安徽省滁州市定遠縣育才學(xué)校2017-2018學(xué)年高二物理下學(xué)期期末考試試題(實驗班,含解析)

1、安徽省滁州市定遠縣育才學(xué)校 20172018 學(xué)年高二第二學(xué)期期末考試物理試卷、選擇題（每題 4 分，共 48 分）1.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射規(guī)律的是（）【答案】A【解析】黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量，溫度越高，輻射越強越大，故B D 錯誤。黑體輻射的波長分布情況也隨溫度而變，如溫度較低時，主要以不可見的紅外光進行輻射， 在 500C以至更高的溫度時，則順次發(fā)射可見光以至紫外輻射。即溫度越高，輻射的電磁波的 波長越短，故 C 錯誤，A 正確。故選 A。點睛：要理解黑體輻射的規(guī)律：溫度越高，輻射越強越大，溫度越高，輻射的電磁波的波長 越短。2.在人類

2、對微觀世界進行探索的過程中，科學(xué)實驗起到了非常重要的作用下列說法符合歷 史事實的是（）A. 湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了原子的核式結(jié)構(gòu)B. 盧瑟福通過a粒子散射實驗證實了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子C. 查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，證實了中子是原子核的組成部分D. 愛因斯坦發(fā)現(xiàn)的質(zhì)能方程解釋了光電效應(yīng)產(chǎn)生的原因【答案】C【解析】湯姆遜通過陰極射線在電場和磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗，發(fā)現(xiàn)了電子，選項A 錯誤；盧瑟福通過a粒子散射實驗證實了在原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項B 錯誤；查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，D.B.C.-2 -證實了中子是原子核的組成部分，選項C 正確；愛因斯坦發(fā)現(xiàn)的光電效應(yīng)方程解釋了光電效應(yīng)產(chǎn)生

3、的原因，選項 D 錯誤；故選 C.3.一彈丸在飛行到距離地面 5 m 高時僅有水平速度v = 2 m/s,爆炸成為甲、乙兩塊水平飛出，甲、乙的質(zhì)量比為3： 1。不計質(zhì)量損失，取重力加速度g = 10 m/s2,則下列圖中兩塊彈片飛行的軌跡可能正確的是（）【解析】試題分析：炮彈到達最高點時爆炸時，爆炸的內(nèi)力遠大于重力（外力），遵守動量守 恒定律；當炮彈到達最高點時爆炸為沿水平方向運動的兩片，兩片炸彈都做平拋運動根據(jù) 平拋運動的基本公式即可解題.規(guī)定向右為正，設(shè)彈丸的質(zhì)量為4m 則甲的質(zhì)量為 3m 乙的質(zhì)量為 m 炮彈到達最高點時爆=的 1 I 七，兩塊彈片都做平拋運動，高度一樣，則運動時間相等,

4、方向做勻速運動，衍-嚀廠忖-勺髀=3 溝+光，結(jié)合圖象可知，B 的位移滿足上述 表達式，故 B 正確.4. A、B 兩球沿一直線發(fā)生正碰，如圖所示的s-t 圖象記錄了兩球碰撞前后的運動情況，圖中的 a、b 分別為碰撞前的位移圖象.碰撞后兩物體粘合在一起，c 為碰撞后整體的位移圖象.若A 球的質(zhì)量 m=2kg，則下列說法中正確的是（）炸時，爆炸的內(nèi)力遠大于重力（外力），遵守動量守恒定律，則有4:mv0= 3mvl+ nv2貝 yr-L _，水平-3 -B. 相碰時，B對A所施沖量大小為 3N?SC. 碰撞過程損失的動能為10JD.A B碰前總動量為-3kg?m/s【答案】C【解析】試題分析：在位

