2014届江西省南昌市高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

关于粒子散射实验的下述说法中正确的是（  ）

A．在实验中观察到的现象是绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90°，有的甚至被弹回接近180°

B．使粒子发生明显偏转的力是来自带负电的核外电子，当粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转

C．实验表明原子中心有一个核，它占有原子体积的极大部分

D．实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷及全部质量

2. 难度：简单

关于物质波，下列说法正确提（  ）

A．速度相等的电子和质子，电子的波长大

B．动能相等的电子和质子，电子的波长小

C．动量相等的电子和中子，中子的波长小

D．甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍

3. 难度：中等

下列说法正确的是（  ）

A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分能量转移给电子，因此，光子散射后波长变小

B．玻尔的原子结构理论是在卢瑟福核式结构学说上引入了量子理论

C．光电效应现象说明光具有波动性

D．在黑体辐射中随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

4. 难度：中等

氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级之间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出的光子的能量和波长分别是E_a、E_b、E_c和，则(    )

A．                           B．

C．                            D．E_b＝E_a+E_c

5. 难度：中等

子与氢原子核（质子）构成的原子称为氢原子(hydrogen muon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用. 如图为氢原子的能级示意图. 假 定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为v₁、v₂、v₃、v₄、v₅和v₆的光，且频率依次增大，则E等于（  ）

A． h(v₄－v₁)                             B．hv₆

C．hv₃                                  D．hv₄

6. 难度：简单

半径相等的两个小球甲和乙，在光滑水平面上沿同一直线相向运动. 若甲球的质量大于乙球的质量，碰掸前两球的动能相等，则碰撞后两球的运动状态可能是（  ）

A．甲球的速度为零而乙球的速度不为零

B．乙球的速度为零而甲球的速度不为零

C．两球的速度均不为零

D．两球的速度方向均与原方向相反，两球的动能仍相等

7. 难度：中等

质量为m、半径为R的小球放在质量为2m、半径为2R的光滑空心球壳内. 开始时让它们静止在光滑的水平面上，如图所示. 释放后小球沿内壁运动至最低点时球壳位移是（   ）

A．             B．R                C．             D．

8. 难度：中等

如图所示，木块Q的右侧为光滑曲面，曲面下端极薄，其质量M＝2kg，原来静止在光滑的水平面上，质量m=2.0kg的小滑块P以v₀=2m/s的速度从右向左做匀速直线运动中与木块Q发生相互作用，小滑块P沿木块Q的曲面向上运动中可上升的最大高度（设P不能飞出去）是（   ）

A．0.40m            B．0.20m            C．0.10m            D．0.5m

9. 难度：中等

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. 则这两种光（   ）

A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B．b光光子能量比a大

C．用b光照射光电管时，金属的逸出功大

D．达到饱和光电流时，用a光照射光电管单位时间内逸出的光电子数多

10. 难度：中等

如图所示,在光滑的水平面上,有A、B两个小球. A球动量为10kg﹒m/s，B球动量为12kg﹒m/s.A球追上B球并相碰，碰撞后,A球动量变为8kg﹒m/s，方向没变，则A、B两球质量的比值可能为（  ）

A. 0.5         B.0.6   `   C.0.65          D.0.75

二、填空题

11. 难度：简单

质量为100g小钢球，从离地板高5m处自由下落，跟地板碰撞后反弹高度是3.2m，设碰撞时间为0.1s，则小球在碰撞过程中动量变化大小为_______kg．m/s，球对地板的作用力是_____N.(g=10m/s²)

12. 难度：简单

现有k个氢原子被激发到量子数为3的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是（假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）________.

13. 难度：中等

用功率P₀＝3的光源，照射离光源r=5m处的某块金属的薄片. 已知光源发出的是波长＝663nm的单色光，普朗克常量h=6.63×10^-34J.s.

(1)1s内该金属板1m²面积上接受的光能为_____J.

(2)1s内打到金属板1m²面积上的光子数为________.

14. 难度：简单

如图所示，一导弹离地面高度为h水平飞行，某一时刻，导弹的速度为v，突然爆炸成质量相同的A、B两块，A、B同时落地到地面，两落地点相距，两落地点与爆炸前导弹速度在同一竖直平面内，不计空气阻力，已知爆炸后瞬间A的动能E_kA大于B的动能E_kA，则E_kA： E_kB＝_________.

三、计算题

15. 难度：中等

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）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？（h=6.63×10^-34J.s）

16. 难度：简单

如图所示，A、B为两平行金属板，板间电压为5v，用波长为和2的单色光照射B板时，逸出的光电子的最大初动能分别为30ev和10ev.

（1）B金属板的逸出功W为多少电子伏特？

（2）从B板逸出的最大初动能为30ev的所有光电子，因初速度方向不同到达A板的动能是否相同，若相同，为多少？若不同，说明理由？

17. 难度：中等

甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶，速度均为6m/s. 甲的车上有质量为m=1kg的小球若干个，甲和他的车及所带小球的总质量为M₁=50kg，乙和他的车总质量为M₂＝30kg. 现为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住. 假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不相撞，此时：

（1）两车的速度大小各为多少？

（2）甲总共抛出了多少个小球？

18. 难度：中等

如图所示，静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰，三车以共同速度又运动了距离L时停止。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，忽略空气阻力，求：

（1）整个过程中摩擦阻力所做的总功；

（2）人给第一辆车水平冲量的大小；

19. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球A和质量为m的小球B通过轻弹簧连接并处于静止状态，弹簧处于原长；质量为m的小球C以初速度v₀沿AB连线向右匀速运动，并与小球A发生弹性碰撞. 在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板（图中未画出），当弹簧恢复原长时，小球B与挡板发生正碰并立刻将挡板撤走. 不计所有碰撞过程中的机械能损失，弹簧始终处于弹性限度内，小球B与挡板的碰撞时间极短，碰后小球B的速度大小不变，但方向相反。在小球A向右运动过程中，求：

（1）小球B与挡板碰撞前，弹簧弹性势能最大值；

（2）小球B与挡板碰撞时，小球A、B速度分别多大？

（3）小球B与挡板碰撞后弹簧弹性势能最大值。