2010-2011学年江苏省盐城中学高二（下）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，物体B被钉牢在放于光滑水平地面的平板小车上，物体A以速率v沿水平粗糙车板向着B运动并发生碰撞．则（ ）

A．对于A与B组成的系统动量守恒
B．对于A、B与小车组成的系统动量守恒
C．对于A与小车组成的系统动量守恒
D．以上说法都不正确

2. 难度：中等

天然放射性元素衰变时能够放出的三种射线是（ ）
A．α射线，β射线和γ射线
B．α射线、X射线和紫外线
C．β射线，红外线和紫外线
D．γ射线、X射线和红外线

3. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
B．一群处于n=6能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出30种不同频率的光
C．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
D．₉₂²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短

4. 难度：中等

下列有关卢瑟福核式结构学说的说法中错误的是（ ）
A．原子的中心有一个很小的原子核
B．原子的全部正电荷集中在原子核内
C．原子的质量几乎全部集中在原子核内
D．原子是由质子和中子组成的

5. 难度：中等

如图所示，四个示意图所表示的实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

关于天然放射现象，下列叙述中正确的是（ ）
A．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少
B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C．在α、β、γ这三种射线中，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离能力最强
D．自然界中含有少量的¹⁴C，¹⁴C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用¹⁴C来测定年代

7. 难度：中等

下列关于放射性同位素应用的说法正确的是（ ）
A．在纺织业中，可用放射线改变布料的性质使其不再因摩擦而生电，从而达到消除有害静电的目的
B．用放射线照射农作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是使作物成为更优秀的品种
C．人工放射性同位素的半衰期比天然放射性物质长的多，放射性废料容易处理，因此凡是用到射线时，用的都是人工放射性同位素
D．用γ射线治疗肿瘤时，一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的伤害

8. 难度：中等

卢瑟福通过α粒子散射实验，判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构．如图所示的平面示意图中，①、②两条实线表示α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为虚线中的（ ）
A．轨迹a
B．轨迹b
C．轨迹c
D．轨迹d

9. 难度：中等

下列四个方程中，表示α衰变的是（ ）
A．₉₂²³⁸U→₉₀²³⁴Th+₂⁴He
B．₁₁²⁴Na→₁₂²⁴Mg+_-1e
C．₂⁴He+₇¹⁴N→₈¹⁷O+₁¹H
D．₂⁴He+₁₃²⁷Al→₁₅³⁰P+¹n

10. 难度：中等

下列关于物质波的认识，正确的是（ ）
A．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波
B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的
C．电子的衍射不能证实物质波的假设是正确的
D．物质波是一种概率波

11. 难度：中等

以下宏观概念中，哪些是量子化的（ ）
A．物体的长度
B．物体所受的重力
C．物体的动能
D．人的个数

12. 难度：中等

图1是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图2是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，则图2的检查中所利用的射线是（ ）

A．α射线
B．β射线
C．γ射线
D．三种射线都可以

13. 难度：中等

正电子是电子的反粒子，它跟普通电子的电量相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质-反物质．1997年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布：他们分别制造出9个和7个反氢原子，这是人类探索反物质的一大进步．你推测反氢原子的结构是（ ）
A．由一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
B．由一个带负电荷的质子与一个带正电荷的电子构成
C．由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成
D．由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成

14. 难度：中等

物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减小入射光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝．实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些如图甲所示不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现如图丙所示规则的干涉条纹．对于这个实验结果有下列认识，其中错误的是（ ）

A．单个光子的运动没有确定的轨道
B．曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点子
C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方
D．大量光子的行为表现为波动性

15. 难度：中等

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=-54.4eV，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．40.8eV
B．43.2eV
C．51.0eV
D．54.4eV

16. 难度：中等

用绿光照射一个光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应（ ）
A．改用红光照射
B．增大绿光强度
C．增大绿光的照射时间
D．改用紫光照射

17. 难度：中等

一种元素的同位素，他们的（ ）
A．中子数一定不相同
B．质子数一定不相同
C．原子序数一定不相同
D．核外电子数一定不相同

18. 难度：中等

下列有关黑体辐射的说法中，正确的是（ ）
A．温度越高，黑体辐射的强度越大
B．温度越高，黑体辐射的强度越小
C．黑体辐射的强度与温度无关
D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

19. 难度：中等

U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X （ X 代表某   种元素），也可以经一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图所示，则图中（ ）
A．a=82，b=211
B．①是β衰变，②是α衰变
C．①是α衰变，②是β衰变
D．Ti经过一次α衰变变成Pb

20. 难度：中等

用紫外线照射一些物质时会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为|△E₁|和|△E₂|，下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是（ ）
A．两次均向高能级跃迁，且|△E₁|＞|△E₂|
B．两次均向低能级跃迁，且|△E₁|＜|△E₂|
C．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|△E₁|＜|△E₂|
D．先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|△E₁|＞|△E₂|

21. 难度：中等

下列事件中属于核辐射给人类带来环境灾难的是（ ）
A．日本福岛大地震引起的第一核电站1至4号机组核废料池泄漏
B．以美国为首的北约军队在科索沃、伊拉克和利比亚大量使用貧铀弹
C．汶川大地震
D．前苏联切尔诺贝利核电站爆炸

22. 难度：中等

如图所示，x为未知放射源，它向右方发出射线．放射线首先通过一块薄铝箔P，并经过一个强电场区域后到达计数器，计数器上单位时间内记录到的射线粒子数是一定的．现将强电场移开，计数器单位时间内记录的射线粒子数基本保持不变，然后再将薄铝箔移开，计数器单位时间内记录的射线粒子数明显上升，则下列有关x的判定错误的是（ ）

