山西省長治市第二中學2021學年高二物理下學期期中試題（含解析）

1、山西省長治市第二中學2018-2019學年高二物理下學期期中試題（含解析）PAGE PAGE - 27 -山西省長治市第二中學2018-2019學年高二物理下學期期中試題（含解析）一、選擇題（本題共12個小題，每小題4分，共48分。第1-8小題中給出的四個選項中，只有一個選項正確；第9-12小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，不選或有選錯的得0分。請將選擇題答案填涂到答題卡對應欄內(nèi)。）1.籃球運動員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球，接球時，兩臂隨球迅速收縮至胸前。這樣做可以（）A. 減小球對手的沖量B. 減小球對人的沖擊力C. 減小球的動量變化量D. 減小球的動能變化量【答案

2、】B【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)動量定理，籃球以一定得速度減小為零，因此當動量的變化一定，則沖量也一樣，因速度變化一樣，因此動能變化一樣，增大作用時間可減少作用力；運動員接籃球時，籃球的動量由某一值減到零，接球時，兩手隨球迅速收縮至胸前，這樣可以增加籃球和運動員的作用時間，從而減少籃球對運動員的沖擊力，選項B正確?？键c：動量定理的應用。2.下列有關光的波粒二象性的說法中，正確的是（ ）A. 有的光是波，有的光是粒子B. 光子與電子是同樣的一種粒子C. 光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著D. 大量光子的行為往往顯示出粒子性【答案】C【解析】【分析】光具有波粒二象性是微觀世界

3、具有的特殊規(guī)律，大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動性，而單個光子的運動表現(xiàn)出光的粒子性光的波長越長，波動性越明顯，波長越短，其粒子性越顯著?！驹斀狻緼光具有波粒二象性，A錯誤；B電子是組成原子基本粒子，有確定的靜止質(zhì)量，是一種物質(zhì)粒子，速度可以低于光速；光子代表著一份能量，沒有靜止質(zhì)量，速度永遠是c，所以光子與電子不同，B錯誤；C光波的頻率越高，波長越短，粒子性越顯著，反之，波動性越顯著，C正確；D大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動性，D錯誤。3.關于物質(zhì)波，下列說法正確的是()A. 速度相等的電子和質(zhì)子，電子的波長長B. 動能相等的電子和質(zhì)子，電子的波長短C. 動量相等的電子和中子，中子的波長短

4、D. 甲電子速度是乙電子的3倍，甲電子的波長也是乙電子的3倍【答案】A【解析】試題分析：由可知，動量大的波長短，電子與質(zhì)子的速度相等時，電子動量小，波長長A對；電子與質(zhì)子動能相等時，由動量與動能的關系式p可知，電子的動量小，波長長B錯；動量相等電子和中子，其波長應相等C錯；如果甲、乙兩電子的速度遠小于光速，甲的速度是乙的三倍，甲的動量也是乙的三倍，則甲的波長應是乙的，D錯；故答案選A.考點：物質(zhì)波 動能 動量點評：德布羅意波的波長與粒子的質(zhì)量速度的乘積有關，即由粒子的動量決定，根據(jù)德布羅意波的波長公式計算比較即可4.朝鮮“核危機”舉世矚目，其焦點問題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆。因為

5、重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以產(chǎn)出供研制核武器的钚這種由鈾衰變而產(chǎn)生。則下列判斷中正確的是（ ）A. 與具有相同的中子數(shù)B. 與核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù)C. 經(jīng)過2次衰變產(chǎn)生D. 經(jīng)過1次衰變產(chǎn)生【答案】C【解析】【詳解】A.核內(nèi)有145個中子，核內(nèi)有147個中子，所以與具有不同中子數(shù)，故A不符合題意；B.核內(nèi)有94個質(zhì)子，核內(nèi)有92個質(zhì)子，所以與具有不同的質(zhì)子數(shù)，故B不符合題意；CD. 發(fā)生一次衰變核子數(shù)不變，質(zhì)子數(shù)就增加一個，所以這種钚239可由鈾239衰變兩次得到，即n=2，所以經(jīng)過2次衰變產(chǎn)生，故C符合題意，D不符合題意。5. 在光電效應實驗中，飛飛同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三

