福建省2020-2021学年高二（下）期中物理试题 含答案

2020-2021 学年下学期学段考试卷 高二物理 一、单项选择题：（本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一个选项正确。） 1. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（ ） A. 图甲：卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B. 图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能 C. 图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 D. 图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构 【答案】C 2. 下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（ ） A.  射线是高速运动的电子流 B.  衰变现象说明电子是原子核的组成部分 C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D. 210 83 Bi 的半衰期是 5 天，100 克 210 83 Bi 经过 10 天后还剩下 25 克 【答案】D 3. 图示为氢原子的能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法正确的是（ ） A. 一群处于 4n  激发态的氢原子，向低能级跃迁时可以发出 8 种不同频率的光 B. 一个处于 5n  激发态的氢原子，向低能级跃迁时发出 10 种不同频率的光 C. 用12eV 的光子照射处于基态的氢原子时，氢原子的电子可以跃迁到更高能级 D. 用12eV 的电子入射处于基态的氢原子时，氢原子的电子可以跃迁到更高能级 【答案】D 4. 如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能 kE 与入射光频率 v 的关系图像，由图像可知（ ） A. 当入射光的频率为 0.5 cv 时，有光电子逸出 B. 该金属的逸出功等于 ch v C. 入射光的频率为 cv 时，产生的光电子的最大初动能为 E D. 入射光的频率为 2 cv 时，产生的光电子的最大初动能为 2E 【答案】B 5. 一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距 10cm 的 A、B 两点，历时 0.5s（如图）过 B 点后再 经过 t=0.5s 质点以大小相等、方向相反的速度再次通过 B 点，则质点振动的周期是 A. 0.5s B. 1s C. 2s D. 4s 【答案】C 6. 234 90Th 原子核静止在匀强磁场中的 a 点，某一时刻发生衰变，产生如图所示的 1 和 2 两个圆轨迹，由此 可以判断（ ） A. 发生的是 α 衰变 B. 衰变后新核的运动方向向左 C. 轨迹 2 是衰变后新核的轨迹 D. 两圆轨迹半径之比为 1 2: 90:1R R  【答案】C 二、多项选择题（本大题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题给出的四个选项中有两项 或两项以上是正确的，漏选得 3 分，错选不得分。） 7. 下列说法正确的是（ ） A. 232 90Th 经过 6 次 衰变和 4 次  衰变后，成为稳定的原子核 208 82 Pb B. 平均结合能越大，原子核越稳定 C.  射线一般伴随着 或  射线产生，在这三种射线中 射线的穿透能力最强，电离能力最弱 D. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子能量 减小 【答案】ABC 8. 用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为 2.5eV 的光照射到光电管上时，电流表 G 的读数 为 0.2mA 。移动变阻器的触点 c ，当电压表的示数大于或等于 0.7V 时，电流表读数为 0 则（ ） A. 光电管阴极的逸出功为 2.2eV B. 电键 k 断开后，没有电流流过电流表 G C. 光电子的最大初动能为 0.7eV D. 改用能量为1.5eV 的光子照射，电流表 G 没有电流 【答案】CD 9. 如图甲所示，弹簧振子以O 点为平衡位置，在 A 、 B 两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位 移 x 随时间t 的变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 0.2st  时，振子在O 点右侧 6cm 处 B. 0.8st  时，振子的速度方向向左 C. 0.4st  和 1.2st  时，振子的加速度完全相同 D. 0.4st  到 0.8st  的时间内，振子的速度逐渐增大 【答案】BD 10. 如图所示，金属杆 a 从离地高为 0.8m 处从静止开始沿弧形轨道下滑，轨道的水平部分有竖直向上磁感 应强度为 B 的匀强磁场，水平轨道足够长，其上原来放一个金属杆 b ．已知杆 a 的质量为 1kg，杆b 的质量 为 3kg，不计一切摩擦，杆 a 、b 的电阻之比为 aR : bR =1:2，其余电阻不计，g 取 10m/s2,以下说法正确的 是( ) A. a 和b 的最终速度都为零 B. b 杆的最终速度为 1m/s C. 整个过程 b 杆产生的热量为 4J D. 整个过程产生的总热量为 8J 【答案】BC 三、填空题（每空 2 分，多选 4 分，共 26 分） 11. 