2010年高二物理学下学期期末考试新人教版 新课标

1 20092009 20102010 学年度下学期学年度下学期 高二物理期末测试高二物理期末测试 新课标版新课标版 命题范围命题范围 选修 选修 3 5 第 卷 选择题 共 40 分 一 选择题 每小题 4 分 共 40 分 在每小题给出的四个选项中 有的小题只有一个正确 答案 有的小题有多个正确选项 全部选对的得 4 分 选不全的得 2 分 有错选或不答 的得零分 1 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时 下列说法中正确 的是 A 核外电子受力变小B 原子的能量减少 C 氢原子要吸收一定频率的光子D 氢原子要放出一定频率的光子 2 下列说法正确的是 A 电子的发现表明原子核有复杂结构 B 天然放射性的发现表明原子有复杂结构 C 粒子散射实验证明了原子的核式结构 D 氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的 3 朝核危机 引起全球瞩目 其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆 重水堆核电 站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚 239 这种钚 239 可由铀Pu 239 94 239 经过 n 次衰变而产生 则 n 为 U 239 92 A 2 B 239 C 145 D 92 4 氦原子被电离一个核外电子 形成类氢结构的氦离子 已知基态的氦离子能量为 E1 54 4 eV 氦离子能级的示意图如图所示 在具有下列能量的光子中 不能被基态氦离子吸收 而发生跃迁的是 A 40 8 eV B 43 2 eV C 51 0 eV D 54 4 eV 5 如图所示是描述原子核核子的平均质量与原子序数 Z 的关系曲线 由图可知下列说法m 正确的是 A 将原子核 A 分解为原子核 B C 可能吸收能量 B 将原子核 D E 结合成原子核 F 可能吸收能量 C 将原子核 A 分解为原子核 B F 一定释放能量 D 将原子核 F C 结合成原子核 B 一定释放能量 2 6 如图 X 为未知的放射源 L 为薄铝片 若在放射源 和计数器之间加上 L 计数器的计数率大幅度减小 在 L 和计数器之间再加竖直向下的 匀强磁场 计数器的计数率不变 则 X 可能是 A 和 的混合放射源 B 纯 放射源 C 和 的混合放射源 D 纯 放射源 7 如图所示 a 图表示光滑平台上 物体 A 以初速度 v0滑到上表面粗糙的水平小车上 车 与水平面间的动摩擦因数不计 b 图为物体 A 与小车 B 的 v t 图象 由此可知 A 小车上表面长度B 物体 A 与小车 B 的质量之比 C A 与小车 B 上表面的动摩擦因数D 小车 B 获得的动能 8 在匀强磁场中有一个原来静止的碳 14 原子核发生了某种衰变 已知 放射出的粒子速度方向及反冲核的速度方向均与磁场方向垂直 它 们在滋场中运动的径迹是两个相内切的圆 两圆的直径之比为 7 1 如图所示 则碳 14 的衰变方程为 A 146C 01e 145B B 146C 42He 104Be C 146C 0 1e 147N D 146C 21H 125B 9 下列说法正确的是 A 经过 6 次衰变和 4 次衰变后成为稳定的原子核Th 232 90 Pb 208 82 B 发现中子的核反应方程是nCHeBe 1 0 12 6 4 2 9 4 C 200 个的原子核经过两个半衰期后剩下 50 个U 238 92 U 238 92 D 在中子轰击下生成和的过程中 原子核中的平均核子质量变小U 235 92 Sr 94 38 Xe 140 54 10 利用金属晶格 大小约 10 10m 作为障碍物观察电于的衍射图样 方法是让电子通过电场 加速 然后让电子束照射到金属晶格上 从而得到电子的衍射图样 已知电子质量为 m 电量为 e 初速度为 0 加速电压为 U 普朗克常量为 h 则下述说法中正确的是 A 该实验说明了电子具有波动性 B 实验中电于束的德布罗意波的波长为 2 h meu C 加速电压 U 越大 电子的衍射现象越明显 