广西宾阳县宾阳中学学年高二下学期七月期末.docx
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广西宾阳县宾阳中学学年高二下学期七月期末
广西宾阳县宾阳中学2016-2017学年高二下学期7月期末考试物理试题
一、选择题（本大题共12小题,每小题4分,计48分。
1-8只有一个选项正确，9-12有两个或两个以上答案正确。
全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分。
）
1.一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中（ ）
A.可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线
B.可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线
C.只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线
D.只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线
【答案】B
【解析】处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁，能量减小，原子要发出光子，由于放出光子的能量满足hγ=Em-En，处于较高能级的电子可以向较低的激发态，激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子．故ACD错误，B正确；故选B．
2.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则（ ）
A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
B.逸出的光电子的最大初动能将减小
C.有可能不发生光电效应
D.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
【答案】D
【解析】若能发生光电效应，发生光电效应的时间与光的强度无关．故A错误；入射光照射到某金属表面上发生光电效应．若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能不变．故BC错误；入射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小．故D正确．
故选D．
点睛：
解决本题的关键掌握发生光电效应的条件，知道光的强度不影响是否发生光电效应，只影响发出光电子的数目.
3.三个原子核X、Y、Z，X核放出两个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个氦（He），则下面说法正确的是（ ）
A.X核比Y核多一个质子B.X核比Z核少一个中子
C.X核的质量数比Z核质量数大3D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的4倍
【答案】C
【解析】设原子核X的质量数为x，电荷数为y，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为y-2，原子核Z的质量数为x-3，电荷数为y-3．由此可得X核的质子（y）比Y核的质子（y-2）多2个，故A错误；由A可得X核的中子（x-y）比Z核的中子（x-3-y+3）相等，故B错误；X核的质量数（x）比Z核的质量数（x-3）多3个，故C正确；X核与Z核的总电荷（2y-3）不是Y核电荷（y-2）的4倍，故D错误．故选C.
点睛：
本题考查了核反应方程中质量数和核电荷数守恒的知识，属于基础知识，应仔细阅读题目，一步一步向下分析.
4.下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（ ）
A.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大
B.γ射线是高速运动的电子流
C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变
D.
Bi的半衰期是5天，100g
Bi经过10天后还剩下50g
【答案】A
5.下列说法正确的是（ ）
A.
+
→
+
是a衰变方程B.
+
→
+γ是核聚变反应方程
C.
→
+
是核裂变反应方程D.
+
→
+
是核聚变反应方程
【答案】B
6.一含有光电管的电路如下图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的I-U图线，Uc1、Uc2表示截止电压，下列说法正确的是（ ）
A.甲图中光电管得到的电压为反向电压
B.a、b光的波长相等
C.a、c光的波长相等
D.a、c光的光强相等
【答案】C
【解析】如图可知，从金属出来的电子在电场力作用下，加速运动，则对应电压为正向电压，故A错误；光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，a、c光对应的截止频率小于b光的截止频率，根据eU截=mvm2=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，则a光的波长大于b光的波长，故B错误，C正确；由图可知，a的饱和电流大于c的饱和电流，而光的频率相等，所以a光的光强大于c光的光强，故D错误；故选C．
点睛：
解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU截=mvm2=hγ，同时注意正向电压与反向电压的区别．
7.如右上图所示为氢原子的能级图，若用能量为12.75ev的光子去照射大量处于基态的氢原子，则（ ）
A.氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去B.有的氢原子能从基态跃迁到n=3的激发态上去
C.氢原子最多能发射3种波长不同的光D.氢原子最多能发射12种波长不同的光
【答案】A
【解析】氢原子的能级图得到，n=4的激发态与基态的能级差为△E=E4-E1=-0.85eV-（-13.6eV）=12.75eV，所以用能量为12.75eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，氢原子能从基态跃迁到n=4的激发态上去．故A正确，B错误．氢原子吸收光子的能量跃迁到n=4的激发态后，向低能级跃迁时，任意两个能级之间发生一次跃迁，共发射C42=6种波长不同的光．故CD错误．故选A.
点睛：
此题考查了对波尔理论的理解；注意当入射光的能量小于氢原子的电离能时，只能吸收能量恰好等于两个能级之差的光子.
8.一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1。
不计质量损失，取重力加速度 g＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有：
4mv0=3mv1+mv2
则8=3v1+v2;两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，
，
水平方向做匀速运动，x1=v1t=v1，x2=v2t=v2，则8=3x1+x2;结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．故选D．
点睛：
本题考查了动量守恒定律的直接应用，知道当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动，难度适中.
