1、20182019 学年高二年级第二十二次周测物理试题卷出题人：徐晓梅 李俊杰 审题人：黄灵芝 张勇一、选择题（共 12 题，每题 4 分，共 48 分,其中 1-8 题为单选，9-12 为多选）1.物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验，下面给出了几个在物理学发展史上有重要地位的物理实验，以及与之相关的物理学发展史的说法，其中错误的是A 粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础B光电效应实验表明光具有粒子性C电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒D康普顿效应进一步证实了光的波动特性2. 下列说法中正确的是（ ）A贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，从而揭示出
2、原子核具有复杂结构B太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C把放射性元素放入温度很低的冷冻室中，其衰变变慢，半衰期变长D利用射线的贯穿性可以为金属探伤，也可以进行人体的透视 3.国家大科学过程中国散裂中子源（CSNS）于 2017 年 8 月 28 日首次打靶成功，获得中子束流可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是A 俘获一个 粒子，产生 并放出一个粒子147N178OB 俘获一个 粒子，产生 并放出一个粒子213l 3015PC 俘获一个质子，产生 并放出一个粒子584BeD 俘获一个质子，产生 并放出一个粒子63Li32H4. 在居室装修中经
3、常用花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，例如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射出 、r 射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知（ ）A 衰变成 208Pb要经过 8 次 衰变和 4 次 衰变2390ThB放射性元素发生 衰变时所释放的电子是原子核内的质子转化为中子时产生的C 是天然放射性元素，它的半衰期约为7亿年，随着全球气候变暖，半衰期变短2359UDr射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，r射线的穿透能力最强，电离能力最弱5.用波长为 300 nm 的光照射锌板，电子逸出锌板表面
4、的最大初动能为 1.28 10-19 J。已知普朗克常量为 6.63 10-34 Js，真空中的光速为 3.00 108 ms-1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为A1 1014 Hz B8 1014 Hz C2 1015 Hz D8 1015 Hz6.如图为氢原子的能级图，已知可见光的光子的能量范围为 1.623.11eV，普朗克常量 h=6.6310-34Js 那么对氢原子在能级跃迁的过程中辐射或吸收光子的特征认识正确的是（ ）A用能量为 11.0eV 的光子照射氢原子，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态B处于 n2 能级的氢原子能吸收任意频率的紫外线C处于 n3 能级的氢原子可以吸
5、收任意频率的紫外线，并且使氢原子电离D用波长为 60nm 的伦琴射线照射，不能使处于基态的氢原子电离出自由电子7.静止的镭原子核 经一次 衰变后变成一个新核 Rn, 该衰变方程为则下列说法正确的是()282486RaHeA. 衰变后 核的动量与 粒子动量相同nB. 若该元素的半衰期为 ,则经过 2 的时间,2kg 的 中有 1.5kg 已经发生了衰变28RaC. 衰变后 核的质量与 粒子的质量之和大于衰变前镭核 的质量2486R28D. 若把该元素放到密闭的容器中或者升高温度，则可以减慢它的衰变速度8.如图所示是原子核的核子平均质量(核子平均质量 )与原子序数 Z 的关系图象，其中原子核 A、
6、B、C 对应的原子序数、核子数、核子平均质量分别为ZA、Z B、Z C，n A、n B、n C，和 mA、m B、m C.若原子核 A 分裂成原子核 B 和原子核 C，核反应方程为：ABC，下列说法中正确的是( )A 一定释放核能 E(m Am Bm C)c2B 一定吸收核能 E(Z AmAZ BmBZ CmC)c2C 一定释放核能 E(n AmAn BmBn CmC)c2D 不能确定是吸收核能，还是释放核能9.(多选)一束含两种频率的单色光,照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后,经下表面反射从玻璃砖上表面射出后,光线分为 a、b 两束,） 如图所示。下列说法正确的是（A. a 光光子的能量大
7、于 b 光光子的能量B. 用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距大于 b 光的条纹间距C. 若 b 光能使某金属发生光电效应，a 光也一定能使该金属发生光电效应D. 从同种玻璃射入空气发生全反射时，b 光的临界角大10.(多选)已知氘核的比结合能是 1.09 MeV，氚核的比结合能是 2.78 MeV，氦核的比结合能是 7.03 MeV.在某次核反应中，1 个氘核和 1 个氚核结合生成 1 个氦核，则下列说法中正确的是 ( )A 这是一个裂变反应B 核反应方程式为 H H He nC 核反应过程中释放的核能是 17.6 MeVD 目前核电站都采用上述核反应发电11. 静止的 原子核在磁场
8、中发生衰变后运动轨迹如图所示,大小圆半径分别为 R1、R 2;2183i则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是( )A. +2183Bi071Ti42HeB. +iPoC. R1:R2=84:1D. R1:R2=207:412. 在某一均匀介质中由波源 O 发出的简谐横波在 x 轴上传播,某时刻的波形如图,其波速为 5m/s,则下列说法正确的是( )A.此时 P(-2m,0)、Q(2m,0)两点运动方向相同B.再经过 0. 5s 质点 N 刚好在(-5m,-20cm)位置C.能与该波发生干涉的横波的频率一定为 3HzD. 从图示时刻开始,Q 点的振动方程可以表示为 y=-20si
