安徽省滁州市定远县育才学校2017-2018学年高二物理下学期期末考试试题(实验班,含解析)

1、安徽省滁州市定远县育才学校 20172018 学年高二第二学期期末考试物理试卷、选择题（每题 4 分，共 48 分）1.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）【答案】A【解析】黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，故B D 错误。黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射， 在 500C以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。即温度越高，辐射的电磁波的 波长越短，故 C 错误，A 正确。故选 A。点睛：要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长 越短。2.在人类

2、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. 汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了原子的核式结构B. 卢瑟福通过a粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子C. 查德威克发现了中子，证实了中子是原子核的组成部分D. 爱因斯坦发现的质能方程解释了光电效应产生的原因【答案】C【解析】汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了电子，选项A 错误；卢瑟福通过a粒子散射实验证实了在原子的核式结构理论，选项B 错误；查德威克发现了中子，D.B.C.-2 -证实了中子是原子核的组成部分，选项C 正确；爱因斯坦发现的光电效应方程解释了光电效应产生

3、的原因，选项 D 错误；故选 C.3.一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/s2,则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是（）【解析】试题分析：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；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根据 平抛运动的基本公式即可解题.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=的 1 I 七，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等,

4、方向做匀速运动，衍-咛厂忖-勺髀=3 沟+光，结合图象可知，B 的位移满足上述 表达式，故 B 正确.4. A、B 两球沿一直线发生正碰，如图所示的s-t 图象记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的 a、b 分别为碰撞前的位移图象.碰撞后两物体粘合在一起，c 为碰撞后整体的位移图象.若A 球的质量 m=2kg，则下列说法中正确的是（）炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有4:mv0= 3mvl+ nv2贝 yr-L _，水平-3 -B. 相碰时，B对A所施冲量大小为 3N?SC. 碰撞过程损失的动能为10JD.A B碰前总动量为-3kg?m/s【答案】C【解析】试题分析：在位

5、移时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知碰撞前后的速度，根据动量守恒定律可以求出B球的质量.由动量定理求B对A所施冲量大小.根据能量守恒求损失的动能.、4 * 0、由 s-t 图象的斜率等于速度，可得，碰撞前有：A 球的速度 你 - =-3m/s, B 球的速度为* 22 4，碰撞后有A、B两球的速度相等，为 甲云= =-=对A、B组成一的系统，根据动量守恒定律得：肌屮丸十巾总畑=（m 止十，解得=A 错误；对A,由动量定理得：B 对 A 所施冲量为 尸叫叹-叫杠二収 制,B错误；碰撞中，A B 两球组成的系 统损失的动能：吐纵=如屮 J +如目亠扣丸+ mB）b，代入数据解得 C 正确；

6、AB 碰前总动量为? = mAvAI mBvB= g m/s，故 D 错误.5.如图所示，两相同的木块 A、B 静止在水平面上，它们之间的距离为 L.今有一颗子弹以较 大的速度依次射穿了 A、B,设子弹射穿 A 木块的过程中所用时为 tA,子弹射穿 B 木块的过程中所用时间为 tB.AB 停止时，它们之间的距离为 块的作用力恒定，则（）rrirL（B777777777777777777A. s=L, tA=tBB. s L, tAtBD. svL,tAtB【答案】B【解析】试题分析：子弹依次射穿了木块AB,由于先经过木块 A,故经过木块 A 的任意时刻的速度大于经过木块 B 任意时刻的速度，即

7、经过木块 A 的平均速度大，故根据， 经过木 块 A 的时间较短，故 tA L;故选 B考点：牛顿第二定律；动量定理。6.关于近代物理学的结论中，下面叙述中正确的是（）A. 在核反应中，质量守恒、电荷数守恒B. 氢原子从n=6 跃迁至n=2 能级时辐射出频率w的光子，从n=5 跃迁至n=2 能级时辐射出频率V2的光子，频率为Vi的光子的波长较大C. 已知铀 238 的半衰期为 4.5X109年，地球的年龄约为 45 亿年，则现在地球上存有的铀238原子数量约为地球形成时铀238 原子数量的一半D.3衰变能释放出电子说明了原子核中有电子【答案】C【解析】在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒，选项

