崇仁二中2015----2016高二下学期第二次月考物理试卷
一、选择题（本题包括12个小题，每小题4分，共48分，其中1、2、3、4、5、6、7、8题为单选题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意；9、10、11、12为多选题，全部选对得4分，选不全得2分，错选或不选得0分。） 1.下列叙述中符合物理学史的有 ( )
A.汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子和质子的存在
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子是可以再分的 C.巴耳末根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式 D.玻尔提出的原子模型,彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说
2. 氦原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库仑力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是（ ）
A. 核力、万有引力、库仑力 B. 万有引力、库仑力、核力
C. 库仑力、核力、万有引力 D. 核力、库仑力、万有引力
3、下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ） A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
4. 如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4s，则该振子的振动频率为（ ）
A. 1Hz B. 1.25Hz
C. 2Hz D. 2.5Hz
5. 如图所示，在光滑水平面上静止放着两个相互接触的木块A、B，质量分别为m 1和m 2，今有一子弹水平穿过两木块．设子弹穿过木块A、B的时间分别为t 1和t 2，木块对子弹的阻力恒为f，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是（ ）
A.
1
B.
C.
D.
）
6、某放射性元素经过11.4天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为（ （A）11.4天
（B）7.6天 （C）5.7天
（D）3.8天
7.氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则( )
A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线 B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C．在水中传播时，a光较b光的速度小
D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
8．关于原子和原子核，下列说法正确的是( )
A．1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核：
147117N＋42He→8O＋1H，发现中子
4112B．1932年查德威克用α粒子轰击铍核：94Be＋2He→6C＋0n，发现质子 4301
C．1934年约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝核：2713Al＋2He→15P＋0n，用人工方法得到放
射性同位素
D．1905年爱因斯坦发现质能方程：E＝mc2，解释了光电效应现象
9．以下说法中正确的是( )
A．在核电站中利用石墨、重水和普通水来控制链式反应速度 B．中等大小的核的比结合能最大，因此这些核最稳定
C．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
D．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
10. 如下图1所示是研究光电效应的电路．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流 I与A、K两极之间的电极 U AK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如下图2所示．则下列说法正确的是( ) A. 甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能
B. 甲光和乙光的频率相同，且甲光的光强比乙光强
2
C. 丙光的频率比甲、乙光的大，所以光子的能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔
D. 用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等
11. 一个质点a做简谐运动的图象如图所示，下列结论正确的是( ) A. 质点的振幅为4
cm B. 质点的振动频率为0.25 Hz C. 质点在10 s内通过的路程是20 cm
D. 质点从t 1＝1.5 s到t 2＝4.5 s的过程中经过的路程为6 cm
12. 甲、乙两球在光滑的水平面上，沿同一直线同一方向运动，它们的动量分别为p 甲=10kg•m/s，p 乙=14kg•m/s，已知甲的速度大于乙的速度，当甲追上乙发生碰撞后，乙球的动量变为20kg•m/s，则甲、乙两球的质量m 甲：m 乙的关系可能是( )
A.3：10 B.1：10 C.1：4 D.1：6
（二）实验题:（本大题共2小题，13题每空2分，14题4分，共12分）
13.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A使它做匀速运动，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，他设计的装置如图1所示，在小车A后连着纸带，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力.
（1）若已得到打点纸带，并将测得各记数点间距标在下面（如图2,单位：cm），A为运动起始的第一点，则应选_______ 段来计算A车的碰前速度，应选＿＿＿段来计算A车和B车碰后的共同速度.（以上两空填“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，碰前总动量= kg·m/s;碰后总动量= kg·m/s.
3
14.(多选)如图所示为α粒子散射实验装置,粒子打到荧光屏上都会引起闪烁,若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数一定不符合事实的是 ( )
A.1 305、25、7、1 B.202、405、625、825 C.1 202、1 010、723、203 D.1 202、1 305、723、203
（三）计算题：（共4小题，15、16题各8分，16、17题各12分，共40分）
15．(8分)已知锌板的极限波长λ0＝372 nm，氢原子的基态能量为－13.6 eV.若氢原子的核
外电子从量子数n＝2跃迁到n＝1时所发出的光子照射到该锌板上，此时能否产生光电效应？
若能，光电子的最大初动能是多少电子伏？
8－34－19
(真空中光速c＝3×10 m/s，普朗克常量h＝6.63×10 J·s，电子电荷量e＝1.6×10 C)
16.(8分)一个氘H)和一个氚H)结合成一个氦He),同时放出一个中子,已知氚核质量为m1=2.014 1 u,氘核质量为m2=3.016 0 u,氦核质量为m3=4.002 6 u,中子质量为m4=1.008 7 u。 (1)写出聚变的核反应方程。（1u相当于931.5 Mev）
(2)反应过程中释放的能量为多少?平均每个核子能放出多少核能?
