1、吉林省长春市外国语学校2018-2019学年高二物理下学期期末考试试题（含解析）本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共4页。考试结束后，将答题卡交回。第I卷（选择题）一、选择题（每题4分，共56分）1.物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是()A. 粒子散射实验中少数粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据B. 汤姆孙发现电子后使人们认识到原子具有核式结构C. 密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的D. 玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的【答案】A【解析】【详解】粒子散射实验中少数
2、粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，选项A正确；汤姆孙发现电子后使人们认识到原子具有复杂的结构，选项B错误；密立根油滴实验测出了电子的电荷量，发现了电荷量的量子化，不明说明核外电子的轨道是不连续的，故C错误。玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，只能解释氢原子光谱，说明玻尔提出的原子定态概念仍有局限性但是不能说明玻尔提出的原子定态概念是错误的，选项D错误.2.下列关于巴耳末公式的理解,正确的是()A. 此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B. 公式中n可取任意值,故氢原子光谱是连续谱C. 公式中n只能取不小于3的整数值,故氢原子光谱是线状谱D. 公式不但适用于氢
3、原子光谱的分析,也适用于其他原子的光谱【答案】AC【解析】此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的14条谱线中得到的,只适用于氢原子光谱的分析,且n只能取大于等于3的整数,则不能取连续值,故氢原子光谱是线状谱。所以选项A、C正确。故选AC.【点睛】考查巴耳末公式发现、适用范围，及注意因n的取值，出现不连续值，同时理解此公式的局限性3.一盏灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长6.010-7m，在距电灯10m远处，以电灯为球心的球面上，1m2的面积每钞通过的光子（能量子）数约为()（普朗克常量h=6.63s，光速c=3.0/s）A. 21015B. 21016C. 2
4、1017D. 21023【答案】C【解析】【详解】设离灯10m远处每平方米面积上灯照射的能量为E0，则有：；设穿过的光子数为n，则有：；解得： 代入数据，得：n=21017个，选项C正确。4.在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的 ()A. 照射时间B. 强度C. 频率D. 光子数目【答案】C【解析】【详解】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，由公式EK=h𝛾-W知，W为逸出功不变，所以光电子的最大初动能取决于入射光的频率，故C正确。5.在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上。假设
5、现在只让一个光子通过单缝，那么该光子()A. 一定落在中央亮纹处B. 一定落在亮纹处C. 一定落在暗纹处D. 落在中央亮纹处的可能性最大【答案】D【解析】【详解】根据光是概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确定的，但由题意知中央亮条纹，故概率最大落在中央亮纹处，也有可能落在暗纹处，但是落在暗纹处的几率很小，综上所述，故ABC错误，D正确。6.下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是A. 甲图中，比结合能越大，核就越稳定B. 乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的C. 丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余 50个D. 丁图中，链式反应属于重核的裂变，
6、在核裂变过程中会吸收能量【答案】A【解析】【详解】A甲图中，比结合能越大，原子核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度，故A正确；B图乙中，根据玻尔理论可知，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，故B错误；C半衰期是一个统计规律的物理量，适合大量的原子核衰变规律，对于少量原子核不适用,故C错误；D根据，在核裂变过程中减少的质量以能量形式释放出去，不是转化为能量。故D错误；7.在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】粒子的轨迹夹在力与速度之间，并向力的方向发生
7、弯曲，再结合根据粒子散射实验的现象可知C正确。此处有视频，请去附件查看】8.某放射性元素经过21.6天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为( )A. 3.8天B. 7.2天C. 10.8天D. 21.6天【答案】B【解析】【详解】根据半衰期公式：可得：，所以有，t=3T=21.6天，T=7.2天，即半衰期为7.2天，故ACD错误，B正确。9.放射性同位素钍232经、衰变会生成氡，其衰变方程为，其中( )A. x1，y3B. x2，y3C. x3，y1D. x3，y2【答案】D【解析】【详解】核反应方程为，据核反应的质量数和电荷数守恒可知：，；解得x=3，y=2，故选D.10.下列说法正
