云南省昆明市高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

云南省昆明市高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．用中子轰击原子核，发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则以下说法中正确的是（ ）
A．X原子核中含有84个中子
B．反应生成物的总结合能比原子核的结合能小
C．X原子核中核子的平均质量比原子核中核子的平均质量小
D．X原子核中核子的比结合能比原子核中核子的比结合能大
2．关于光的本性的认识，下列说法正确的是（　　）
A．爱因斯坦的“微粒说”很好的解释了光的直线传播
B．光电效应说明了光具有粒子性
C．光的干涉和衍射现象有力的证明了光具有波动性
D．单缝衍射说明光具有粒子性
二、单选题
3．由玻尔原子模型求得氢原子能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间，则（　　）
A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出射线
B．氢原子从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线
C．处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离
D．大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出6种频率的可见光
4．关于核反应方程Th→Pa＋X＋ΔE（ΔE为释放出的核能，X为新生成粒子），已知Pa的半衰期为T，则下列说法正确的是（　　）
A．Pa没有放射性
B．Th的比结合能为
C．N0个Th经2T时间因发生上述核反应而放出的核能为N0ΔE（N0数值很大）
D．Pa比Th多1个中子，X粒子是从原子核中射出的，此核反应为衰变
5．下列叙述正确的是（ ）
A．两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力
B．由爱因斯坦质能方程E=mc2可知，质量可以转变为能量
C．质子与中子的质量不等，但质量数相等
D．天然放射现象说明原子核内部有电子
6．下列关于热辐射和黑体辐射的说法不正确的是（　　）
A．一切物体都在辐射电磁波
B．一般物体辐射电磁波的强度与温度无关
C．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
7．下列关于玻尔原子理论及氢原子能级的说法，正确的是（ ）
A．原子中的电子在某一定态时，电子做加速运动，向外辐射能量
B．原子中的电子运行轨道分布是连续的
C．一群氢原子从为n=3能级向n=1能级跃迁，最多能发出两种不同颜本的光子
D．氢原子的核外电子由一个能级跃迁到另一个能级吸收光子时，氢原子的能量增大
8．如图所示是光电管的原理图，已知当有频率为的光照到阴极K时，电路中有光电流，则（　　）
A．若换用频率为（）的光照射阴极K时，电路一定没有光电流
B．若换用频率为（）的光照射阴极K时，电路中光电流一定增大
C．若将变阻器触头P从图示位置向右滑一些，仍用波长为的光照射，则电路中光电流一定增大
D．若将变阻器触头P从图示位置向左滑过中心O点时，其他条件不变，则电路中仍可能有光电流
9．以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素，但在2003年，人们发现了铋有极其微弱的放射性，一个铋210核（）放出一个β粒子后衰变成一个钋核（），并伴随产生γ射线，已知铋210的半衰期为5天，该反应中铋核、β粒子、钋核的质量分别为m1、m2、m3，下列说法正确的是（　　）
A．核反应中释放的能量是
B．若有16个铋210核，经过20天后只剩下一个铋原子核
C．β粒子是铋原子核外的电子电离形成的
D．该核反应中释放出的γ射线是由新产生的钋原子核发生能级跃迁产生的
10．如图甲所示，用频率为v的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流i随电压U的变化图象如图乙所示，已知普朗克常量为h，电子的带电荷量为e，下列说法中正确的是
A．入射光越强，光电子的能量越高
B．光电子的最大初动能为hv0
C．.该金属的逸出功为hv0－eUc
D．用频率为的光照射该金属时不可能发生光电效应
11．用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示,在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ,a、b端接电源,Ⅳ是一小块放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使气体电离的粒子.平时,镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离,在a、b间形成较强的电流.发生火灾时,烟雾进入网罩内,烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子,导致电流发生变化,电路检测到这种变化从而发生警报.下列有关这种报警器的说法正确的是
