2016-2017学年山东省临沂市高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物理学家通过对现象的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动了物理学的发现，下列说法正确的是（   ）

A. 卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型

B. 爱因斯坦通过对光电效应的研究，揭示了光具有波粒二象性

C. 玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律

D. 德布罗意提出微观粒子动量越大，其对应的波长越长

2. 难度：中等

物体在恒定的合力作用下做直线运动，在时间t₁内动能由零增大到E₁，在时间t₂内动能由E₁增加到2E₁，设合力在时间t₁内做的功为W₁，冲量为I₁，在时间t₂内做的功是W₂，冲量是I₂，则(　 　)

A. I₁<I₂，W₁=W₂    B. I₁>I₂，W₁=W₂    C. I₁>I₂，W₁<W₂    D. I₁=I₂，W₁<W₂

3. 难度：简单

钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I₀，则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是

A. 该测量仪可测量直流电的电流

B. 载流导线中电流大小I₀=I/n

C. 若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将小于实际电流

D. 若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变小

4. 难度：简单

如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（    ）

A. 氢原子从较高的能级跃迁到较低的能级时，释放一定频率的光子，核外电子的动能增加，电势能减小

B. 氢原子从n=3的能级跃迁到n=4的能级时，需要吸收的光子能量必须大于0.66eV

C. 氢原子处于不同能级时，核外电子在某处出现的概率相同

D. 一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放6种频率的光子

5. 难度：简单

下列说法正确的是（    ）

A. 分子力减小时，分子势能也一定减小

B. 只要能减弱分子热运动的剧烈程度，物体的温度就可以降低

C. 扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动

D. 分子间的距离r存在某一值r₀，当r大于r₀时，分子间斥力大于引力；当r小于r₀时，分子间斥力小于引力

6. 难度：中等

关于光电效应，下列说法正确的是(　　)

A. 某种频率的光照射金属能发生光电效应，若增加入射光的强度，则单位时间内发射的光电子数增加

B. 光电子的最大初动能与入射光的频率和入射光的强弱有关

C. 一般需要用光照射金属几分钟才能产生光电效应

D. 入射光的频率不同，同一金属的逸出功也会不同

二、不定项选择题

7. 难度：中等

如图所示为一理想变压器，原副线圈的匝数比为n₁:n₂=3:1，且分别接有阻值相同的电阻R₁和R₂，交流电源电压为U，R₁两端电压为，则此时（      ）

A. R₂两端电压为

B. R₂两端电压为

C. R₁和R₂消耗的功率之比为1:1

D. R₁和R₂消耗的功率之比为1:9

8. 难度：中等

一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（    ）

A. 第2s末质点的动量最大

B. 第4s末，质点回到出发点

C. 在0～2s时间内，F的功率先增大后减小

D. 在1～3s时间内，F的冲量为0

9. 难度：简单

下列说法中正确的是（    ）

A. 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性

B. β衰变是原子核内部一个质子转化成一个中子的过程

C. 裂变物质的体积小于临界体积时，链式反应不能进行

D. ²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短

10. 难度：中等

如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点处各有一质量为m的小物块a和b，从同一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑，以下说法正确的是（      ）

A. a、b在S点的动量相等

B. a、b在S点的动量不相等

C. a、b落至S点重力的冲量相等

D. a、b落至S点合外力的冲量大小相等

三、实验题

11. 难度：中等

某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律，相应的操作步骤如下：

A．将斜槽固定在桌面上，使斜槽末端保持水平，并用“悬挂重锤”的方法在水平地面上标定斜槽末端正下方的O点；

B．取入射小球a，使之自斜槽上某点静止释放，并记下小球a的落地点P；

C．取被碰小球b，使之静止于斜槽末端，然后让小球a自斜槽上同一点由静止释放，运动至斜槽末端与小球b发生碰撞，并记下小球a的落地点M和小球b的落地点N；

D．测量有关物理量，并利用所测出的物理量做相应的计算，以验证a、b两小球在碰撞过程中所遵从的动量守恒定律。

(1)在下列给出的物理量中，本实验必须测量的有_____

A．小球a的质量m₁和小球b的质量m₂；

B．小球a在斜槽上的释放点距斜槽末端的竖直高度h；

C．斜槽末端距水平地面的竖直高度H；

D．斜槽末端正下方的O点距两小球落地点P、M、N的水平距离OP、OM、ON；

E．小球a自斜槽上某点处由静止释放直至离开斜槽末端所经历的时间t₀；

F．小球a、b自离开斜槽末端直至落地经历的时间t。

(2)步骤C和步骤B中小球a的释放点相同的原因______________________；步骤B和步骤C中选取入射小球a的质量m₁和被碰小球b的质量m₂间的关系应该为m₁____m₂（填“＞”或“＜”）。

(3)实验中所测量的物理量之间满足关系式______________________，就可证实两小球在碰撞过程中遵从动量守恒定律。

12. 难度：中等

在测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：

A．取油酸1ml注入250ml的量杯内，然后向杯中加入酒精，直到液面达到250ml的刻度为止，并使油酸在酒精中充分溶解，形成酒精油酸溶液；

B．用滴管吸取制得的洒精油酸溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1ml为止，恰好共滴了100滴；

C．在水盘内注入蒸馏水，静置后用滴管吸取酒精油酸溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜；

D．测得此油膜面积为8×10²cm²。

(1)这种粗测油酸分子大小的方法叫做油膜法，让油酸尽可能地在水面上散开，使其形成__________层油膜。如果把分子看作球形，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。

(2)利用相关数据可求得油酸分子直径为______________m。（取一位有效数字）

四、简答题

13. 难度：中等

图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为的匀强磁场中，有一矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线过边中点的轴转动，由线圈引出的导线af和de分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L₁，bc长度为L₂，线圈以恒定角速度ω逆时针转动。（只考虑单匝线圈）

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e的表达式；

(2)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）

14. 难度：中等

如图，质量为m的b球静置在水平固定轨道BC的左端C处。质量为2m的a球从距水平轨道BC高度为h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下。a球滑到C处与b球发生正碰，并与b球粘合在一起沿水平方向飞出，最后落在地面上的D点。已知水平轨道BC距地面的高度为H，重力加速度g。求：

(1)a球与b球碰前瞬间，a球的速度大小；

(2)C、D两点之间的水平距离和碰撞过程中损失的机械能。

15. 难度：中等

卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子，发现质子的核反应为： ，已知氮核质量为m_N=14.00753u，氧核的质量为m_O=17.00454u，氦核质量m_He=4.00387u，质子（氢核）质量为m_p=1.00815u。（已知：1uc²=931MeV，结果保留2位有效数字）.

(1)求这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？

(2)若入射氦核以v₀=3×10⁷m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核，反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1:50，求氧核的速度大小。

16. 难度：困难

如图所示，固定斜面足够长，斜面与水平面的夹角α=30°，一质量为3m的“L”型工件沿斜面以速度v₀匀速向下运动，工件上表面光滑，下端为挡板。某时，一质量为m的小木块从工件上的A点，沿斜面向下以速度v₀滑上工件，当木块运动到工件下端时(与挡板碰前的瞬间)，工件速度刚好减为零，后木块与挡板第1次相碰，已知木块与挡板都是弹性碰撞且碰撞时间极短，重力加速度为g，求：

(1)木块滑上工件时，木块、工件各自的加速度大小；

(2)木块与挡板第1次碰撞后的瞬间，木块、工件各自的速度大小。