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第1页，共6页物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.已知某单色光的波长为 ，在真空中的光速为c，普朗克常量为h，则该单色光的能量子为 A. B. C. D. 2.下列说法中正确的是 A.氢原子由高能级跃迁到低能级时，电子的动能增加，原子的电势能减少，总能量不变B.原子核的平均结合能越小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C.天然放射现象中的 射线实际是高速电子流，穿透能力比 粒子强D.放射性元素的半衰期会随温度或压强的变化而变化3.放射性同位素钍 经一系列 、 衰变后生成氡 a ，以下说法正确的是 A.每经过一次 衰变原子核的质量数会减少2个B.每经过一次 衰变原子核的质子数会增加1个C.放射性元素钍 的原子核比氡 a 原子核的中子数少4个D.钍 衰变成氡 a 一共经过2次 衰变和3次 衰变4.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中 A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大5.如图所示，光滑导轨MN水平放置，两根导体棒平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁下落穿出导轨平面的过程中，导体P、Q运动情况是 A.P、Q互相靠扰B.P、Q互相远离C.P、Q均静止D.因磁铁下落的极性未知，无法判断6.如图所示的电路中， 和 是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，它的直流电阻可以忽略不计．则下列说法中正确的是 A.闭合S后，灯 先亮，灯 后亮，最后两灯一样亮B.闭合S后，灯 的电流方向向右， 的电流方向向左C.断开S后，灯 立即熄灭、则 逐渐熄灭D.断开S瞬间，灯 的电流方向向右灯 的电流方向向左7.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为 ，若外接一只电阻为 的灯泡，如图乙所示，则 第2页，共6页A.电压表V的示数为 B.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为 D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 . 8.如图所示，为一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是 A. B. C. D.10A二、多选题（本大题共4小题，共16.0分，不全得2分）9.在做光电效应的实验时，某种金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能 与入射光的频率 的关系如图所示，由实验图象可求出 A.该金属的极限频率和极限波长B.普朗克常量C.该金属的逸出功D.单位时间内逸出的光电子数10.关于近代物理学，下列图象在描述现象中，解释正确的是A.如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动B.如图乙所示，发生光电效应时，入射光越强，光电子的最大初动能也就越大C.如图丙所示，金属的遏制电压 与入射光的频率 的图象中，该直线的斜率为 ，截距为 逸 D.同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线 甲光、乙光、丙光 ，如图丁所示。则可判断甲、乙、丙光的频率关系为 甲 乙 丙11.下列说法错误的是 第3页，共6页A.原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和B.在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，核电荷数守恒”的规律C.在天然放射现象中放出的 射线是电子流，该电子是原子的内层电子受激后辐射出来的D.镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说，100个镭226核经过1620年后一定还剩下50个镭226没有发生衰变12.在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片 如图所示 ，已知两个相切圆半径分别为 、 .下列说法正确的是 A.原子核可能发生的是 衰变，也可能发生的是 衰变B.径迹2可能是衰变后新核的径迹C.若衰变方程是，则 ： ：45D.若是 衰变，则1和2的径迹均是顺时针方向三实验题（每空3分，共15分）13.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每 溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为2cm， 下列有关该实验的说法正确的_________A.本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量B.本实验将油膜看成单分子油膜C.本实验忽略了分子的间隙D.测量油膜面积时，由于不足一格的正方形面积无法估读，全部舍去 该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为______ ；油酸膜的面积是___ ；按以上实验数据估测出油酸分子的直径为_______ 保留一位有效数字 。 油酸酒精溶液滴入浅盘的水中后，迅速用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，然后根据测量的数据算出分子直径，结果将____________ 偏大、偏小、不变 。五、计算题（本大题共4小题，共37.0分）14.（7分）如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于 的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。第4页，共6页 这群氢原子辐射出的光子的最大能量为多少？ 若要电离这群氢原子，至少需要吸收多少光子的能量？ 若一个处于 能级的氢原子发生跃迁，发出的光谱线最多可能有几种？15.