宁夏石嘴山市高二物理下学期第二次（5月）月考试题（含解析）

1、宁夏石嘴山市2016-2017学年高二物理下学期第二次（5月）月考试题（含解析）一、选择题（每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分。）1. 氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是 （ ）A. 核外电子受力变小B. 原子的能量减少C. 氢原子要吸收一定频率的光子D. 氢原子要放出一定频率的光子【答案】BD故选BD考点：库仑定律；波尔理论【名师点睛】此题是对库仑定律及波尔理论的考查；解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁，放出光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子。2. 下列说法正确的是 （ ）

2、A. 电子的发现表明原子核有复杂结构B. 天然放射性的发现表明原子有复杂结构C. 粒子散射实验证明了原子的核式结构D. 氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的【答案】CD【解析】电子的发现表明原子有复杂结构，选项A错误； 天然放射性的发现表明原子核有复杂结构，选项B错误； 粒子散射实验证明了原子的核式结构，选项C正确； 氢原子光谱表明氢原子的能量是不连续的，选项D正确；故选CD.3. 关于天然放射现象，下列说法正确的是 （ ）A. 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就是半衰期B. 放射性物质放出的射线中，粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强C. 当放射性元素的原子的核外电子具有较

3、高能量时，将发生衰变D. 放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出射线【答案】D【解析】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错误粒子动能很大，速度可达光速的十分之一，很容易使气体电离，使底片感光的作用也很强，但由于它跟物体的原子碰撞时很容易损失能量，因此它贯穿物质的本领很小，在空气中只能前进几厘米，一张普通的纸就能把它挡住故B错误在放射性元素的原子核中，2个中子和2个质子结合得比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核中抛射出来，这就是放射性元素发生的衰变现象，原子核里虽然没有电子，但是核内的中子可以

4、转化成质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就是衰变故C错误放射性的原子核在发生衰变和衰变后产生的新核往往处于高能级，这时它要向低能级跃迁，辐射光子，即射线，故D正确故选D.4. 关于光谱和光谱分析的下列说法中正确的是： （ ）A. 光谱包括发射光谱、连续光谱、明线光谱、原子光谱、吸收光谱等五种光谱B. 往酒精灯的火焰上撒精盐，可以用分光镜观察到钠的明线光谱C. 利用太阳光谱可以分析太阳的化学组成D. 明线光谱又叫原子光谱【答案】BD【解析】发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱；连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱，如炽热的液体发射连续光谱；高温物体发出的白光（其中包含连

5、续分布的一切波长的光）通过物质时，某些波长的光被物质吸收后产生的光谱由狭窄谱线组成的光谱单原子气体或金属蒸气所发的光波均有线状光谱，故线状光谱又称原子光谱；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳表面的气体中存在与这些暗线相对应的元素，选项A错误，D正确； 往酒精灯的火焰上撒精盐，可以用分光镜观察到钠的明线光谱，选项B正确；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的，说明太阳大气中存在与这些暗线相对应的元素，但是不能分析太阳的化学组成，故C错误故选BD.5. 下列说法中正确的是()A. 射线比射线更容易使气体电离B. 核反应堆产生的能量来自轻核的聚

6、变C. 射线在电场和磁场中都不会发生偏转D. 太阳辐射的能量主要来源于太阳内部重核的裂变【答案】AC【解析】射线的电离本领最强，比射线更容易使气体电离，选项A正确； 核反应堆产生的能量来自重核的裂变，选项B错误； 射线不带电，故在电场和磁场中都不会发生偏转，选项C正确； 太阳辐射的能量主要来源于太阳内部轻核的聚变，选项D错误；故选AC.6. 在下列核反应方程中，x代表质子的方程是 （ ）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】根据核反应的质量数和电荷数相等可知，A中X代表中子 ；B中X代表质子；C中X代表质子；D中X代表氘核；故选BC.7. 关于物质波，下列说法正确的是()A. 速度相等的

7、电子和质子，电子的波长长B. 动能相等的电子和质子，电子的波长短C. 动量相等的电子和中子，中子的波长短D. 甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍【答案】A【解析】速度相等的电子和质子，电子的动量小；根据物质波的波长公式：可知，电子的波长长；故A正确；由动能与动量的关系式： 及物质波的波长公式：可知，得： ，动能相等的质子和电子相比，质子的质量大，所以质子的物质波波长短故B错误；动量相等的电子和中子，其波长相等；故C错误；速度为3倍，则动量为3倍，则甲电子的波长是乙电子波长的三分之一；故D错误；故选A点睛：德布罗意波理论告诉我们，一切运动的微粒都有一种波与之对应，即一切运动的