8、确的是（）A. 粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B. 平均结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C. 核力短程力，其表现一定为吸引力D. 质子、中子、粒子的质量分别为、质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是：【答案】B【解析】【详解】粒子散射实验的结果得出了原子的核式结构模型，故A错误。比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B正确。核力是短程力，不一定是吸引力，故C错误。质子、中子、粒子的质量分别为m1、m2、m3两个质子和两个中子结合成一个粒子，根据爱因斯坦质能方程知，释放的能量E=mc2=(2m1+2m2-m3)c2，故D错误。11. 关于核衰变
9、和核反应的类型，下列表述正确的有A. 是衰变B. 是衰变C. 是轻核聚变D. 是重核裂变【答案】AC【解析】A、 方程是衰变方程，选项A正确；B、方程是人工转变方程，选项B错误；C、方程是轻核聚变方程，选项C正确；D、方程是衰变方程，选项D错误。点睛：解答本题需要掌握：正确应用质量数和电荷数守恒正确书写核反应方程；明确裂变和聚变反应特点，知道衰变现象，并能正确书写其衰变方程。12.关于聚变和裂变，以下说法正确的是 ()A. 聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积B. 太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着剧烈的热核反应C. 铀核裂变时一定同时放出3个中
10、子D. 为了使裂变的链式反应容易进行，通常核电站使用铀235作为主要燃料【答案】BD【解析】【详解】A核聚变是指质量小的原子核，在超高温和高压的条件下，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，释放巨大能量的一种核反应形式，故核聚变的条件是需要高温高压，故发生核聚变时不需要达到临界体积；发生核裂变才需要达到临界体积，故A错误；B太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着剧烈的热核反应，故B正确；C铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是多种多样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出多个中子，并不一定是3个中子；故C错误
11、；D铀235受中子的轰击时，裂变的几率大，而铀238只有俘获能量在1MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小。所以为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235；故D正确；13.在光电效应实验中，先后用两束光照射同一个光电管，若实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，则下列说法中不正确的是() A. a光频率大于b光频率B. a光波长大于b光波长C. a光强度高于b光强度D. a光照射光电管时产生光电子的最大初动能较大【答案】ABD【解析】【详解】光电流恰为零，此时光电管两端加电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，根据eU截=mvm2=h-W，入射光的频率越高
12、，对应的截止电压U截越大。a光、b光的截止电压相等，所以a光、b光的频率相等，则它们的最大初动能也相等；由图可知，a的饱和电流大于b的饱和电流，而光的频率相等，所以a光的光强大于b光的光强；故ABD错误，C正确。此题选择不正确的选项，故选ABD。14.氢原子能级如图，当氢原子从n3跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是()A. 氢原子从n2跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于656 nmB. 用波长为339 nm的光照射，可使氢原子从n1跃迁到n4的能级C. 一群处于n4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D. 用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n2
13、跃迁到n3的能级【答案】CD【解析】【详解】从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：，而当从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射能量更多，则频率更高，则波长小于656nm。故A错误。使氢原子从n1跃迁到n4的能级需要光的波长满足：，解得=97.2nm，选项B错误；根据数学组合，可知一群n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线。故C正确。氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量与从n=3跃迁到n=2的能级放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级。故D正确。第II卷（非选择题）二、实验题（每空2 分，共12分）
14、15.用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示。已知普朗克常量h=6.6310-34Js。（1）图甲中电极A为光电管的_（填“阴极”或“阳极”）；（2）要观察饱和电流，电源正负极情况是_（填“左正右负”或“左负右正”）；要观察遏止电压，电源正负极的情况是_（填“左正右负”或“左负右正”）。（3）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率C=_Hz，逸出功W0=_J（保留3个有效数字）；（4）如果实验中入射光的频率=7.001014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek=_J（保留3个有效数字）【答案】 (1). 阳极 (2). 左正右负 (3).
