河北省邯郸市曲周一中高二物理下学期第二次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年河北省邯郸市曲周一中高二（下）第二次月考物理试卷一.选择题（1-7题每题只有一个答案正确，8-14题为不定项选择，每题3分，共52分不定项多选错选不得分，少选得2分）1下面关于光的波粒二象性的说法中，不正确的说（）a大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性b频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著c光在传播时往往表现出的波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性d光不可能同时既具有波动性，又具有粒子性2一群处于n=4的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出的谱线为（）a3条b4条c5条d6条3氢原子的核外电子，在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中（）a辐射光子，获得能量b吸收光子，获得能量c吸收光子，放出能量d辐射光子，放出能量4在玻尔的原子模型中，比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态，若用e表示氢原子的能量，r表示氢原子核外电子的轨道半径，则（）ae2e1，r2r1be2e1，r2r1ce2e1，r2r1de2e1，r2r15爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖某种金属逸出光电子的最大初动能ekm与入射光频率的关系如图所示，其中0为极限频率从图中可以确定的是（）a逸出功与有关bekm与入射光强度成正比c0时，会逸出光电子d图中直线的斜率与普朗克常量有关6真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得3v和2v的瞬时速率，并开始相向运动由于它们间的斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为（）a0b vc vd v7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球碰撞后，a球的速度方向与碰撞前反，则碰撞后b球的速度大小可能是（）a0.6vb0.4vc0.3vd0.2v8关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（）a汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内b粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据c对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路d玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的9当粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹中不可能存在的是（选填字母）（）aabbccdd10子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块，（不计重力）则（）a子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小b子弹受到的冲量和木块受到的冲量相等c当子弹与木块以同一速度运动后，子弹与木块的动量一定相等d子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反11光电效应实验中，下列表述正确的是（）a光照时间越长光电流越大b入射光足够强就可以有光电流c遏止电压与入射光的频率有关d入射光频率大于极限频率才能产生光电子12频率为v的光子，具有的能量为hv、动量为将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称光子的散射下列关于光子散射说法中正确的是（）a光子改变原来的运动方向，且传播速度变小b光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大c由于受到电子碰撞，散射后的光子波长小于入射光子的波长d由于受到电子碰撞，散射后的光子频率小于入射光子的频率13如图，n为钨板，m为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性已在图中标出，已知金属钨的逸出功为4.5ev现分别用不同能量的光子照射钨板（各光子的能量在图上标出），那么下列各图中，光电子可能到达金属网的是（）abcd14如图所示，a、b两物体的质量比ma：mb=3：2，它们原来静止在平板车c上，a、b间有一根被压缩了的弹簧，a、b与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑当弹簧突然释放后，则有（）aa、b系统动量守恒ba、b、c系统动量守恒c小车向左运动d小车向右运动二填空与实验（15题16题每空1分，17题2分18题3分19题7分共16分）15普朗克常量的值为16若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表原子的原子核内的中子数，则对的原子来说x=、y=、z=17已知铯的极限频率为4.551014hz，钠的为6.01014 hz，银的为1.151015 hz，铂的为1.531015 hz，当用波长为0.375m的光照射它们时，可发生光电效应的是18质量为m的木块在光滑水平面上以速度v1向右运动，质量为m的子弹以速率v2水平向左射入木块，假设子弹射入木块后均未穿出，且在第n颗子弹射入后，木块恰好停下来，求n的数值19某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车a的前端粘有橡皮泥，推动小车a使之做匀速运动然后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示在小车a后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力（1）若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，a点是运动起始的第一点，则应选段来计算a的碰前速度，应选段来计算a和b碰后的共同速度（以上两空填“ab或“bc“或“cd“或“de”）（2）已测得小车a的质量m1=0.40kg，小车b的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前mava+mbvb=kgm/s；碰后mava+mbvb=kgm/s并比较碰撞前后所得数据，得出结论：三.