1、2013-2014湖北省襄阳市四校高二下学期期中联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 下面关于冲量的说法中正确的是 ( ) A物体受到很大的冲力时，其冲量一定很大 B当力与位移垂直时，该力的冲量为零 C不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同 D只要力的大小恒定，其相同时间内的冲量就恒定 答案： C 试题分析：冲量是力与时间的乘积，是矢量： 力大，冲量不一定大， A错误；当力与位移垂直时，该力的冲量不为零， B错误；不管物体做什么运动，在相同时间内重力的冲量相同， C正确；只要力的大小恒定，其相同时间内冲量大小一样，但方向不一定一样， D错误。 考点：本题考查冲量的概念与理解。 （多选题
2、）将一长木板静止放在光滑的水平面上，如下图甲所示，一个小铅块 (可视为质点 )以水平初速度 v0由木板左端向右滑动，到达右端时恰能与木板保持相对静止。现将木板分成 A和 B两段，使 B的长度和质量均为 A的 2倍，并紧挨着放在原水平面上，让小铅块仍以初速度 v0由木块 A的左端开始向右滑动，如图乙所示。若小铅块相对滑动过程中所受的摩擦力始终不变，则下列有关说法正确的是 ( ) A小铅块将从木板 B的右端飞 离木板 B小铅块滑到木板 B的右端前就与木板 B保持相对静止 C甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等 D图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量 答案： BD 试题分析：在第一次
3、在小铅块运动过程中，小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速，第二次小铅块先使整个木板加速，运动到 B上后 A停止加速，只有 B加速，加速度大于第一次的对应过程，所以小铅块滑到木板 B的右端前就与木板 B保持相对静止 B正确、 A错误；由于最终乙图中 A木板的速度小于甲图中对应部分的速度，所以根据系统的动量守恒得知，乙图中小铅最终的速度大于甲图中最终速度，根据动能定理得： -fx= Ek， 由于动能的变化量不等，所以铅块的对地位移不等，甲图中铅块对地位移较大，根据摩擦力乘以相对位移等于产生的热量，由 Q=fd 相对 得知，甲图中产生的热量大于乙图中产生热量，D正确 考点：本题考查动量守恒定律
4、、能量守恒定律。 （多选题）如图所示，长木板 A放在光滑的水平面上，质量为 m 4 kg的小物体 B以水平速度 v0 2 m/s滑上原来静止的长木板 A的表面，由于 A、 B间存在摩擦，之后 A、 B速度随时间变化情况如图乙所示，取 g=10m/s2，则下列说法正确的是 ( ) A木板 A获得的动能为 2J B系统损失的机械能为 2J C木板 A的最小长度为 2 m D A、 B间的动摩擦因数为 0.1 答案： AD 试题分析：由图知，木板获得的速度为 v=1m/s，根据动量守恒定律得： mv0=（ M+m） v，则得，木板 A的质量为 M=4kg木板获得的动能为： Ek=Mv2=2J A正确
5、；由图得到： 0-1s内 B的位移为 xB= （ 2+1） 1m=1.5m， A的位移为 xA= 11m=0.5m，木板 A的最小长度为 L=xB-xA=1m C错误；由斜率大小等于加速度大小，得到 B的加速度大小为 a= =1m/s2，根据牛顿第二定律得： mBg=mBa，代入解得， =0.1 D正确。系统损失的机械能为E=mgL=0.14101J=4J B错误 考点：本题考查动量守恒定律、牛顿第二定律、功能关系、图像。 （多选题）在光滑水平面上，一质量为 m、速度大小为 v的 A球与质量为2m静止的 B球碰撞发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。则碰后B球的速度大小可能是 ( )
6、A 0.6v B 0.4v C 0.3v D 0.2v 答案： AB 试题分析：若 vB=0.6v，规定 A球初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv=mvA+2m 0.6v， 得 vA=-0.2v，碰撞前系统的总动能为 Ek= mv2 碰撞后系统的总动能为 Ek= m（ 0.2v） 2+ 2m（ 0.6v） 2 mv2，不违反能量守恒定律，有 A正确； B、若 vB=0.4v，规定 A球初速度方向为正方向， 由动量守恒得： mv=mvA+2m 0.4v，得 vA=0.2v， 碰撞后系统的总动能为 Ek= m（ 0.2v） 2+ 2m（ 0.4v） 2 mv2，不违反能量守恒定律，有可能 B正确
7、；同理， CD错误。 考点：本题考查碰撞中的动量守恒、能量不增加。 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为 m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为 m的小球从槽高 h处开始下滑 ,则（ ） A在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒 B在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功 C被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高 h处 D被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动 答案： D 试题分析：小球在槽上运动 时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触后，小球受外力，故动量不再守恒， A错误；下滑过程
