甘肃省庆阳县高二物理下学期期末考试试题（含解析）.doc

20162017学年第二学期期末考试高二级物理试题一、单项选择1. 下面是历史上的几个著名实验的装置图，其中发现电子的装置是 ( )a. b. c. d. 【答案】a【解析】试题分析：a图是阴极射线发生偏转的实验，b图为电子束衍射的实验，c图是粒子的散射实验，d图是光电效应现象a图是阴极射线偏转，从而确定阴极射线是电子流，该装置是发现电子的实验装置，a正确；电子束衍射的实验，说明粒子具有波动性，b错误；c图粒子的散射实验，得出了原子的核式结构模型，c错误；d图是光电效应现象的实验，该装置是提出原子的核式结构的实验装置，d错误2. 由于放射性元素的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，在使用人工的方法制造后才被发现。已知经过一系列衰变和衰变后变成，下列论述中正确的是 ( )a. 核比核少28个中子b. 衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变c. 衰变过程中共发生了4次衰变和7次衰变d. 发生衰变时，核内中子数不变【答案】b【解析】分析：正确解答本题需要掌握：电荷数、质子数以及质量数之间的关系；能正确根据质量数和电荷数守恒判断发生和衰变的次数解答：解：83209bi的原子核比93237np少10个质子，质子数和中子数总共少28，故83209bi的原子核比93237np少18个中子，故a错误；发生衰变时，释放出一个电子，核内中子数增加1，故d错误故选b点评：本题考查了原子核衰变过程中质量数和电荷数守恒的应用，对于这一重点知识，要注意加强练习3. 如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上有一物体，用一细线将物体系于小车的a端，物体与小车a端之间有一压缩的弹簧，某时刻线断了，物体沿车滑动到b端粘在b端的油泥上。则下述说法中正确的是 ( )若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒小车的最终速度与断线前相同全过程系统的机械能不守恒a. b. c. d. 【答案】b【解析】物块最后与b点黏在一起，是完全非弹性碰撞，一定有机械能损失，错误；正确；物体滑动中有摩擦力和无摩擦力，系统的合外力都为零，整个过程中系统动量守恒，正确；因为动量守恒,所以最终速度与断线前相同，正确；故选b。4. 氢原子的能级如图所示，下列说法不正确的是 ( )a. 一个氢原子从n=4的激发态跃迁到基态时，有可能辐射出6种不同频率的光子，这时电子动能减少，原子势能减少b. 已知可见光的光子能量范围约为1.62ev3.11ev，处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离c. 有一群处于n=4能级的氢原子，如果原子n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，则这群氢原子发出的光谱中共有3条谱线能使该金属产生光电效应d. 有一群处于n=4能级的氢原子，如果原子n=2向n=1跃迁所发出的光正好使某种金属材料产生光电效应，从能级n=4向n=1发出的光照射该金属材料，所产生的光电子的最大初动能为2.55ev【答案】a【解析】试题分析：一群氢原子从的激发态跃迁到基态时，任意两个能级间跃迁一次，共能辐射种不同频率的光子动能增加，原子势能减小，故a错误；因为紫外线的光子能量大于3.11ev，氢原子处于n=3能级吸收能量大于等于1.51ev，即可发生电离，知最低处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离，b正确；一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，因为n=2向n=1跃迁所发生的光正好使某种金属材料产生光电效应，所以只有n=4跃迁到n=1，n=3跃迁到n=1，n=2跃迁到n=1的光子能够使金属发生光电效应，即3条，c正确；逸出功等于，从而n=4跃迁到n=1辐射的光子能量最大，为，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能，d正确。考点：考查了原子跃迁5. 如图所示，为一光电管电路，滑动变阻器触头位于ab上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有 ( )a. 加大照射光的强度b. 换用波长短的光照射c. 将p向b滑动d. 将电源正、负极对调【答案】b【解析】电表没有偏转，是由于没有发生光电效应，发生光电效应的条件，增加b光的强度不能使电流计g的指针发生偏转，故a错误；换用波长短的光照射，则频率会增大，从而可能发生光电效应，导致电流表指针会发生偏转，b正确；当没有发生光电效应时，p向b滑动，虽然能增大电压，但没有光电子出来，仍不会形成电流，故c错误；电源正负极对调，若能发生光电效应，则出来的电子反而做减速运动，更不可能形成光电流，d错误6. 如图甲是、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的伤痕的示意图,请问图乙中的检查是利用了哪种射线( )a. 射线 b. 射线 c. 射线 d. 三种射线都可以【答案】c【解析】试题分析：、三种射线中射线电离能力最强，射线穿透能力最强，因此用射线来检查金属内部的伤痕，故选：c二、多项选择7. 2013年12月中旬，中国自行研制的“玉兔”号月球车，在38万千米之外的月球表面闲庭信步。月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的含量十分丰富，科学家认为，是发生核聚变的极好原料，将来也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大。关于，下列说法正确的是 ( )a. 的原子核内有三个中子两个质子b. 的原子核内有一个中子两个质子c. 发生核聚变，放出能量，一定会发生质量亏损d. 原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起【答案】bc【解析】的原子核内有2个质子、（3-2）=1个中子，故a错误b正确；无论是聚变还是裂变，核反应过程一定会发生质量亏损放出能量，c正确；原子核内的核子靠核力结合在一起，核力与万有引力性质不同核力只存在于相邻的核子之间，故d错误8. 一个静止的放射性原子核发生天然衰变时，在匀强磁场中得到内切圆的两条径迹，如图所示。