1
17．(12分)光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半
4
2
径为R＝1 m．一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块．已知M＝4m.g取10 m/s，
1
若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：
4
(1)小球的初速度v0； (2)滑块获得的最大速度．
18.(12分)如图所示,甲车质量m1=20kg,车上有质量M=50kg的人,甲车(连同车上的人)从足够长的斜坡
4
上高h=0.45m处由静止滑下,到水平面上后继续向前滑动。此时质量m2=50kg的乙车正以v0=1.8m/s的速度迎面滑来,为了避免两车相撞,当两车相距适当距离时,人从甲车跳到乙车上,求人跳出甲车的水平速相对地面)应在什么范围以内?不计地面和斜坡的摩擦,g取10m/s2
。 5
度(
参
1【解析】选C。汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,A错;卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,得出了原子的核式结构模型,B错;巴耳末根据氢原子光谱在可见光区的四条谱线得出巴耳末公式,C正确;玻尔的原子模型是在核式结构模型的基础上提出的几条假设,并没有否定核式结构学说,D错误。 2.
解：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内．万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略．
故选：D．
氢原子核里有两个质子与两个中子组成，由于存在质量所以它们间存在万有引力、质子带正电，因此质子间存在库仑斥力和质子与中子统称核子，所以它们间存在核力，但这些力有大小之分．
该题考查四种相互作用．要注意原子核中，核子之间的力，只有核力是最强，其它两个力都很弱． 3【答案】B【解析】β衰变是原子核中的质子转化为中子和电子，但电子不是原子核的组成部分，A错误。玻尔理论的假设是把量子化代入到原子能量，B正确。放射性元素的半衰期不随温度、状态及化学变化而变化。C错误。比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，D错误。
4.
解：由题，振子从a到b历时0.2s，振子经a、b两点时速度相同，则a、b两点关于平衡位置对称．振子从b再回到a的最短时间为0.4s，则振子b→c→b的时间是0.2s，根据对称性分析得知，振子从a→b→c→d→a的总时间为0.8s，即振子振动的周期为T=0.8s，频率为f= =1.25Hz． 故选B
振子完成一次全振动的时间等于一个周期．根据周期的定义，确定出振子的周期，求出频率． 本题要抓住简谐运动的对称性，确定振子完成一次全振动的时间，得到周期，求出频率． 5 【分析】
根据动量定理分别对木块m1进行列式，求出子弹穿过木块后，木块A的速度。 本题是常规的动量试题，关键是正确选择研究对象和对过程的分析。 【解答】
设子弹穿过木块m1时，m1、m2的速度为v1，由动量定理：ft1=（m1+m2）v1；
得故选B。
。
11.41t1t3.8天，选项D正 6、【答案】D【解析】根据()，3，因为t11.4天，所以328确。
6
7解析：γ射线是从原子核内部放出的，A错误；紫外线的光子能量比可见光的光子能量大，从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时放出的光子能量小于可见光的光子能量，B错误；因a光频率大于b光频率，在水中传播时的折射率na>nb，由波速v＝，故va答案：C8．C [考查核物理学史．A项为卢瑟福发现质子的方程；B项为查德威克发现中子的方程；D项为爱因斯坦质能方程，用于计算核反应能量．]
9解析： 在核电站中，通过控制棒(一般用石墨棒)吸收中子多少来控制反应速度，故A错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．中等大小的核的比结合能最大，所以这些核是最稳定的，故B正确；宏观物体的物质波波长非常小，很难观察到它的波动性，故C错误；物质波是概率波，不可预知其某时刻的位置，故在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动，故D正确．(BD)
10. 【分析】
光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大。
光电管加反向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；
cnP再右移时，光电流始终为零。 ，入射光的频率越高，对应的截止电压 越
大。从图象中看出，丙光对应的截止电压最大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大。
解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程。 【解答】
光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，乙光对应的
截止频率小于丙光的截止频率，根据 ，入射光的频率越高，对应的截止电压
越大。甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能。更换不同的光电管，对应的截止频率也将不同；由图可知，甲的饱和电流大于乙的饱和电流，而光的频率相等，所以甲光的光强大于乙光的光强，故AB正确，CD错误。 故选AB。
11.