6、條光電流與電壓之間的關系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示。則可判斷出( )A. 甲光的頻率大于乙光的頻率B. 乙光的波長大于丙光的波長C. 乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率D. 甲光對應的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能【答案】B【解析】根據(jù)eU截=mvm2=h-W，入射光的頻率越高，對應的截止電壓U截越大甲光、乙光的截止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等；故A錯誤丙光的截止電壓大于乙光的截止電壓，所以乙光的頻率小于丙光的頻率，乙光的波長大于丙光的波長,故B正確同一金屬，截止頻率是相同的，故C錯誤丙光的截止電壓大于甲光的截止電壓，所以甲光對應的光電子最大初動能小于丙光的光電子最

7、大初動能故D錯誤故選B6.氫原子的能級如圖，當氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級時，輻射出光子a，當氫原子從n=3的能級躍遷到n=1的能級時，輻射出光子b，則下列判斷正確的是（ ）A. 光子a的能量大于光子b的能量B. 光子a的波長小于光子b的波長C. b光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D. 若a為可見光，則b有可能為紫外線【答案】D【解析】【詳解】ABC.氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級的能級差小于從n=3的能級躍遷到n=1的能級時的能級差，根據(jù)Em-En=h，知，光子a的能量小于光子b的能量。所以a光的頻率小于b光的頻率，a光的波長大于b光的波長，a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故ABC

8、不符合題意；D. 因為a光的頻率小于b光的頻率，所以若a為可見光，則b有可能為紫外線，故D符合題意。7.以下是物理學史上3個著名的核反應方程x+Li2y，y+Nx+O，y+Bez+C。x、y和z是3種不同的粒子，其中z是A. 粒子B. 質(zhì)子C. 中子D. 電子【答案】C【解析】【詳解】將上述三個方程相加，整理后得，根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，z的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，為中子，C正確。8.質(zhì)子和中子質(zhì)量分別為m1和m2，當它們結合成氘核時，產(chǎn)生能量E，并以射線的形式放出。已知普朗克常數(shù)為h，真空中的光速為c，則氘核的質(zhì)量和射線的頻率的表達式分別為（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】

9、【詳解】根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程解得：氘核的質(zhì)量射線的頻率A. 與上述計算結果不相符，故A不符合題意；B. 與上述計算結果相符，故B符合題意；C. 與上述計算結果不相符，故C不符合題意；D. 與上述計算結果不相符，故D不符合題意。9.如圖所示，是某次試驗中得到的甲.乙兩種金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率關系圖象，兩金屬的逸出功分別為W甲、W乙，如果用0頻率的光照射兩種金屬，光電子的最大初動能分別為E甲、E乙，則下列關系正確的是（ ）A. W甲W乙B. W甲W乙C. E甲E乙D. E甲= E乙【答案】AC【解析】【詳解】AB.根據(jù)光電效應方程得：Ekm=h-W0=h-h0又Ekm=qUc解得：知Uc-

10、圖線；當Uc=0，=0；由圖象可知，金屬甲的極限頻率小于金屬乙，則金屬甲的逸出功小于乙的，即W甲W乙，故A符合題意，B不符合題意；CD.如果用v0頻率的光照射兩種金屬，根據(jù)光電效應方程，當相同的頻率入射光時，則逸出功越大的，其光電子的最大初動能越小，因此E甲E乙，故C符合題意，D不符合題意。10.關于原子核的結合能，下列說法正確的是（ ）A. 原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B. 一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結合能之和一定大于原來重核的結合能C. 比結合越大，原子核越不穩(wěn)定D. 自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應的能量大于該原子核的結合能【答案】AB【

11、解析】【詳解】A.原子的結合能等于核子在結合成原子核的過程中釋放的能量，也是把原子核分解成核子所需吸收的最小能量，A正確B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產(chǎn)物的結合能之和一定大于原來重核的結合能，B正確C.比結合能越大，結合過程中核子平均釋放能量越大，原子核越穩(wěn)定，C錯誤D.自由核子組成原子核時，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程其質(zhì)量虧損所對應的能量等于該原子核的結合能，D錯誤11.如圖所示，一內(nèi)外側均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上.槽的左側有一豎直墻壁?，F(xiàn)讓一小球（可認為質(zhì)點）自左端槽口 A點的正上方從靜止開始下落，與半圓槽相切并從A點進入槽內(nèi)，則下列說法正確的是（ ）A. 小球離