A．镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流减弱
B．镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流增强
C．镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流减弱
D．镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流增强
12．如图所示为密立根油滴实验装置，关于该实验的意义下列说法正确的是 ( )
A．研究悬浮油滴所带电性
B．测量悬浮油滴的电荷量
C．测出了基元电荷的值
D．利用二力平衡测出匀强电场的场强大小
三、解答题
13．用波长为λ的光照射金属的表面，当遏止电压取某个值时，光电流便被截止；当光的波长改变为原波长的后，已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的η倍，试计算原入射光的波长λ．(已知该金属的逸出功为W0)
14．大量氢原子处于1、2、3、4的四个状态，处于较高能级的原子可以向任意一个较低能级跃迁。这时我们可以观测到几种波长的光（包括不可见光）？最短的波长是多少？
15．如图所示，一块足够长的木板，放在在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是1、2、…、n的相同木块，所有木块质量均为m，木块和木板间的动摩擦因数为μ。开始时木板静止不动，各木块分别以v、2v、…、nv同时向同一方向运动，木板的质量等于所有木块的总质量之和，且木块间不发生碰撞和离开木板的现象。求：
(1)最终木板的速度；
(2)若n=10，则运动中第9块木块的最小速度；
(3)在(2)问中第2块木块相对木板滑动的时间。
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参考答案：
1．CD
【解析】
【详解】
A．根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的质量数为140，电荷数为54，则中子数为86，故A错误；
B．在裂变的过程中，有能量释放，则反应生产物的总结合能比原子核的结合能大，故B错误；
CD．X原子核属于中等核，则原子核中核子的平均质量比原子核中核子的平均质量小，原子核的比结合能较大，故CD正确。
故选CD。
2．BC
【解析】
【详解】
A．牛顿的“微粒说”很好的解释了光的直线传播，故A错误；
BC．干涉和衍射是波的特有现象，光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明了光具有粒子性，故B、C正确；
D．单缝衍射现象说明光具有波动性，并不是粒子性，故D错误；
故选BC。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．重核裂变和轻核聚变才能释放出射线，故A错误；
B．根据跃迁公式，有
在可见光范围之内，故B错误；
C．处于能级的氢原子吸收1.51eV的光子能量就可以电离，紫外线的光子能量大于3.11eV。所以C正确；
D．氢原子从能级跃迁到能级辐射光子能量为
在可见光范围之内。同理从能级到能级射光子也在见光范围之内。故大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光。故D错误。
故选C。
4．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．质量数较大的核均有放射性，A错误；
B．Th的结合能是234个核子结合成Th时放出的能量，该能量不是它衰变时放出的能量ΔE，故比结合能不是，B错误；
C．经2个半衰期还剩没发生衰变，发生上述核反应而放出的核能为N0ΔE，C正确；
D．由电荷数守恒可知X为电子，X粒子是原子核中的一个中子转变为质子时射出的，此核反应为衰变，故Pa比Th少1个中子，D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
核力属于短程力，只是在很短距离内有作用，故A错误；质能方程告诉了我们质量和能量之间的关系，但是并非指质量可以转化为能量，故B错误；质子和中子的质量数相等都为1，但是它们的质量并不相等，故C正确；天然放射现象说明了原子核具有复杂的结构，不能说明原子核内有电子，放射现象中放出的电子是由中子转化为质子同时产生一个电子放出的，故D错误．故选C．
6．B
【解析】
【详解】
A．一切物体都在辐射电磁波，A正确；
B．实际物体辐射电磁波的情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型，B错误；
C．黑体辐射的强度的极大值随温度升高向波长较短的方向移动，C正确；