5、移時間圖象中，斜率表示物體的速度，由圖象可知碰撞前后的速度，根據(jù)動量守恒定律可以求出B球的質(zhì)量.由動量定理求B對A所施沖量大小.根據(jù)能量守恒求損失的動能.、4 * 0、由 s-t 圖象的斜率等于速度，可得，碰撞前有：A 球的速度 你 - =-3m/s, B 球的速度為* 22 4，碰撞后有A、B兩球的速度相等，為 甲云= =-=對A、B組成一的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律得：肌屮丸十巾總畑=（m 止十，解得=A 錯誤；對A,由動量定理得：B 對 A 所施沖量為 尸叫嘆-叫杠二収 制,B錯誤；碰撞中，A B 兩球組成的系 統(tǒng)損失的動能：吐縱=如屮 J +如目亠扣丸+ mB）b，代入數(shù)據(jù)解得 C 正確；

6、AB 碰前總動量為? = mAvAI mBvB= g m/s，故 D 錯誤.5.如圖所示，兩相同的木塊 A、B 靜止在水平面上，它們之間的距離為 L.今有一顆子彈以較 大的速度依次射穿了 A、B,設(shè)子彈射穿 A 木塊的過程中所用時為 tA,子彈射穿 B 木塊的過程中所用時間為 tB.AB 停止時，它們之間的距離為 塊的作用力恒定，則（）rrirL（B777777777777777777A. s=L, tA=tBB. s L, tAtBD. svL,tAtB【答案】B【解析】試題分析：子彈依次射穿了木塊AB,由于先經(jīng)過木塊 A,故經(jīng)過木塊 A 的任意時刻的速度大于經(jīng)過木塊 B 任意時刻的速度，即

7、經(jīng)過木塊 A 的平均速度大，故根據(jù)， 經(jīng)過木 塊 A 的時間較短，故 tA L;故選 B考點：牛頓第二定律；動量定理。6.關(guān)于近代物理學(xué)的結(jié)論中，下面敘述中正確的是（）A. 在核反應(yīng)中，質(zhì)量守恒、電荷數(shù)守恒B. 氫原子從n=6 躍遷至n=2 能級時輻射出頻率w的光子，從n=5 躍遷至n=2 能級時輻射出頻率V2的光子，頻率為Vi的光子的波長較大C. 已知鈾 238 的半衰期為 4.5X109年，地球的年齡約為 45 億年，則現(xiàn)在地球上存有的鈾238原子數(shù)量約為地球形成時鈾238 原子數(shù)量的一半D.3衰變能釋放出電子說明了原子核中有電子【答案】C【解析】在核反應(yīng)中，質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，選項

8、A錯誤；氯原子從 H-6的肖級躍遷到 n 吃的胃綴 的育毀差大于從 n=5的能級躍遷到 n=2的能級時的能級差根據(jù) E.-En=hYr額率為 5 的光子的 能量大于頻率為 V2的光子的能量，頻率為叫的光子的波長較小，選項 B錯誤；鈾 238 的半衰期為 4.5X109年，地球的年齡約為 45 億年，則有鈾 238 原子數(shù)量約為地球形成時鈾 238 原子數(shù)量的一半.故 C 正確；3衰變是中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子而放出的電子.故D 錯誤；故選 C.點睛：解決本題的突破口是比較出頻率為V1和頻率為 V2的能量的大小，然后由公式得出頻率大?。徊⒖疾?衰變的原理，注意電子躍遷的動能與電勢能及能量如何變化是考點中重

9、點，理解半衰期的含義，注意質(zhì)量與質(zhì)量數(shù)區(qū)別.7.氫原子的部分能級如圖所示，已知可見光的光子能量在1.62eV 到 3.11eV 之間由此可推知，氫原子（）5 -054d- -fl.853- -1.512-3.40I-116A. 從高能級向 n= 1 能級躍遷時發(fā)出的光的波長比可見光的短-5 -B. 從高能級向 n= 2 能級躍遷時發(fā)出的光均為可見光C. 從高能級向 n= 3 能級躍遷時發(fā)出的光的頻率比可見光的高D. 從 n= 3 能級向 n= 2 能級躍遷時發(fā)出的光為可見光【答案】AD【解析】試題分析：A、從高能級向 n=1 能級躍遷時，輻射的光子能量最小為10.20eV，大于可見光的光子能量

