2021-2022学年陕西省榆林市第十中学高二（下）期中物理试题含解析

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2021-2022学年陕西省榆林市第十中学高二（下）期中物理试题一、选择题：（12小题，每小题4分，共48分）。在每小题给出的选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12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，有选错的得0分。1. 分子的热运动是指（　　）A. 物体分子的扩散现象 B. 物体的热胀冷缩现象C. 物体分子的无规则运动 D. 物体被加热后的分子运动【1题答案】【答案】C【解析】【详解】分子的热运动是指物体分子的无规则运动，而扩散现象证实分子的热运动，但热运动不是扩散现象，更不是B、D描述的物理现象。故选C。2. 关于分子间相互作用力，以下说法正确的是（　　）A. 分子力是分子引力和斥力的合力，当分子间距离r=r0时分子力为零，说明此时分子引力和斥力均为零B. 分子力随分子间距离r的大小而变化，当r>r0时，分子引力和斥力都随r增大而增大，但引力比斥力增加得快，也就是引力大于斥力，故分子力表现为引力C. 分子力随分子间距离r的大小而变化，当r<r0时，分子引力和斥力都随r减小而增大，但斥力比引力增加得快，也就是斥力大于引力，故分子力表现为斥力D. 分子力实质上是分子间的万有引力【2题答案】【答案】C【解析】【详解】ABC．分子力是分子引力和斥力的合力，分子间距离减小，分子的引力和斥力均增大，分子间距离增大，分子的引力和斥力均减小，在r=r0时，引力和斥力大小相等，合力为零，但斥力和引力并不为零，故AB错误，C正确；D．分子力和万有引力是不同性质的力，二者本质不一样，D错误。故选C。3. 从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数（　　）A. 水的密度和水的摩尔质量 B. 水的摩尔质量和水分子的体积C. 水分子的体积和水分子的质量 D. 水分子的质量和水的摩尔质量【3题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】若已知一个分子的体积为V0，那么阿伏加德罗常数若已知一个分子的质量为m0，那么满足条件的只有选项D。故选D。4. 质量为m的物体放在水平面上，在与水平方向成θ夹角的拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t速度达到v，在这一时间内拉力F和重力的冲量大小分别为（　　）A. Flcosθ，0 B. mv，FtC. Ft，0 D. Ft，mgt【4题答案】【答案】D【解析】【详解】根据冲量的概念可知拉力的冲量为Ft，重力的冲量为mgt。故选D。5. 质量m=100kg小船静止在平静水面上，船两端载着m甲=40kg，m乙=60kg的游泳者，在同一水平线上甲朝左、乙朝右同时以相对于岸3m/s的速度跃入水中，如图所示，则小船的运动方向和速度为（　　）A. 向左，小于1m/s B. 向左，大于1m/sC. 向右，大于1m/s D. 向右，小于1m/s【5题答案】【答案】A【解析】【详解】取甲的速度方向为正方向，根据动量守恒定律m甲v甲+m乙v乙+Mv=0，所以v=0.6m/sv>0表示小船速度方向向左。故选A。6. 某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为p ，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为(     )A.  B.  C.  D. 【6题答案】【答案】A【解析】【详解】每个光子的能量为设每秒激光器发出的光子数是n，则联立可得故选A。7. 氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时，辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应．那么，处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的各种频率的光可能使此金属板发生光电效应的至少有（  ）A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种【7题答案】【答案】B【解析】【详解】氢原子由高能级E3向低能级跃迁的可能情形为3→1,3→2,2→1三种.