完成下列核反应方程，并指出核反应的类型： 24 24 11 12Na Mg  ___________，是___________变。 235 1 141 92 92 0 56 36U n Ba Kr    ___________，是___________变。 【答案】 (1). 0 1e (2).  衰 (3). 1 03 n (4). 重核裂 12. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： （1）该振子简谐运动的表达式为___________； （2）该振子在第100s 时的位移为___________ cm ，该振子在前101s 内的路程为___________cm 。 【答案】 (1).  5sin cm2x t (2). 0 (3). 505 13. 两木块 A、 B 质量分别为 m 、 M ，用劲度系数为 k 的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，如图所示， 用外力将木块 A 压下一段距离静止，释放后 A 上下做简谐振动。在振动过程中，木块 B 刚好始终不离开地 面（即它对地面最小压力为零），则 A 物体做简谐振动的振幅为___________。 【答案】 mg Mg k k  14. 某同学用下图所示装置探究 A 、 B 两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前 后的速度，实验装置和具体做法如下，图中 PQ 是斜槽，QR 为水平槽。实验时先使 A 球从斜槽上某一固 定位置G 由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作 10 次，得到 10 个落 点痕迹。再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让 A 球仍从位置G 由静止开始滑下，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，并画出实验中 A 、 B 两小球落点的 平均位置。图中O 点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点。其中米尺水平放置，且平行于G 、R 、O 所在的竖直平面，米尺的零点与O 点对齐。 （1）为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A 球的直径___________ B 球的直径（“大于”、 “等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使 A 球不反弹，所选用的两小球质量关系应为 Am ___________ Bm （选填“小于”、“大于”或“等于”）； （2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：___________。 A．水平槽上未放 B 球时，测量 A 球落点位置到O 点的距离 B． A 球与 B 球碰撞后，测量 A 球与 B 球落点位置到O 点的距离 C． A 球和 B 球在空中飞行的时间 D．测量G 点相对于水平槽面的高度 （3）已知 Am 和 Bm ， E 、 F 、 J 是实验中小球落点的平均位置，请你根据该同学实验中所选小球和实验 的记录纸判断，该同学通过实验数据说明在实验中 A 、 B 两球碰撞中动量守恒，请你用图中的字母写出该 同学判断动量是否守恒的表达式是___________。 【答案】 (1). 等于 (2). 大于 (3). AB (4). · · ·A A Bm OF m OE m OJ  四、计算题（本题共有 3 小题，共 26 分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤，只写最后答案的不得分） 15. 高空作业须系安全带．如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用 力前人下落的距离为 h（可视为自由落体运动）．此后经历时间 t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作 用力始终竖直向上，求： （1）整个过程中重力的冲量； （2）该段时间安全带对人的平均作用力大小． 【答案】（1） 2hmg t g      （2） 2m gh mgt  16. 轻质细线吊着一质量为 m＝0.5 kg、边长为 L＝1m、匝数 n＝10 的正方形线圈，其总电阻为 r＝1Ω．在 线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化 关系如图乙所示．（g=10m/s2） (1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针； (2)求线圈的电功率； (3)求在 t＝4s 时轻质细线的拉力大小． 【答案】（1）逆时针 （2）0.56 W （3）0.5 N 17. 一个静止的镭核 226 88 Ra 发生衰变放出一个粒子变为氡核 222 86 Rn ，已知镭核 226 质量为 226.0254 u，氡核 222 质量为 222.0163u，放出粒子的质量为 4.0026 u，1u 相当于 931.5 MeV 的能量。(计算结果保留小数点后 两位) (1)写出核反应方程； (2)求镭核衰变放出的能量； (3)若衰变放出的能量均转变为氡核和放出粒子的动能，求放出粒子的动能。 【答案】(1) 226 222 4 88 86 2Ra Rn He  ；(2)6.055MeV；(3)5.95MeV