D 若用相同动能的质子替代电子 衍射现象将更加明显 X B 计数器 L 3 第 卷 非选择题 共 60 分 二 填空题 共 24 分 把正确答案填写在题中的横线上 或按题目要求作答 11 4 分 铋 210 的半衰期是 5 天 20g 铋经过 天后还剩 2 5g 12 6 分 如图表示某种放射性元素的衰变化规律 纵坐标表示的是任意时刻放射性元 0 n n 素的原子数与 t 0 时的原子数之比 该放射性元素的半衰 期是 天 在从某古迹中发掘出来的木材中 所 含的比例是正在生长的植物中的 80 放射性的半C 14 6 C 14 6 衰期是 5700 年 根据图象可以推算 该古迹距今约 年 13 6 分 如图所示 是利用放射线自动控制铝板厚度的装置 假如放射源能放射出 三种射线 而根据设计 该生产线压制的是 3mm 厚的铝板 那么是三种射线中的 射线对控制厚度起主要作用 当探测接收 器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时 将会通过自动装置将 M N 两个轧辊间的距离调节得 些 14 4 分 核聚变能是一种具有经济性能优越 安全可靠 无环境污染等优势的新能源 近 年来 受控核聚变的科学可行性已得到验证 目前正在突破关键技术 最终将建成商用 核聚变电站 一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘 又叫重氢 和氚 又叫超重氢 聚合成氦 并释放一个中子 若已知氘原子的质量为 2 0141u 氚原子的质量为 3 0160u 氦原子的质量为 4 0026u 中子的质量为 1 0087u 1u 1 66 10 27kg 则这个 核反应释放出来的能量 E J 光速 c 3 00 108m s 1u 相当于 935MeV 结果取二位有效数字 15 4 分 如图所示 质量为 3 0kg 的小车在光滑水平轨道上 以 2 0m s 速度向右运动 一股水流以 2 4m s 的水平速度自 右向左射向小车后壁 已知水流流量为 5 0 10 5m3 s 射到 车壁的水全部流入车厢内 则经过 t s 时间小车就开始 反向运动 水的密度为 1 0 103kg m3 v1 水流 放射 源 探测接 收器 M N 月 0 n n 0 481026 0 2 0 4 0 6 0 8 1 0 4 三 计算题 共 36 分 要求写出必要的文字说明 主要方程式和重要演算步骤 有数值计 算的要明确写出数值和单位 只有最终结果的不得分 16 8 分 如图是氢原子能级图 有一群氢原子由 n 4 能级向低能级跃迁 已知普朗克常 数 h 6 63 10 34J s 求 1 这群氢原子的光谱共有几条谱线 2 这群氢原子发出光的最大波长 17 8 分 在匀强磁场中有一个静止放置的放射性元素的原子核 当它放出一个 粒子后 它们的速度方向都与磁场方向垂直 若测得 粒子和反冲核的轨道半径之比为 44 1 如图所示 则反冲核的电荷数是多少 18 10 分 已知U 有一种同位素 比U 核多 3 个中子 某时刻 有一个这样的同位 235 92 235 92 素核由静止状态发生衰变 放出的粒子的速度大小为 v0 试写出衰变的核反应方程 产生的新核的元素符号可用 Y 表示 并求出衰变后的残核初速度多大 19 10 分 质量 m1 60kg 的男滑冰运动员怀抱质量为 m2 40kg 女滑冰运动员以 v0 10m s 的 速度沿水平光滑冰面做直线运动 某时刻男运动员突然将女运动员向前水平推出 推出 后两运动员仍在原直线上运动 经时间 t 2 0s 后两人相距 s 4 0m 试分析 1 两人分离后各自在冰面上的速度 2 男运动员将女运动员推出时消耗的体能 5 参考答案 1 BD 解析 由玻尔理论知 当电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时 要放出 能量 故要发射一定频率的光子 电子的轨道半径小了 由库仑定律知 它与原子核之 间的库仑力大了 故 AC 错 BD 正确 2 CD 3 A 解析 由衰变规律 质量数不变 质子数增加 1 比质子增加 2 所以发 Pu 239 94 U 239 92 生 2 次衰变 4 B 解析 根据玻尔理论 