甘肃高二高中物理期中考试带答案解析

甘肃高二高中物理期中考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿(如图所示)，这样做是为了()
A．减小冲量
B．减小动量的变化量
C．增大与地面的冲击时间，从而减小冲力
D．增大人对地面的压强，起到安全作用
2.下列说法正确的是()
A．进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用线状光谱
B．摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素
C．巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分
D．氢原子光谱是线状谱的一个例证
3.关于热辐射，下列说法中正确的是()
A．一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关
B．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体一定是黑的
C．一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值
D．温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动
4.春节期间孩子们玩“冲天炮”。

一只被点燃的“冲天炮”向下喷气体，在一段时间内竖直向上做匀速直线运动，在这段时间内“冲天炮”()
A．受到的合外力方向竖直向上B．受到的合外力的冲量为零
C．动量不断增大D．动能不断增大
5.关于光电效应，下列说法中正确的是( )
A．光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大
B．只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应
C．在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率无关
D．任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应
6.质量分别为m
1和m
2
的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示，由图有以下说法：
①碰撞前两物体动量相同；
②质量m
1等于质量m
2
；
③碰撞后两物体一起做匀速直线运动；
④碰撞前两物体动量大小相等、方向相反。

其中正确的是()
A．①②B．②③C．②④D．③④
7.卢瑟福对α粒子散射实验理解正确的是()
A．使α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对α粒子的作用力
B．使α粒子产生偏转的力是库仑力
C．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子
D．绝大多数的α粒子受到原子内正电荷的作用力基本抵消，所以仍沿原来的方向前进
8.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U)，该粒子的德布罗意波长为()
A．B．C．D．
9.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的能级跃时辐射出可见光b，则（）
A．大量氢原子从n＝4的能级跃迁时可辐射出5种频率的光子
B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66eV
C．b光比a光的波长短
D．氢原子在n＝2的能级时可吸收能量为3.6 eV的光子而发生电离
10.爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。

某种金属逸出光电
子的最大初动能E
km 与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν
为极限频率。

从图中可以确定的是（）
A．逸出功与ν有关
B．E km与入射光强度成正比
C．当ν<ν0，会逸出光电子
D．图中直线的斜率与普朗克常量有关
11.质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()
A．p A＝6kg·m/s，p B＝6kg·m/s B．p A＝3kg·m/s，p B＝9kg·m/s
C．p A＝－2kg·m/s，p B＝14kg·m/s D．p A＝－4kg·m/s，p B＝17kg·m/s
12.如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ
的光照到阴极K时，电路中有光电流，则()
A．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路一定没有光电流
B．若换用波长为λ2(λ2<λ0) 的光照射阴极K时，电路中光电流一定增大
C．若将变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些，仍用波长λ0的光照射，则电路中光电流一定增大
D．若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑过中心O点时，其他条件不变，则电路中仍可能有光电流
二、计算题
1.如图所示，当电键S断开时，用光子能量为
2.5eV的一束光照射阴极P，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0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电
流表读数为零。

(1)求此时光电子的最大初动能的大小。

(2)求该阴极材料的逸出功。

2.一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：
(1)氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？
(2)用(1)中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？
金属铯钙镁钛
3.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目(如图)。

2012年8月3日在伦敦奥运会上，我国运动员董栋勇夺金牌。

假设一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。

已知运动员与网接触的时间为1.2s。

求这段时间内网对运动员的平均作用
力是多大?(g取10m/s2)
击中木块并与其一起运动，若木4.质量为M的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为m的子弹以水平速度v
块与水平面之间的动摩擦因数为μ，则木块在水平面上滑行的距离为多少？（设子弹与木块作用时间极短）
甘肃高二高中物理期中考试答案及解析
一、选择题
1.从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿(如图所示)，这样做是为了()
A．减小冲量
B．减小动量的变化量
C．增大与地面的冲击时间，从而减小冲力
D．增大人对地面的压强，起到安全作用
【答案】C
【解析】人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知；
而脚尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力；
故选C．
【考点】动量定理的定性的应用，
点评：物理知识在生产生活中有着广泛的应用，在学习中应注意体会．
2.下列说法正确的是()
A．进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用线状光谱
B．摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素
C．巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分
D．氢原子光谱是线状谱的一个例证
【答案】D
【解析】进行光谱分析，必须利用线状谱和吸收谱，连续谱不行,A错误；月球是反射的阳光。

