寧夏石嘴山市高二物理下學(xué)期第二次（5月）月考試題（含解析）

1、寧夏石嘴山市2016-2017學(xué)年高二物理下學(xué)期第二次（5月）月考試題（含解析）一、選擇題（每小題4分，共56分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)得4分，對(duì)而不全得2分。）1. 氫原子的核外電子由離原子核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上時(shí)，下列說法中正確的是 （ ）A. 核外電子受力變小B. 原子的能量減少C. 氫原子要吸收一定頻率的光子D. 氫原子要放出一定頻率的光子【答案】BD故選BD考點(diǎn)：庫侖定律；波爾理論【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)庫侖定律及波爾理論的考查；解決本題的關(guān)鍵知道從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，放出光子，從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收光子。2. 下列說法正確的是 （ ）

2、A. 電子的發(fā)現(xiàn)表明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B. 天然放射性的發(fā)現(xiàn)表明原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C. 粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子的核式結(jié)構(gòu)D. 氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的【答案】CD【解析】電子的發(fā)現(xiàn)表明原子有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 天然放射性的發(fā)現(xiàn)表明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了原子的核式結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)C正確； 氫原子光譜表明氫原子的能量是不連續(xù)的，選項(xiàng)D正確；故選CD.3. 關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是 （ ）A. 放射性元素的原子核內(nèi)的核子有半數(shù)發(fā)生變化所需的時(shí)間就是半衰期B. 放射性物質(zhì)放出的射線中，粒子動(dòng)能很大，因此貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)很強(qiáng)C. 當(dāng)放射性元素的原子的核外電子具有較

3、高能量時(shí)，將發(fā)生衰變D. 放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出射線【答案】D【解析】放射性元素的半衰期是有一半該元素的原子核發(fā)生衰變所用的時(shí)間放射性元素的原子核內(nèi)的核子并不都要發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤粒子動(dòng)能很大，速度可達(dá)光速的十分之一，很容易使氣體電離，使底片感光的作用也很強(qiáng)，但由于它跟物體的原子碰撞時(shí)很容易損失能量，因此它貫穿物質(zhì)的本領(lǐng)很小，在空氣中只能前進(jìn)幾厘米，一張普通的紙就能把它擋住故B錯(cuò)誤在放射性元素的原子核中，2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子結(jié)合得比較緊密，有時(shí)會(huì)作為一個(gè)整體從較大的原子核中拋射出來，這就是放射性元素發(fā)生的衰變現(xiàn)象，原子核里雖然沒有電子，但是核內(nèi)的中子可以

4、轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子，產(chǎn)生的電子從核內(nèi)發(fā)射出來，這就是衰變故C錯(cuò)誤放射性的原子核在發(fā)生衰變和衰變后產(chǎn)生的新核往往處于高能級(jí)，這時(shí)它要向低能級(jí)躍遷，輻射光子，即射線，故D正確故選D.4. 關(guān)于光譜和光譜分析的下列說法中正確的是： （ ）A. 光譜包括發(fā)射光譜、連續(xù)光譜、明線光譜、原子光譜、吸收光譜等五種光譜B. 往酒精燈的火焰上撒精鹽，可以用分光鏡觀察到鈉的明線光譜C. 利用太陽光譜可以分析太陽的化學(xué)組成D. 明線光譜又叫原子光譜【答案】BD【解析】發(fā)射光譜有兩種類型：連續(xù)光譜和明線光譜；連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜，如熾熱的液體發(fā)射連續(xù)光譜；高溫物體發(fā)出的白光（其中包含連

5、續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光）通過物質(zhì)時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜由狹窄譜線組成的光譜單原子氣體或金屬蒸氣所發(fā)的光波均有線狀光譜，故線狀光譜又稱原子光譜；太陽光譜是吸收光譜，其中的暗線，說明太陽表面的氣體中存在與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元素，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確； 往酒精燈的火焰上撒精鹽，可以用分光鏡觀察到鈉的明線光譜，選項(xiàng)B正確；太陽光譜是吸收光譜，其中的暗線，是太陽光經(jīng)過太陽大氣層時(shí)某些特定頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的，說明太陽大氣中存在與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元素，但是不能分析太陽的化學(xué)組成，故C錯(cuò)誤故選BD.5. 下列說法中正確的是()A. 射線比射線更容易使氣體電離B. 核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自輕核的聚

