广西靖西市高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

广西靖西市高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．平均速度、瞬时速度以及加速度等概念是伽利略首先建立起来的
B．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
C．查德威克在α粒子轰击铍核时发现中子
D．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而X射线的发现证实了他的猜想
2．下列说法正确的是（ ）
A．黑体辐射的实验规律可用经典的电磁学理论解释
B．光电效应显示了光的粒子性
C．康普顿效应显示了光的波动性
D．电子的衍射实验说明了实物粒子也具有波动性
3．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（　　）
A．玛丽·居里和皮埃尔，居里从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素
B．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷
C．卢瑟福通过对粒子大角散射实验的研究发现了质子
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
二、单选题
4．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素 Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为 ，下列有关说法正确的（ ）
A．X原子核中含有143个中子
B．100个Pu经过24100年后一定还剩余50个
C．由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量增加
D．衰变发出的 放射线是波长很长的光子，穿透能力较弱
5．下列说法正确的是（）
A．图甲是氡衰变图，由图可知：氡的半衰期为3. 8天.若取8个氡原子核，经7. 6天后就一定剩下2个原子核了
B．图乙是利用射线进行铝板厚度测量的装置，为了能够准确测量铝板的厚度，探测射线应该用α射线，探测器探测到的射线越强说明厚度越薄
C．图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性
D．图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率v'比原来光子的频率v大
6．如图所示为静止的原子核在匀强磁场中发生衰变后做匀速圆周运动的轨迹，衰变后两带电粒子a、b的半径之比为45∶1，两带电粒子a、b的动能之比为117：2，下列说法正确的是（ ）
A．此衰变为β衰变 B．大圆为β粒子的运动轨迹
C．小圆为α粒子的运动轨迹 D．两带电粒子a、b的周期之比为10∶13
7．氮原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氮离子，已知基态的氮离子能量为.氢离子能级的示意图如图所示，在具有下列能量的光子中，不能被基态氮离子吸收的是
A． B． C． D．
8．如图所示，光滑圆形管道固定在竖直面内．直径略小于管道内径可视为质点的小球A、B质量分别为、，A球从管道最高处由静止开始沿管道下滑，与静止于管道最低处的B球发生弹性碰撞，关于两小球碰后上升的高度之比正确的是（ ）
A．1:2 B．2:1 C．1:3 D．1:4
9．在匀强磁场中有一个静止的氡原子核（），由于衰变它放出一个粒子，此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，大圆与小圆的直径之比为42：1，如下图所示，那么氡核的衰变方程应为（　　）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，开关S闭合后，一带正电的粒子沿线圈的轴线方向射入，观测到粒子在线圈中做匀速直线运动．现把直流电源换成交流电源，该粒子以同样的方式射入，可观测到（ ）
A．粒子仍做直线运动，但速度的大小在不断变化
B．粒子做曲线运动，速度的大小也在不断变化
C．粒子做曲线运动，速度大小不变
D．粒子仍做匀速直线运动
11．质量为m，速度为v的棒球，与棒相互作用后以被原速率弹回，则小球动量的变化量为（取作用前的速度方向为正方向）（ ）
A．0 B．-2mv C．2mv D．mv
12．如图所示，人静止在水平地面上的测力计上，下列说法正确的是
A．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力
B．人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力
C．人对测力计的压力是由于测力计发生形变而产生的
D．若人加速下蹲，在此过程中人对测力计的压力大于人的重力
13．下列说法正确的是（ ）
A．光电效应实验中，入射光的强度足够强就可以发生光电效应
B．阴极射线不是电磁波而是电子流
C．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时吸收光子
D．卢瑟福通过粒子散射实验验证了在原子核内部存在质子
14．下列说法中正确的是（　　）
A．电磁波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象
B．只要增大入射光强度，就一定能发生光电效应
C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变
D．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
15．下面四幅图描述的场景分别是：图甲是测量单摆的周期时选取计时的开始（和终止）的位置；图乙是用惠更斯原理解释球面波的传播；图丙是产生电磁振荡的电路；图丁是氢原子能级图。下列关于四幅图的说法正确的是（　　）
A．图甲中取小球到达最高点时作为计时起点较好
B．图乙中波面上的每一点都可以看成新的子波源
C．图丙中开关从a端拨到b端的一瞬间线圈L中的磁场能最大
D．图丁中的若干条“跃迁线”说明氢原子光谱是连续谱
16．关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )
A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同样的一种波
C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的
D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性
17．如图所示，一验电器与锌板用导线相连，现用一紫外线灯照射锌板．停止照射后，验电器指针保持一定的偏角，进一步实验，下列现象不可能发生的是(　　)
A．将一带正电的金属小球与锌板接触,验电器指针偏角增大
B．将一带负电的金属小球与锌板接触,验电器指针偏角保持不变
C．改用强度更大的紫外线灯照射锌板,验电器指针偏角增大
D．改用强度更大的红外线灯照射锌板,验电器指针偏角保持不变
18．下列说法正确的是( )
A．半衰期是指放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间
B．在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大
C．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设
D．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子动能增大，总能量增大
三、解答题
19．太阳不断地向外辐射能量，太阳内部存在大量氢，在超高温作用下，氢原子被电离，互相碰撞能使4个氢核聚变成一个氦核，同时放出大量能量.已知质子质量，粒子质量，正电子质量.