8、A错误；氯原子从 H-6的肖级跃迁到 n 吃的胃缀 的育毀差大于从 n=5的能级跃迁到 n=2的能级时的能级差根据 E.-En=hYr额率为 5 的光子的 能量大于频率为 V2的光子的能量，频率为叫的光子的波长较小，选项 B错误；铀 238 的半衰期为 4.5X109年，地球的年龄约为 45 亿年，则有铀 238 原子数量约为地球形成时铀 238 原子数量的一半.故 C 正确；3衰变是中子转变成质子而放出的电子.故D 错误；故选 C.点睛：解决本题的突破口是比较出频率为V1和频率为 V2的能量的大小，然后由公式得出频率大小；并考查3衰变的原理，注意电子跃迁的动能与电势能及能量如何变化是考点中重

9、点，理解半衰期的含义，注意质量与质量数区别.7.氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV 到 3.11eV 之间由此可推知，氢原子（）5 -054d- -fl.853- -1.512-3.40I-116A. 从高能级向 n= 1 能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短-5 -B. 从高能级向 n= 2 能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向 n= 3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D. 从 n= 3 能级向 n= 2 能级跃迁时发出的光为可见光【答案】AD【解析】试题分析：A、从高能级向 n=1 能级跃迁时，辐射的光子能量最小为10.20eV，大于可见光的光子能量

10、，则波长小于可见光的波长故A 正确.B 从高能级向 n=2 能级跃迁时辐射的光子能量最大为 3.40eV，大于可见光的能量.故 B 错误.C、从高能级向 n=3 能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51eV，小于可见光的光子能量.故C 错误.D、从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时发出的光子能量为1.89eV，在可见光能量范围之内.故D 正确.故选 AD.考点：本题考查波尔模型、能级跃迁。8.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为匚,则有（）A.当用频率为 的单色光照射该金属时，一定能产生光电子当照射光的频率 N 大于冋时，若工增大，则逸出功增大C.当用频率为的单色光照射该金属时，所产生的光电

11、子的最大初动能为D.当照射光的频率一大于时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍【答案】AC厲鞋斤】只要照射光的频率大于该金属的极限频率，则可产生光电效应现象，故 A止确；金属的逸出功与照射光的频率无关,只和金属本身的性质有关，B错误；根据丘旳=hyW0可知光电子的最大初动育绅照射光的频率不成正比，不频率增大一倍，最大初动能不一定增加一倍，当频率为力时，恰好发生光电效应T即 ho = Wo,当频率变为 2倍时,Ekm= 2hY0-W0= hYojCD 错误9.在光电效应实验中，用某一频率的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A增大入射光的强度，光电流增大B. 减小入射光

12、的强度，光电效应现象将消失C. 改用频率小的光照射，一定不发生光电效应D. 改用频率更大的光照射，光电子的最大初动能变大-6 -【答案】AD【解析】试题分析：光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，光电流增大，A 正确；光电效应现象是否消失与光的频率有关，而与照射强度无关，B 错误；用频率为 v 的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，C 错误；根据 W = -mvq 可知，增加照射光频率，光电子的最大

13、初动能也增大，D2正确.视频10. 原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的是（）i |K -6 -4 -LA忆i益KT戲鮭r斗JTH展At離)0 2050 )00 ISO 2(X1 250A. Ji 花核的结合能约为 14 MeVC.两个初核结合成画核时释放能量【答案】BC【解析】（1）从图中可以看出，氦核的结合能大约为7MeV 而氦核的核子数为 4,所以氦核的结合能约为 28MeV 故 A 错误；（2） 比结合能越大，原子核越稳定，从图中可以看出，核的比结合能大于 核，故 核 更稳定；B 正确；（3） 两个 J 核结合成J 核时有质量亏损，释放能量， C 正确；（4）由图