6、變C. 射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D. 太陽輻射的能量主要來源于太陽內(nèi)部重核的裂變【答案】AC【解析】射線的電離本領(lǐng)最強(qiáng)，比射線更容易使氣體電離，選項(xiàng)A正確； 核反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量來自重核的裂變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 射線不帶電，故在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C正確； 太陽輻射的能量主要來源于太陽內(nèi)部輕核的聚變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.6. 在下列核反應(yīng)方程中，x代表質(zhì)子的方程是 （ ）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)相等可知，A中X代表中子 ；B中X代表質(zhì)子；C中X代表質(zhì)子；D中X代表氘核；故選BC.7. 關(guān)于物質(zhì)波，下列說法正確的是()A. 速度相等的

7、電子和質(zhì)子，電子的波長(zhǎng)長(zhǎng)B. 動(dòng)能相等的電子和質(zhì)子，電子的波長(zhǎng)短C. 動(dòng)量相等的電子和中子，中子的波長(zhǎng)短D. 甲電子速度是乙電子的3倍，甲電子的波長(zhǎng)也是乙電子的3倍【答案】A【解析】速度相等的電子和質(zhì)子，電子的動(dòng)量?。桓鶕?jù)物質(zhì)波的波長(zhǎng)公式：可知，電子的波長(zhǎng)長(zhǎng)；故A正確；由動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系式： 及物質(zhì)波的波長(zhǎng)公式：可知，得： ，動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子相比，質(zhì)子的質(zhì)量大，所以質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)短故B錯(cuò)誤；動(dòng)量相等的電子和中子，其波長(zhǎng)相等；故C錯(cuò)誤；速度為3倍，則動(dòng)量為3倍，則甲電子的波長(zhǎng)是乙電子波長(zhǎng)的三分之一；故D錯(cuò)誤；故選A點(diǎn)睛：德布羅意波理論告訴我們，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都有一種波與之對(duì)應(yīng)，即一切運(yùn)動(dòng)的

8、微粒都具有波粒二象性電子有波動(dòng)性，但在一定的條件下才能表現(xiàn)出來；知道波長(zhǎng)的關(guān)系式.8. 下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是()A. 圖甲：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一B. 圖乙：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的C. 圖丙：盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子D. 圖?。焊鶕?jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性【答案】AD【解析】普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一，選項(xiàng)A正確；玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的，選項(xiàng)B正確；盧瑟

9、福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到了原子核式結(jié)構(gòu)理論，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有波動(dòng)性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AB.9. 氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-54.4 eV，氦離子能級(jí)的示意圖如圖所示。在具有下列能量的光子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是： ()A. 40.8 eVB. 43.2 eVC. 51.0 eVD. 54.4 eV【答案】B【解析】試題分析：根據(jù)量子理論可以知道，處于基態(tài)的離子在吸收光子能量時(shí)是成份吸收的，不能積累的因此當(dāng)其它能級(jí)和基態(tài)能量差和光子能量相等時(shí)，該光子才能被吸收由能級(jí)示意圖可知：第

10、2能級(jí)和基態(tài)能級(jí)差為：，故正確；沒有能級(jí)之間的能量差和B中光子能量相等，故B正確；第4能級(jí)和基態(tài)能級(jí)差為：；故C選項(xiàng)中光子能量能被吸收，故C錯(cuò)誤；當(dāng)光子能量大于等于基態(tài)能量時(shí)，將被處于基態(tài)離子吸收并能使其電離，故選項(xiàng)D中的光子能量能被吸收，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：考查了原子躍遷10. .處于基態(tài)的氫原子在某單色光照射下，只能發(fā)出頻率為1、2、3的三種光，且123，則該照射光的光子能量為：()A. h1 B. h2 C. h3 Dh(12)【答案】CD【解析】由題意可知，氫原子吸收能量后躍遷到第三能級(jí)，則吸收的能量等于n=1和n=3能級(jí)間的能級(jí)差，即單色光的能量E=hv3故C正確而先從n=3躍遷到n=2

11、，再?gòu)膎=2躍遷到n=1輻射的能量與從n=3直接躍遷到n=1能級(jí)時(shí)輻射光子的能量相同，故hv3=hv2+hv1，故D正確，AB錯(cuò)誤故選CD.11. 右圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象，由圖象可知()A. 該金屬的逸出功等于EB. 該金屬的逸出功等于h0C. 入射光的頻率為20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為3ED. 入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為【答案】AB【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程有，其中W為金屬的逸出功，所以有：，由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為E，或者，故AB正確；當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，帶入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E；若入射光的