（1）写出这个核反应方程式，
（2）核反应中释放的能量为多少兆电子伏
（3）已知太阳每秒释放的能量为，则太阳每秒减少的质量为多少千克
20．如图所示，质量为m＝1kg的滑块，以v0＝5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若小车质量M＝4kg，平板小车足够长，滑块在平板小车上滑动1s后相对小车静止。求：(g取10m/s2)
(1)滑块与平板小车之间的动摩擦因数μ；
(2)此过程中小车在地面上滑行的位移。
四、填空题
21．已知氢原子的能级公式为，氢原子在下列各能级间跃迁：①从到，②从到，③从到，在跃迁过程中辐射的光子波长分别用、、表示．则三种光子的波长之比为_______________ ；如果这三种光子中只有一种光子可以使某种金属放生光电效应，则这种光一定是波长为___________的光子．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．ABC
【解析】
【详解】
A．平均速度、瞬时速度以及加速度等概念是伽利略首先建立起来的，故A正确；
B．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故B正确；
C．查德威克在用α粒子轰击铍核时发现中子，故C正确；
D．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想，故D错误。
故选ABC。
2．BD
【解析】
【详解】
A．黑体辐射的实验规律不能用经典的电磁学理论解释，可用量子理论来解释，故A错误；
BC．光电效应和康普顿效应都说明了光具有粒子性，故B正确，C错误；
D．利用晶体做电子衍射实验，得到了电子的衍射图谱，证实了实物粒子具有波动性，故D正确。
故选BD。
3．AB
【解析】
【详解】
A．居里夫妇通过对含铀物质的研究发现了钋（Po）和镭（Ra），故A正确；
B．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，说明了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了粒子的比荷，故B正确；
C．卢瑟福α粒子大角散射实验，提出了原子核式结构，故C错误；
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，明确了原子核具有复杂结构，故D错误。
故选AB。
4．A
【解析】
【详解】
A项：根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143,故A正确；
B项：半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故B错误；
C项：由于衰变时释放巨大能量，根据E=mC2，衰变过程总质量减小，故C错误；
D项：衰变发出的 放射线是波长很长的光子，穿透能力很强，故D错误．
点晴：根据电荷数守恒、质量数守恒守恒求出X的电荷数和质量数，抓住质量数等于质子数和中子数之和求出中子数．半衰期具有统计规律，对于大量的原子核适用．
5．C
【解析】
【详解】
A．半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于少量是不成立的，故A错误；
B．根据α、β、γ三种射线特点可知，γ射线穿透能力最强，电离能力最弱，α射线电离能量最强，穿透能力最弱，为了能够准确测量铝板的厚度，探测射线应该用β射线；故B错误；
C．根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性。故C正确；
D．康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率ν′比原来光子的频率ν小，说明了光子具有粒子性。故D错误。
故选：C。
6．D
【解析】
【详解】
ABC．根据动量守恒定律可知两带电粒子动量相等。由两圆外切可知，此为衰变，由得大圆为粒子轨迹，ABC项错误；
D．由得
根据动量守恒定律以及动量与动能的关系有
得
根据周期公式可知
D项正确。
故选D。
7．B
【解析】
【详解】
要吸收光子发生跃迁需要满足一定的条件，即吸收的光子的能量必须等于某两个能级的能量差；
A．由能级示意图可知第2能级和基态能级差为：
的光子能量能被基态氮离子吸收，故A不符合题意；
B．没有能级之间的能量差和的光子能量相等，所以的光子能量被基态氮离子吸收，故B符合题意；
C．由能级示意图可知第4能级和基态能级差为：
的光子能量能被基态氮离子吸收，故C不符合题意；
D．当光子能量大于等于基态能量时，将被处于基态离子吸收并能使其电离，所以的光子能量能被吸收，故D不符合题意；
故选B。
8．D
【解析】
【详解】
小球从最高点到最低点，根据机械能守恒：
设碰后的速度为，碰后的速度为，则：
联立可以得到：，
碰后各自做圆周运动，根据机械能守恒可以得到：
，
联立可以得到：，故选项D正确．
点睛：本题主要考查了动量守恒定律、能量守恒的直接应用．
9．B
【解析】
【详解】
粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆，则粒子和反冲核带同种电荷。
静止的氡原子核衰变，衰变后粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反。
粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，则
解得：粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径
大圆与小圆的直径之比为42：1，所以粒子与反冲核的电荷量之比为1：42。
综上，结合核反应质量数和电荷数守恒，则B项正确，ACD三项错误。
故选B。
