2017-2018学年湖北省沙市中学高二下学期第一次半月考物理试题（Word版） 7页

‎2017-2018学年湖北省沙市中学高二下学期第一次半月考物理试卷 考试时间：‎‎2018年3月15日 一、选择题（1-10题单选，11-14题多选，每题4分，共56分）‎ ‎1．下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ ）‎ ‎ A．α粒子散射 B．光电效应 C．天然放射现象 D．原子发光现象 ‎2．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连。用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示。这时（ ）‎ A．锌板带正电，指针带负电 B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电 ‎ D．锌板带负电，指针带负电 ‎3．关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（ ）‎ A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 B．光电流的强度与入射光的强度无关 C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 ‎4．在卢瑟福的a粒子散射实验中，有少数a粒子发生大角度偏转，其原因是（ ）‎ A．原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上 ‎ B．正电荷在原子中是均匀分布的 ‎ C．原子中存在着带负电的电子 ‎ D．原子只能处于一系列不连续的能量状态中 ‎5．氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时（ ）‎ A．氢原子的能量减小，电子的动能增加 B．氢原子的能量增加，电子的动能增加 C．氢原子的能量减小，电子的动能减小 D．氢原子的能量增加，电子的动能减小 ‎6．近年来科学家在超重元素的探测方面取得了重大进展。科学家们在观察某两个重离子结合成超重元素的反应时，发现所生成的超重元素的核X经过6次α衰变后成为Fm ‎，由此可以判定该超重元素的原子序数和质量数依次是 （ ） ‎ A．124，259 B．124，‎265 C．112，265 D．112，277‎ ‎7．一块含铀的矿石质量为M，其中铀元素的质量为m。铀发生一系列衰变，最终生成物为铅。已知铀的半衰期为T，那么下列说法中正确的有 （ ） ‎ ‎ A.经过两个半衰期后这块矿石中基本不再含有铀了 ‎ B.经过两个半衰期后原来所含的铀元素的原子核有m/4发生了衰变 ‎ C.经过三个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m/8‎ K-‎ π-‎ A B P ‎ D.经过一个半衰期后该矿石的质量剩下M/2‎ ‎8．关于α、β、γ三种射线，下列说法中正确的是（ ）‎ A．α射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强。‎ B．β射线是原子核外电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力。‎ C．γ射线一般们随着α或β射线产生，它的穿透能力量强。‎ D．γ射线是电磁波，它的穿透能力最弱。‎ ‎9．K-介子衰变的方程为，其中K-介子和π-介子带负的基元电荷，π0介子不带电。一个K-介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK-与Rπ-之比为2∶1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π-介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为 （ ） ‎ A．1∶1 B．1∶‎2 C．1∶3 D．1∶6‎ n En/eV ‎0‎ ‎-0.85‎ ‎-1.51‎ ‎-3.4‎ ‎-13.6‎ ‎∞‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎10.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有 （ ） ‎ A．二种 B．三种 C．四种 D．五种 ‎11．关于光谱，下面说法中正确的是（ ）‎ A．炽热的液体发射连续光谱 B．太阳光谱中的暗线说明太阳上缺与这些暗线相应的元素 C．明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析 D．发射光谱一定是连续光谱 ‎12．某金属在单色光的照射下发射出光电子，这光电子的最大初动能（ ）‎ A．随照射光的强度增大而增大 B．随照射光的频率增大而增大 C．随照射光的波长增大而增大 D．与照射光的照射时间无关 ‎13．关于光的波粒二象性，下面说法中正确的是（ ）‎ A．大量光子的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性 B．光在传播时往往表现波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性 C．频率大的光粒子性显著，频率小的光波动性显著 D．光既有波动性，又有粒子性，两者相互矛盾，是不能统一的 ‎14．用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．下列说法中正确的是(　　)‎ A．a光光子的频率大于b光光子的频率，a光的强度小于b光的强度 B．a光光子的频率小于b光光子的频率，a光的强度大于b光的强度 C． 