12、開右側槽口以后，將做豎直上拋運動B. 小球在槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對小球做功 C. 小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒D. 球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒【答案】D【解析】【詳解】小球經(jīng)過槽的最低點后，在小球沿槽的右側面上升的過程中，槽也向右運動，小球離開右側槽口時相對于地面的速度斜向右上方，小球將做斜拋運動而不是做豎直上拋運動，故A錯誤；小球在槽內(nèi)運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從最低點開始上升過程中，除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功。故B錯誤；小球在槽內(nèi)運動的全過程中，從剛釋放到最低點，只有重力做功，而從

13、最低點開始上升過程中，除小球重力做功外，還有槽對球作用力做負功。但球對槽作用力做正功，兩者之和正好為零。所以小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒。故C錯誤；小球在槽內(nèi)運動的前半過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒，而小球在槽內(nèi)運動的后半過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量守恒，故D正確；故選D?！军c睛】考查動量守恒定律與機械能守恒定律當球下落到最低點過程，由于左側豎直墻壁作用，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒，但小球機械能守恒當球從最低點上升時，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量守恒，但小球機械能不守恒，而小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒12.用具有一定動能的電子轟擊大量處于基態(tài)

14、的氫原子，使這些氫原子被激發(fā)到量子數(shù)為n（n2）的激發(fā)態(tài)。此時出現(xiàn)的氫光譜中有N條譜線，其中波長的最大值為?，F(xiàn)逐漸提高入射電子的動能，當動能達到某一值時，氫光譜中譜線數(shù)增加到N條，其中波長的最大值變?yōu)椤Ｏ铝懈魇街锌赡苷_的是（ ）A. N=N nB. N=N n1C. D. 【答案】AC【解析】【詳解】當用電子轟擊處于基態(tài)的氫原子時使氫原子激發(fā)到量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)，則其向下躍遷有n-1條的譜線，而處于n-1的能級的電子繼續(xù)向更低能級躍遷，產(chǎn)生n-2條譜線，處于n-2能級的電子繼續(xù)向更低的能級躍遷，產(chǎn)生n-3條譜線，處于第2能級的電子繼續(xù)向基態(tài)躍遷，產(chǎn)生1條譜線，故總共產(chǎn)生N=1+2+3+（n-

15、1）條。波長最大即頻率最小的是從n能級向n-1能級躍遷是產(chǎn)生的譜線。而提高入射電子的動能，電子將被激發(fā)到n能級，且nn，同理向較低能級躍遷時產(chǎn)生的譜線的條數(shù)為N=1+2+3+（n-1）+（n-1）而能級越高能級差越小，故輻射的光譜中最大波長光譜的波長將變得更長。故C正確。故NN+n故A正確，而B錯誤。故選：AC。視頻二、實驗題（本題共15分。第13小題6分；第14小題9分。）13.氣墊導軌是常用的一種實驗儀器它是利用氣泵 使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮 在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌以及滑塊A和B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（

16、彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下：A用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；B調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平；C在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導軌上；D用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；E按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時停止計時，記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2本實驗中還應測量的物理量是 ，利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達式是 【答案】（1）B的右端至D板的距離L2（2）【解析】【詳解】因系統(tǒng)水平方向動量守恒即mAvAmBVB0，由于系統(tǒng)不受摩擦，故滑塊在

17、水平方向做勻速直線運動故有vA，VB，即有：mAmB0，所以還要測量的物理量是：B的右端至D板的距離L2。分析可知驗證動量守恒定律的表達式是：mAmB014.通過半徑相同的兩個小球“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗，讓質(zhì)量為m1的小球從斜槽軌道上某處自由滾下，與靜止在軌道末端的質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對心碰撞（如圖所示），則：（1）兩小球質(zhì)量及大小關系應滿足_：A、m1=m2B、m1m2C、m1m2D、大小相等E、沒有限制（2）實驗必須滿足的條件是_；A、軌道末端必須是水平的B、斜槽軌道必須盡可能光滑C、兩個小球的材質(zhì)必須相同D、入射球m1每次必須是從同一高度由靜止釋放（3）實驗中必須測量的物理量是_

