高二物理第二学期周测(四)

嗦夺市安培阳光实验学校徐闻中学高二物理第二学期周测（四）
（时间：60分钟 满分为100分） 学号________
一、本题共15小题；每小题4分，共60分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.
1．用一定光强的绿光照射某金属表面，发生光电效应 （ ） A ．若使绿光光强减弱，光电子的最大初动能不变
B ．若使绿光光强减弱，单位时间内产生的光电子数减少
C ．改用光强相同的蓝光照射该金属表面，不一定发生光电效应
D ．改用光强相同的红光照射该金属表面，一定能发生光电效应
2．钚239（u P 23994）
可由铀239（U 23992）经过衰变而产生．下列说法正确的是（ ） A ．u P 23994与U 23992的核内具有相同的中子数 B ．u P 239
94与U 23992的核内具有相同的质子
数
C ．U 23992经过2次β衰变产生u P 23994
D ．U 23992经过1次α衰变产生u P 239
94
3、英国物理学家卢瑟福通过α粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构学说，
该学说包括的内容有（ ）
A. 原子的中心有一个很小的原子核
B. 原子的全部正电荷集中在原子核内
C. 原子的质量全部集中在原子核内
D. 原子是由质子和中子组成的
4、U 23892衰变成Th 23490，之后Th 23490衰变成Pa 234
91，Pa 核处于高能级，它向低能级跃迁时
辐射一个粒子．在这个过程中，前两次衰变放出的粒子和最后辐射的粒子依次是（ ）
A ．α粒子、β粒子、γ光子
B ．α粒子、γ光子、β粒子
C ．β粒子、γ光子、中子
D ．γ光子、电子、α粒子
5.下列说法正确的是（ ）
A 、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
B 、卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
C 、大量氢原子从n ＝4的激发态跃迁到n ＝2的激发态时，可以产生4种不同
频率的光子 D 、一种元素的同位素具有相同的质子数和不同的中子数
6。

已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV. 一群氢原子处于n ＝4的激发态，则关于这些氢原子可能产生的光谱线，下列说法
中正确的是（ ）
A.一共可能产生6条光谱线
B.可以产生二条在可见光区的光谱线
C.可以产生四条在红外区的光谱线
D.可以产生三条在紫外区的光谱线
7、月球上特有的能源材料He3
2
，总共大约有100万吨，这是由于太阳风里带有
大量中子打入月球表面的X粒子中，形成He3
2
，月球表面稀薄气体里，每立方厘
米中有数个He3
2分子，收集这些He3
2
可以在月球上建立He3
2
发电站，其中X粒子应
该为（）
A．He5
2B．He4
2
4C．He323D．H112
8．如图所示为用于火灾的离子式烟雾传感器原理图，在网罩l内有电极板2和3，a、b端接电源，4是一小块放射性同位素镅241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子。

平时镅放射出来的粒子使两个电极间的空气电离，形成较强的电流；发生火灾时，烟雾进入网罩内，烟的颗粒吸收空气中的离子和镅放射出来的粒子，导致电流变化，器检测出这种变化，发出。

有关这种器的下列说法正确的是（）
A．镅放射出来的是α粒子 B．镅放射出来的是β粒子
C．有烟雾时电流减弱 D．有烟雾时电流增强
9.给出下列四个核反应：（）
①2
1
H+3
1
H→4
2
He+X1②γ+2
1
H→1
n+X2
③234
90
Th→234
91
Pa+X3④235
92
U+1
n→90
38
Sr+136
54
Xe+10X4
A.X1、X2、X3、X4代表的粒子均为核子
B.若X1、转变为X2，会放出X3
C.四个反应中均有质量亏损，因此均会释放能量
D.反应③中，核Pa比核Th少一个中子
10．和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过
45
20Ca（钙48）轰击
249
98Cf（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是
A．中子 B．质子 C．电子 D．α粒子
11、在下列四个方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子，以下判断中正确的是
（）
A、X1是中子
B、X2是质子
C、X3是 粒子
D、X4是电子12．下列说法正确的是（）
A．α射线与γ射线都是电磁波
B．原子核发生α衰变后，新核的质量数比原核的质量数减少4
C ．原子核内某个中子转化为质子和电子，产生的电子从核内发射出来，这就
是β衰变
D．放射性元素的原子核数量越多，半衰期就越长
13．下列说法正确的是（）
A．首先发现电子的科学家是卢瑟福 B．卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子的发光现象
C．发现天然放射性现象的科学家是贝克勒耳D．是爱因斯坦发现了光电效应现象，普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说
14.太阳辐射能量主要来自太阳内部的（）
A.化学反应
B.放射性衰变
C.裂变反应
D.聚变反应
15.根据玻尔的氢原子理论，下列说法中正确的是（）
A.氢原子的轨道是不连续的
B.氢原子具有的稳定能量状态称为定态
C.氢原子在辐射光的同时能量也在减小
D.用任何光照射氢原子都可以使其发生跃迁
二非选择题，本题共3小题，40
16.（12分）如下一系列核反应是在恒星内部发生的，
p + C
12
6
−→
−N
13
7
N
13
7
−→
−C
13
6
+ e++ ν
p + C
13
6
−→
−N
14
7
p + N
14
7
−→
−O
15
8
O
15
8
−→
−N
15
7
+ e++ ν
p + N
15
7
−→
−C
12
6
+ α
其中p为质子，α为α粒子，e+为正电子，ν为一种中微子。