（8分）用波长为 的伦琴射线使金箔发射光电子，电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动，已知电子的质量为m，电子的电荷量为 .试表示： 光电子的最大初动能； 金属的逸出功； 该电子的物质波的波长是多少？16.（10分）小型水利发电站的发电机输出功率为1000kW，输出电压为500V，输电线总电阻为 ，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的 ，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求： 输电线上的电流． 升压变压器的原、副线圈的匝数之比． 降压变压器的原、副线圈的匝数之比．第5页，共6页17.（12分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距 . ，倾角 ，导轨上端串接一个 . 的电阻。在导轨间长 . a 的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度 . .质量 . 一的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距 . 。一位健身者用恒力 h拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置 重力加速度一 上 ， . ，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量 。求 ሻ 棒进入磁场时速度v的大小； ሻ 棒进入磁场时所受的安培力 的大小； 在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。第1页，共8页物理答案和解析1.【答案】A【解析】解：1个光子的能量 ⎈ ，其中 为光子的频率，而光速 ⎈ ，故一个光子的能量： ⎈ ，故A正确，BCD错误；故选：A．根据 ⎈ 可以求一个光子的能量，而根据 ⎈ 可以求出一个光子的能量用h、c、 的表达式．本题考查能量量子化。2.【答案】C【解析】解：A、波尔理论，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放出一定频率的光子，同时电子的动能增加，势能减小，总能量减小，故A错误；B、原子核的平均结合能越大小，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B错误；C、天然放射现象中 射线实际是高速电子流，穿透能力比 粒子强，三种射线中 射线的电离能力最强穿透能力最弱；故C正确；D、半衰期是由放射性元素本身决定的，与温度。压强等环境因素无关。故D错误；故选：C。氢原子从高能级到低能级辐射光子，放出能量，能量不连续，轨道也不连续，由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增大，电势能减小．比结合能越大的，原子核越稳定；半衰期是由元素本身决定的．考查三种射线的不同能力，以及结合能与比结合能的区别；解决该题关键要掌握氢原子跃迁能量是不连续的，轨道是不连续的，辐射光子后，动能增大，电势能减小，相反吸收光子后，动能减小，电势能增加．3.【答案】B【解析】【分析】解决本题的关键理解 、 衰变的实质，正确根据衰变过程中质量数和电荷数守恒进行解题。经过一次 衰变，电荷数多1，质量数不变，经过一次 衰变，电荷数少2，质量数少4，结合电荷数守恒、质量数守恒分析判断。【解答】A经过一次 衰变，电荷数少2，质量数少4，故A错误；B经过一次 衰变，电荷数多1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确；C元素钍 R 的原子核的质量数为232，质子数为90，则中子数为142，氡 R 原子核的质量数为220，质子数为86，则中子数为134，可知放射性元素钍 R 的原子核比氡 R 原子核的中子数多8个，故C错误；D钍 R 衰变成氡 R ，可知质量数少12，电荷数少4，因为经过一次 衰变，电荷数少2，质量数少4，经过一次 衰变，电荷数多1，质量数不变，可知经过3次 衰第2页，共8页变，2次 衰变，故D错误。故选B。4.【答案】D【解析】【分析】氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，能级增大，总能量增大，根据库仑引力提供向心力，比较电子动能的变化，通过电势能与动能之和等于原子能量判断电势能的变化，解决本题的关键知道原子能量与轨道半径的关系，以及电势能、电子动能与轨道半径的关系。【解答】从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，能级增大，总能量增大，根据 ⎈ 知，电子的动能减小，则电势能增大，故D正确，ABC错误。故选D。5.【答案】A【解析】【分析】假设磁极的方向，由楞次定律可知闭合回路中电流方向，则分析两导体棒受安培力的情况可知它们的运动情况。本题可以直接利用楞次定律的第二种表述，“来拒去留”；可以理解为当磁铁下降时，线框中的磁通量增大，故为了阻碍磁通量的变化，线框的面积减小，PQ相互靠拢。【解答】设磁铁的下端为N极，则磁铁下落时，回路中的磁通量向下增大，由楞次定律可知，回路中的电流为逆时针；则由左手定则可得，P受力向右，Q受力向左，故相互靠拢；设磁铁的下端为S极，则在磁铁下落时，回路中的磁通量向上增大，同理可知，P受力向右，Q受力向左，故相互靠拢，故A正确，BCD错误。故选A。6.【答案】D【解析】解：AB、 灯与电阻R串联，当电键K闭合时，灯 立即发光．通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大， 逐渐亮起来．所以 比 先亮．由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，因电阻R，则两灯亮度不一样，但电流方向相同，故A错误，B也错误；C、稳定后当电键K断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡 、 和电阻R构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，但灯 闪亮后逐渐熄灭，原因是在断开之前，通过 的电流大于 的电流，故C错误．D、稳定后当电键K断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡 、 和电阻R构成闭合回路放电，由“增反减同”可知，感应电流为顺时针，流过 电流与原来相同，流过 电流与