D．能100%的吸收入射到其表面的各种波长的电磁波，这样的物体称为黑体，D正确；
由于选择不正确的，故选B。
7．D
【解析】
【详解】
A．原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量，故A错误；
B．原子的能量是量子化的，所以原子中的电子运行轨道分布是不连续的，故B错误；
C．一群氢原子从为n=3能级向n=1能级跃迁，最多能发出3种不同颜本的光子，故C错误；
D．氢原子的核外电子由一个能级跃迁到另一个能级吸收光子时，氢原子的能量增大，故D正确；
故选D。
8．D
【解析】
【详解】
A．由题意知入射光的频率为时，能发生光电效应，若换用频率为()的光照射阴极K时，若大于K的极限频率时仍能产生光电效应，电路中仍有光电流，故A错误；
B．光电流的强度与入射光的强度有关，若换用频率为( )的光照射阴极K时，一定发生光电效应，电路中一定有光电流，但由于不知频率为( )的光的光照强度，电路中光电流不一定增大，故B错误；
C．图中光电管加的是正向电压，若将变阻器滑动头从图示位置向右滑一些，正向电压增加，仍用频率为的光照射，若光电流已经达到饱和值，光电流将不增大，故C错误；
D．若将变阻器滑动头从图示位置向左滑过中心点时，其它条件不变，光电管加的是反向电压，由于光电子有一定的初动能，若反向电压小于截止电压，光电子仍然能到达另一端，电路中仍有光电流，故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
【详解】
A．依据质能方程可知，核反应中释放的能量是（m1 m2 m3）c2，故A错误；
B．半衰期适用大量原子核，故B错误；
C．β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化来的，故C错误；
D．放射性物质衰变时放出来的γ光子，来自原子核，由新产生的钋原子核发生能级跃迁产生的，故D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
A．根据光电效应的规律可知，入射光的频率越大，则逸出光电子的能量越大，与光强无关，选项A错误；
B．根据光电效应的规律，光电子的最大初动能为Ekm=hv0-W逸出功，选项B错误；
C．由图像可知Ekm= eUC，则该金属的逸出功为hv0-eUC，选项C正确；
D．频率为的光的能量为hv= eUC，当大于金属的逸出功（hv0-eUC）时，同样可发生光电效应，选项D错误；
故选C.
11．A
【解析】
【详解】
放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子，知该粒子是α粒子．发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，使得电流减弱．故A正确，BCD错误．故选A.
点睛：解决本题的关键知道三种射线，α射线的电离能力最强，穿透能力最弱，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱．
12．C
【解析】
【详解】
此实验的目的是要测量单一电子的电荷。方法主要是平衡重力与电力，使油滴悬浮于两片金属电极之间。并根据已知的电场强度，计算出整颗油滴的总电荷量。重复对许多油滴进行实验之后，密立根发现所有油滴的总电荷值皆为同一数字的倍数，因此认定此数值为单一电子的电荷即元电荷，故C正确。
故选C。
13．
【解析】
【详解】
由题意，结合光电效应方程，及γ＝，当用波长为λ的光照射金属的表面，则有：
h W0＝eU0
当光的波长改为原波长的1/n后，则有：h W0＝e ηU0；
解得：λ= ；
14．6种，
【解析】
【详解】
处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁，并最终跃迁到基态，可能的跃迁共有4种情况：
、、、
能放出6种频率的光子，也就是6种波长的光，波长最短的光对应的是从n=4到n=1的情况，则最短波长为
15．(1)v；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)以木板和n个木块为研究对象，由动量守恒，有
mv+m（2v）+m（3v）+……+m（nv)=(nm+nm）v共
解得
v共=v
(2)设第9个木块的最小速度为v9min，则此时第10个木块的速度为v9min+v，而第1到第8个木块以及木板的速度均为v9min，有
mv+m（2v）+m（3v）+…+m（10v)=(10m+9m） v9min+m（v9min+v）
解得
v9min=
(3)设第2个木块的最小速度为v2min，当第2个木块减速至v2min之后与木板无相对滑动，类似上述分析，由动量守恒，有
mv+m（2v）+m（3v）+……+m（10v)
=(10m+2m）v2min+m（v2min+v）+m（v2min+2v）+m（v2min+3v） +… …m（v2min+8v）
解得
v2min=
所以第2个木块相对木板滑动的时间为
t=
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