已知质子的质
量为m
p
=1.672648×1027-kg，α粒子的质量为m
α
=6.644929×1027-kg，正电子的
质量为m
e
=9.11×1031-kg，中微子的质量可忽略不计。

真空中的光速
c=3×108m/s。

试计算该系列核反应完成后释放的能量。

解：
17．（14分）①一静止的质量为M的铀核（238
92
U）发生α衰变转变成钍核（Th），
放出的α粒子速度为v0、质量为m．假设铀核发生衰变时，释放的能量全部转
化为α粒子和钍核的动能．
（1）写出衰变方程；
（2）求出衰变过程中释放的核能。

②在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。

在小球的前方O
点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。

小球A与小球B发生正
碰后小球A、B均向右运动。

小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相
遇，PQ＝1.5PO。

假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1/m2。

解：
18.(14分)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，(O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示)．
(1)求打在荧光屏O点的电子速
度的大小。

(2)推导出电子的比荷的表达式
解：
一、本题共15小题，共60分.选不全的得2分。

题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号9 10 11 12 13 14 15
答案
徐闻中学高二物理第二学期周测（四）参考答案
一、本题共15小题；每小题4分，共60分.选不全的得2分，有选错或不答的得0分.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案AB C AB A BD ABD D AC
题号9 10 11 12 13 14 15
答案BD A ACD BC C D ABC
二非选择题，本题共3小题，40分．
16（12分）解：将题中所给的诸核反应方程式左右两侧分别相加，消去两侧相同的项，该系列反应最终等效为4p −→
−α + 2 e++ 2ν（4分）根据爱因斯坦质能方程，得22
(42)
p e
E mc m m m c
α
∆=∆=--（4分）代入数据解得：12
3.9510
E J
-
∆=⨯（4分）所以释放的能量为3.95×1012-J
17（14分）解：①（1）He
U4
2
234
90
238
92
+
→（2分）
（2）设钍核的反冲速度大小为v，由动量守恒定律，得：
0＝m v0－(M－m)v（2分）解得v＝
m
M
mv
-
0（1分）
由能量转化和守恒定律2
2
)
(
2
1
2
1
v
m
M
mv
E-
+
=
∆（2分）得
)
(2
2
m
M
Mmv
E
-
=
∆（2分）②解：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为4∶1
A B
O P Q
两球碰撞过程有：101122m v m v m v =+①（2分）
2221011221112
2
2
m v m v m v =+②（2分） 解得：1
2
2m m =（1分）
18
徐闻中学
高二物理第二学期周练（十）参
考答案
一、本题共
15小题；每小题4
分，共60分.
选不全的得2分，有选错或不答的得0分.
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 BC B B D AC B BCD A 题号 9 10 11 12 13 14 15 答案
AC
A
C
C
C
AC
AD
二非选择题，本题共3小题，40分． 16（12分）解： (5s)
17（14分）解：（1）由图可知 T ＝0.4π s （3分），
由T ＝2π
l g 得：l ＝T 2
g
4π
2 ＝0.4 m （3分） （2）在B 点拉力的最大值为F max ＝0.502 N （2分）
F max －mg ＝mv 2
l
（3分）
解得v max ＝0.126 m/s （3分）
18（14分）解：（1）从共振曲线中找信息：最大振幅A= 8cm ， （2分）
周期T=
s f 21
=固
Hz f f 5.0==驱固 （1分）
单摆的固有频率公式 l
g f π21=固 （1分）
所以，m f g l 1)5.014.32(10
)2(2
2=⨯⨯==
π （1分）
（2）可作振动图线如图（B ）所示。

（2分） （3）对于单摆，在摆角很小时（θ<5°）有 l
x mg mg f ==θsin 切
（2分）
所以，l
x
g a =切
2/8.01
08
.010s m l A g
a =⨯==切 （2分）
由机械能守恒定律：
)cos 1(2
12
m A m mgl mgh mv θ-== （2分）
所以 )cos 1(22m m gl v θ-= 而2
2
)2(
22
sin 2cos 1l
A m
m ==-θθ 所以s m l g A
v m /25.01
1008.0=== （1分）。