河南省洛阳市2021-2022学年高二下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-04-28 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同 B、物体的动量变化越大，则该物体的速度变化一定越大 C、两物体的动量相等，动能也一定相等 D、物体的速度大，则物体的动量一定大

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2. 氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在基态，则下列说法正确的是（）

A、由于氢原子只吸收特定能量的光子，所以能量为12.5eV的光子不会被基态氢原子吸收 B、由于氢原子只吸收特定能量的光子，故动能为12.5eV的电子的能量不会被基态氢原子吸收 C、能量为14eV的光子不会被基态氢原子吸收 D、动能为14eV的电子不会被基态氢原子吸收

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3. 下列关于物质波和光的波粒二象性说法正确的是（）

A、波能干涉，而电子是粒子，所以电子不会干涉 B、水波就是一种物质波 C、光的波粒二象性是指光有时具有波动性，有时又具有粒子性 D、德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想

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4. 下列关于光和辐射的说法正确的是（）

A、黑板吸收可见光，故为黑色，它是一种黑体 B、部分物质有放射性，可使人致癌，因此，放射性射线只会对人有害 C、放射性物质可使人致癌，因此，我们应当远离放射性物质，类似的，我们也应当远离有辐射的物质 D、光子频率越高，能量越大，光强却可以很小

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5. 某同学用如图所示实验装置探究“光电效应”，此时电流表有示数。下列说法正确的是（）

A、若减小光的强度，增大光的频率，则无法确定光电子初动能是增大还是减小 B、将P向右移，光电子初动能不变 C、若减小光的频率，则一定不会发生光电效应 D、若减小光的强度，则不再发生光电效应

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6. 下列说法正确的是（）

A、爱因斯坦发现了光电效应，并提出相应理论，合理地解释了光电效应 B、康普顿效应表明光有波动性；光电效应说明光有粒子性 C、α粒子散射实验中，α粒子碰到电子会出现大角度散射 D、电子的波动是概率波

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7. 近日，世界首个钍基熔盐核反应堆在甘肃建成，钍基核反应如果温度超过安全值时，冷却剂会自动流入应急罐中，核反应随即中止，冷却后核燃料凝固成为无机盐，理论上基本不会导致核泄漏，因此安全性大幅提高，目前该项目处于测试阶段，若实验成功，将使我国核电处于世界顶尖水平，下列有关 $_{90}^{234} T u$ 的说法正确的是（）

A、 $_{90}^{234} T u$ 中90是钍的质子数，也是钍原子核所带电荷量 B、钍原子核中大量带正电的质子由于库仑力，会相互排斥，但并没有解体，是因为它们之间强相互作用较大，而且在核外也大于电磁相互作用 C、钍会自发进行 $β$ 衰变，放出的电子不是来源于原子的内层电子 D、金属钍带灰色光泽，如果质量为m的金属钍块经过一个半衰期后，则这块金属的总质量只有 $\frac{1}{2} m$

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8. 如图，质量为1kg的物块以10m/s的初速度在光滑水平桌面上向右运动，1s后从A点水平抛出，再过1s到达B点，又经过1s到达C点， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则（）

A、第1s内重力的冲量为0 B、物块从B到C过程中，动量变化量的大小为 $10 (\sqrt{5} - \sqrt{2}) k g \cdot m / s$ C、物块从A到B过程中，动量变化量的大小为 $10 (\sqrt{2} - 1) k g \cdot m / s$ D、物块从B到C过程中动量变化量的大小等于A到B过程中动量变化量的大小

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9. 如图，竖直墙壁和水平地面均光滑，物块A和物块B用轻质弹簧连接，A、B的质量分别为2m和3m，在物块B上施加一水平向左的力将弹簧压缩，此时系统各部分静止，弹簧弹性势能为E，现突然撤掉向左的力，则（）

A、物块A离开墙面后，物块B的机械能守恒 B、物块A离开墙面前，系统动量守恒 C、物块A离开墙面后，弹簧弹性势能最大值为 $\frac{2}{5} E$ D、物块A，B速度相等时速度大小为 $\frac{2}{5} \sqrt{\frac{2 E}{3 m}}$