9.关于原子核的结合能，下列说法正确的是（ ）
A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C.铯原子核
的结合能小于铅原子核
的结合能
D.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
【答案】ABC
【解析】原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，选项A正确；重核的比结合能比中等核小，因此重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和大于原来重核的结合能，故B正确；铯原子核不如铅原子核稳定，则铯原子核
的结合能小于铅原子核
的结合能，选项C正确；自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故D错误；故选ABC.
点睛：
本题考查了结合能的知识，知道当核子结合成原子核时有质量亏损，要释放一定能量，原子核的平均结合能越大，表示原子核的核子结合得越牢固.
10.质量都为m的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后，a球被反向弹回，b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动，c球碰后静止，则下列说法正确的是（ ）
A.m一定小于M
B.m可能等于M
C.c球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大
D.b球与质量为M的球组成的系统损失的动能最大
【答案】AD
【解析】由a球被反向弹回，可以确定三小球的质量m一定小于M；若m≥M，则无论如何m不会被弹回．当m与M发生完全非弹性碰撞时损失的动能最大，b与M粘合在一起，发生的是完全非弹性碰撞，则选项A、C正确．
11.如右下图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L，乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条水平轻绳用恒定的拉力F拉甲车直到两车相碰，在此过程中（ ）
A.甲、乙两车运动过程中的速度之比为 （M+m）：
M
B.甲车移动的距离为
C.此过程中人拉绳所做功为FL
D.此过程中人拉绳所做功为
【答案】ABC
【解析】设甲的速度为v1，乙的速度为v2，甲、乙两车和人组成的系统动量守恒，
，得
，所以A正确；因运动的时间相同，所以
，x1+x2=L，解得甲车移动的距离为
，所以B正确；到两车相遇，人拉绳方向的位移为L，所以拉力做功为FL，故C正确；D错误。
为拉力对甲车做的功。
12.如下图所示，小车在光滑水平面上向左匀速运动，轻质弹簧左端固定在A点，物体用细线拉在A点将弹簧压缩，某时刻线断了，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上，取小车、物体和弹簧为一个系统，下列说法正确的是（ ）
A.若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒
B.若物体滑动中有摩擦力，则全过程动量守恒不守恒
C.不论物体滑动中有没有摩擦，小车的最终速度与断线前相同
D.不论物体滑动中有没有摩擦，系统损失的机械能相同
【答案】CD
【解析】物体与橡皮泥粘合的过程，发生非弹簧碰撞，系统机械能有损失．故A错误．整个系统在水平方向不受外力，竖直方向上合外力为零，则系统动量一直守恒，故B错误，取系统的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可知，物体沿车滑动到B端粘在B端的油泥上后系统共同的速度与初速度是相同的．故C正确．由C的分析可知，当物体C与B端橡皮泥粘在一起时，系统的速度与初速度相等，所以系统的末动能与初动能是相等的，系统损失的机械能等于弹簧的弹性势能，与物体滑动中有没有摩擦无关．故D正确．故选CD.
点睛：
本题根据动量守恒和机械能守恒的条件进行判断：
动量守恒的条件是系统不受外力或受到的外力的合力为零；机械能守恒的条件是除重力和弹力外的其余力不做功.
二、实验题（共计12分）
13.如右下图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：
（1）用频率为ν1的光照射光电管，此时电流表中有电流．调节滑动变阻器，将触头P向__端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示U1．
（2）用频率为ν2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数U2．已知电子的电量为e，由上述实验可知，普朗克常量h=__________（用上述已知量和测量量表示）．
【答案】
（1）.
（1）a
（2）.
（2）
【解析】①根据电路图，结合逸出的光电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，因此只有K的电势高于A点，即触头P向a端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零；
②根据光电效应方程得,
。
联立两式解得：
14.用如下图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：
①用天平测出A、B两个小球的质量m A和m B；
②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；
③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；
④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置（如图丙所示）；⑤测出所需要的物理量。
请回答：
（1）实验①中A、B的两球质量应满足_____________
（2）在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有_____________；（请选填“x 0、y 0、x A、y A、x B、y B”）
（3）两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：
___________________________。
【答案】
（1）.
（1）mA>mB
（2）.