氢原子吸收光子能量发生跃迁时光子的能量需等于能级差或大 于基态能级的绝对值 氦离子的跃迁也是同样的 因为 E2 E1 13 6 54 4 eV 40 8 eV 选项 A 是可能的 E3 E1 6 0 54 4 eV 48 4 eV E4 E1 3 4 54 4 eV 51 0 eV 选项 C 是可能的 E E1 0 54 4 54 4 eV 选项 D 是可能的 所以本题选 B 5 CD 解析 因 B C 核子平均质量小于 A 的核子平均质量 故 A 分解为 B C 时 出现质 量亏损 故放出核能 故 A 错 同理可得 B 错 C D 正确 6 C 解析 本题考查三种射线的特点 由于 粒子的贯穿本领较小 在放射源和计数器之 间加上薄铝片后 计数器的计数率大幅度减小 说明含有 粒子 在铝片 L 和计数器之 间再加竖直向下的匀强磁场 计数器的计数率不变 说明穿过铝片的是 射线而不是 射线 因此放射源为 和 的混合放射源 故正确选项为 C 7 BC 由图象可知 AB 最终以共同速度 v1匀速运动 不能确定小车上表面长度 A 错 由 动量守恒定律得 故可以确定物体 A 与小车 B 的质量之比 B 对 110 vmvvm BA 由图象 A 相对小车 B 的位移可知 根据能量守恒可以确定 A 与小车 B 上表面的动s 摩擦因数 C 对 由于小车 B 的质量不可知 故不能确定小车 B 获得的动能 D 错 故 正确答案为 BC 8 C 根据判断两电荷的电荷量之比为 1 7 两圆内切 所以为异种电荷 因此 C qB mv r 项正确 9 ABD 对 A 项根据质量数与电荷数守恒判断 B 项符合事实 C 项半衰期是一种统计规律 表现 所以错误 D 项在裂变中放能 有质量亏损 正确 本题 ABD 项正确 10 AB 衍射现象是波所特有的现象 A 对 根据判断 B 对 发生明显衍射的条件取 p h 决于入射波的波长与障碍物的大小比较差不多或比它大 但将加速电压 U 越大将导致电 于束的德布罗意波的波长更小 所以衍射现象越不明显 D 项也是同样的道理 所以 CD 错误 11 4 分 15 12 180 1900 13 射线 大 解析 通过铝板的粒子数超标是指通过的太多 应加大铝板厚度 调大些 6 14 E 2 8 10 12J 解析 核反应释放出来的能量 E mc2 而 m m氘 m氚 m He m n 0 0188 u 由计算得 E 2 8 10 12J 15 50 解 由题意知 小车质量 m 3 0kg 速度 v1 2 0m s 水流速度 v2 2 4m s 水流流量 Q m3 s 水的密度 kg m3 5 100 5 3 100 1 设经 t 时间 流入车内的水的质量为 M 此时车开始反向运动 车和水流在水平方向没 有外力 动量守恒 所以有 mv1 Mv2 0 又因为 M V V Qt 由以上各式带入数据解得 t 50s 16 8 分 解 1 条 或画图得出 6 条 2 分 6 2 14 4 2 1 nn 2 光子的能量越小 则频率越小 波长越大 从 n 4 能级向 n 3 跃迁时 辐射的光 子能量最小 3 分 JeVeVeVEEE 19 34 10056 1 66 0 51 1 85 0 光子的最大波长为 3 分 mm E hc 6 19 834 1088 1 10056 1 1031063 6 17 8 分 解 放射性元素的原子核 放出 粒子的过程动量守恒 由于初始动量为零 所以末态动量也为零 即 粒子和反冲核的动量大小相等 方向相反 即 p1 p2 p 2 分 粒子和反冲核在磁场中均做匀速圆周运动 故 qvB R 所以 粒子的半径 R mv2 qB mv R1 2 分 eB p 2 设反冲核的电荷量为 Q 则反冲核的半径 R2 QB p 2 分 所以 Q 88e 2 分 1 44 2 2 1 e Q R R 即反冲核的电荷数是 88 18 10 分 比U 核多 3 个中子的同位素核是U U 核发生衰变 残核的质量数 235 92 238 92 238 92 为 234 核反应方程为 U Y He 4 分 238 92 234 90 4 2 7 设粒子质量为 4m 则残核质量为 234m 由动量守恒定律得 4 分 mvmv2344 0 解得残核的速度为 2 分 0