2019-2020学年赣州市定南二中高二下学期期中物理试卷(含答案解析)
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2019-2020学年赣州市定南二中高二下学期期中物理试卷
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
1. 下列说法中不正确的是( )
A. 在关于物质波的表达式𝜀=ℎ𝑣和𝑝=ℎ𝜆中，能量𝜀和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长𝜆或频率v是描述物质的波动性的典型物理量
B. 光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性
C. 天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂结构
D. 𝛾射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比𝛽射线要强
2. 氢原子的能级如图所示，已知用氢原子从第4能向第2能级跃迁时发出的光子照射钾金属表面时，产生的光电子最大初动能为0.3𝑒𝑉.若用氢原子从第3级向第1能级跃迁时发出的光子照射钾金属表面，则产生的光电子最大初动能为( )
A. 0.85𝑒𝑉 B. 1.15𝑒𝑉 C. 7.95𝑒𝑉 D. 9.84𝑒𝑉
3. 2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖，此工程主要目标是利用核反应堆产生的电子反中微子来测定微子混合角q13，下列核反应方程式中，正确的是( )
A. 714𝑁+ 24𝐻𝑒−→ 817𝑂+ 11𝐻是卢瑟福发现质子的核反应过程
B. 21𝐻+ 13𝐻𝑒→ 24𝐻𝑒+ 01𝑛是原子弹的核反应方程
C. 90234𝑇ℎ→ 91234𝑇ℎ+ −10𝑒是𝛼衰变核反应方程
D. 92235𝑈+ 01𝑛→ 56144𝐵𝑎+ 3689𝐾𝑟+3 01𝑛是查德威克发现中子的核反应方程
4. 下列关于动量的说法正确的是( )
A. 动量相同的两个物体，质量大的动能大
B. 一个物体动量改变了，则速率一定改变
C. 一个物体的速率改变，它的动量可能不变
D. 一个物体受合外力作用一段时间，它的动量一定改变
5. 如图所示，足够长的水平光滑轨道上放置5个小球，左边4个质量均为m，最右边一个质量为3m，原来均静止，现给最左边球一初速度𝑣0，每次碰撞都是弹性正碰，则之后总碰撞次数和最终左右两端球的动能之比为( ) A. 7次，1：1 B. 8次，1：1 C. 7次，1：3 D. 8次，1：3
6. 如图所示，乙图中图象记录了单摆中摆球的动能、势能随摆球位置变化的关系，下列关于图象的说法正确的是( )
A. a图线表示势能随位置的变化关系
B. b图线表示机械能随位置的变化关系
C. c图线表示动能随位置的变化关系
D. 图象表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
7. 14.如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E 𝑘与入射光频率𝜈的关系图象．由图象可知
A. 该金属的逸出功等于E
B. 该金属的逸出功等于ℎ𝜈 𝑐
C. 入射光的频率为2 𝜈 𝑐时，产生的光电子的最大初动能为E
D. 入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为
8. 我国自行研制的新一代𝑍𝐵𝐿−098×8轮式步兵装甲车已达到国际领先水平，已成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。该装甲车在平直的公路上从静止开始加速，经过较短的时间t和距离s速度便可达到最大值𝑣𝑚.设在加速过程中发动机的功率恒为P，装甲车所受阻力恒为𝐹𝑓，以下说法正确的是( ) A. 装甲车加速过程中，牵引力对它做功为Pt
B. 装甲车的最大速度𝑣𝑚=𝑃𝐹𝑓
C. 装甲车加速过程中，装甲车做加速度变小的加速直线运动
D. 装甲车的质量𝑚=2𝑃𝑡𝑣𝑚2
9. 已知氢原子向低能级跃迁时能辐射出一种波长为487.5𝑛𝑚的光，这种光照射如图所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，已知该阴极K的逸出功为2.00𝑒𝑉，真空中的光速为𝑐=3×108𝑚/𝑠，普朗克常量为ℎ=6.63×10−34𝐽⋅𝑠，则下列说法正确的是( )
A. 逸出的光电子最大初动能为8.8×10−20𝐽
B. 若将电源反接且电压大于0.55𝑉，则电路中电流表读数为0
C. 若更换逸出功为2.7𝑒𝑉的阴极K，则需要增加光照强度或者将滑片右移可使电流表A有读数
D. 换一种波长更大的光照射，可能有光电子逸出，且逸出的光电子最大初动能更大
10. 如图所示，圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面，相邻两等势面间的电势差相等．光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动，杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点)，滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连，并以某一初速度从M点运动到N点，𝑂𝑀<𝑂𝑁.若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等，弹簧始终在弹性限度内，则( )