8、微粒都具有波粒二象性电子有波动性，但在一定的条件下才能表现出来；知道波长的关系式.8. 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是()A. 图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B. 图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的C. 图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子D. 图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性【答案】AD【解析】普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，选项A正确；玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，选项B正确；卢瑟

9、福通过分析粒子散射实验结果，得到了原子核式结构理论，选项C错误；根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，选项D错误；故选AB.9. 氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4 eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是： ()A. 40.8 eVB. 43.2 eVC. 51.0 eVD. 54.4 eV【答案】B【解析】试题分析：根据量子理论可以知道，处于基态的离子在吸收光子能量时是成份吸收的，不能积累的因此当其它能级和基态能量差和光子能量相等时，该光子才能被吸收由能级示意图可知：第

10、2能级和基态能级差为：，故正确；没有能级之间的能量差和B中光子能量相等，故B正确；第4能级和基态能级差为：；故C选项中光子能量能被吸收，故C错误；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，故选项D中的光子能量能被吸收，故D错误。考点：考查了原子跃迁10. .处于基态的氢原子在某单色光照射下，只能发出频率为1、2、3的三种光，且123，则该照射光的光子能量为：()A. h1 B. h2 C. h3 Dh(12)【答案】CD【解析】由题意可知，氢原子吸收能量后跃迁到第三能级，则吸收的能量等于n=1和n=3能级间的能级差，即单色光的能量E=hv3故C正确而先从n=3跃迁到n=2

11、，再从n=2跃迁到n=1辐射的能量与从n=3直接跃迁到n=1能级时辐射光子的能量相同，故hv3=hv2+hv1，故D正确，AB错误故选CD.11. 右图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，由图象可知()A. 该金属的逸出功等于EB. 该金属的逸出功等于h0C. 入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为3ED. 入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为【答案】AB【解析】根据光电效应方程有，其中W为金属的逸出功，所以有：，由此结合图象可知，该金属的逸出功为E，或者，故AB正确；当入射光的频率为时，带入方程可知产生的光电子的最大初动能为E；若入射光的

12、频率为时，小于极限频率，不能发生光电效应，故CD错误12. 下列说法正确的是()A. 研制核武器的钚239( )由铀239( )经过4次衰变而产生B. 发现中子的核反应方程是C. 20 g的U经过两个半衰期后其质量变为15 gD. 在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少【答案】B【解析】经过衰变电荷数多1，质量数不变，所以钚239（由铀239（）经过2次衰变而产生，A错误；发现中子的核反应方程是，B正确；根据公式 知，20g的经过两个半衰期后其质量变为5g，C错误；核反应前后，原子核的核子总数守恒，D错误；故选B.13. 静止的氡核放出粒子后变成钋核，粒子动能为，若衰变放出的能

13、量全部变为反冲核和粒子的动能，真空中的光速为c，则该反应中的质量亏损为A. B. 0 C. D. 【答案】C【解析】试题分析：先根据动量守恒定律列方程求解出衰变后反冲核的动能；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损14. 一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图6所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为116 ，下面正确的是 （ ）A. 该原子核发生了衰变B. 反冲核沿小圆作顺时针方向运动C. 原静止的原子核的原子序数为15D. 沿大圆和小圆运动的粒子的周期相同【答案】C【解析】由运动轨迹可知，衰变产生的新粒子与新核所受洛伦兹力方向相同，而两者运动方向相反，故小粒

14、子应该带负电，故发生了衰变，故A错误由洛伦兹力作用下的圆周运动的半径公式 得，反冲核必沿小圆周运动，有左手定则可知，反冲核运动方向为逆时针，故B错误；由A项分析结合公式，且r1：r2=1：16知，反冲核核电荷数为16，故静止的原核的原子序数为15，故C正确；由周期公式得，周期与比荷有关，而粒子与反冲核比荷不同，周期不同，故D错误；故选C.二、填空题15. 牛顿、爱因斯坦对物理学的发展做出了卓越贡献，根据你对牛顿、爱因斯坦的了解，请完成下表： 【答案】牛顿运动三定律、万有引力定律；光子说、相对论【解析】牛顿第二定律的主要贡献有：牛顿运动定律、万有引力定律；爱因斯坦的主要贡献有：光子说、相对论等等

15、16. 汤姆孙通过测定组成阴极射线的粒子的比荷发现了电子，从而说明原子内部有复杂的结构密立根通过油滴实验测定了电子的_，而且揭示出了带电物体所带的电荷是_ .【答案】 (1). 电荷量 (2). 量子化的【解析】汤姆孙通过测定组成阴极射线的粒子的比荷发现了电子，从而说明原子内部有复杂的结构密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量，而且揭示出了带电物体所带的电荷是量子化的.17. 在正、负电子对撞机中，一个负电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子。设正、负电子的静止质量均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的速度为c，普朗克常量为h，则对撞前后比较：（1）质量亏损m=_（2）转化成光子在真空中

