2015-2016学年甘肃省张掖市高二下期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是（  ）

A．α射线      B．β射线

C．γ射线      D．三种射线都可以

2. 难度：中等

一个德布罗意波波长为λ₁的中子和另一个德布罗意波波长为λ₂的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为（  ）

A．    B．

C．    D．

3. 难度：简单

氢原子辐射出一个光子后，则（  ）

A．电子绕核旋转的半径增大    B．电子的动能增大

C．电子的电势能增大    D．原子的能级值增大

4. 难度：简单

2013年斯诺克上海沃德大师赛于9月16日至22日在上海体育馆举行．如图为丁俊晖正在准备击球，设丁俊晖在这一杆中，白色球（主球）和花色球碰撞前后都在同一直线上运动，碰前白色球的动量为p_A=5kg•m/s，花色球静止，白球A与花色球B发生碰撞后，花色球B的动量变为p_B′=4kg•m/s，则两球质量m_A与m_B间的关系可能是（  ）

A．m_B=m_A    B．m_B=m_A    C．m_B=m_A    D．m_B=6m_A

5. 难度：中等

为估算池中睡莲叶面承受出滴撞击产生的平均压强，小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得1小时内杯中水上升了45mm．查询得知，当时雨滴竖直下落速度约为12m/s．据此估算该压强约为（设雨滴撞击睡莲后无反弹，不计雨滴重力，雨水的密度为1×10³ kg/m³）（  ）

A．0.15Pa    B．0.54Pa    C．1.5Pa    D．5.4Pa

6. 难度：简单

如图所示，将质量为M₁、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，左侧靠墙角，右侧靠一质量为M₂的物块．今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下，与圆弧槽相切自A点进入槽内，则以下结论中正确的是（ ）

A. 小球在槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒

B. 小球在槽内运动的全过程中，小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒

C. 小球离开C点以后，将做竖直上抛运动

D. 槽将不会再次与墙接触

7. 难度：中等

如图甲所示，在列车首节车厢下面安装一电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，首节车厢经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心．图乙为某时控制中心显示屏上的电脉冲信号，则此时列车的运动情况是（  ）

A．匀速运动    B．匀加速运动   

C．匀减速运动    D．变加速运动

8. 难度：简单

波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有（  ）

A．光电效应现象揭示了光的粒子性

B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D．康普顿效应表明光子有动量，揭示了光的粒子性的一面

9. 难度：简单

水平抛出在空中飞行的物体，不计空气阻力，则（  ）

A．在相等的时间间隔内动量的变化相同

B．在任何时间内，动量的变化方向都在竖直方向

C．在任何时间内，动量对时间的变化率恒定

D．在刚抛出的瞬间，动量对时间的变化率为零

10. 难度：简单

如图1所示是研究光电效应的电路．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电极U_AK的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图2所示．则下列说法正确的是（  ）

A．甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能

B．甲光和乙光的频率相同，且甲光的光强比乙光强

C．丙光的频率比甲、乙光的大，所以光子的能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔

D．用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等

11. 难度：简单

如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10～12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是（  ）

A．照射光中只有一种频率的光子被吸收

B．照射光中有三种频率的光子被吸收

C．氢原子发射出三种不同波长的光

D．氢原子发射出六种不同波长的光

12. 难度：中等

如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上．当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是（  ）

A．系统机械能不断增加

B．系统动量守恒

C．当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最小

D．当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大

二、实验题

13. 难度：简单

用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：

（1）先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ；

（2）用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边；

（3）剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x₁，滑块A沿水平桌面滑行距离为x₂（未滑出桌面）；

为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母      ；如果动量守恒，需要满足的关系式为       ．

三、填空题

14. 难度：简单

氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为      eV．现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有      种．

四、计算题

15. 难度：困难

如图甲所示，质量m=6.0×10^﹣3 kg、边长L=0.20m、电阻R=1.0Ω的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角α=30°的绝缘斜面上，ab边沿水平方向，线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，若线框在斜面上始终保持静止，取g=10m/s²，试求：

（1）在0～2.0×10^﹣2s内线框中产生的感应电流的大小．

（2）在t=1.0×10^﹣2s时线框受到斜面的摩擦力．

16. 难度：中等

一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，距离A点5m的位置B处是一面墙，如图所示．物块以v₀=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s，碰后以6m/s的速度反向运动．g取10m/s²．

（1）求物块与地面间的动摩擦因数μ；

（2）若碰撞时间为0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F．

17. 难度：简单

如图所示，质量分别为m₁=1kg，m₂=3kg的小车A和B静止在水平面图1上，小车A的右端水平连接一根轻弹簧，小车B以水平向左的初速度v₀向A驶来，与轻弹簧相碰之后，小车A获得的最大速度为v=6m/s，如果不计摩擦，也不计相互作用过程中机械能损失，求：

①小车B的初速度v₀；

②A和B相互作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能．

五、简答题

18. 难度：简单

如图所示的轨道由半径为R的光滑圆弧轨道AB、竖直台阶BC、足够长的光滑水平直轨道CD组成．小车的质量为M，紧靠台阶BC且上水平表面与B点等高．一质量为m的可视为质点的滑块自圆弧顶端A点由静止下滑，滑过圆弧的最低点B之后滑到小车上．已知M=4m，小车的上表面的右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，小车的上表面左端点P与Q点之间是粗糙的，滑块与PQ之间表面的动摩擦因数为μ，Q点右侧表面是光滑的．求：

（1）滑块滑到B点的瞬间对圆弧轨道的压力大小．

（2）要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则小车上PQ之间的距离应在什么范围内？（滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内）