9、n5t(cm)二填空题（共 14 分，13 题每空 2 分；14 题每空 4 分）13.光电效应是光具有粒子性的有力证据,图中标有 A 和 K 的为光电管,其中 K 为阴极,A 为阳极,理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压. (1)当开关 S 断开时,用光子能量为 的一束光照射阴极 K,发现电流表读数不为零,合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于 时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于 时,电流表读数为零.从上述实验数据可知,此时光电子的最大初动能为_eV,该阴极材料的逸出功为_eV.若增大入射光的强度,电流计的读数_ (选填“为零”或“不为零”
10、). (2)现将电源正负极对调,合上电键,若光电管的阴极 K 用截止频率为 v 的金属铯制成,光电管阳极 A 和阴极 K 之间的电压为 U.用波长为 的单色光射向阴极,产生了光电流.已知普朗克常量为 h,电子电荷量为 e,真空中的光速为 c,则金属铯的逸出功 _,光电子到达阳极 A 的最大动能 _ 14.原来静止的原子核 衰变放出的 粒子的动能为 ,假设衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来,则在此衰变过程中总的质量亏损为 _.三计算题（ 共 38 分，8 分+8 分+10 分+12 分 ）15.（8 分）实验室考查氢原子跃迁时的微观效应。已知氢原子能级图如图所示,氢原子质量为 mH=1.67
11、10-27kg。设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于 n=5 的能级状态。1. 这些氢原子由高能级向低能级跃迁时,可能发射出多少种不同频率的光?2.若跃迁后光子沿某一方向飞出,且光子的动量可以用 表示(h 为普朗克常量,v 为光hvpc子频率,c 为真空中光速),求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。(保留 3 位有效数字,1eV=1.6010-19J)16.（8 分）现在的核电站比较广泛采用的核反应之一是：(1)核反应方程中的 是反中微子，它不带电，质量数为零，试确定生成物锆( Zr)的电荷数与质量数(2)已知铀(U)核的质量为 235. 0439u，中子质量为 1.0087u，钕(Nd
12、)核质量为142.9098u，锆核质量为 89. 9047u；又知 1u=1.660610 -27 kg.试计算 1kg 铀 235 大约能产生的能量是多少？17（10 分）在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示.有一半径为 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合.已知光在真空中传播速度 ,玻璃的折射率为 .则: ()通过计算说明光线 1 能不能在圆锥的侧面 B 点发生全反射? ()光线 1 经过圆锥侧面 B 点后射到桌面上某一点所用的总时间是多少?(结果保留三位有效数字)18.（12 分）
13、如图所示，P、Q 为一对处于足够大的匀强磁场中与磁场方向垂直的荧光板，两板间区域内的正中 A 点上一静止的 U 核发生 衰变，放出一个 粒子和一个反冲Th 核.设 粒子初速度方向沿 y 轴正方向(y 轴与磁感线垂直)，最后 粒子和反冲核分别击中荧光板，使荧光板发出闪光，从粒子在荧光板上的位置可以求出粒子做圆周运动的半径，从而求出衰变过程中释放的核能.已知两板间的宽度为 2d，P 板接收的粒子距 x 轴的距离为 l， 粒子的质量为 m，反冲核的质量为 M， 粒子的电荷量为 q.(1)写出 U 的 衰变方程式.(2)求 粒子做圆周运动的半径 R.(3)求衰变过程中的质量亏损.20182019 学年
14、高二年级第二十二次周测物理试题卷答案1-5:D, A, B, D, B 6-10: C, B, C, ACD, BC11-12:BC, AD13. (1)1.21,1.90,为零;(2)hv, 14.15.解析：1.不同频率的光的种类为 。25410NC2.由动量守恒 mHvH=p 光子= 知:hvc当 v 最大时,反冲速率 vH 最大又 hvmax=E5-E1=-0.54eV-(-13.6eV)=13.06eV=2.0910-18J故最大反冲速率18maxH8272.09 m/s4.1/s36hvc16. (1)锆的电荷数 Z=92 - 60 +8= 40，质量数 A=236 -146= 9
15、0核反应方程中应用符号 表示(2)1kg 铀 235 的核数为 （个）不考虑核反应中生成的电子质量一个铀核反应发生的质量亏损为m=0.212u1kg 铀 235 完全裂变放出的能量约为E=nmc 2 =8. 1210 13 J. 17.解:(I)设全反射临界角为 C,由得 ; 由几何知识可得,光线 1 射到圆锥侧面上时的入射角为所以 所以,光线 1 能在圆锥的侧面 B 点发生全反射. ()根据几何关系知光在玻璃中的速度所以,总时间代入数据计算得出18.解：(1)衰变方程式 U Th He.(2)由左手定则判断，打在 P 板上的是 粒子.如图所示由几何知识知R2=(R-d)2+l2解得：R= .(3 U 核衰变过程中满足动量守恒，设 Th 核的速度为 v，有mv+Mv=0qvB=m 粒子的动能 E1= mv2=Th 核的动能 E2= Mv2= E1由以上几式联立得 U 核衰变过程中释放的能量：E=E1+E2=(1+ )E1=(1+ )由 E=mc2 可得：m= =(1+ ) (d2+l2)2.
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