12、頻率為時(shí)，小于極限頻率，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故CD錯(cuò)誤12. 下列說法正確的是()A. 研制核武器的钚239( )由鈾239( )經(jīng)過4次衰變而產(chǎn)生B. 發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是C. 20 g的U經(jīng)過兩個(gè)半衰期后其質(zhì)量變?yōu)?5 gD. 在中子轟擊下，生成和的核反應(yīng)前后，原子核的核子總數(shù)減少【答案】B【解析】經(jīng)過衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，所以钚239（由鈾239（）經(jīng)過2次衰變而產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是，B正確；根據(jù)公式 知，20g的經(jīng)過兩個(gè)半衰期后其質(zhì)量變?yōu)?g，C錯(cuò)誤；核反應(yīng)前后，原子核的核子總數(shù)守恒，D錯(cuò)誤；故選B.13. 靜止的氡核放出粒子后變成釙核，粒子動(dòng)能為，若衰變放出的能

13、量全部變?yōu)榉礇_核和粒子的動(dòng)能，真空中的光速為c，則該反應(yīng)中的質(zhì)量虧損為A. B. 0 C. D. 【答案】C【解析】試題分析：先根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解出衰變后反沖核的動(dòng)能；然后根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解質(zhì)量虧損14. 一個(gè)靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于發(fā)生了衰變而形成了如圖6所示的兩個(gè)圓形徑跡，兩圓半徑之比為116 ，下面正確的是 （ ）A. 該原子核發(fā)生了衰變B. 反沖核沿小圓作順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C. 原靜止的原子核的原子序數(shù)為15D. 沿大圓和小圓運(yùn)動(dòng)的粒子的周期相同【答案】C【解析】由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，衰變產(chǎn)生的新粒子與新核所受洛倫茲力方向相同，而兩者運(yùn)動(dòng)方向相反，故小粒

14、子應(yīng)該帶負(fù)電，故發(fā)生了衰變，故A錯(cuò)誤由洛倫茲力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式 得，反沖核必沿小圓周運(yùn)動(dòng)，有左手定則可知，反沖核運(yùn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故B錯(cuò)誤；由A項(xiàng)分析結(jié)合公式，且r1：r2=1：16知，反沖核核電荷數(shù)為16，故靜止的原核的原子序數(shù)為15，故C正確；由周期公式得，周期與比荷有關(guān)，而粒子與反沖核比荷不同，周期不同，故D錯(cuò)誤；故選C.二、填空題15. 牛頓、愛因斯坦對(duì)物理學(xué)的發(fā)展做出了卓越貢獻(xiàn)，根據(jù)你對(duì)牛頓、愛因斯坦的了解，請(qǐng)完成下表： 【答案】牛頓運(yùn)動(dòng)三定律、萬有引力定律；光子說、相對(duì)論【解析】牛頓第二定律的主要貢獻(xiàn)有：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、萬有引力定律；愛因斯坦的主要貢獻(xiàn)有：光子說、相對(duì)論等等

15、16. 湯姆孫通過測(cè)定組成陰極射線的粒子的比荷發(fā)現(xiàn)了電子，從而說明原子內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了電子的_，而且揭示出了帶電物體所帶的電荷是_ .【答案】 (1). 電荷量 (2). 量子化的【解析】湯姆孫通過測(cè)定組成陰極射線的粒子的比荷發(fā)現(xiàn)了電子，從而說明原子內(nèi)部有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了電子的電荷量，而且揭示出了帶電物體所帶的電荷是量子化的.17. 在正、負(fù)電子對(duì)撞機(jī)中，一個(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子對(duì)撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子。設(shè)正、負(fù)電子的靜止質(zhì)量均為m，對(duì)撞前的動(dòng)能均為E，光在真空中的速度為c，普朗克常量為h，則對(duì)撞前后比較：（1）質(zhì)量虧損m=_（2）轉(zhuǎn)化成光子在真空中

16、的波長(zhǎng)= _【答案】 (1). (2). 【解析】（1）由于光子無靜止的質(zhì)量，則電子對(duì)撞過程中的質(zhì)量虧損為m=2m-0=2m（2）由愛因斯坦質(zhì)能方程中電子對(duì)撞放出的能量為E=mc2=2mc2，根據(jù)能量守恒得，每個(gè)光子的能量為E=( 2mc2+2Ek)=mc2+Ek，又 ，聯(lián)立得到，波長(zhǎng)點(diǎn)睛：本題要知道光子的質(zhì)量為零，運(yùn)用能量守恒定律時(shí)，電子對(duì)撞前的動(dòng)能不能忘記.18. 圖7給出氫原子最低的四個(gè)能級(jí)、氫原子在這些能級(jí)之間躍遷，所輻射的光子的頻率最多有_ 種,其中最小的頻率等于_赫茲(保留兩位有效數(shù)字)【答案】 (1). 6 (2). 【解析】（1）從n=4躍遷最多有C42=6種（2）最小頻率時(shí)應(yīng)

