河北定州中学2016-2017学年第二学期高二承
智班第一次月考物理试卷
一、选择题(共18小题，每小题3分，共54分。1-10为单选，11-18为多选中，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1.用一束绿光照射光电管金属时不能产生光电效应，则下述措施可能使该金属产生光电效应的是（ ）
光的（ ）
A ．频率
B ．强度
C ．照射时间
D ．光子数目
3．爱因斯坦因提出光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能E km 与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是
A ．逸出功与ν有关
B ．E km 与入射光强度成正比
C ．当ν=ν0时会逸出光电子
D ．图中直线斜率与普朗克常量有关
4.物体动量变化量的大小为5 kg ·m/s ，这说明( ) A.物体的动量一定在减小 B.物体的动量一定在增大 C.物体的动量大小也可能不变 D.物体的动量大小一定变化
5．质量为m 的A 球以速率v 与质量为3m 的静止B 球沿光滑水平面发生正碰，碰撞后A 球速率为v
2，则B
球速率可能为( )
A.v 6
B.v 3
C.v
2
D ．2v
6、如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M ＝3 kg 的薄板和质量为m ＝1 kg 的物块．都以v ＝4 m/s 的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，当薄板的速度为2.4 m/s 时，物块的运动情况是
( )
A．做加速运动 B．做减速运动
C．做匀速运动 D．以上运动都可能
7．质量为m a＝1kg，m b＝2kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图象如图所示，则可知碰撞属于( )
A．弹性碰撞
B．非弹性碰撞
C．完全非弹性碰撞
D．条件不足，不能确定
8.人的质量m＝60kg，船的质量M＝240kg，若船用缆绳固定，船离岸1.5m时，人可以跃上岸。若撤去缆绳，如图所示，人要安全跃上岸，船离岸至多为(不计水的阻力，两次人消耗的能量相等)( )
A．1.5m B．1.2m
C.1.34m D．1.1m
9．如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度v0，则( ) A．小木块和木箱最终都将静止
B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动
C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动
D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动
10、两球A、B在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，m A=1 kg，m B=2 kg，v A=6 m/s，v B=2 m/s。当A
追上B并发生碰撞后，两球A、B速度的可能值是（）
A．v A′=5 m/s，v B′=2.5 m/s B．v A′=2 m/s，v B′=4 m/s
C．v A′=－4 m/s，v B′=7 m/s D．v A′=7 m/s，v B′=1.5 m/s
11.如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓慢拉动纸带，用另一水平力快速拉动纸带，纸带都被从重物下面抽出，对这两个过程，下面的解释正确的是( )
A.缓慢拉动纸带时，纸带对重物的摩擦力大
B.快速拉动纸带时，纸带对重物的摩擦力小
C.缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大
D.快速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小
12.如图所示，小车放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，小车总质量为M，质量为m 的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时小车和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是( )
A.弹簧伸长过程中C向右运动，同时小车也向右运动
B.C与B碰前，C与小车的速率之比为M∶m
C.C与油泥粘在一起后，小车立即停止运动
D.C与油泥粘在一起后，小车继续向右运动
13．如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后( )
A．a、b两车运动速率相等
B．a、c两车运动速率相等
C．三辆车的速率关系v c>v a>v b
D．a、c两车运动方向相反
14.在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M＝0.6kg，m＝0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有E p＝10.8J弹性势能的轻弹簧(弹簧与两球不相连)，原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R＝0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A．球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N·s
B．M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s
C．若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小
D．弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8N·s
15.关于光电效应，下列说法正确的是
A．发生光电效应时间越长，光电子的最大初动能就越大
B．入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应
C．光电子的最大初动能与入射光频率成正比
D．光电子的最大初动能与入射光的强度无关