10．D
【解析】
【详解】
解：不管是直流电还是交流电，螺线管中轴线方向的磁场方向与中轴线重合，则粒子的方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，粒子仍然做匀速直线运动．故D正确，A、B、C错误．
故选D．
【点评】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断螺线管周围的磁场方向，以及知道磁场的方向与带电粒子的速度方向平行时，不受洛伦兹力．
11．B
【解析】
【详解】
试题分析：取初速度方向为正方向，初动量为mv，末动量为-mv，故动量的改变量为：△p=p′-p=（-mv）-mv=-2mv， 故选B．
考点：动量的变化
【名师点睛】本题考查动量变化的求法，求动量时一定要注意动量的正负，注意求解动量的变化一定要规定正方向；基础题目．
12．A
【解析】
【详解】
AB. 人对测力计的压力和测力计对人的支持力，分别作用在两个物体上，是一对作用力与反作用力。故A正确，B错误。
C. 人对测力计的压力是由于人发生形变而产生的，故C错误。
D. 若人加速下蹲，加速度向下，受到的支持力小于重力，根据牛顿第三定律可知，在此过程中人对测力计的压力小于人的重力，故D错误。
13．B
【解析】
【详解】
A：光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关．故A项错误．
B：阴极射线不是电磁波而是电子流，故B项正确．
C：由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时放出光子，故C项错误．
D：卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构学说，故D项错误．
14．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，则电磁波和机械波的本质是不一样的，但是都能发生干涉和衍射现象，所以A错误；
B．只要增大入射光强度，不一定能发生光电效应，因为发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，则与入射光的强度无关，所以B错误；
C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目增大，所以C错误；
D．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，所以D正确；
故选D。
15．B
【解析】
【详解】
A．图甲中取小球到达平衡位置时作为计时起点较好，选项A错误；
B．图乙中波面上的每一点都可以看成新的子波源，选项B正确；
C．图丙中开关从a端拨到b端的一瞬间，电容器要开始放电，此时振荡回路中电流为零，此时线圈L中的磁场能最小，选项C错误；
D．图丁中的若干条“跃迁线”说明氢原子光谱是不连续谱，选项D错误。
故选B。
16．D
【解析】
【详解】
光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性．当光和物质作用时，是一份一份的，表现出粒子性；光的干涉、衍射又说明光是一种波，光既不同于宏观的粒子，也不同于宏观的波．光具有波粒二象性，光的波动性与粒子性不是独立的，由公式ε＝hν可以看出二者是有联系的．光的粒子性并没有否定光的波动性．故D正确，ABC错误。
【点睛】
本题解题的关键是把握住：光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，波长越短，其粒子性越显著．
17．B
【解析】
【详解】
因为发生光电效应时，锌板失去电子带正电，用带正电的金属小球与锌板接触，可能所带的电量增加，则验电器指针偏角可能增大．故A不符合题意；用带负电的金属小球与锌板接触，验电器电量要先减小，不可能保持不变．故B不符合题意；改用强度更大的紫外线灯照射锌板，单位时间内发出的光电子数目增多，则所带的正电增多，验电器指针偏角增大．故C不符合题意； 改用强度更大的红外线灯照射锌板，可能不发生光电效应，验电器指针偏角减小．故D符合题意；故选B．
18．C
【解析】
【详解】
放射性元素的半衰期是有一半该元素的原子核发生衰变所用的时间．放射性元素的原子核内的核子并不都要发生变化，故A错误．在光电效应的实验中，入射光的频率增大，光电子的最大初动能也增大，B错误；普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设，选项C正确；根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，原子的能级降低，氢原子的电势能减小，核外电子动能增大，总能量减小，选项D错误；故选C.
19．（1） （2）25.6MeV （3）kg
【解析】
【详解】
(1)核反应方程为：
(2)核反应前后质量亏损为
1u相当于931.5MeV的能量，故核反应释放的能量为
，
(3)由得每秒太阳质量减少
20．(1)0.4；(2)0.5m。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设滑块与平板小车相对静止时的速度为v1，对滑块与平板小车组成的系统，取向左为正方向，由动量守恒定律可知
mv0=(m+M)v1
对滑块，由动量定律可知
-μmgt=mv1-mv0
解得
v1=1m/s，μ=0.4
(2)对平板小车，由动能定理得
μmgx=
代入数据解得x=0.5m。
21． ； ；
【解析】
【详解】
从到，；
从到，；
从到，；
联立可得：；
波长为的光频率最高，如果只有一种光子可以使某种金属放生光电效应，则这种光一定是波长为的光．
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