其中3→1发出的光子频率大于2→1发出光子的频率，3→2发出的光子频率小于2→1发出的光子频率，已知2→1发出的光子能发生光电效应，则3→1发出的光子频率一定能使该金属发生光电效应，而3→2发出的光子频率无法判定是否能发生光电效应.因此辐射出的三种频率的光能使此金属板发出光电效应的至少有2种。故选B。8. 关于放射性元素半衰期，下列说法正确的是（　　）A. 原子核全部衰变所需时间的一半B. 原子核有半数发生衰变所需时间C. 原子量减少一半所需的时间D. 元素质量减少一半所需的时间【8题答案】【答案】B【解析】【详解】原子核有半数发生衰变所用的时间叫半衰期，它与原子核全部衰变所需时间的一半不同，放射性元素发生衰变后成了一种新的原子核，发生不同的衰变，其质量数减小规律不同；原子核衰变时，经过一个半衰期，原来的放射性元素原子核的个数减少一半，那么放射性元素的原子核的总质量也减少一半；放射性元素的原子量不会发生变化；故上述选项只有B项正确。故选B。9. 质量为m的物体以速度v0从地面竖直上抛（不计空气阻力）到落回地面，在此过程中（　　）A. 上升过程和下落过程中动量的变化量大小为mv0，但方向相反B. 整个过程中重力的冲量为2mv0C. 整个过程中重力的冲量为0D. 上升、下降过程冲量大小均为mv0，方向向下【9题答案】【答案】BD【解析】【详解】AD．物体上升、下降动量变化量相同，均为mv0，方向都向下，根据动量定理可知，上升、下降过程重力冲量大小均为mv0，方向向下，A错误，D正确；BC．整个过程中动量的变化量为2mv0，根据动量定理可知，重力的冲量为2mv0， C错误，B正确。故选BD。10. 一平板小车静止在光滑的水平地面上，甲、乙两人分别站在车的左、右端，当两人同时相向而行时，发现小车向左移，则（　　）A. 若两人质量相等，必有B. 若两人质量相等，必有C. 若两人速率相等，必有D. 若两人速率相等，必有【10题答案】【答案】AC【解析】【详解】甲、乙两人和小车组成的系统动量守恒，且总动量为零，甲动量方向向右，小车动量方向向左，说明即AB．若，则，A正确，B错误；CD．若，则，C正确，D错误。故选AC。11. 关于太阳光谱,下列说法正确的是(   )A. 太阳光谱是吸收光谱B. 太阳光谱中的暗线,是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的C. 根据太阳光谱中的暗线,可以分析太阳的物质组成D. 根据太阳光谱中的暗线,可以分析地球大气层中含有哪些元素【11题答案】【答案】AB【解析】【详解】试题分析：太阳光谱是吸收光谱．因为太阳是一个高温物体，它发出的白光通过温度较低的太阳大气层时，会被太阳大气层中的某些元素的原子吸收，从而使我们观察到的太阳光谱是吸收光谱，所以分析太阳的吸收光谱，可知太阳大气层的物质组成，而某种物质要观察到它的吸收光谱，要求它的温度不能太低，但也不能太高，否则会直接发光．由于地球大气层的温度很低，所以太阳光通过地球大气层时不会被地球大气层中的物质原子吸收．故选项A、B正确．考点：光谱 吸收光谱 连续光谱点评：太阳本身发出的光是连续的，只是再传到地球的过程中被自己的太阳大气层和地球表面的大气层吸收了一部分，才变成了吸收光谱，所以同学们要注意，不要弄混淆．12. 对公式的理解正确的是A. 如果物体的能量减少了，它的质量也一定相应地减少B. 如果物体的质量增加了，它的能量也一定相应地增加C. 是某原子核在衰变过程中增加的质量D. 在把核子结合成原子核时，若放出的能量是，则这些核子的质量和与组成的原子核的质量之差就是【12题答案】【答案】ABD【解析】【详解】AD．一定的质量对应于一定的能量，物体的能量减少了，它的质量也一定相应地减少，即发生质量亏损，所以选项A、D正确.B．如果物体的质量增加了，它的能量一定相应地增加，所以选项B正确.C．原子核在衰变时，一定发生质量亏损，所以选项C错误.故选ABD.二、非选择题：（每空3分，共18分）13. 在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生了衰变，得到两条如图所示的径迹，图中箭头表示衰变后粒子的运动方向。不计放出光子的能量，则：