16、的波长= _【答案】 (1). (2). 【解析】（1）由于光子无静止的质量，则电子对撞过程中的质量亏损为m=2m-0=2m（2）由爱因斯坦质能方程中电子对撞放出的能量为E=mc2=2mc2，根据能量守恒得，每个光子的能量为E=( 2mc2+2Ek)=mc2+Ek，又 ，联立得到，波长点睛：本题要知道光子的质量为零，运用能量守恒定律时，电子对撞前的动能不能忘记.18. 图7给出氢原子最低的四个能级、氢原子在这些能级之间跃迁，所辐射的光子的频率最多有_ 种,其中最小的频率等于_赫兹(保留两位有效数字)【答案】 (1). 6 (2). 【解析】（1）从n=4跃迁最多有C42=6种（2）最小频率时应

17、E最小，hv=E； 代入数据得：v=1.61014Hz19. 1932年，有人使动能为0.5MeV的质子与静止的Li核碰撞，发现有两个同样的新核产生，这个核反应方程式为 _。实验中测得放出的那两个新核的动能之和为17.6MeV，已知上述反应中放出的那种新核的质量为kg，H和Li的质量分别为kg和kg，则反应中质量亏损_ kg，按爱因斯坦质能关系，相当于放出 _MeV的能量，这个计算值与实验结果符合得很好，从而证实了爱因斯坦的质能方程。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】根据质量数和电荷数守恒可得该反应方程为：11H+73Li2 42He；反应前后的质量亏损为：m=1.672610-

18、27kg+11.650510-27kg-26.646610-27kg=2.9910-29kg根据质能方程释放能量为：E=mc2=16.8MeV三、计算题20. 裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核为燃料的反应堆中，当俘获一个慢中子后发生的裂变可以有多种方式。其中一种可表示为：反应前后原子核的静止质量分别为mu = 235.0439u, mn = 1.0087u, mx = 138.9178u, ms = 93.9154u（以原子质量单位u为单位），已知1u的质量对应的能量为MeV，求 ：（1）此裂变反应前后的质量亏损是多少？（2）释放出的能量是多少？【答案】 【解析】（1）裂变反应前后

19、的质量亏损是：m=（235.0439+1.0087-138.9178-93.9154-31.0087）=0.1937 u；（2）根据爱因斯坦质能方程得：E=mc2=0.19379.3102MeV=1.8102MeV21. 8克的氡()经过19天后，有7.75克衰变成钋( )，写出核反应方程，并求出氡的半衰期【答案】 天【解析】（1）根据衰变过程中质量数和电荷数守恒可知：该核反应的方程是 ，（2）根据 得： 解得n=5，知经过了5个半衰期，则t=天=3.8天点睛：知道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求解时注意m为剩余的质量.22. 用功率P0=1W的光源，照射离光源3m

20、处的某块金属的薄片，已知光源发出的是波长为589nm的单色光，求：1s内打到金属1m2面积上的光子数。【答案】个【解析】离光源3m处的金属板每1s内单位面积上接受的光能为 因为每个光子的能量为 所以单位时间内打到金属板上单位面积的光子数为个23. 如图所示为氢原子能级图，试回答下列问题：(1)一群处于n4能级的氢原子跃迁后可能辐射出几种频率的光子？(2)通过计算判断：氢原子从n4跃迁到n2时辐射出的光子，能否使金属铯发生光电效应？若能，则产生的光电子的初动能是否可能为0.48 eV？(已知普朗克常量h6.631034 Js，金属铯的极限频率为4.551014 Hz)【答案】（1）6种（2） 【

21、解析】（1）根据C42=6知，最多可能辐射出6种频率的光子（2）由氢原子能级图可知，从能级n=4跃迁到n=2，辐射出的光子中，能量最大值为：E=E4-E2=-0.85-（-3.4）V=2.55eV，金属铯的逸出功W=h=6.6310-344.551014J3.0210-19J1.89eV因为EW，所以可以发生光电效应由爱因斯坦光电效应方程得：Ekm=E-W，可知产生的光电子的最大初动能Ekm=2.55-1.89eV=0.66eV，因为光电子的最大初动能大于0.48eV，所以可以产生0.48eV的光电子点睛：本题考查了能级与光电效应的综合运用，知道释放的光子能量等于两能级间的能级差，以及知道发生光电效应的条件.24