14、可得， _核核子的平均结合能比 _核中的小，故 D 错误。核中核子的平均结合能比-7 -【点睛】比结合能，即平均结合能，平均结合能越大。原子核越稳定。平均结合能的计算方 法是：用结合能除以核子数。11. 从水平地面上方同一高度处，使 a 球竖直上抛，使 b 球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上。空气阻力不计。下述说法中正确的是（）A.两球着地时的动量相同B.两球着地时的动能相同C.重力对两球的冲量相同D.重力对两球所做的功相同【答案】BD【解析】（1）竖直上抛的球落地时，速度方向竖直向下，而平抛运动的球落地时，速度方向是斜向下的，动量为矢量，动量的方向就是速度的方向，

15、故a、b 两球落地时动量不同，A 错误；（2）竖直上抛和平抛运动过程中两球都是只受重力作用，只有重力做功，两球初始位置高度 相同，故重力做功相同，D 正确（3）根据动能定理，由于两球抛出时初动能相同，且两个过程中，重力做功相同，则末动能 相等，故 B 正确（4） 两球初始高度相同，a 球竖直上抛，b 球平抛，a 球运动时间比 b 球运动的时间长，故重 力对 a 球的冲量大于重力对 b 球的冲量，则 C 错误。故本题选 BD【点睛】根据两球落地时速度方向不同，可以知道它们落地时动量不同；根据两球落地时间 长短不同，可以知道它们重力的冲量不同；下落高度相同，重力对它们做功相同；根据动能 定理，可以

16、确定两球落地的动能大小。12. 质量为 M 和匚的滑块用轻弹簧连接，以恒定的速度v 沿光滑水平面运动，与位于正对面的质量为 m 的静止滑块发生碰撞，如图所示，碰撞时间极短，在此过程中，下列情况可能发-8 -生的是(A. M、囤、m 速度均发生变化，分别为5 烁为，而且满足 卜 1 +二 My 十皿护匕十叭 3B. 阿的速度不变，M 和 m 的速度变为 可和灯，而且满足卜山二血+叫C. 囤的速度不变，M 和 m 的速度都变为同，且满足陆三翌壬卫疋D. M、匚、m 速度均发生变化，M 匚速度都变为 L，m 的速度变为 L|,且满足阳 +m)VQ =II Hi)、)I nrvj【答案】BC【解析】试

17、题分析：碰撞的瞬间 M 和 m 组成的系统动量守恒，m 的速度在瞬间不变，以 M 的初速度方向为正方向，若碰后 M 和 m 的速度变 vi和 V2，由动量守恒定律得：Mv=Mv+mv;若碰后M 和 m 速度相同，由动量守恒定律得：Mv= ( M+m v.故 BC 正确，AD 错误.故选 BG考点：动量守恒定律【名师点睛】解决本题的关键合理选择研究对象，知道在碰撞的瞬间前后m 的速度不变，M和 m 组成的系统动量守恒、应用动量守恒定律即可正确解题。、实验题(共 2 小题，满分 12 分。把正确答案填写在题中横线上)(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是 _.(填下列对应的字母)A.直

18、尺B.游标卡尺 C. 天平 D. 弹簧秤 E. 秒表(3)设入射小球的质量为 匚 被碰小球的质量为|_, P 为碰前入射小球落点的平均位置,则关V13.如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图阿，半径为目，则_A. 1m2,-9 -系式(用和 7|、冋及图中字母表示) _ 成立,即表示碰撞中动量守恒.【答案】(1). (1)C (2). (2)AC (3). (3)【解析】(1)在小球碰撞过程中，水平方向取向右为正方向，由碰撞中的不变量是动量得:nij -步%，半径相同，即 h =*选 Co(2) P 为碰前入射小球落点的平均位置，M 为碰后入射小球的位置，N 为碰后被碰小球的位置,皿