（2） x0、xA、xB；（3）.（3）mAx0＝mAxA＋mBxB
【解析】
（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有
，解得
，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；
（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、xA、xB；（3）验证的方程为mAx0＝mAxA＋mBxB
三、计算题（本题共40分）
15.氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．En=
，rn=n2r1，求氢原子处于n=4激发态时：
（电子的质量m=0.9×10-30kg）
（1）原子系统具有的能量；
（2）电子在轨道上运动的动能；
（3）电子具有的电势能；
（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？
【答案】
（1）-0.85eV
（2）0.85eV（3）-1.7eV（4）六种．
【解析】
（1）
（2）
所以动能
（3）由于E4=EK4+EP4，所以电势能 EP4=E4-EK4=-1.7eV
（4）最多有六种．从n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1
16.卢瑟福用，a粒子轰击氮核发现质子。
发现质子的核反应为：
+
→
+
。
已知氮核质量为mN=14.00753u，氧核的质量为mO=17.00454u，氦核质量mHe=4.00387u，质子（氢核）质量为mP=1.00815u（已知:
1uc2=931MeV，结果保留2位有效数字）求：
（1）这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应?
相应的能量变化为多少?
（2）若入射氦核以v0=3x107m/s的速度沿两核中心连线方向轰击静止氮核，反应生成的氧核和质子同方向运动，且速度大小之比为1:
50，求氧核的速度大小。
【答案】
（1）吸收能量1.2MeV
（2）1.8×106m/s
【解析】试题分析：
1、
=-0.00129u，ΔE="Δm"c2=-1.20MeV，故这一核反应是吸收能量的反应，吸收的能量为1.20MeV；2、
，又vO:
vH=1:
50解得：
vO=1.8×106m/s
考点：
本题考查了核物理的知识
17.宾阳中学高二年级班级篮球赛于5月份进行，为保证比赛顺利进行，篮球协会会长王强同学为了检查篮球气是否充足，于是手持篮球自离地面高度 0.8m处以 3m/s的初速度竖直向下抛出，球与地面相碰后竖直向上弹起的最大高度为 0.45m，已知篮球的质量为 1kg，球与地面接触时间为1s，若把在这段时间内球对地面的作用力当作恒力处理，求此力的大小。
（空气阻力不计，g=10m/s2）
【答案】18N
【解析】设球与地面碰撞前速度大小为v1，碰后速度大小为v2
由运动学规律,对球下落过程,有:
v12-v02=2gh1
代入数据得v1=5m/s
对球上升过程,有:
v22=2gh2
代入数据得:
v2=3m/s
设向上为正,则对碰撞过程,由动量定理,得:
（FN-mg）t=mv2-（-mv1）
代入数据得:
FN=18N
由牛顿第三定律可以知道球对地面的作用力大小为:
FN’=FN=18N.
18.一质量M=2kg的长木板B静止在光滑的水平面上，B的右端与竖直挡板的距离为S=0.5m。
一个质量为m=1kg的小物体A以初速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B，当B与竖直挡板每次碰撞时，A都没有到达B的右端。
设定物体A可视为质点，A、B间的动摩擦因数u=0.2，B与竖直挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失，g取10m/s2。
求：
（1）B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间，A、B的速度值各是多少？
（2）最后要使A不从B上滑下，木板B的长度至少是多少？
（最后结果保留三位有效数字）
【答案】
（1）4m/s;1m/s
（2）8.96m
【解析】
（1）设A、B达到共同速度为v1时，B向右运动距离为S1
由动量守恒定律有
由动能定理有
联立解得S1=2m
由于S=0.5m<2m，可知B与挡板碰撞时，A、B还未达到共同速度.设B与挡板碰撞前瞬间A的速度为vA，B的速度为vB，则
由动量守恒定律有
由动能定理有
联立解得vA=4m/s、vB=1m/s
（2）B与挡板第一次碰后向左减速运动，当B速度减为零时，B向左运动的距离设为SB，由动能定理有
由上式解得SB=0.5m
在A的作用下B再次反向向右运动，设当A、B向右运动达到共同速度v2时B向右运动距离为S2，由动量守恒定律有
由动能定理有
解得
、
=0.5m
故A、B以共同速度
向右运动，B第二次与挡板碰撞后，以原速率反弹向左运动.此后由于系统的总动量向左，故最后A、B将以共同速度v3向左匀速运动.
由动量守恒定律有（M-m）v2=（M+m）v3
解得
设A相对B运动的总路程为L（即木板B的最小长度），对系统由功能关系得:
代入数据解得L=8.96m
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