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二、多选题

10. 如图，某氢原子从m能级跃迁至n级，释放的光子的波长为 $λ_{1}$ ，频率为 $ν_{1}$ ；从m能级跃迁至 $f$ 能级时，释放的光子的波长为 $λ_{2}$ ，频率为 $ν_{2}$ ，则从n能级跃迁至f能级时，释放的光子（）

A、波长为 $\frac{λ_{1} λ_{2}}{λ_{1} - λ_{2}}$ B、波长为 $λ_{1} - λ_{2}$ C、频率为 $\frac{ν_{2} - ν_{1}}{ν_{2} ν_{1}}$ D、频率为 $ν_{2} - ν_{1}$

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11. 根据玻尔理论，激发态的氢原子辐射出一个光子后，关于电子绕氢原子核运动的情况，下列说法正确的是（）

A、电子的轨道半径变小 B、由于辐射出光子，电子动能变小 C、电子势能变小 D、因为能量变小，根据公式 $ε = h v$ ，其绕氢原子核运动的频率变小

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12. 已知铀的某种裂变反应式 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{54}^{A} X e +_{Z}^{90} S r + 1 0_{0}^{1} n$ ，已知中子质量1.0087u，式中氙（Xe）的质量为135.9072u，铀（U）235的质量235.0439u，锶（Sr）90的质量为89.9077u（1u相当于931.5MeV的能量），则（）

A、式中A的值为145 B、式中Z的值为38 C、该裂变反应中质量亏损为0.1507kg D、该裂变反应释放总能量约为140.3771MeV

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13. 如图所示，质量为M、内壁间距为L的盒子放在光滑的水平面上，盒子上表面粗糙，盒内正中间放有一块质量为m的物体，某时刻给物体一水平向右的初速度 $v_{0}$ ，物体在与盒子前后壁往复碰撞N次后，最终又恰好停在了盒子正中间，与盒子保持相对静止，已知盒子与物体间的动摩擦因数为 $μ$ ，物体与盒子内壁的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A、盒子的最终速度为 $\frac{m v_{0}}{M}$ ，方向水平向右 B、盒子的最终速度为 $\frac{m v_{0}}{M + m}$ ，方向水平向右 C、系统损失的动能为 $\frac{μ N m g L}{2}$ D、系统损失的动能为 $μ N m g L$

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14. 如图，质量为M的凹槽静止在光滑水平面上，末端与光滑水平地面相切，现使质量为m的小球从凹槽上距水平地面高为h的地方由静止滑下，重力加速度为g，忽略一切摩擦，小球可看作质点，则（）

A、小球对斜面的压力不对斜面做功 B、小球所受重力对小球做正功，小球所受支持力对小球做负功 C、最终小球速度大小为 $\sqrt{\frac{2 M g h}{M + m}}$ D、最终斜面速度大小为 $\sqrt{\frac{2 m g h}{M + m}}$

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三、实验题

15. 某同学用如图所示实验装置探究“碰撞过程中的守恒量”，竖直放置的木板上铺有坐标纸.小球A悬挂于O点，小球B立于一支架上，两球球心位于同一水平面上，碰撞时支架自动倒下，且不影响碰撞过程，现将A拉离平衡位置，由静止释放，AB碰撞并粘在一起，随后到达右侧某一位置。

(1)、下列关于小球质量说法正确的是____（填字母）。

A、A球质量必须大于B球质量 B、A球质量必须小于B球质量 C、A球质量必须等于B球质量 D、A球质量和B球质量关系没有具体要求

(2)、下列不需要测量的物理量是____（填字母）.

A、小球A释放时到最低点处的高度差H B、碰撞后到达的最大高度到最低点处的高度差h C、绳子悬挂点到小球中心的长度L D、A球质量M，B球质量 $m$

(3)、如果所测物理量满足[用第（2）小问中字母表示]，则碰撞中动量守恒。

(4)、另一同学采用如图所示实验装置进行实验，两小球半径也不同，其中小球A悬挂于O点，B悬挂于 $O_{1}$ 点，当A往右摆的时候绳子会碰到钉子 $O_{1}$ ，但两球碰撞时球心位于同一水平面上，其他做法和之前一样.则下列关于此装置说法正确的是____（填字母）。