计算题（请写出必要的文字说明和步骤20题10分，21题10分，22题12分，共32分）20普朗克常量h=6.631034js，铝的逸出功w0=6.721019j，现用波长=200nm的光照射铝的表面 （结果保留三位有效数字）求光电子的最大初动能；若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值（电子所受的重力不计）21如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度（不计水的阻力）22某同学为了探究质量为m1=1.0kg和m2（未知）的两个物体在光滑的水平面上正碰是否是弹性碰撞，该同学测出碰撞前后两物体的xt （位移时间） 图象如图所示，碰撞时间极短，试通过计算回答下列问题：（1）质量为m1的物体在碰撞过程中动量变化量是多少？（2）m2等于多少千克？（3）碰撞过程是弹性碰撞还是非弹性碰撞？2015-2016学年河北省邯郸市曲周一中高二（下）第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一.选择题（1-7题每题只有一个答案正确，8-14题为不定项选择，每题3分，共52分不定项多选错选不得分，少选得2分）1下面关于光的波粒二象性的说法中，不正确的说（）a大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性b频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著c光在传播时往往表现出的波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性d光不可能同时既具有波动性，又具有粒子性【考点】光的波粒二象性【分析】光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性【解答】解：a、光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，故a正确；b、在光的波粒二象性中，频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著，故b正确；c、光在传播时往往表现出的波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性，故c正确；d、光的波粒二象性是指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，二者是统一的，故d错误本题不正确的，故选：d2一群处于n=4的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出的谱线为（）a3条b4条c5条d6条【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】根据数学组合公式求出一群处于n=4的激发态的氧原子，向低能级跃迁时，可能发射出的谱线的条数【解答】解：因为=6，知可能发射出的谱线有6种故d正确，a、b、c错误故选d3氢原子的核外电子，在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中（）a辐射光子，获得能量b吸收光子，获得能量c吸收光子，放出能量d辐射光子，放出能量【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】从高能级向低能级跃迁，释放能量，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，获得能量，吸收光子【解答】解：氢原子的核外电子，在由离核较远的可能轨道跃迁到离核较近的可能轨道的过程中，能级减小，放出能量，向外辐射光子故d正确，a、b、c错误故选d4在玻尔的原子模型中，比较氢原子所处的量子数n=1及n=2的两个状态，若用e表示氢原子的能量，r表示氢原子核外电子的轨道半径，则（）ae2e1，r2r1be2e1，r2r1ce2e1，r2r1de2e1，r2r1【考点】氢原子的能级公式和跃迁【分析】能级越高，能量越大，核外电子轨道半径越大【解答】解：能级越高，能量越大，核外电子轨道半径越大所以e2e1，r2r1故a正确，b、c、d错误故选a5爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖某种金属逸出光电子的最大初动能ekm与入射光频率的关系如图所示，其中0为极限频率从图中可以确定的是（）a逸出功与有关bekm与入射光强度成正比c0时，会逸出光电子d图中直线的斜率与普朗克常量有关【考点】爱因斯坦光电效应方程【分析】本题考查光电效应的特点：金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关；光电子的最大初动能ekm与入射光的强度无关；光电子的最大初动能满足光电效应方程【解答】解：a、金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小w=h，故a错误b、根据爱因斯坦光电效应方程ekm=hw，可知光电子的最大初动能ekm与入射光的强度无关，但入射光越强，光电流越大，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变故b错误c、要有光电子逸出，则光电子的最大初动能ekm0，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即0时才会有光电子逸出故c错误d根据爱因斯坦光电效应方程ekm=hw，可知=h，故d正确故选d6真空室内，有质量分别为m和2m的甲、乙两原子核，某时刻使它们分别同时获得3v和2v的瞬时速率，并开始相向运动由于它们间的斥力作用，二者始终没有接触，当两原子核相距最近时，甲核的速度大小为（）a0b vc vd