16.右图是某金属在光的照射下,光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像,由图像可知
A．该金属的逸出功等于E
B．该金属的逸出功等于hν0
C．入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为2E
D．入射光的频率为ν0/2时,产生的光电子的最大初动能为E/2
17.在光电效应实验中，某同学用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出：
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．甲、乙波长相等
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
18.在X射线管中，由阴极发射的电子（不计初速度）被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（）
A ．最短波长为eU
hc
B ．最长波长为eU
ch
C ．最小频率为h
eU
D ．最大频率为h
eU
二、计算题(共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
19．(10分)如图所示，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平桌面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体。现A 以初速v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离。已知C 离开弹簧后的速度为v 0。求弹簧释放的势能。
20.(14分)在光滑水平面上静置有质量均为m 的木板AB 和滑块CD ，木板AB 上表面粗糙．动摩擦因数为 ，滑块CD 上表面是光滑的1/4圆弧，其始端D 点切线水平且在木板AB 上表面内，它们紧靠在一起，如图所示．一可视为质点的物块P ，质量也为m ，从木板AB 的右端以初速度v 0滑上木板AB,过B 点时速度为v 0/2，又滑上滑块CD ，最终恰好能滑到滑块CD 圆弧的最高点C 处，求：
(1）物块滑到B 处时木板的速度v AB ； (2）木板的长度L ； (3）滑块CD 圆弧的半径
21. (12分)如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B
上，另一端与滑块C 接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5 m 的光滑水平桌面上。现有一滑块A 从光滑曲面上离桌面h=1.8 m 高处由静止开始滑下，与滑块B 发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C 向前运动，经一段时间，滑块C 脱离弹簧，继续在水平桌
面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知m A =1 kg,m B =2 kg,m C =3 kg,g=10 m/s 2，求： (1)滑块A 与滑块B 碰撞结束瞬间的速度； (2)被压缩弹簧的最大弹性势能；
(3)滑块C 落地点与桌面边缘的水平距离。
22.（14分）如图所示，电容器固定在一个绝缘座上，绝缘座放在光滑水平面上，平行板电容器板间距离为d ，右极板有一小孔，通过孔有绝缘杆，左端固定在左极板上，电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M 。给电容器充电后，有一质量为m 的带正电环恰套在杆上以某一速度V 0对准小孔向左运动，设带电球不影响电容器板间电场的分布。带电环进入电容器后距左极板的最小距离为d/2，试求：
（1）带电环与左极板相距最近时的速度v；
（3）此过程中电势能的变化量Ep;
1【答案】D 2答案A 3答案C
4.【解析】选C 。动量是矢量，动量变化了5 kg ·m/s ，物体动量的大小可以在增加，也可以在减小，还可能不变。如物体以大小为5 kg ·m/s 的动量做匀速圆周运动时，物体的动量大小保持不变，当末动量方向与初动量方向间的夹角为60°时，物体的动量变化量的大小为5 kg ·m/s 。只有C 正确。
5解析：选C.若A 球方向未变，则mv ＝12mv ＋3mv ′，v ′＝v
6
.即B 的速度与A 的速度同向，且小于A 的速
度v 2，碰撞没有结束，A 项不能选．若A 反向，则mv ＝－12mv ＋3mv ′，v ′＝v
2
. 6、薄板足够长，则最终物块和薄板达到共同速度v ′，由动量守恒定律得(取薄板运动方向为正)．
Mv －mv ＝(M ＋m)v ′ 所以v ′＝
134
)13(+?-=
+-m M mv Mv m/s ＝2 m/s ． 共同运动速度的方向与薄板初速度的方向相同．
在物块和薄板相互作用过程中，薄板一直做匀减速运动，而物块先沿负方向减速到速度为零，再沿正方向加速到2 m/s ．当薄板速度为v1＝2.4 m/s 时，设物块的速度为v2，由动量守恒定律得 Mv －mv ＝Mv1＋mv2
v2＝14
.2342)(1?-?=
--m Mv v m M m/s ＝0．8 m/s
即此时物块的速度方向沿正方向，故物块正做加速运动，A 选项正确．
7.【答案】：A 【解析】：由x －t 图象知，碰撞前v a ＝3m/s ，v b ＝0，碰撞后v a ′＝－1m/s ，v b ′＝2m/s ，碰撞前动能12m a v 2a ＋12m b v 2b ＝92J ，碰撞后动能12m a v a ′2＋12m b v b ′2
＝92J ，故机械能守恒；碰撞前动量m a v a ＋m b v b ＝
3kg ·m/s ，碰撞后动量m a v a ′＋m b v b ′＝3kg ·m/s ，故动量守恒，所以碰撞属于弹性碰撞。
8.【答案】：C 【解析】：船用缆绳固定时，设人起跳的速度为v 0，则x 0＝v 0t 。
撤去缆绳，由动量守恒0＝mv 1－Mv 2，两次人消耗的能量相等，即动能不变，12mv 20＝12mv 21＋12Mv 2
2，
解得v 1＝M
M ＋m
v 0
故x 1＝v 1t ＝
M
M ＋m x 0≈1.34m ，C 正确。 9.【答案】：B 【解析】：木箱和小木块具有向右的动量，并且相互作用的过程中总动量守恒，A 、D 错；由于木箱与底板间存在摩擦，小木块最终将相对木箱静止，B 对、C 错。 10.B 取两球碰撞前的运动方向为正，则碰撞前系统总动量
，碰撞后，四个选项均满足动
量守恒。碰前系统总动能，碰后系统总动能应满足，选项C 、D 不
