xiě)出必要的解答過(guò)程，否則無(wú)分)
13.(8分)美國內科醫生盧姆加特等首次應用放射性氡研究人體動(dòng)、靜脈血管床之間的循環(huán)時(shí)間，被譽(yù)為“臨床核醫學(xué)之父”。氡的放射性同位素有很多種，其中最常用的是 Rn. Rn經(jīng)過(guò)X次α衰變和Y次β衰變后變成穩定的 Pb.
(1)求X、Y的值;
(2)一個(gè)靜止的氡核( Rn)放出一個(gè)α粒子后變成釙核( Po)。已知釙核的速度v=2×105 m/s，求α粒子的速率。
14.(12分)體育課上王強同學(xué)為了檢查籃球氣是否充足，于是手持籃球自離地面高度0.8m處以3m/s的初速度豎直向下拋出，球與地面相碰后豎直向上彈起的最大高度為0.45m,已知籃球的質(zhì)量為1kg,球與地面接觸時(shí)間為1s，若把在這段時(shí)間內球對地面的作用力當作恒力處理，求此力的大小。(空氣阻力不計，g=10m/s2)
15.(12分)如圖，小球a、b用等長(cháng)細線(xiàn)懸掛于同一固定點(diǎn)O，線(xiàn)長(cháng)為L(cháng) .讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細線(xiàn)水平。從靜止釋放球b，兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)，此后細線(xiàn)與豎直方向之間的最大偏角為37°。忽略空氣阻力， 已知sin37o=0.6,cos37o=0.8求：
(1)b 球在與a球碰前瞬間的速度大小;
(2)兩球a、b的質(zhì)量之比。
16.(13分)如圖所示，光滑水平軌道上放置足夠長(cháng)的木板A(上表面粗糙)和滑塊C，滑塊B置于A(yíng)的左端，三者質(zhì)量分別為 、 、 。開(kāi)始時(shí)C靜止，A、B一起以 的速度勻速向右運動(dòng)，A與C發(fā)生碰撞(時(shí)間極短)后C向右運動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，A、B再次達到共同速度一起向右運動(dòng)，且恰好與C的速度相同。求：
(1)A與C發(fā)生碰撞后瞬間A的速度大小;
(2)整個(gè)過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量。
物理參考答案
一. 選擇題(共10小題，每小題5分共50分，其中1-7題只有一個(gè)選項正確，8-10題有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項正確，選不全的得3分，有選錯或不選的得0分。)
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A B C D A C CD BC AD
二.填空題(共15分)
11.A的左端到C板的距離LA ，(3分)
mA 或mA =0均給分。(4分)
12. 或2 都給分 (4分)
5.22×10-13J (4分)
三.計算題(共45分)
13.(8分)
解：(1)4X=222-206，X=4 (2分)
86=82+2X-Y，Y=4 ( 2分)
(2)由動(dòng)量守恒定律得mαvα-mPov=0 (2分)
解得vα=1.09×107 m/s (2分)
14.(12分)
解：設球與地面碰撞前速度大小為v1，碰后速度大小為v2
由運動(dòng)學(xué)規律:
對球下落過(guò)程，有 v12—v02=2gh1 (2分)
得v1=5m/s (1分)
對球上升過(guò)程，有 v22=2gh2 (2分)
得v2=3m/s (1分)
對碰撞過(guò)程，由動(dòng)量定理，得
(FN—mg)t=mv2—(—mv1) (3分)
得FN=18N (2分)
由牛頓第三定律可知球對地面的作用力大小FN’=FN=18N (1分)
15.(12分)
解：(1)設b與a碰前瞬間的速度大小為v1,a、b質(zhì)量分別為ma.mb
由機械能守恒，得
mbgL= mbv12 (2分)
得 v1= (2分)
(2)設b與a碰后的速度大小為v2由碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒得：
mbv1=(ma+mb)v2 ① (3分)
對ab整體上擺過(guò)程，由機械能守恒得：
(ma+mb)v22=(ma+mb)gL(1-cos370) ② (3分)
聯(lián)立①，②可得
ma:m b=( )：1 (2分)
16.(13分)
解：(1)設A與C碰后C的速度為vC,A的速度為vA
由動(dòng)量守恒定律：
mAv0=mAvA+mcvc ① (2分)
此后A、B再次共速設速度為v1，由動(dòng)量守恒得：
mAvA+mBv0=(ma+mb)v1 ② (2分)
又有：
vc=v1 ③ (2分)
聯(lián)立①②③解得：vA= m/s (2分)
(2)由能的轉化和守恒知，在A(yíng)、B相對滑動(dòng)的過(guò)程中系統損失的動(dòng)能轉化為內能：
mAvA2+ mBv02- (mA+mB)v12=Q (3分)
解得Q= J (約為1.19J) (2分)
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