v【考点】动量守恒定律【分析】两原子核组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出甲的速度【解答】解：两原子核距离最近时，两原子核的速度相等，两原子核组成的系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m3v2m2v=3mv，解得：v=v，符号表示与甲的初速度方向相反，速度大小为v故选：b7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球碰撞后，a球的速度方向与碰撞前反，则碰撞后b球的速度大小可能是（）a0.6vb0.4vc0.3vd0.2v【考点】动量守恒定律【分析】首先从水平面光滑上判断ab两球碰撞过程中动量守恒，由于a球被反弹，所以可以判断出b球的速度会大于0.5v；在两球碰撞的过程中，有可能会存在能量的损失，由碰撞前后的动能求出b球的速度同时会小于等于，由两个速度的范围求出最终的结果【解答】解：ab两球在水平方向上合外力为零，a球和b球碰撞的过程中动量守恒，设ab两球碰撞后的速度分别为v1、v2，选a原来的运动方向为正方向，由动量守恒定律有mv=mv1+2mv2假设碰后a球静止，即v1=0，可得v2=0.5v由题意知球a被反弹，球b的速度有v20.5vab两球碰撞过程能量可能有损失，由能量关系有两式联立得：由两式可得：符合条件的只有0.6v，所以选项a正确，bcd错误故答案为a8关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（）a汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内b粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据c对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路d玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的【考点】物理学史【分析】汤姆孙发现电子后，猜想出原子内的正电荷均匀分布在原子内卢瑟福根据粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，猜想了原子核式结构模型对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象但玻尔提出的原子定态概念是正确的【解答】解：a、汤姆孙发现电子后，猜想出原子内的正电荷均匀分布在原子内，提出了枣糕式原子模型故a错误b、卢瑟福根据粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转，提出了原子核式结构模型故b正确c、原子光谱是线状谱，与原子内部结构有关故对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路故c正确d、玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，由于原子是稳定的，故玻尔提出的原子定态概念是正确的故d错误故选bc9当粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹中不可能存在的是（选填字母）（）aabbccdd【考点】粒子散射实验【分析】在粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，且库伦斥力指向轨迹的内侧【解答】解：在粒子的散射现象中绝大多数的粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数粒子发生角度很大的偏转，个别的粒子偏转角大于90，极少数的粒子偏转角大于150，甚至个别粒子沿原方向弹回原因在粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力，故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大，轨迹的偏转角越大，故ad正确，bc不可能存在本题选不可能存在的，故选：bc10子弹水平射入一个置于光滑水平面上的木块，（不计重力）则（）a子弹对木块的冲量大小必大于木块对子弹的冲量大小b子弹受到的冲量和木块受到的冲量相等c当子弹与木块以同一速度运动后，子弹与木块的动量一定相等d子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反【考点】动量定理【分析】子弹射入木块，子弹对木块和木块对子弹的作用力大小相等，方向相反，结合动量定理比较子弹和木块动量的变化量【解答】解：a、根据牛顿第三定律知，子弹对木块的冲量和木块对子弹的作用力大小相等，方向相反，则冲量的大小相等，方向相反故a、b错误c、当子弹与木块以相同速度运动时，子弹和木块的质量不一定相同，则动量不一定相同故c错误d、因为子弹对木块和木块对子弹的冲量大小相等，方向相反，根据动量定理知，子弹与木块的动量变化量大小相等、方向相反故d正确故选：d11光电效应实验中，下列表述正确的是（）a光照时间越长光电流越大b入射光足够强就可以有光电流c遏止电压与入射光的频率有关d入射光频率大于极限频率才能产生光电子【考点】光电效应【分析】发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，遏制电压与最大初动能有关，入射光的频率越大最大初动能越大光强不一定能发生光电效应，不一定有光电流，在发生光电效应时，入射光的强度影响光电流的大小【解答】解：a、光电流的大小与光照时间无光，与光的强度有关故a错误 b、发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，入射光强，不一定能发生光电效应故b错误 c、根据光电效应方程ekm=euc=hw0，知遏止电压与入射光的频率有关故c正确 d、发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率故d正确故选cd12频率为v的光子，具有的能量为hv、动量为将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称光子的散射下列关于光子散射说法中正确的是（）a光子改变原来的运动方向，且传播速度变小b光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大c由于受到电子碰撞，散射后的光子波长小于入射光子的波长d由于受到电子碰撞，散射后的光子频率小于入射光子的频率【考点】粒子散射实验【分析】光子与电子的碰撞过程系统动量守恒，系统能量也守恒；光子的能量与光子的频率成正比根据德布罗意波长公式判断光子散射后波长的变化【解答】解：a、光子与电子碰撞后，光子方向改变，但是速度大小不变故a错误b、光子与电子碰撞将部分能量转移给电子，能量减小，则频率减小故b错误c、由于受到电子碰撞，能量减小，则频率减小，根据= 