试题分析：由简谐运动的图象知质点的振幅为A=\"2\" cm，周期T=4s，A 选项错误，B选项正确；质点
在10 s内通过的路程
=\"20\" cm，C选项正确；由于质点在向着平衡位置运动的 时间内
7
的位移大于 ,故质点从t 1＝1.5 s到t 2＝4.5 s的过程中经过的路程大于6 cm，D选项错误。
考点：简谐运动的图象 周期 路程 12.
解：动量P=mv，球的速度v=
，甲球速度大于乙球速度，
则有 ＞ ，得到 ＜ = ，
根据动量守恒得，p 甲+p 乙=p 甲′+p 乙′， 代入解得p 甲′=2kg•m/s．
据碰撞过程总动能不增加得到： + ≥ + ，
代入解得： ＜
碰撞后两球同向运动，甲的速度不大于乙的速度，
则 ≤ ，代入解得 ，
≥ ，
所 ≤ ≤ 故选：AC．
13.（1）BC，DE； （2）0.420, 0.417
14【解析】选B、C、D。根据α粒子散射实验的统计结果,大多数粒子能按原来方向前进,少数粒子方向发生了偏移,极少数粒子偏转超过90°,甚至有的被反向弹回。所以在相等时间内A处闪烁次数最
－18
多,其次是B、C、D三处,并且数据相差比较大,所以只有选项A符合事实。15．能 1.10×10 J
解析 氢原子跃迁发出光子的能量为
E1
E＝E2－E1＝2－E1＝10.2 eV＝1.63×10－18 J
2
锌板的逸出功为
c6.63×10－34×3×108
W0＝h＝ J －9
λ0372×10
－19
＝5.3×10 J
因E>W0，所以能发生光电效应． 由光电效应方程Ek＝E－W0
－18
代入数据得：Ek＝1.10×10 J 16【解析】(1)核反应方程为 H
H
He
n+ΔE (2分)
(2)反应过程的质量亏损为
Δm=2.014 1 u+3.016 0 u-4.002 6 u-1.008 7 u=0.018 8 u (2分)
8
ΔE=Δmc=0.018 8×931.5 MeV=17.5 MeV (2分) 平均每个核子释放的核能为
MeV=3.5 MeV (2分) 答案:见解析
17．(1)5 m/s (2)2 m/s
解析 (1)当小球上升到滑块上端时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，根据水平方向动量守恒有：
mv0＝(m＋M)v1①
因系统机械能守恒，所以根据机械能守恒定律有： 121
mv0＝(m＋M)v21＋mgR② 22
联立①②式解得v0＝5 m/s③
(2)小球到达最高点以后又滑回，滑块做加速运动，当小球离开滑块后滑块速度最大．研究小球开始冲上滑块一直到离开滑块的过程，根据动量守恒和能量守恒有：
mv0＝mv2＋Mv3④ 121212
mv0＝mv2＋Mv3⑤ 222
联立③④⑤式解得v3＝2 m/s⑥ 18【解析】甲系统从高h处滑下,不计摩擦,滑到底端时的速度为v,根据机械能守恒定律得: (m1+M)gh=(m1+M)v (2分) 得:v=
=3m/s (1分)
2
2
当甲、乙靠近时,为了避免相撞,人从甲车上跳到乙车上,若作用后甲、乙两车的速度相同,则人跳出的速度最小,由动量守恒列式,并规定向右为正方向,
甲与人:(m1+M)v=Mvmin+m1v′, (2分) 乙与人:Mvmin-m2v0=(M+m2)v′ (2分) 解上述方程可得vmin=3.8m/s。 (1分) 若人跳出甲车后,甲车反向速度大小为v甲,人跳到乙车后与乙车的共同速度为
v乙,当v甲>v乙时甲车爬上斜面再返回,仍能和乙车相撞,要不相撞,必须v乙≥v甲,当v甲=v乙时,人跳出的速度最大,设为vmax。 甲与人:(m1+M)v=Mvmax-m1v甲,
乙与人:Mvmax-m2v0=(M+m2)v乙, (2分) 把v甲=v乙代入解得:vmax=4.8m/s 所以人跳出甲车的水平速度范围是
3.8～～4.8m/s。 (2分)
9