8、中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功， B错误；因两物体均有向左的速度，若槽的速度大于球的速度，则两物体不会相遇，小球不会到达最高点；而若球速大于槽速，则由动量守恒可知，两物体会有向左的速度，由机械能守恒可知，小球不会回到最高点， C 错误；因两物体之后不受外力，故小球脱离弧形槽后，槽向后做匀速运动，而小球反弹后也会做匀速运动， D正确。 考点：本题考查动量守恒和机械能守恒。 某单色光照射到一逸出功为 W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为 B 的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为 r，设电子的质量为 m，带电量为 e，普朗克常量为 h
9、，则该光波的频率为（ ） A B C - D + 答案： D 试题分析：根据光电效应方程得， EKm=h-W0根据洛伦兹力提供向心力，有：evB ，最大初动能 EKm mv2 该光波的频率： v + ,D正确。 考点：本题考查光电效应、洛伦兹力提供向心力。 氢原子发光时，能级间存在不同的跃迁方式，右图中 三种跃迁方式对应的光谱线分别为 、 、 ，下列 A、 B、 C、 D 光谱图中，与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的（图中下方的数值和短线是波长的标尺）( ) 答案： A 试题分析：由玻尔的频率条件： 可知 种情况下向外放出的光子能量； 根据 hv C=v 计算可知 BCD错误， A正
10、确 考点：本题考查玻尔的频率条件、光的能量子。 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法 不正确 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：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是不连续的 C图丙：卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 D图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性 答案： D 试题分析：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， A正确；图乙：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是不连续的， B正确；图丙：卢瑟福通过分析
11、粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型， C正确；图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性， D错误。 考点：本题考查物理学史。 下列叙述中 不正确的 是 ( ) A麦克斯韦提出了光的电磁说 B玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 C在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方 D宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性 答案： B 试题分析：麦克斯韦提出了光的电磁说， A正确；玻尔建立了量子理论，成功解释了氢原子发光现象， B错误； 在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方， C正确；宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的
12、波动性， D正确。 考点：本题考查物理学史。 在光滑的水平面上有 a、 b两球，其质量分别为 ma、 mb，两球在某时刻发生正碰，两球在碰撞前后的速度图象如图所示则下列关系正确的是 ( ) A ma mb B ma mb C ma mb D无法判断 答案： B 试题分析：由图可知 b球碰前静止，设 a球碰后速度为 v1， b球速度为 v2，物体碰撞过程中动量守恒，机械能守恒所以有： mav0=ma（ -v1） +mbv2 mav02= mav12+ mbv22 联立 得： v1= ， v2= 由图可知， a球碰后速度反向，故 ma mb，故 ACD错误， B正确 考点：本题考查碰撞中的动量守恒
13、和机械能守恒。 实验题 某同学用如图所示的装置 “验证动量守恒定律 ”，其操作步骤如下： A将操作台调为水平，并在两侧挂上重垂线； B用天平测出滑块 A、 B的质量 mA、 mB； C用细线将滑块 A、 B连接，滑块 A、 B紧靠在操作台边缘，使 A、 B间的轻弹簧处于压缩状态； D剪断细线，滑块 A、 B均做平抛运动，记录 A、 B滑块的落地点 M、 N； E用刻度尺测出 M、 N 距操作台边缘的水平距离 x1、 x2； F用刻度尺测出操作台面距地面的高度 h 上述步骤中，多余的步骤是 _； 如果系统动量守恒，须满足的关系是 _。 答案： F ； mAx1=mBx2 试题分析：取小球 A的初
14、速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为mA、 mA， v1、 v2，平抛运动的水平位移分别为 x1、 x2，平抛运动的时间为 t需要验证的方程： 0=mAv1-mBv2 又 v1= ， v2 代入得到 mAx1=mBx2 故不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度 h所以多余的步骤是 F； 考点：本题考查验证却是守恒定律。 填空题 阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是 若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向外的磁场，阴极射线将 (填 “向上 ”、 “向下 ”、 “向里 ”或 “向外 ”)偏转。答案：电子 向上 试题分析：由阴极射线管射出的为高速电子流；