10、，則波長小于可見光的波長故A 正確.B 從高能級向 n=2 能級躍遷時輻射的光子能量最大為 3.40eV，大于可見光的能量.故 B 錯誤.C、從高能級向 n=3 能級躍遷時發(fā)出的光的頻率最大為1.51eV，小于可見光的光子能量.故C 錯誤.D、從 n=3 能級向 n=2 能級躍遷時發(fā)出的光子能量為1.89eV，在可見光能量范圍之內(nèi).故D 正確.故選 AD.考點：本題考查波爾模型、能級躍遷。8.已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為匚,則有（）A.當用頻率為 的單色光照射該金屬時，一定能產(chǎn)生光電子當照射光的頻率 N 大于冋時，若工增大，則逸出功增大C.當用頻率為的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電

11、子的最大初動能為D.當照射光的頻率一大于時，若增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍【答案】AC厲鞋斤】只要照射光的頻率大于該金屬的極限頻率，則可產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故 A止確；金屬的逸出功與照射光的頻率無關(guān),只和金屬本身的性質(zhì)有關(guān)，B錯誤；根據(jù)丘旳=hyW0可知光電子的最大初動育紳照射光的頻率不成正比，不頻率增大一倍，最大初動能不一定增加一倍，當頻率為力時，恰好發(fā)生光電效應(yīng)T即 ho = Wo,當頻率變?yōu)?2倍時,Ekm= 2hY0-W0= hYojCD 錯誤9.在光電效應(yīng)實驗中，用某一頻率的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A增大入射光的強度，光電流增大B. 減小入射光

12、的強度，光電效應(yīng)現(xiàn)象將消失C. 改用頻率小的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D. 改用頻率更大的光照射，光電子的最大初動能變大-6 -【答案】AD【解析】試題分析：光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度無關(guān)，根據(jù)光電效應(yīng)方程判斷影響光電子最大初動能的因素.增大入射光強度，單位時間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)增加，光電流增大，A 正確；光電效應(yīng)現(xiàn)象是否消失與光的頻率有關(guān)，而與照射強度無關(guān)，B 錯誤；用頻率為 v 的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率較小的光照射時，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會發(fā)生光電效應(yīng)，C 錯誤；根據(jù) W = -mvq 可知，增加照射光頻率，光電子的最大

13、初動能也增大，D2正確.視頻10. 原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的是（）i |K -6 -4 -LA憶i益KT戲鮭r斗JTH展At離)0 2050 )00 ISO 2(X1 250A. Ji 花核的結(jié)合能約為 14 MeVC.兩個初核結(jié)合成畫核時釋放能量【答案】BC【解析】（1）從圖中可以看出，氦核的結(jié)合能大約為7MeV 而氦核的核子數(shù)為 4,所以氦核的結(jié)合能約為 28MeV 故 A 錯誤；（2） 比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，從圖中可以看出，核的比結(jié)合能大于 核，故 核 更穩(wěn)定；B 正確；（3） 兩個 J 核結(jié)合成J 核時有質(zhì)量虧損，釋放能量， C 正確；（4）由圖

14、可得， _核核子的平均結(jié)合能比 _核中的小，故 D 錯誤。核中核子的平均結(jié)合能比-7 -【點睛】比結(jié)合能，即平均結(jié)合能，平均結(jié)合能越大。原子核越穩(wěn)定。平均結(jié)合能的計算方 法是：用結(jié)合能除以核子數(shù)。11. 從水平地面上方同一高度處，使 a 球豎直上拋，使 b 球平拋，且兩球質(zhì)量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上?？諝庾枇Σ挥?。下述說法中正確的是（）A.兩球著地時的動量相同B.兩球著地時的動能相同C.重力對兩球的沖量相同D.重力對兩球所做的功相同【答案】BD【解析】（1）豎直上拋的球落地時，速度方向豎直向下，而平拋運動的球落地時，速度方向是斜向下的，動量為矢量，動量的方向就是速度的方向，