满足被排除。选项A 虽然满足动能关系，但仔细分析不符合实际，即碰后球A 不可能沿原方向比球B 的速度更大，故选项B 正确。
11.【解析】选C 、D 。对重物，在纸带抽出的过程中，所受的合力即为纸带给它的滑动摩擦力F f ＝μmg(其中μ是重物与纸带间的动摩擦因数，m 是重物的质量)，显然重物所受合力F 合＝F f ，在快抽和慢抽两种情况下是不变量，A 、B 均错。由F 合t ＝F f t ＝Δp 知：F 合一定，Δp ∝t ，故慢抽时，t 较长，纸带给重物的冲量I 大，C 正确。快抽时，t 较短，纸带给重物的冲量I 小，D 正确。
12.【解析】选B 、C 。弹簧向右推C ，C 向右运动，同时弹簧向左推A 端，小车向左运动，A 错误；因小车与木块组成的系统动量守恒，C 与B 碰前，由mv C ＝Mv AB ，得v C ∶v AB ＝M ∶m ，B 正确；C 与B 碰撞过程中动量守恒，由mv C -Mv AB ＝(M ＋m)v ，知v ＝0，故C 正确，D 错误。 13.【答案】：CD
【解析】：若人跳离b 、c 车时速度为v ，由动量守恒定律知，人和c 车组成的系统：0＝－M 车v c ＋m 人
v
对人和b 车：m 人v ＝－M 车v b ＋m 人v 对人和a 车：m 人v ＝(M 车＋m 人)·v a 所以：v c ＝
m 人v M 车，v b ＝0，v a ＝m 人v
M 车＋m 人
即v c >v a >v b ，并且v c 与v a 方向相反。 14.【答案】：AD
【解析】：释放弹簧过程中，由动量守恒定律得Mv 1＝mv 2，由机械能守恒定律得E p ＝12Mv 21＋12mv 2
2
解得v 1＝3m/s ，v 2＝9m/s ，故B 错误； 对m ，由A 运动到B 的过程由机械能守恒定律得 12mv 22＝1
2mv ′22＋mg ×2R ，得v 2′＝8m/s 由A 运动到B 的过程由动量定理得
I 合＝mv 2′－(－mv 2)＝3.4N ·s ，故A 正确；球m 从B 点飞出后，由平抛运动可知：水平方向x ＝v 2′t ，
竖直方向2R ＝12
gt 2
解得x ＝25.6R ，故C 错误；
弹簧弹开过程，弹力对m 的冲量I ＝mv 2＝1.8N ·s ，故D 正确。
15.BD 解析：逸出功W=hv0，则极限频率v0＝W
h ，入射光频率低于极限频率就不能发生光
电效应，根据光电效应方程EKm=hv-W0知，最大初动能与光子频率成一次函数关系，随照射光的频率增大而增大，不是成正比关系．光电子的初速度与光的频率也不是成正比．故选BD 16.A 、根据
km 0E hv W =-得，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，即等于E ，故A 正确；
B 、逸出功等于E ，则E=hv0，故B 正确；
C 、根据光电效应方程可知，入射光的频率变为原来的2倍，由于逸出功不变，最大初动能不是原来的2倍，故C 错误；
D 、入射光的频率为0
v 2时，小于极限频率，不能发生光电效应，故D 错误。
故选AB 。 17.【答案】BC 18.【答案】AD
19.【答案】：3
mv 2
【解析】：设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ，由动量守恒定律得 3mv ＝mv 0①
设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒定律得 3mv ＝2mv 1＋mv 0②
设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 12(3m )v 2＋E p ＝12(2m )v 2
1＋12
mv 20③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为E p ＝13mv 20
20
21.【答案】：（1）
40v v AB
=（2）g v L μ1652
=
（3）
g v R 6420= 【解析】：(1)由点A 到点B 时，取向左为正．由动量守恒得
AB B v m mv mv ?+=20，又
20
v v B =
，则
40
v v AB = (2)由点A 到点B 时，根据能量守恒得
mgL
v m v m mv μ=-?-20202
0)4(21)16(21221，则
g v L μ1652
0= (3)由点D 到点C,滑块CD 与物块P 的动量守恒，机械能守恒，得
共mv v
m v m 24200=?+?
2共2020221)16(21)4(21mv v m v m mgR ?-+=
解之得
g v R v v 6483
2
0==，共 22.【解析】(1)滑块A 从光滑曲面上h 高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v 1，由机械能守恒定律有：m A gh=
12
m A v 12
(1分)
解之得：v 1=6 m/s (1分)
滑块A 与B 碰撞的过程，A 、B 系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度，设为v 2，由动量守恒定律有：m A v 1=(m A +m B )v 2
(1分) 解之得：v 2=
1
3
v 1=2 m/s
(1分)
(2)滑块A 、B 发生碰撞后与滑块C 一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A 、B 、C 速度相等，设为速度v 3, 由动量守恒定律有：m A v 1=(m A +m B +m C )v 3
(1分)
v 3=
1
6
v 1=1 m/s 由机械能守恒定律有： E pmax =
()()22
A B 2
A B C 311m m v m m m v 22
+-++ =3 J
(1分)
(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C 脱离弹簧，设滑块A 、B 的速度为v 4，滑块C 的速度为v 5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律有： (m A +m B )v 2=(m A +m B )v 4+m C v 5
(1分) ()()222
A B 2
A B 4C 5111m m v m m v m v 222
+=++
(1分)
解之得：v 4=0
(1分)
v 5=2 m/s
滑块C 从桌面边缘飞出后做平抛运动： s=v 5t
(1分) H=
2
1gt 2
(1分)
解之得：s=2 m
(1分)
答案：(1)2 m/s
(2)3 J (3)2 m