辽宁师大附中2016-2017学年高二下学期期中考试物理试卷

一、选择题

1. 难度：简单

以下说法正确的是(　 　)

A. 氢原子的能量是量子化的

B. 在核反应过程中，质子数守恒

C. 半衰期越大，原子核衰变越快

D. 如果一个系统不受外力，系统的总动量一定为零

2. 难度：中等

图为氢原子能级示意图．现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时，辐射出若干不同频率的光．下列说法正确的是(　　)

A. 这些氢原子总共可辐射出4种不同频率的光

B. 由n＝2能级跃迁到n＝1能级发出的光频率最小

C. 由n＝4能级跃迁到n＝1能级过程中原子的能量在增加

D. 用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应

3. 难度：中等

典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子，即，铀235的质量为m₁，中子的质量为m₂，钡144的质量为m₃，氪89的质量为m₄，真空中的光速度为c.下列说法正确的是(　　)

A. 该核反应类型属于人工转变

B. 该反应放出能量为(m₁－xm₂－m₃－m₄)c²

C. x的值是3

D. 该核反应比聚变反应对环境的污染小

4. 难度：中等

在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法不符合历史事实的是(　　)

A. 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

B. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核

C. 居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素

D. 卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构

5. 难度：简单

下列说法错误的是(　　)

A. 爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说

B. 若使用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，即使增大入射光光照强度也不能发生光电效应

C. 结合能越大，原子核结构一定越稳定

D. 用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，也一定能发生光电效应

6. 难度：中等

太阳的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于(    )

A. 太阳表面大气层中缺少相应的元素

B. 太阳内部缺少相应的元素

C. 太阳表面大气层中存在着相应的元素

D. 太阳内部存在着相应的元素

7. 难度：中等

频率为ν的光子，具有的能量为hν，动量为，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射，下列关于光子散射的说法正确的是(　　)

A. 光子改变原来的运动方向，但传播速度大小不变

B. 光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大

C. 由于受到电子碰撞，散射后的光子波长小于入射光子的波长

D. 由于受到电子碰撞，散射后的光子频率大于入射光子的频率

8. 难度：简单

太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒钟辐射出的能量约为4×10²⁶ J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近(　　)

A. 10³⁶ kg    B. 10¹⁸kg    C. 10¹³kg    D. 10⁹kg

二、多选题

9. 难度：中等

人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子数)与原子序数有如图所示的关系．下列关于原子结构和核反应的说法中正确的是(　　)

A. 原子核d和e聚变成原子核f时会有质量亏损，要放出能量

B. 原子核a裂变成原子核b和c时会有质量亏损，要放出能量

C. 已知原子核a裂变成原子核b和c时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大

D. 核反应堆中的“慢化剂”是减慢核反应速度的

10. 难度：中等

在光电效应实验中，采用极限频率为ν_c＝5.5×10¹⁴Hz钠阴极，已知普朗克常量h＝6.6×10^－34J·s，电子质量m＝9.1×10^－31kg.用频率ν＝7.5×10¹⁴Hz的紫光照射钠阴极产生光电子的(　 　)

A. 动能的数量级为10^－19J

B. 速率的数量级为10⁸m/s

C. 动量的数量级为10^－27kg·m/s

D. 德布罗意波长的数量级为10^－9m

11. 难度：中等

如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子．阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流．如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转．下列说法正确的是(　　)

A. a光的波长一定小于b光的波长

B. 只增加a光的强度，可使通过电流表的电流增大

C. 只增加a光的强度，可使逸出的光电子的最大初动能变大

D. 用单色光a照射阴极K，当电源的正负极对调时，电流表的读数可能减为零

12. 难度：中等

放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成，而可以经一次衰变变成 (X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成,和最后都变成，衰变路径如图所示．可知图中(　　)

A. a＝82，b＝206

B. 经过8次α衰变和6次β衰变后可生成新核

C. ①是β衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子和电子而生成的

D. ②是α衰变，放出的是正电子，正电子是由质子转变成中子和一个正电子而生成的

三、填空题

13. 难度：中等

高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为_____________.

14. 难度：中等

太阳内部不断进行着各种核聚变反应，一个氘核和一个氚核结合成一个氦核是其中一种，请写出其核反应方程____________________；如果氘核的比结合能为E₁，氚核的比结合能为E₂，氦核的比结合能为E₃，则上述反应释放的能量可表示为______________________．

四、实验题

15. 难度：中等

某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：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甲所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力．

(1)若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，则应选_____段计算A的碰前速度，应选段_________来计算A和B碰后的共同速度．(选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)

(2)已测得小车A的质量m₁＝0.40 kg.小车B的质量m₂＝0.20 kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为_________kg·m/s，碰后总动量为____________ kg·m/s.

五、简答题

16. 难度：中等

一静止原子核发生α衰变，生成一α粒子及一新核．α粒子垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，其运动轨迹是半径为R的圆．已知α粒子的质量为m，电荷量为q；新核的质量为M，光在真空中的速度大小为c，释放出的核能全部转化为动能.求衰变前原子核的质量．

17. 难度：中等

如图所示，CDE为光滑的轨道，其中ED是水平的，CD是竖直平面内的半圆，与ED相切于D点，且半径R＝0.5m．质量m＝0.1kg的滑块A静止在水平轨道上，另一质量M＝0.5kg的滑块B前端装有一轻质弹簧(A、B均可视为质点)，以速度v₀向左运动并与滑块A发生弹性正碰，若相碰后滑块A能过半圆最高点C，取重力加速度g＝10m/s².

(1)则滑块B至少要以多大速度向前运动？

(2)如果滑块A恰好能过C点，滑块B与滑块A相碰后轻质弹簧的最大弹性势能为多少？

18. 难度：困难

如图所示，宽度为L的平行光滑的金属轨道，左端为半径为r₁的四分之一圆弧轨道，右端为半径为r₂的半圆轨道，中部为与它们相切的水平轨道．水平轨道所在的区域有磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场．一根质量为m的金属杆a置于水平轨道上，另一根质量为M的金属杆b由静止开始自左端轨道最高点滑下．当b滑入水平轨道某位置时，a就滑上了右端半圆轨道最高点(b始终运动且a、b未相撞)，并且a在最高点对轨道的压力大小为mg，此过程中通过a的电荷量为q，a、b棒的电阻分别为R₁、R₂，其余部分电阻不计．在b由静止释放到a运动到右端半圆轨道最高点过程中，求：

(1)在水平轨道上运动时，b的最大加速度是多大？

(2)a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度是多大？

(3)自b释放到a到达右端半圆轨道最高点过程中系统产生的焦耳热是多少？