 （1）发生的是_________衰变；（2）b为_________粒子的径迹；（3）磁场方向_______________________。【13题答案】【答案】    ①. β    ②. β    ③. 垂直纸面向里【解析】【详解】[1]衰变过程遵循动量守恒定律，即新核与粒子衰变后运动方向相反，从轨迹可以看出两粒子受力方向相同，说明电流方向相同，故小粒子应该带负电，即发生了β衰变；[2]静止原子核发生β衰变时，根据动量守恒定律得知，β粒子与反冲核的动量p大小相等、方向相反，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得得到可知，两粒子作圆周运动的半径与电荷量成反比，β粒子的电荷量较小，则其半径较大，即半径较大的圆是β粒子的径迹，由图示可知，b是β粒子的运动轨迹，[3]在最低点新核（a）受磁场力向上，速度向右，由左手定则可判断出磁场方向垂直纸面向里。14. 探究方案的理解和应用如图所示，在实验中用两端带光电门C、D的气垫导轨和有遮光板的质量都是M的滑块A、B，做“探究碰撞中的不变量”的实验，步骤如下：（1）把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，（2）用电动卡销卡住A、B，在A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平压缩状态。（3）按下电钮使电动卡销放开，让A、B弹开，（4）记下A通过C的时间t1和B通过D的时间t2。①在调整气垫导轨时应注意____________________________；②需要测量遮光板的宽度吗______________（需要或不需要）；③只要关系式_______________________________________成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和。【14题答案】【答案】    ①. 用水平仪测量使导轨水平    ②. 不需要    ③. 【解析】【详解】[1]由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，因此可以忽略不计，为了使得滑块在水平方向上外力为零，在调整气垫导轨时应注意用水平仪测量使导轨水平；[2][3]由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，因此可以忽略不计，可认为滑块在导轨上做匀速直线运动，设遮光板的宽度分别为d1、d1，因此两滑块作用后的速度可分别表示为：vA=，vB=若（M+m）=M成立，则（M+m）vA=MvB成立，即动量守恒；当A、B上遮光片宽度相等时，待验证公式为不需要测量遮光板的宽度。三、计算题15. 钫的β衰变半衰期是21min，则原来16g钫经衰变后剩下1g所需要的时间是多少？【15题答案】【答案】【解析】【详解】设半衰期T=21min，根据衰变公式，经时间t后剩下的质量数为所以得16. 质量为490g的木块静止在光滑水平面上，质量为10g的子弹以500m/s的速度水平射入木块并嵌在其中，从子弹刚射入木块至与木块相对静止的过程中，它们的共同运动速度为10m/s，则（1）木块增加动能为多少？（2）子弹损失的动能为多少？（3）产生的内能是多少？【16题答案】【答案】（1）24.5J；（2）1249.5J；（3）1225J【解析】【详解】（1）木块增加的动能为（2）子弹损失的动能为（3）由能量守恒知系统产生的内能为=17. 铍核在俘获一个α粒子后放出一个中子并生成一个新核，已知铍核质量为9.012190u，α粒子质量为4.002600u，中子质量为1.008665u。（1）写出核反应方程；（2）算出释放的能量。【17题答案】【答案】（1）；（2）5.71MeV【解析】【详解】（1）根据电荷数守恒和质量数守恒可知新核的质量数为12，电荷数为6，为，核反应方程式为（2）质量亏损为则释放的能量为ΔE＝0.006125×931.5MeV＝5.71MeV18. 受中子轰击时会发生裂变，产生和，同时放出的能量，现要建设发电能力是50万千瓦的核电站，用铀235作为原子锅炉的燃料，假设核裂变释放的能量全部被用来发电，那么一天需要纯铀235的质量为多少？（阿伏加德罗常数取）【18题答案】【答案】0527kg【解析】【详解】每天发电的总量．要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目（个）则对应的质量答案：0.527kg