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第1页（共27页）2018-2019学年河北省衡水市安平中学实验班高二（上）期末物理试卷一、选择题：本题共19个小题，有的小题只有一项符合题目要求，有的小题有多项符合题目要求.全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.满分共76分.1．（4分）关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是（）A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性2．（4分）用波长为λ和2λ的光照射同一种金属，分别产生的速度最快的光电子速度之比为2：1，善朗克常数和真空中光速分别是h和c表示，那么下列说法正确的有（）A．该种金属的逸出功为B．该种金属的逸出功为C．波长超过2λ的光都不能使该金属发生光电效应D．波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应3．（4分）实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v的关系如图所示。表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是（）金属钨钙钠截止频率ν0（×1014）/Hz10.957.735.53逸出功W/eV4.543.202.29A．如用金属钨做实验得到的Ekm﹣ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大第2页（共27页）B．如用金属钠做实验得到的Ekm﹣ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大C．如用金属钠做实验得到的Ekm﹣ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为（0，﹣Ek2），则Ek2＜Ek1D．如用金属钨做实验，当入射光的频率ν＜ν1时，可能会有光电子逸出4．（4分）在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（）A．最长波长为B．最短波长为C．最小频率为D．最大频率为5．（4分）一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为（）A．B．C．D．6．（4分）在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可以忽略，这是因为与α粒子相比，电子的（）A．电量太小B．速度太小C．体积太小D．质量太小7．（4分）氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1＝﹣54.4eV，氦离子的能级示意图如图所示。在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）第3页（共27页）A．54.4eV（光子）B．50.4eV（光子）C．48.4eV（电子）D．42.8eV（光子）8．（4分）红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光．铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为（）A．B．C．D．9．（4分）关于天然放射性，下列说法正确的是（）A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强10．（4分）关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核第4页（共27页）的结合能C．铯原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能D．比结合能越大，原子核越不稳定11．（4分）烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅Am来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时，镅Am会释放出射线将它们电离，从而产生电流。烟尘一旦进入探测腔内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报。则下列说法不正确的是（）A．镅Am发出的是α射线B．镅Am发出的是β射线C．镅Am发出的是γ射线D．0.2mg的镅Am经864年将衰变掉0.15mg12．（4分）一静止的铝原子核AI俘获一速度为1.0×107m/s的质子P后，变为处于激发态的硅原子核Si．下列说法正确的是（）A．核反应方程为p+Al→SiB．核反应过程中系统动量不守恒C．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和D．硅原子核速度的数量级105m/s，方向与质子初速度方向一致13．（4分）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．温度越高，布朗运动越显著第5页（共27页）C．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大14．（4分）下列叙述正确的是（）A．扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B．布朗运动就是液体分子的运动C．物体的温度越高，分子运动越激烈，每个分子的动能都一定越大D．两个铅块压紧后能连在一起，说明分子间有引力15．（4分）有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是（）A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈C．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的16．（4分）如图所示，用F表示两分子间的作用力，用Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中（）A．F不断增大，Ep不断减小B．F先增大后减小，Ep不断减小C．F不断增大，Ep先增大后减小D．F、Ep都是先增大后减小17．（4分）如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是（）A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10﹣10mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10﹣10m第6页（共27页）C．由分子动理论可知：温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同D．若两个分子间距离增大，则分子势能也增大18．（4分）近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是（）A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度D．PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈19．（4分）已知阿伏加德罗常数为NA，某物质的摩尔质量为M，则该物质的分子质量和mkg水中所含氢原子数分别是（）A．，mNA×103B．MNA，9mNAC．，mNA×103D．，18mNA二.填空题（本题共有2题，共12分，把答案写在横线上）20．（8分）如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0，元电荷为e，普朗克常量为h。现将频率为ν（大于ν0）的光照射在阴极上，则：（1）是阴极（填A或K），阴极材料的逸出功等于。（2）加在A、K间的正向电压为U时，到达阳极的光电子的最大动能为，将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是。（3）为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加上U反＝的反向电压。（4）下列方法一定能够增加饱和光电流的是A．照射光频率不变，增加光强B．照射光强度不变，增加光的频率C．增加A、K电极间的电压D．减小A、K电极间的电压第7页（共27页）21．（4分）如图为氢原子的能级图，氢原子从某一能级跃迁到n＝2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。（1）最少要给基态的氢原子提供eV的能量，才能使它辐射上述能量的光子？（2）请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图。三.计算题：（本题共2个小题，共22分.要求写出必要的答题过程.）22．（12分）用速度大小为v的中子轰击静止的锂核（Li），发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7：8．中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为c．（1）写出核反应方程；（2）求氚核和α粒子的速度大小；（3）若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损．23．（10分）如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱，气体温度为300K时，空气柱在U形管的左侧。（i）若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？（ii）为了使空气柱的长度恢复到15cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水第8页（共27页）银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？气体的温度变为多少？（大气压强P0＝75cmHg，图中标注的长度单位均为cm）第9页（共27页）2018-2019学年河北省衡水市安平中学实验班高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共19个小题，有的小题只有一项符合题目要求，有的小题有多项符合题目要求.全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.满分共76分.1．（4分）关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是（）A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性【分析】一切物质都具有波粒二象性，波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的；它们没有特定的运动轨道．【解答】解：光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性。光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显。而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性。故D选项是错误，ABC正确；本题选择错误的，故选：D。【点评】考查波粒二象性基本知识，掌握宏观与微观的区别及分析的思维不同．2．（4分）用波长为λ和2λ的光照射同一种金属，分别产生的速度最快的光电子速度之比为2：1，善朗克常数和真空中光速分别是h和c表示，那么下列说法正确的有（）A．该种金属的逸出功为B．该种金属的逸出功为C．波长超过2λ的光都不能使该金属发生光电效应D．波长超过4λ的光都不能使该金属发生光电效应【分析】根据爱因斯坦光电效应方程，，结合，并依据发生光电效应现象的条件，即可求解。第10页（共27页）【解答】解：由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，，与，可得：，列出两个方程，即为＝解得：，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件，λ0≤3λ，即可发生，故C错误，D正确，故选：AD。【点评】考查爱因斯坦光电效应方程的应用，理解光电效应产生的条件，掌握公式的应用。3．（4分）实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekm与入射光频率v的关系如图所示。表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是（）金属钨钙钠截止频率ν0（×1014）/Hz10.957.735.53逸出功W/eV4.543.202.29A．如用金属钨做实验得到的Ekm﹣ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大B．如用金属钠做实验得到的Ekm﹣ν图线也是一条直线，其斜率比