17、E最小，hv=E； 代入數(shù)據(jù)得：v=1.61014Hz19. 1932年，有人使動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子與靜止的Li核碰撞，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)同樣的新核產(chǎn)生，這個(gè)核反應(yīng)方程式為 _。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得放出的那兩個(gè)新核的動(dòng)能之和為17.6MeV，已知上述反應(yīng)中放出的那種新核的質(zhì)量為kg，H和Li的質(zhì)量分別為kg和kg，則反應(yīng)中質(zhì)量虧損_ kg，按愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系，相當(dāng)于放出 _MeV的能量，這個(gè)計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好，從而證實(shí)了愛因斯坦的質(zhì)能方程?！敬鸢浮?(1). (2). (3). 【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該反應(yīng)方程為：11H+73Li2 42He；反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損為：m=1.672610-

18、27kg+11.650510-27kg-26.646610-27kg=2.9910-29kg根據(jù)質(zhì)能方程釋放能量為：E=mc2=16.8MeV三、計(jì)算題20. 裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變可以有多種方式。其中一種可表示為：反應(yīng)前后原子核的靜止質(zhì)量分別為mu = 235.0439u, mn = 1.0087u, mx = 138.9178u, ms = 93.9154u（以原子質(zhì)量單位u為單位），已知1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為MeV，求 ：（1）此裂變反應(yīng)前后的質(zhì)量虧損是多少？（2）釋放出的能量是多少？【答案】 【解析】（1）裂變反應(yīng)前后

19、的質(zhì)量虧損是：m=（235.0439+1.0087-138.9178-93.9154-31.0087）=0.1937 u；（2）根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得：E=mc2=0.19379.3102MeV=1.8102MeV21. 8克的氡()經(jīng)過19天后，有7.75克衰變成釙( )，寫出核反應(yīng)方程，并求出氡的半衰期【答案】 天【解析】（1）根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知：該核反應(yīng)的方程是 ，（2）根據(jù) 得： 解得n=5，知經(jīng)過了5個(gè)半衰期，則t=天=3.8天點(diǎn)睛：知道放射性元素的半衰期是有一半該元素的原子核發(fā)生衰變所用的時(shí)間求解時(shí)注意m為剩余的質(zhì)量.22. 用功率P0=1W的光源，照射離光源3m

20、處的某塊金屬的薄片，已知光源發(fā)出的是波長(zhǎng)為589nm的單色光，求：1s內(nèi)打到金屬1m2面積上的光子數(shù)。【答案】個(gè)【解析】離光源3m處的金屬板每1s內(nèi)單位面積上接受的光能為 因?yàn)槊總€(gè)光子的能量為 所以單位時(shí)間內(nèi)打到金屬板上單位面積的光子數(shù)為個(gè)23. 如圖所示為氫原子能級(jí)圖，試回答下列問題：(1)一群處于n4能級(jí)的氫原子躍遷后可能輻射出幾種頻率的光子？(2)通過計(jì)算判斷：氫原子從n4躍遷到n2時(shí)輻射出的光子，能否使金屬銫發(fā)生光電效應(yīng)？若能，則產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能是否可能為0.48 eV？(已知普朗克常量h6.631034 Js，金屬銫的極限頻率為4.551014 Hz)【答案】（1）6種（2） 【

21、解析】（1）根據(jù)C42=6知，最多可能輻射出6種頻率的光子（2）由氫原子能級(jí)圖可知，從能級(jí)n=4躍遷到n=2，輻射出的光子中，能量最大值為：E=E4-E2=-0.85-（-3.4）V=2.55eV，金屬銫的逸出功W=h=6.6310-344.551014J3.0210-19J1.89eV因?yàn)镋W，所以可以發(fā)生光電效應(yīng)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ekm=E-W，可知產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ekm=2.55-1.89eV=0.66eV，因?yàn)楣怆娮拥淖畲蟪鮿?dòng)能大于0.48eV，所以可以產(chǎn)生0.48eV的光電子點(diǎn)睛：本題考查了能級(jí)與光電效應(yīng)的綜合運(yùn)用，知道釋放的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，以及知道發(fā)生光電效應(yīng)的條件.24