知，散射后光子的波长大于入射光子的波长，散射后光子频率小于入射光子的频率故c错误、d正确故选d13如图，n为钨板，m为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性已在图中标出，已知金属钨的逸出功为4.5ev现分别用不同能量的光子照射钨板（各光子的能量在图上标出），那么下列各图中，光电子可能到达金属网的是（）abcd【考点】光电效应【分析】发生光电效应的条件是入射光子的能量大于逸出功，当能发生光电效应时，若加的电压为正向电压，则一定能到达金属网，若所加的电压为反向电压，根据动能定理判断能否到达【解答】解：因为金属钨的逸出功为4.5ev所以能发生光电效应的是b、c、d，b选项所加的电压为正向电压，则电子一定能到达金属网；c选项光电子的最大初动能为1.3ev设遏止电压为uc，根据动能定理得：euc=0ekm，得uc=1.3v，因为图中反向电压为1.5v，大于遏止电压，所以电子不能到达金属网；d选项光电子的最大初动能为2.3ev，可知遏止电压为2.3v，大于反向电压，根据动能定理，有光电子能够到达金属网故b、d正确，a、c错误故选bd14如图所示，a、b两物体的质量比ma：mb=3：2，它们原来静止在平板车c上，a、b间有一根被压缩了的弹簧，a、b与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑当弹簧突然释放后，则有（）aa、b系统动量守恒ba、b、c系统动量守恒c小车向左运动d小车向右运动【考点】动量守恒定律【分析】在整个过程中三个物体组成的系统合外力为零，系统的动量守恒分析小车的受力情况，判断其运动情况【解答】解：a、b，由题意，地面光滑，所以a、b和弹簧、小车组成的系统受合外力为零，所以系统的动量守恒在弹簧释放的过程中，由于ma：mb=3：2，a、b所受的摩擦力大小不等，所以a、b组成的系统合外力不为零，动量不守恒故a错误b正确；c、d由于a、b两木块的质量之比为m1：m2=3：2，由摩擦力公式f=n=mg知，a对小车向左的滑动摩擦力大于b对小车向右的滑动摩擦力，在a、b相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向左，会向左运动，故c正确，d错误故选：bc二填空与实验（15题16题每空1分，17题2分18题3分19题7分共16分）15普朗克常量的值为6.631034js【考点】光的波粒二象性【分析】普朗克常量的值是6.631034js【解答】解：普朗克常量是一个常数，它的值是6.631034js故答案为：6.631034js16若用x代表一个中性原子中核外的电子数，y代表此原子的原子核内的质子数，z代表原子的原子核内的中子数，则对的原子来说x=90、y=90、z=144【考点】原子核的人工转变【分析】根据中性原子的质子数=核外电子数，质量数=质子数+中子数来分析，注意核素的表示方法以及其意义【解答】解：左上角的数为原子的质量数，即234，左下角数值为质子数，即y=90，所以电子数也是x=90，中子数：z=my=23490=144故答案为：90，90，14417已知铯的极限频率为4.551014hz，钠的为6.01014 hz，银的为1.151015 hz，铂的为1.531015 hz，当用波长为0.375m的光照射它们时，可发生光电效应的是铯，钠【考点】光电效应【分析】当入射光的频率大于金属的极限频率时，会发生光电效应，由此可正确解答【解答】解：根据可知，该光的频率为：大于铯和钠的极限频率，因此能够发生光电效应的是铯，钠故答案为：铯，钠18质量为m的木块在光滑水平面上以速度v1向右运动，质量为m的子弹以速率v2水平向左射入木块，假设子弹射入木块后均未穿出，且在第n颗子弹射入后，木块恰好停下来，求n的数值【考点】动量守恒定律【分析】取水平向上正方向，对木块与n颗子弹组成的系统，由动量守恒定律列式即可求解【解答】解：取水平向上正方向，对木块与n颗子弹组成的系统，由动量守恒定律得：mv1nmv2=0解得：n=答：n的数值为19某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车a的前端粘有橡皮泥，推动小车a使之做匀速运动然后与原来静止在前方的小车b相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示在小车a后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力（1）若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，a点是运动起始的第一点，则应选bc段来计算a的碰前速度，应选de段来计算a和b碰后的共同速度（以上两空填“ab或“bc“或“cd“或“de”）（2）已测得小车a的质量m1=0.40kg，小车b的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前mava+mbvb=0.420kgm/s；碰后mava+mbvb=0.417kgm/s并比较碰撞前后所得数据，得出结论：在误差允许的范围内，小车a、b组成的系统碰撞前后总动量守恒【考点】验证动量守恒定律【分析】（1）碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前a独自运动的速度，确定ac应在碰撞之前，de应在碰撞之后，在匀速运动时在相同的时间内通过的位移相同，所以bc应为碰撞之前匀速运动阶段，de应为碰撞之后匀速运动阶段（2）物体发生的位移与发生这些位移所用时间的比值等于匀速运动的物体在该段时间内的速度，由动量定义式求出动量并得出结论【解答】解：（1）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前a独自运动的速度，故ac应在碰撞之前，de应在碰撞之后推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故bc段为匀速运动的阶段，故选bc计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而a和b碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选de段来计算碰后共同的速度（2）碰前系统的动量即a的动量，则p1=mava+mbvb=ma=0.40+0=0.420 kgm/s，碰后的总动量p2=mava+mbvb=（ma+mb）v2=（ma+mb）=（0.40+0.20）=0.417kgm/s；由实验数据可知：在误差允许的范围内，小车a、b组成的系统碰撞前后总动量守恒故答案为：（1）bc；de；（2）0.420；0.417；在误差允许的范围内，小车a、b组成的系统碰撞前后总动量守恒三.计算题（请写出必要的文字说明和步骤20题10分，21题10分，22题12分，共32分）20普朗克常量h=6.631034js，铝的逸出功w0=6.721019j，现用波长=200nm的光照射铝的表面 （结果保留三位有效数字）求光电子的最大初动能；若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值（电子所受的重力不计）【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】根据爱因斯坦光电效应方程求光电子的最大初动能；两电子增加的电势能来自系统损失的动能，当两电子的速度相等时发生完全非弹性碰撞，动能损失最大