A. 滑块从M到N的过程中，速度可能一直增大
B. 滑块从位置1到2的过程中，电场力做的功比从位置3到4的小
C. 在M、N之间的范围内，可能存在滑块速度相同的两个位置
D. 在M、N之间的范围内，可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的两个位置
三、实验题（本大题共1小题，共6.0分）
11. 某同学在做“验证动量守恒定律”的实验，装置如图所示。
(1)关于本实验，下列要求错误的是______。
A.两小球碰撞时，球心必须在同一高度上 B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
(2)实验过程中用天平测量两个小球的质量𝑚1、𝑚2，用刻度尺量出平均水平位移OM、OP、ON，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______(用测量的量表示)。
四、计算题（本大题共5小题，共54.0分）
12. 在研究光电效应现象时，人们发现光电子发出具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律．爱因斯坦提出了______ 学说很好的解释了以上规律．已知锌的逸出功为3.34𝑒𝑉，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106𝑚/𝑠，则该紫外线的波长为______ .(已知电子质量𝑚𝑒=9.11×10−31𝑘𝑔，普朗克常量ℎ=6.63×10−34𝐽⋅𝑠，1𝑒𝑉=1.6×10−19𝐽)
13. 一个质子和一个中子结合为一个氘核，并释放出𝐸(𝐽)的能量，这个核反应的方程式为______ .若质子的质量为_𝑚1(𝑘𝑔)，中子的质量为𝑚2(𝑘𝑔)，则氘核的质量为______ (𝑘𝑔)．
14. 可见光中某绿光的光子能量是2.5𝑒𝑉，若用它照射逸出功是2.2𝑒𝑉的某种金属，产生光电子的最大初动能为______𝑒𝑉.如图所示为氢原子能级的示意图，若用该绿光照射处于𝑛=2能级的氢原子，______(选填“能”或“不能”)使氢原子跃迁。
15. 如图所示，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线拉直水平，已知细线长为L。小球a、b的质量分别为2m和m，在小球a上固定有极少量火药。从静止释放球b，两球碰撞后火药发生爆炸而相互分开，此后观察到系小球a的细线与竖直方向之间的最大偏角为90°。忽略空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)系小球b的细线与竖直方向之间的最大偏角。
(2)两球在碰撞过程中增加的机械能。
16. 如图所示，质量均为𝑚=4𝑘𝑔的两个小物块A、𝐵(均可视为质点)放置在水平地面上，竖直平面内半径𝑅=0.4𝑚的光滑半圆形轨道与水平地面相切于C，弹簧左端固定。移动物块A压缩弹簧到某一位置(弹簧在弹性限度内)，由静止释放物块A，物块A离开弹簧后与物块B碰撞并粘在一起以共同速度𝑣=5𝑚/𝑠向右运动，运动过程中经过一段长为s，动摩擦因数𝜇=0.2的水平面后，冲上圆轨道，除s段外的其他水平面摩擦力不计。求：(𝑔取10𝑚/𝑠2)
(1)若𝑠=1𝑚，两物块刚过C点时对轨道的压力大小；
(2)若两物块能冲上圆形轨道，且不脱离圆形轨道，s应满足什么条件。
【答案与解析】
1.答案：B
解析：解：A、表达式𝜀=ℎ𝑣和𝑝=ℎ𝜆中，能量ɛ和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长𝜆或频率v是描述物质的波动性的典型物理量，故A正确；
B、光电效应显示了光的粒子性，而不是波动性，故B错误；
C、天然放射现象的发现，揭示了原子核复杂结构，故C正确；
D、𝛾射线一般伴随着𝛼或𝛽射线产生，𝛾射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D正确。
本题选不正确的，
故选：B。
能量ɛ和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长𝜆或频率v是描述物质的波动性的典型物理量；
光电效应显示了光的粒子性；天然放射现象的发现就说明原子核能够再分，具有复杂结构；
𝛾射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比𝛽射线要强；
了解原子的结构模型，光的波粒二象性，本题的难点在于A项的判断，因为这两个公式不常用。
2.答案：D
解析：解：根据玻尔理论得到𝐸4−𝐸2=ℎ𝑣=−0.85𝑒𝑉−(−3.4𝑒𝑉)=2.55𝑒𝑉，由爱因斯坦光电方程有：𝐸𝑘=ℎ𝑣−𝑊0；
可得钾金属的逸出功𝑊0=2.25𝑒𝑉
氢原子从第3级向第1能级跃迁时发出的光子能量ℎ𝑣1=𝐸3−𝐸1=−1.51𝑒𝑉−(−13.6𝑒𝑉)=12.09𝑒𝑉
则由爱因斯坦光电方程有：𝐸𝑘1=ℎ𝑣1−𝑊0=12.09𝑒𝑉−2.25𝑒𝑉=9.84𝑒𝑉
故A、B、C错误，D正确；
故选：D。
根据玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，研究该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值。
本题考查选修3−5部分内容中的玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，解题的关键是理解玻尔理论的内容，并且熟练应用爱因斯坦光电方程进行解答。