15、故a、b 兩球落地時動量不同，A 錯誤；（2）豎直上拋和平拋運動過程中兩球都是只受重力作用，只有重力做功，兩球初始位置高度 相同，故重力做功相同，D 正確（3）根據(jù)動能定理，由于兩球拋出時初動能相同，且兩個過程中，重力做功相同，則末動能 相等，故 B 正確（4） 兩球初始高度相同，a 球豎直上拋，b 球平拋，a 球運動時間比 b 球運動的時間長，故重 力對 a 球的沖量大于重力對 b 球的沖量，則 C 錯誤。故本題選 BD【點睛】根據(jù)兩球落地時速度方向不同，可以知道它們落地時動量不同；根據(jù)兩球落地時間 長短不同，可以知道它們重力的沖量不同；下落高度相同，重力對它們做功相同；根據(jù)動能 定理，可以

16、確定兩球落地的動能大小。12. 質(zhì)量為 M 和匚的滑塊用輕彈簧連接，以恒定的速度v 沿光滑水平面運動，與位于正對面的質(zhì)量為 m 的靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖所示，碰撞時間極短，在此過程中，下列情況可能發(fā)-8 -生的是(A. M、囤、m 速度均發(fā)生變化，分別為5 爍為，而且滿足 卜 1 +二 My 十皿護匕十叭 3B. 阿的速度不變，M 和 m 的速度變?yōu)?可和燈，而且滿足卜山二血+叫C. 囤的速度不變，M 和 m 的速度都變?yōu)橥覞M足陸三翌壬衛(wèi)疋D. M、匚、m 速度均發(fā)生變化，M 匚速度都變?yōu)?L，m 的速度變?yōu)?L|,且滿足陽 +m)VQ =II Hi)、)I nrvj【答案】BC【解析】試

17、題分析：碰撞的瞬間 M 和 m 組成的系統(tǒng)動量守恒，m 的速度在瞬間不變，以 M 的初速度方向為正方向，若碰后 M 和 m 的速度變 vi和 V2，由動量守恒定律得：Mv=Mv+mv;若碰后M 和 m 速度相同，由動量守恒定律得：Mv= ( M+m v.故 BC 正確，AD 錯誤.故選 BG考點：動量守恒定律【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵合理選擇研究對象，知道在碰撞的瞬間前后m 的速度不變，M和 m 組成的系統(tǒng)動量守恒、應(yīng)用動量守恒定律即可正確解題。、實驗題(共 2 小題，滿分 12 分。把正確答案填寫在題中橫線上)(2)為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是 _.(填下列對應(yīng)的字母)A.直

18、尺B.游標卡尺 C. 天平 D. 彈簧秤 E. 秒表(3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為 匚 被碰小球的質(zhì)量為|_, P 為碰前入射小球落點的平均位置,則關(guān)V13.如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖阿，半徑為目，則_A. 1m2,-9 -系式(用和 7|、冋及圖中字母表示) _ 成立,即表示碰撞中動量守恒.【答案】(1). (1)C (2). (2)AC (3). (3)【解析】(1)在小球碰撞過程中，水平方向取向右為正方向，由碰撞中的不變量是動量得:nij -步%，半徑相同，即 h =*選 Co(2) P 為碰前入射小球落點的平均位置，M 為碰后入射小球的位置，N 為碰后被碰小球的位置,皿

19、1% =mlvl +m2V2 ,則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中的不變量是動量，將三個速度代入得：miOP-mjONl + nyOK，故需要測量的工具有刻度尺和天平，故選AC;(3)由(2)可知，實驗需要驗證的表達式為：樸 10 卩-!101 + 111 俗14.為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了“光子”的概念，并給出了光電效應(yīng)方程。但這一觀點一度受到質(zhì)疑，密立根通過下述實驗來驗證其理論的正確性，實驗電路如圖1 所示。= nijOM + m2OSi:口丹=叫 1) +叫巾，在碰撞過程中機械能守恒:聯(lián)立解得:要碰后入射小球的速度即 tri m3，為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的小球離開軌道后做