15、电子在阳极的作用下高速向阳极运动；因磁场向外，则由左手定则可得带电粒子向上运动。 考点：本题考查带电料子在磁场中的偏转。 如图所示是使用光电管的原理图，当频率为 v 的可见光照射到阴极 K 上时，电流表中有电流通过。 当变阻器的滑动端 P向 滑动时（填 “左 ”或 “右 ”），通过电流表的电流将会增大。 （ 2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为 U，则光电子的最大初动能为 （已知电子电荷量为 e）。 （ 3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将 _ （填 “增加 ”、 “减小 ”或 “不变 ”）。 答案：左 Ue 不变 试题分析：当频率为 的可见光照射到阴
16、极 K 上时，电流表中有电流通过如果将变阻器的滑动端 P向左滑动，通过电流表的电流强度将会增大，因为反向电压为 U时，电流表读数为零，根据动能定理得：光电子的最大初动能Ekm=eU根据爱因斯坦光电效应方程： Ekm=h-W，可知如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，但光电子的最大初动能不变 考点：本题考查光电效应规律。 计算题 （ 8分）在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力 F的作用下，经过时间、通过位移后，动量为、动能为 Ek ,则 : (1)若由静止出发，仍在水平力 F的作用下，求经过时间 2后物体的动能； (2)若由静止出发，仍在水平力 F的作用下，求 通过位移 2后物体的动量。
17、 答案： 试题分析：设物体质量为 m,由题意：根据： P=Ft； Ek=FL P mv ：得 （ 2分） (1)当 t/=2t时， P/=F2t=2P （ 2分） (2)当 L/=2L时， Ek/=F2L=2Ek （ 2分） （ 2分） 考点：本题考查动量定理、动能定理。 （ 10分）如右图所示，长 0.2 m的细线上端固定在 O 点，下端连接一个质量为 m 0.5kg的小球，悬点 O 距地面的高度 H 0.35m，开始时将小球提到O 点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线被拉直的位置时，刚好把细线拉断，再经过 t 0.1 s落到地面，如果不考虑细线的形变， g 10 m/s2，试求：
18、(1)细线拉断前后的速度大小和方向； (2)假设细线由拉直到断裂所经历的时间为 ，试确定细线的平均张力大小 答案： m/s，方向竖直向下 10 N 试题分析： (1)细线拉断前，小球下落过程机械能守恒： mg 得 v 1 2 m/s，方向竖直向下 （ 2分） 设细线断后球速为 v2，方向竖直向下，由 H- v2t gt2， 可得： v2 1 m/s，方向竖直向下 （ 3分） （ 2）设细线的平均张力为 F，方向竖直向上取竖直向上为正方向， 由动量定理可得： (F-mg)t -mv2-(-mv1) （ 3分） 解得： F mg 10 N （ 2分） 考点：本题考查机械能守恒、动量定理、牛顿运动定
19、律。 （ 12分）如图所示，小物块 A在粗糙水平面上做直线运动，经距离 时与另一小物块 B发生碰撞并粘在一起以速度 v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知 =5.0m， s=0.9m， A、 B质量相等且 m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数 =0.45，桌面高 h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2。 求： （ 1） A、 B一起平抛的初速度 v； （ 2）小物块 A的初速度 v0。 v0/5 答案： .0m/s 9m/s 试题分析：（ 1）两木块离开桌面后做平抛运动，设在空中飞行的时间为t 根据平抛运动规律有： （ 2分） s v t （ 2分） 代入数据解得：（
20、2分） （ 2） A在桌面上滑行过程，由动能定理得： （ 2分） A、 B碰撞过程，由动量守恒定律： （ 2分） 联立得： （ 2分） 考点：本题考查动能定理、动量定理、平抛运动规律。 (12分 )两块质量都是 m的木块 A和 B在光滑水平面上均以速度 v0/2 向左匀速运动，中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，如图所示。现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为m/4，速度为 v0，子弹射入木块 A并留在其中。求： (1)在子弹击中木块后的瞬间木块 A、B的速度 vA和 vB的大小。 (2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。 答案： vB v0/2 vA v0/5 mv02 试题分
21、析： (1)在子弹打入木块 A的瞬间，由于相互作用时间极短，弹簧来不及发生形变， A、 B都不受弹力的作用，故 vB v0/2 ； （ 2分） 由于此时 A不受弹力，木块 A和子弹构成的系统在这极短过程中不受外力作用，系统动量守恒： mv0/2 mv 0/4 (m/4 m) vA，（ 2分） 解得 vA v0/5 （ 2分） （ 2）由于木块 A、木块 B运动方向相同且 vA vB，故弹簧开始被压缩，分别给 A、 B木块施以弹力，使得木块A加速、 B变减速运动，弹簧不断被压缩，弹性势能增大，直到二者速度相等时弹簧弹性势能最大，在弹簧压缩过程木块 A(包括子弹 )、 B与弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒。 设弹簧压缩量最大时共同速度为 v，弹簧的最大弹性势能为 Epm， 有 mvA + mvB (5m/4 m)v （ 2分） mvA2 + mvB2 (5m/4m)v2 Epm （ 2分） 联立解得： v v0， Epm mv02 （ 2分） 考点：本题考查动量守恒、机械能守恒。