A、绳子长度不同，无法验证动量是否守恒 B、小球半径不同，无法验证动量是否守恒 C、若A球、B球质量都是m，则碰撞后粘连的小球不能到之前一半的高度

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16. 小明同学用如图所示的实验装置测量普朗克常量和某金属的逸出功，通过改变入射光的频率并测出对应的遏止电压U绘制 $U - ν$ 图像如图甲所示，已知电子所带电荷量大小是 $e$ 。

(1)、普朗克常量h= ，此金属的逸出功W=。（用e、 $U_{1}$ 、 $U_{1}$ 、 $ν_{1}$ 、 $ν_{2}$ 表示）

(2)、另一同学用小明同学的数据绘制 $U - I$ （其中I为Ｇ的读数）图线如图乙中d所示。他用相同实验装置，但只增大入射光强，则此时图线应是图乙中的（填“a”“b”或“c”）。

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四、解答题

17. 太阳现正处于主序星演化阶段，由于太阳内部含有大量的氘核，在高温环境下氘核不断发生核反应而释放大量的核能，使得太阳的质量逐渐的减小.两个氘核在高温环境下生成一个新核X同时释放一个中子，已知氘核、中子以及X核的质量分别为2.0136u、1.0087u、3.0150u，核反应时质量亏损1u向外放出的核能为931.5MeV，（结果均保留3位有效数字）

(1)、X核是什么核并计算该反应向外释放的核能为多少；

(2)、假设两个动能均为0.37MeV的氘核在高温环境下相向运动并发生碰撞时也能发生题中的核反应，该反应产生的能量均转化为动能，则反应后X核，中子的动能分别为多少。

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18. 如图所示，质量为 $m = 1.0 k g$ 的小球静止于水平地面上方高度为 $H = 3.65 m$ 处，其正下方为一沙坑，沙坑上表面与水平面相平，在小球与沙坑表面之间离地面高度为 $h = 0.45 m$ 处固定有一弹性拦阻网，小球从静止释放，触网后继续下落 $Δ h = 0.1 m$ 时网被击穿，击穿后小球落入沙坑之中，陷入深度为 $s = 0.1 m$ 。已知小球触网时间为 $Δ t = \frac{1}{55}$ s，沙坑对小球的阻力恒为 $f = 90 N$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，小球可视为质点，求：

(1)、小球击穿阻拦网时的速度；

(2)、阻拦网对小球的平均作用力。

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19. 如图，一个表面光滑的曲面轨道静止于光滑水平地面上，轨道最高点O点的高度为h，两侧A、B和地面平滑连接，现有一小球以 $v_{0} = 10 m / s$ 的初速度向右运动，小球和轨道的质量都是m，g取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、若小球没有越过O点，求小球能到达的最大高度；

(2)、通过计算分析 $h = 2 m$ 和 $h = 3 m$ 时，最终小球和轨道的速度。

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20. 2022北京冬奥会精彩纷呈，特别是冰壶比赛令人印象深刻，已知冰壶场地如图甲所示，起始线到大本营中心点距离 $s = 24 m$ 。比赛规则为选手将壶在起始线以一定初速度滑出，我方投出的冰壶初速度 $v_{0}$ 恒为8m/s，再通过刷子刷冰面以改变其动摩擦因数，未刷冰时 $μ_{1} = 0.2$ ，刷冰后 $μ_{2} = 0.7$ ，最终通过统计离中心点最近方壶的个数，计分定输赢。g取 $10 m / s^{2}$ 。（对方黑壶，我方白壶，所有壶质量相等，将壶当成质点处理）

(1)、投出壶后，未与其他壶发生碰撞，要使壶停在中心点，求刷冰的距离；

(2)、某次战况如图乙所示，C壶位于中心点，B壶距中心点 $r = 1 m$ ， D壶距中心点略大于1m。对方有一个壶离中心点近，得一分，我方制定的战略为：投出A壶，撞击B，B撞击C，将C推至1m开外，使我方有两个壶距中心点较近，得2分，从而实现反转。假设冰壶每次都是弹性碰撞，求此次最少的刷冰距离；

(3)、另一次战况如图丙所示，C位于中心点，B距中心点 $r^{'} = 2.25 m$ ， D距中心点略大于2.25m，此时对方得一分，我方制定的战略为：投出A壶，撞击C，使C壶运动2.25m停下，A留在虚线内，则我方得2分，从而实现反转，假设冰壶碰撞时损失 $\frac{3}{8}$ 的能量，求此次的刷冰距离。

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