15、 左负右正 (4). （5.12-5.18）1014Hz (5). （3.39-3.43）10-19J (6). （1.21-1.25）10-19J【解析】【详解】第一空由光电管的结构可知A板为正极，即为阳极。第二空观察饱和电流，加正向电压，光电子加速，则电源正负极的情况是左正右负；第三空要观察遏止电压，加反向电压，光电子减速，则电源正负极的情况是左负右正；第四空由和得：，因此当遏制电压为零时，根据图象可知，铷的截止频率；第五空根据，则可求出该金属的逸出功大小； 第六空根据图象和，结合公式；解得：。三、解答题（16题10分，17题12分，18题10分）16.货车A正在公路上以20 m/s的速度
16、匀速行驶，因疲劳驾驶，司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有75 m。（1）若此时轿车B立即以2 m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果货车A司机没有刹车，是否会撞上轿车B；若不相撞，求两车相距最近的距离；若相撞，求出从货车A发现轿车B开始到撞上轿车B的时间。（2）若货车A司机发现轿车B时立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2（两车均视为质点），为了避免碰撞，在货车A刹车的同时，轿车B立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：轿车B加速度至少多大才能避免相撞。【答案】（1）两车会相撞t1=5 s；（2）【解析】【详解】（1）当两车速度
17、相等时，A、B两车相距最近或相撞。设经过的时间为t，则：vA=vB 对B车vB=at联立可得：t=10 s A车的位移为：xA=vAt= 200 m B车的位移为： xB=100 m因为xB+x0=175 mxA 所以两车会相撞，设经过时间t相撞，有:vAt= xo十代入数据解得：t1=5 s，t2=15 s(舍去)。 （2）已知A车的加速度大小aA=2 m/s2，初速度v0=20 m/s，设B车的加速度为aB，B车运动经过时间t，两车相遇时，两车速度相等，则有：vA=v0-aAt vB= aBt 且vA= vB 在时间t内A车的位移为： xA=v0t- B车的位移为：xB=又xB+x0= x
18、A 联立可得：17.如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O是三根细线的结点，细线bO水平拉着物体B，cO沿竖直方向拉着弹簧弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态若重物A的质量为2kg，弹簧的伸长量为5cm，cOa=120，重力加速度g取10m/s2 ， 求：（1）桌面对物体B的摩擦力为多少？ （2）弹簧的劲度系数为多少？ （3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向？【答案】（1） （2）200N/m（3） 【解析】【分析】（1）对结点O受力分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹
19、力和bO绳的拉力，通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小（2）根据胡克定律求弹簧的劲度系数（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向【详解】（1）重物A的质量为2kg，则Oa绳上的拉力为 FOa=GA=20N对结点O受力分析，如图所示，根据平行四边形定则得：水平绳上的力为： Fob=FOasin60=10N物体B静止，由平衡条件可得，桌面对物体B的摩擦力 f=Fob=10N（2）弹簧的拉力大小为 F弹=FOacos60=10N根据胡克定律得 F弹=kx得 k=200N/m（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小为：F
20、=2FOacos30=220N=20N方向在Oa与竖直方向夹角的角平分线上.【点睛】本题是物体平衡问题，首先要灵活选择研究对象，其次要正确分析受力情况，由平衡条件处理18.质量为M的木楔倾角为 ( 45)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑。当用与木楔斜面成角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。(1)当时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？【答案】（1） （2）【解析】【分析】（1）对物块进行受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，在沿斜面和垂直斜面两方向列方程，进行求解。（2）采用整体法，对整体受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，分解为水平和竖直两方向列方程，进行求解。【详解】木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有，即(1)木块在力F的作用下沿斜面向上匀速运动，则： 联立解得： 则当时，F有最小值， (2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即 当时，【点睛】木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含动摩擦因数的值恰好等于斜面倾角的正切值，当有外力作用在物体上时，列平行于斜面方向的平衡方程，求出外力F的表达式，讨论F取最小值的条件。