18、；A、小球的質(zhì)量m1和m2B、桌面離地面的高度HC、小球m1的初始高度hD、小球m1單獨落下的水平距離OBE、小球m1和m2碰后的水平距離OA、OCF、測量小球m1或m2的直徑（4）本實驗我們要驗證等式：_是否成立?！敬鸢浮?(1). B (2). AD (3). ADE (4). 【解析】（1）驗證碰撞中的動量守恒實驗，為防止入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量，故選：B；（2）小球從斜槽滑出做平拋運動，可知斜槽的末端必須水平，但是斜槽不一定需要光滑，只要入射球m1每次必須是從同一高度由靜止釋放，使得平拋運動的初速度相等即可故選：AD（3）小球粒子軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相同

19、，在空中的運動時間t相等，m1v1=m1v1+m2v2兩邊同時乘以時間t，則有：m1v1t=m1v1t+m2v2tm1OB=m1OA+m2OC則實驗需要測出：小球的質(zhì)量、小球的水平位置OB，OA，OC，故選：ADE；（4）由（2）可知，實驗需要驗證的表達式為：m1OB=m1OA+m2OC點睛：實驗注意事項：（1）前提條件：保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動（2）利用斜槽進行實驗，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1m2，防止碰后m1被反彈三、計算題（本題共4小題，共37分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計

20、算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）15.某光源能發(fā)出波長為0.61m的可見光，用它照射某金屬能發(fā)生光電效應，產(chǎn)生光電子的最大初動能為0.25eV已知普朗克常量h=6.631034Js，光速c=3108m/s求：上述可見光中每個光子的能量；該金屬的逸出功 【答案】(1)E2.07eV (2)W0=1.82eV【解析】【詳解】光子的能量為：根據(jù)光電效應方程Ekm=hv-W0得金屬的逸出功為：W0=hv-EKm=2.07-0.25eV=1.82eV【點睛】該題考查光子的能量以及光電效應方程Ekm=hv-W0，解決本題的關鍵掌握光電效應方程，知道光子能量與波長的關系16.一群氫原子處于量子數(shù)n4

21、的能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，則：(1)氫原子可能發(fā)射幾種頻率的光子？(2)氫原子由n4能級躍遷到n2能級時輻射光子的能量是多少電子伏？(3)用下圖中的光子照射下表中幾種金屬，哪些金屬能發(fā)生光電效應？發(fā)生光電效應時，發(fā)射光電子的最大初動能是多少電子伏？【答案】（1）6種 （2） (3) E只大于銫的逸出功，故光子只有照射銫金屬才能發(fā)生光電效應最大初動能為0.65eV【解析】試題分析：（1）根據(jù)數(shù)學組合公式求出氫原子可能發(fā)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)光電效應的條件判斷能否發(fā)生光電效應，通過光電效應方程求出光電子的最大初動能（1）因為，知

22、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（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 根據(jù)光電效應方程得，17.已知氘核質(zhì)量為2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核的質(zhì)量為3.0150u兩個速率相等的氘核對心碰撞聚變成并放出一個中子，釋放的核能也全部轉化為機械能(質(zhì)量虧損為1u時，釋放的能量為931.5MeV.除了計算質(zhì)量虧損外，的質(zhì)量可以認為是中子的3倍)(1)寫出該核反應方程式；(2)該核反應釋放的核能是多少？(3)若測得反應后生成中子的動能是3.12 MeV，則反應前每個氘核的動能是多少

23、MeV?【答案】（1）（2）3.26Mev（3）0.45Mev【解析】（1）由質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒可知，核反應方程式： ；（2）質(zhì)量虧損為：m=2.01362-（3.0150+1.0087）=0.0035u，釋放的核能為：E=mc2=931.50.0035Mev=3.26Mev；（3）設中子和核的質(zhì)量分別為m1、m1，速度分別為v1、v2反應前每個氘核的動能是E0，反應后動能分別為EK1=3.12MeV、EK2核反應過程系統(tǒng)動量守恒，以種子的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m1v1-m2v2=0，由能量守恒定律得：2E0+E=Ek1+Ek2，Ek1=m1v12，Ek2=m2v22，解得：E0=0.45MeV；點睛：對于核反應書寫核反應方程要根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒的原則；原子核間的作用，要抓住微觀粒子的碰撞相當于彈性碰撞，遵守兩大守恒：動量守恒和能量守恒18.如圖所示，“L”形槽固定在光滑水平