20、平拋運動,，即平拋運動的時間相同，碰撞前入射小球的速運動時間-10 -(1)_ 為了測量遏止電壓囤與入射光頻率的關(guān)系，實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向 _ 閉合。(填-11 -“上”或“下”）如果實驗所得叵圖象如圖 2 所示，其中史兮為已知量，元電荷帶電量為 疋。那么：1只需將_與普朗克常量 h 進行比較，若在誤差許可的范圍內(nèi)二者相等，則證明“光電效應(yīng)方程”是正確的。2該實驗所用光電管的 K 極材料的逸出功為【答案】（1）.（ 1）向下（2）.【解析】（1）測量遏止電壓需要將陰極即實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向cd 閉合； 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：駅 hvWQ,由動能定理卡 U = Ek|得：U=v 廣札，結(jié)

21、合圖象知：h Uk _ -= ，解得，普朗克常量：e vrvoeU截止頻率為vO,則該金屬的逸出功：hv0- vJ【點睛】測量遏止電壓需要將陰極K 接電源的正極，由此判斷即可；根據(jù)光電效應(yīng)方程得出遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，通過圖線的斜率求出普朗克常量；遏止電壓為零時，入射光 的頻率等于截止頻率。三、解答題（本大題共 4 小題，共 40 分。）15. 1926 年美國波士頓的內(nèi)科醫(yī)生盧姆加特等首次應(yīng)用放射性氡研究人體動、靜脈血管床之間的循環(huán)時間，被譽為“臨床核醫(yī)學(xué)之父” 氡的放射性同位素有27 種，其中最常用的是“沁.I 經(jīng)過 m 次 a 衰變和 n 次 3 衰變后變成穩(wěn)定的|1求 m n 的

22、值；2一個靜止的氡核二 I）放出一個 a 粒子后變成釙核（_ ）.已知釙核的速率 v=1x 106m/s,求 a 粒子的速率.【解析】試題分析：核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒求出mn 的值；核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，應(yīng)用動量守恒定律求出粒子速度.核反應(yīng)過程質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，由題意可得4m=222- 206, 86=82+2m- n,解得 m=4,K接電源的正極，可知實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向下閉合,【答案】m 是 4, n 是 5.5.45 x 107in/s-12 -:%代入數(shù)據(jù)解得Va= .5.45 x 107m/s16.一群氫原子處于量子數(shù) n=4 能級狀態(tài)，氫原

23、子的能級的示意圖如圖所示，則:7eV. *+-*+“-.Q- 0,85-41- 340I-13.60幾種金屬的逸出功金屬鈣鎂鈦選出功 W eVL927374.1（1）氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子?（2）氫原子由量子數(shù) n=4 的能級躍遷到 n=2 的能級時輻射光子的能量是多少電子伏？（3） 用（2）中的光子照射表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)？發(fā)生光電效應(yīng)時，發(fā) 射光電子的最大初動能是多大？【答案】（1）6 種（2） = 25 久 V| （3） E 只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬才能發(fā)生光電效應(yīng).最大初動能為 0.65eV .【解析】試題分析：（1）根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式求出氫原子可能發(fā)

24、射的光子頻率種數(shù).（2）能級間躍遷輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差.（3）根據(jù)光電效應(yīng)的條件判斷能否發(fā) 生光電效應(yīng)，通過光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動能.（1）因為=二，知氫原子可能發(fā)射 6 種頻率的光子.（2）氫原子由量子數(shù) n=4 的能級躍遷到 n=2 的能級時輻射光子的能量等于兩能級間的能級差,即 E -E4-E2- -0.85 + 3.40eV= 2.55eV（3）E 只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬才能發(fā)生光電效應(yīng).根據(jù)光電效應(yīng)方程得，戸舫 i 二= 2 禿-1.丸 V =0&収.17.一輛轎車強行超車時，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后連為一體，兩車車身n=4;核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，以a 粒子的速度方向為正方向，由動量守恒定律得:-13 -因相互擠壓，皆縮短了 0.5m，車禍中車內(nèi)人的質(zhì)量約60kg,據(jù)測算兩車相撞前的速度約為30m-14 -/ S,求：(1) 人受到的平均作用力是多大？(2)若此人系有安全帶， 安全帶在