A．α及γ放射源
B．α及β放射源
C．β及γ放射源
D．纯γ放射源

23. 难度：中等

钍核Th，具有放射性，它放出一个电子衰变成镤核（Pa），伴随该过程放出r光子，下列说法中正确的（ ）
A．该电子就是钍原子核外的电子
B．γ光子是衰变过程中原子核放出的
C．给钍元素加热，钍元素的半衰期将变短
D．原子核的天然放射现象说明原子核是可分的

24. 难度：中等

氢原子能级如图所示，一群处于n=4能级的氢原子回到n=1的过程中（ ）

A．放出三种频率不同的光子
B．放出的光子的最大能量为12.75eV，最小能量是0.66eV
C．放出的光能够使逸出功为10.0eV的金属发生光电效应
D．电子从n=4的轨道跃迁到n=1轨道时，电势能的减小等于动能的减小

25. 难度：中等

如图所示，铅盒A中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确的有（ ）

A．打在图中a、b、c三点的依次是α射线、γ射线和β射线
B．α射线和β射线的轨迹是抛物线
C．α射线和β射线的轨迹是圆弧
D．如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向上的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b

26. 难度：中等

关于动量守恒，下列说法中正确的有（ ）
A．系统不受外力，或者所受外力的合力为零，系统的总动量守恒
B．一枚在空中飞行的导弹，在某点速度沿水平方向，突然炸裂成两块，则爆炸前后导弹动量近似守恒
C．子弹水平飞行，击穿一块原来静止在光滑水平面上的木块，因为子弹穿透木块的过程中受到阻力作用，所以子弹和木块组成的系统总动量不守恒
D．汽车拉着拖车在水平公路上匀速前进，若拖车突然和汽车脱钩，而汽车的牵引力不变，两车所受阻力与车重成正比，则在拖车停止运动之前，汽车和拖车组成的系统总动量不守恒

27. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．光电效应和电子的衍射现象说明光和电子都具有波动性
B．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
C．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，建立了光电效应方程
D．在微观物理学中不可以用轨道来描述粒子的运动

28. 难度：中等

某原子核A发生β衰变后变成原子核B，原子核B发生α衰变后变成原子核C，则（ ）
A．核A的中子数比核C的中子数多3个
B．核A的质量数比核C的质量数多5个
C．原子核A的中性原子中的电子数比原子核B的中性原子中的电子数多1个
D．核C的质子数比核A的质子数少1个

29. 难度：中等

质子数与中子数互换的核互为镜像核，例如₂³He是₁³H的镜像核，同样₁³H也是₂³He的镜像核．下列说法正确的是（ ）
A．₇¹³N和₆¹³C互为镜像核
B．₇¹⁵N和₈¹⁶O互为镜像核
C．₇¹⁵N和₈¹⁵O互为镜像核
D．互为镜像核的两个核质量数相同

30. 难度：中等

“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变成中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程．中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的．若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变成子核并放出中微子，则下列说法正确的是（ ）
A．母核的质量数等于子核的质量数
B．母核与子核互为同位素
C．母核的电荷数大于子核的电荷数
D．母核的电荷数小于子核的电荷数

二、填空题

31. 难度：中等

（1）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α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，观察到的现象描述正确的是   
A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比在A位置时稍少些
C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光
D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
（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，验电器指针张开一个角度，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）某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是   
A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出
B．逸出的电子数减少
C．逸出的电子数和最大初动能都减小
D．逸出的电子最大初动能不变．

32. 难度：中等

某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

（1）若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选    段来计算A的碰前速度，应选    段来计算A和B碰后的共同速度（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．

（2）已测得小车A的质量m₁=0.40kg，小车B的质量m₂=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前m_Av_A+m_Bv_B=    kg•m/s；碰后m_Av_A，+m_Bv_B，=    kg•m/s．并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等    ．（计算结果保留三位有效数字）

三、解答题

33. 难度：中等

质量为0.1kg的小球从1.25m高处自由落下，与地面碰撞后反弹回0.8m高处．取竖直向下为正方向，且g=10m/s²．求：
（1）小球与地面碰前瞬间的动量；（2）球与地面碰撞过程中动量的变化．

34. 难度：中等

如图所示是做光电效应实验的装置简图．在抽成真空的玻璃管内，K为阴极（用金属铯制成，发生光电效应的逸出功为1.9eV），A为阳极．在a、b间不接任何电源，用频率为ν（高于铯的极限频率）的单色光照射阴极K，会发现电流表指针有偏转．这时，若在a、b间接入直流电源，a接正极，b接负极，并使a、b间电压从零开始逐渐增大，发现当电压表的示数增大到2.1V时，电流表的示数刚好减小到零．普朗克常量h=6.63×10^-34J•s．求：
（1）a、b间未接直流电源时，通过电流表的电流方向．
（2）从阴极K发出的光电子的最大初动能E_K是多少？
（3）入射单色光的频率是多少？
（4）现改用另一单色光照射后，光电子的最大初动能变为原来的两倍，则该单色光的波长是多少？（（3）（4）两小问结果保留两位有效数字）

35. 难度：中等

氢原子处于基态时，原子能量E₁=-13.6eV，已知电子电量e=1.6×10^-19C，电子质量m=0.91×10^-30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r₁=0.53×10^-10m．根据玻尔原子理论：第n级轨道半径r_n=n²r₁，能级E_n=，普朗克常量h=6.63×10^-34J•s．
（1）若要使处于基态的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？
（2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n=2的激发态时，核外电子运动的等效电流多大？（结果保留一位有效数字）
（3）若已知钠的极限频率为6.00×10¹⁴Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？