如果使b光的强度减半，则在任何电压下，b光产生的光电流强度一定比a光产生的光电流强度小 D． 另一个光电管加一定的正向电压，如果a光能使该光电管产生光电流，则b光一定能使该光电管产生光电流 二、实验题（15题4分，16题8分，共12分，）‎ ‎15．如图所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下面关于观察到的现象的说法中正确的是（ ）‎ A．放在A位置时，相同时间内观察到荧光屏上的闪光次数最多 B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位 置时稍少些 C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D．放在D位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少 ‎16．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.（结果保留三位有效数字）‎ ‎(1)图甲中电极A为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)；‎ ‎(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________ Hz，逸出功W0＝________ J；‎ ‎(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek＝________ J.‎ 三、计算题（42分）‎ ‎17．（10分）铝的逸出功是4.2eV，现在将波长200nm的光照射铝表面．已知h=6.67×10—34 J·s求：‎ ‎（1）光电子的最大初动能；‎ ‎（2）遏制电压；‎ ‎（3）铝的截止频率．‎ ‎18．（10分）放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖.‎ ‎（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为5 730年.试写出此核反应方程.‎ ‎（2）若测得一古生物遗骸中的含量只有活体中的12.5%，则此遗骸距今约有多少年？‎ ‎19．（10分）如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场．在虚线PH上的点O处有一质量为M、电荷量为Q的镭核（Ra)．某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的粒子而衰变为氡(Rn)核，设粒子与氡核分离后它们之间的作用力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计．‎ ‎（1）写出镭核衰变为氡核的核反应方程；‎ ‎（2）经过一段时间粒子刚好到达虚线PH上的A点，测得 ‎= L．求此时刻氡核的速率．‎ ‎20．(12分)1920年，质子已被发现，英国物理学家卢瑟福曾预言可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子.1930年发现，在真空条件下用α射线轰击铍（）时，会产生一种看不见的、贯穿力极强的不知名射线和另一种粒子.经过研究发现，这种不知名射线具有如下的特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一；③用它轰击含有氢核的物质，可以把氢核打出来；用它轰击含有氮核的物质，可以把氮核打出来，并且被打出的氢核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比近似等于15∶2.若该射线中的粒子均具有相同的能量，与氢核和氮核碰前氢核和氮核可以为静止，碰撞过程中没有机械能的损失.已知氢核的质量MH与氮核的质量MN之比等于1∶14.‎ ‎（1）写出α射线轰击铍核的核反应方程；‎ ‎（2）试根据上面所述的各种情况，通过具体分析说明该射线是不带电的，但不是γ射线，而是由中子组成的.‎ 物理答案 ‎1．C 2．B 3．D 4．A 5．A 6．D 7．C 8．C 9．C 10．C ‎ ‎11．AC 12．BD 13．ABC 14．BD ‎ ‎15、AD 16、阳极 5.15×1014 3.41×10-19 1.23×10-19‎ ‎17、(1) 3.3×10-19J 2.1MeV 1.01×1015HZ ‎18.解析：本题考查核反应方程及它的实际应用.‎ ‎（1）此衰变的核反应方程：+→+ →+.‎ ‎（2）活体中的含量不变，生物死亡后，遗骸中的按其半衰期变化，设活体中的含量为N0，遗骸中的含量为N，由半衰期的定义得： N=(）N0即0.125=()所以=3 t=3τ=17 190年.‎ 答案（1）+→+ →+ （2）17 190‎ ‎19、解：(1) 核反应方程为RaRn＋He.‎ ‎(2）设衰变后，氡核的速度为,粒子速度为，由动量守恒定律得 （M一m) =m，‎ 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，到达A点需要的时间为 ，又 氡核在电场中做匀加速直线运动，t时刻速度为v=＋at, 氡核的加速度为，‎ 由以上各式解得 ‎20、解析：（1）+→+‎ ‎（2）由①可知，该射线在任何方向的磁场中均不发生偏转，因此该射线不带电.‎ 由②可知，该射线速度小于光速，所以它不是γ射线.‎ 由③可知，由于碰撞中无机械能损失，当被打出的氢核和氮核的速度为最大值时，表明它们发生的是弹性正碰.设该粒子的质量为m，碰撞前速度为v0，与氢核碰撞后速度为v1，与氮核碰撞后速度为v2，则有mv0=mv1+MHvH mv02=mv12+MHvH2 解得vH=‎ 同理得vN= 由题意知, 解得m=MH 即该粒子的质量与氢核（质子）的质量相近，因此这种粒子是中子.‎