课题研究教学内容概述

冷水江市一中2018年上期高二期中考试物理试卷

(时间：90分钟

满分：100分) 一、单项选择题(本题共6小题，每题4分，共24分) 1．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是(

) A．γ射线是高速运动的电子流

B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大

C．太阳辐射的能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变

D.

21083Bi的半衰期是5天，100克

21083Bi经过10天后还剩下50克

2．如图所示，木块静止在光滑水平面上，子弹A、B从木块两侧同时射入木块，最终都停在木块中，这一过程中木块先向右运动，最后静止在水平面上，设子弹A、B的初动量大小分别为pA、pB，相对木块运动时，受到木块的恒定阻力作用，恒力大小分别为FA、FB，由此可判断(

) A．pA＝pB

B．pA>pB

C．FA＝FB

D．FA

3．氢原子的能级图如图所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，氢原子需要吸收的能量至少是(

) A．13.6 eV

B．10.20 eV C．0.54 eV

D．27.20 eV

4．一个质子以1.0×107

m/s的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核．已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列判断正确的是(

) 12827128A．核反应方程为2713Al＋1H→14Si

B．核反应方程为13Al＋0n→14Si C．硅原子核速度的数量级为107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致

D．硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向跟质子的初速度方向相反

5．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴的交点坐标为0.5)．由图可知(

) A．该金属的截止频率为4.27×1014 Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量的倒数

D．该金属的逸出功为0.5 eV

6．如图所示，一沙袋用轻细绳悬于O点，开始时沙袋处于静止，此后用弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一个弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当其第一次返回图示位置时，第二个弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的1倍，则以下结论中正确的是(

) 40A．v1＝v2

C．v1∶v2＝42∶41

B．v1∶v2＝41∶42 D．v1∶v2＝41∶83 二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25分) 17．太阳内部持续不断地发生着4个质子(1H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是41→41H―2He＋2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c.下列说法中正确的是(

) A．方程中的X表示中子(10n) B．方程中的X表示电子(

0

-1e)

C．方程中的X表示正电子(0

+1e) D．这个核反应中质量亏损Δm＝4m1－m2

E．这个核反应中释放的核能ΔE＝(4m1－m2－2m3)c2

8．下列说法正确的是(

) A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

B．汤姆孙发现电子，表明原子核具有复杂结构

C．卢瑟福发现了中子，查德威克发现了质子

D．一束光照射到某金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短

E．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大

9．下列说法正确的是(

) A．放射性元素的半衰期是针对大量原子核的统计规律

B．α、β、γ射线比较，α射线的电离作用最弱

C．光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显

D．原子的全部正电荷和全部质量都集中在原子核里

E．由玻尔的原子模型可以推知，处于激发态的氢原子，量子数越大，核外电子动能越小

10．已知氘核的比结合能是1.09 MeV，氚核的比结合能是2.78 MeV，氦核的比结合能是7.03 MeV.在某次核反应中，1个氘核和1个氚核结合生成1个氦核，则下列说法中正确的是(

) A．这是一个裂变反应

341B．核反应方程为21H＋1H→2He＋0n

C．核反应过程中释放的核能是17.6 MeV D．目前核电站都采用上述核反应发电

E．该核反应会有质量亏损

11．图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象，下列说法正确的是(

)

A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大

B．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定

C．只要增大电压，光电流就会一直增大

D．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应

E．遏止电压越大，说明从该金属中逸出来的光电子的最大初动能越大

三、填空题(本题共2小题，共14分) 12．(6分)用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹，再把B球静置于水平槽边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的O点是重锤线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点距离：OM＝2.68 cm，OP＝8.62 cm，ON＝11.50 cm，并知A、B两球的质量比为2∶1，则未放B球时A球落地点是记录纸上的______点，系|p－p′|统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差×100%＝________%(结果保留一位p有效数字)．

13．(8分)(1)天然放射性元素239最后变成铅的

94Pu经过________次α衰变和________次β衰变，207208同位素________(填“206

82Pb”“

82Pb”或“

82Pb”)．

1(2)历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子1H轰击静止的AZX，生成两个动能均为8.9 MeV的42He.(1 MeV＝1.6×10－13 J，反应放出的能量全部转化成42He的动能) ①上述核反应方程为__________________________________________．

②质量亏损为________ kg.(保留两位有效数字) 四、计算题(本题共4小题，共37分)

14．(8分)一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：

(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)中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射的光电子的最大初动能是多大？

金属

逸出功W0/eV

115．(9分)质量为M的小车置于光滑水平面上，小车的上表面由光滑的圆弧和光滑平面组成，4弧半径为R，车的右端固定一轻弹簧，如图所示．现将一质量为m的滑块从圆弧最高处无初速度下滑，与弹簧相接触并压缩弹簧．求：

铯

1.9

钙

2.7

镁

3.7

钛

4.1

(1)弹簧具有的最大弹性势能Ep；

(2)当滑块与弹簧分离时小车的速度v. 416．(10分)一个原来静止的锂核(63Li)俘获一个速度为7.7×10 m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×10 m/s，方向与中子的运动方向相反．

(1)试写出核反应方程；

(2)求出氦核的速度大小；

(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，求这个核反应释放出的能量．(保留两位有效数字)(已知氘核质量为mD＝2.014 102 u，氚核质量为mT＝3.016 050 u，氦核质量mHe＝4.002 603 u，中子质量mn＝1.008 665 u，1 u＝1.660 6×10－273 kg) 17．(10分)如图所示，光滑水平地面上固定一个半径R＝0.2 m的光滑四分之一圆轨道，圆轨道末端与紧靠着的两个长为L＝0.2 m的长木块A、B的上表面齐平，一可视为质点的滑块C从圆轨道顶端由静止释放，滑下后依次滑上长木块A、B，已知A、B、C的质量均为m＝1 kg，C与A上表面的动摩擦因数μ＝0.5，g取10 m/s2.求滑块C从A刚滑上B时三者的速度．