若两圆半径之比为44:1，则 ( )a. 发生的是衰变b. 轨迹2是反冲核的径迹c. 反冲核是逆时针运动，放射出的粒子是顺时针运动d. 该放射性元素的原子序数是90【答案】bc【解析】发生衰变时，放出的射线与新核速度方向相反，因轨迹是内切圆，所以是衰变，a错误；由半径公式知，电子轨迹为1，新核轨迹为2，b正确；由，得，则放射性元素的原子序数为43，d错误；由左手定则知c正确。9. 下列说法正确的是( )a. 玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立b. 可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施c. 天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转d. 强黄光能使某金属发生光电效应，那么同频率弱黄光也能【答案】bd【解析】卢瑟福在用粒子轰击金箔的实验中，提出原子核式结构学说，a错误；某些物质在紫外线照射下，能发出荧光，从而来设计防伪措施，b正确；天然放射现象中产生的射线中，射线都能在电场或磁场中发生偏转，而射线不带电，因此在任何场都不偏转，c错误；强黄光和弱黄光的频率相同，所以同频率弱黄光也能使某种金属发生光电效应，d正确10. 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线,普朗克常量 h=6.6310-34 js,由图可知( )a. 该金属的极限频率为4.271014 hzb. 该金属的极限频率为5.51014 hzc. 该图线的斜率表示普朗克常量d. 该金属的逸出功为0.5 ev【答案】ac【解析】由光电效应方程ekm=h-w知图线与横轴交点为金属的极限频率，即0=4.31014hz，故a正确，b错误；该图线的斜率为普朗克常量，故c正确；金属的逸出功，故d错误故选ac.点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系，并掌握光电效应方程，以及知道逸出功与极限频率的关系，结合数学知识即可进行求解，同时注意保留两位有效数字三、填空题11. 随着现代科学的发展,大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识,下列有关原子、原子核的叙述正确的是(选填选项前的编号)_。卢瑟福粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构天然放射现象表明原子核内部有电子半衰期与原子所处的化学状态无关氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从 n=2能级跃迁到n=1能级,前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长【答案】 12. 气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响,因此成为重要的实验器材,气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。现提供以下实验器材:(名称、图象、编号如图所示)利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验,为完成此实验,某同学将实验原理设定为m1v0=(m1+m2)v(1)针对此原理,我们应选择的器材编号为 _;(2)在我们所选的器材中,_器材对应原理中的m1(填写器材编号)。【答案】 (1). abc (2). b【解析】：题给原理是动量守恒，故应选择器材为abc.由题意知b对应原理中的m1.四、计算题13. 一群氢原子处于量子数n=4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：金属铯钙镁钛逸出功w/ev1.92.73.74.1(1)氢原子可能发射几种频率的光子？(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用(2)中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？【答案】(1)6种(2)2.55ev(3)铯；0.65ev【解析】试题分析：（1）根据数学组合公式求出氢原子可能发射的光子频率种数（2）能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差（3）根据光电效应的条件判断能否发生光电效应，通过光电效应方程求出光电子的最大初动能（1）因为，知氢原子可能发射6种频率的光子（2）氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量等于两能级间的能级差，即（3）e只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属才能发生光电效应 根据光电效应方程得，14. 一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mh=1.007 3u，中子质量mn=1.008 7u，氚核质量m=3.018 0u。(1)写出聚变方程；(2)释放出的核能多大？(3)平均每个核子释放的能量是多大？【答案】(1) (2)6.24mev(3)2.08mev【解析】试题分析：(1)聚变方程为+2.(2)质量亏损为m=mh+2mn-m=(1.007 3+21.008 7-3.018 0) u=0.006 7 u,释放的核能：e=mc2=0.006 7931.5 mev=6.24 mev.(3)平均每个核子放出的能量mev=2.08 mev考点：核反应方程 爱因斯坦质能方程 结合能点评：解题关键是数量掌握核反应前后的质量数和核电荷数守恒，质量的变化以及质能方程的应用。15. 如图甲所示，物块a、b的质量分别是ma=4.0kg和mb=3.0kg。用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块b右侧与竖直墙相接触。另有一物块c从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块a相碰，并立即与a粘在一起不再分开，物块c的vt图象如图乙所示。求：(1)物块c的质量(2)b离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能ep【答案】(1)2kg(2)9j【