19、1% =mlvl +m2V2 ,则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中的不变量是动量，将三个速度代入得：miOP-mjONl + nyOK，故需要测量的工具有刻度尺和天平，故选AC;(3)由(2)可知，实验需要验证的表达式为：朴 10 卩-!101 + 111 俗14.为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程。但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图1 所示。= nijOM + m2OSi:口丹=叫 1) +叫巾，在碰撞过程中机械能守恒:联立解得:要碰后入射小球的速度即 tri m3，为了使两球发生正碰，两小球的小球离开轨道后做

20、平抛运动,，即平抛运动的时间相同，碰撞前入射小球的速运动时间-10 -(1)_ 为了测量遏止电压囤与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向 _ 闭合。(填-11 -“上”或“下”）如果实验所得叵图象如图 2 所示，其中史兮为已知量，元电荷带电量为 疋。那么：1只需将_与普朗克常量 h 进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的。2该实验所用光电管的 K 极材料的逸出功为【答案】（1）.（ 1）向下（2）.【解析】（1）测量遏止电压需要将阴极即实验中双刀双掷开关应向cd 闭合； 根据爱因斯坦光电效应方程：駅 hvWQ,由动能定理卡 U = Ek|得：U=v 广札，结

21、合图象知：h Uk _ -= ，解得，普朗克常量：e vrvoeU截止频率为vO,则该金属的逸出功：hv0- vJ【点睛】测量遏止电压需要将阴极K 接电源的正极，由此判断即可；根据光电效应方程得出遏止电压与入射光频率的关系，通过图线的斜率求出普朗克常量；遏止电压为零时，入射光 的频率等于截止频率。三、解答题（本大题共 4 小题，共 40 分。）15. 1926 年美国波士顿的内科医生卢姆加特等首次应用放射性氡研究人体动、静脉血管床之间的循环时间，被誉为“临床核医学之父” 氡的放射性同位素有27 种，其中最常用的是“沁.I 经过 m 次 a 衰变和 n 次 3 衰变后变成稳定的|1求 m n 的

22、值；2一个静止的氡核二 I）放出一个 a 粒子后变成钋核（_ ）.已知钋核的速率 v=1x 106m/s,求 a 粒子的速率.【解析】试题分析：核反应过程质量数与核电荷数守恒，根据质量数与核电荷数守恒求出mn 的值；核反应过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出粒子速度.核反应过程质量数与核电荷数守恒，由题意可得4m=222- 206, 86=82+2m- n,解得 m=4,K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合,【答案】m 是 4, n 是 5.5.45 x 107in/s-12 -:%代入数据解得Va= .5.45 x 107m/s16.一群氢原子处于量子数 n=4 能级状态，氢原

23、子的能级的示意图如图所示，则:7eV. *+-*+“-.Q- 0,85-41- 340I-13.60几种金属的逸出功金属钙镁钛选出功 W eVL927374.1（1）氢原子可能发射几种频率的光子?（2）氢原子由量子数 n=4 的能级跃迁到 n=2 的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？（3） 用（2）中的光子照射表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发 射光电子的最大初动能是多大？【答案】（1）6 种（2） = 25 久 V| （3） E 只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属才能发生光电效应.最大初动能为 0.65eV .【解析】试题分析：（1）根据数学组合公式求出氢原子可能发

24、射的光子频率种数.（2）能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差.（3）根据光电效应的条件判断能否发 生光电效应，通过光电效应方程求出光电子的最大初动能.（1）因为=二，知氢原子可能发射 6 种频率的光子.（2）氢原子由量子数 n=4 的能级跃迁到 n=2 的能级时辐射光子的能量等于两能级间的能级差,即 E -E4-E2- -0.85 + 3.40eV= 2.55eV（3）E 只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属才能发生光电效应.根据光电效应方程得，戸舫 i 二= 2 禿-1.丸 V =0&収.17.一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后连为一体，两车车身n=4;核反应过程系统动量守恒，以a 粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得:-13 -因相互挤压，皆缩短了 0.5m，车祸中车内人的质量约60kg,据测算两车相撞前的速度约为30m-14 -/ S,求：(1) 人受到的平均作用力是多大？(2)若此人系有安全带， 安全带在