分析月光实际上就是在分析阳光，月球又不象气体那样对光谱有吸收作用，因此无法通过分析月球的光谱来得到月球的化学成分，B 错误；巴耳末系是指氢原子从n=3、4、5、6……能级跃迁到m=2能级时发出的光子光谱线系，当n>7时，发出的是紫外线。

C错误；氢原子光谱是线状谱的一个例证，D正确；
故选D
【考点】考查了对原子光谱的理解
点评：基础题，关键是理解三类光谱各自的特点，用途，
3.关于热辐射，下列说法中正确的是()
A．一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关
B．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体一定是黑的
C．一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值
D．温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动
【答案】CD
【解析】一般物体的热辐射强度与温度有关之外，还与材料，表面状态等因素有关，A错误；如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。

但黑体不能说颜色是黑色的，B 错误；根据黑体辐射实验规律可得黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值，黑体热辐射强度的极大值随温度的升高向波长较小的方向移动，故CD正确；
故选CD
【考点】考查了对热辐射的理解
点评：基础题，比较简单，关键是对热辐射的规律正确掌握，在学习过程中多记忆
4.春节期间孩子们玩“冲天炮”。

一只被点燃的“冲天炮”向下喷气体，在一段时间内竖直向上做匀速直线运动，在这段时间内“冲天炮”()
A．受到的合外力方向竖直向上B．受到的合外力的冲量为零
C．动量不断增大D．动能不断增大
【答案】B
【解析】冲天炮匀速上升，合力为零，故其动量不变，动能不变，其合外力的冲量为零，故B正确
【考点】考查了冲量定理
点评：关键是把握冲天炮匀速上升这个条件
5.关于光电效应，下列说法中正确的是( )
A．光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大
B．只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应
C．在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率无关
D．任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应
【答案】D
【解析】光的强度影响的是单位时间发出光电子数目．A错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与入射光照射的时间无关．故B错误．在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率有关，C错误；发生光电
效应的条件是入射光的频率大于极限频率，D正确；
故选D
【考点】考查了对光电效应的理解
点评：解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及掌握光电效应方程，知道最大初动能与入射光频率的关系．
6.质量分别为m
1和m
2
的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示，由图有以下说法：
①碰撞前两物体动量相同；
②质量m
1等于质量m
2
；
③碰撞后两物体一起做匀速直线运动；
④碰撞前两物体动量大小相等、方向相反。

其中正确的是()
A．①②B．②③C．②④D．③④【答案】C
【解析】由图可得m
1和m
2
都是做匀速直线运动，但运动方向相反，碰撞后两物体的位置不再变化，即处于静止
状态，所以碰后速度都为零，故①③错误，②④正确
【考点】考查了碰撞问题
点评：关键是知道s-t图像的斜率表示物体的运动速度，另外需要注意动量是矢量，要想相同，必须满足大小和方向都相同，
7.卢瑟福对α粒子散射实验理解正确的是()
A．使α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对α粒子的作用力
B．使α粒子产生偏转的力是库仑力
C．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子
D．绝大多数的α粒子受到原子内正电荷的作用力基本抵消，所以仍沿原来的方向前进
【答案】BC
【解析】使α粒子产生偏转的力主要是原子核对α粒子的库仑力的作用，故A错误，B正确；离原子核近的α粒子受到的原子核对它的库伦力就大，能产生大角度偏转，故C正确．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故D错误；
故选BC
【考点】原子的核式结构；粒子散射实验．
点评：α粒子散射实验在物理学史中占有重要的地位，要明确实验现象及实验的物理意义．
8.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U)，该粒子的德布罗意波长
为()
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】加速后的速度为v，根据动能定理可得：
所以，由德布罗意波公式可得：
故选A
【考点】考查了德布罗意波公式的应用
点评：本题的关键是对公式正确掌握，基础题，比较简单
9.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的能级跃时辐射出可见光b，则（）
A．大量氢原子从n＝4的能级跃迁时可辐射出5种频率的光子
B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66eV
C．b光比a光的波长短
D．氢原子在n＝2的能级时可吸收能量为3.6 eV的光子而发生电离
【答案】D
【解析】试题分析氢原子n=4的能级跃迁时，能发生种频率的光子，故A错误．氢原子从n=4的能级向
n=3的能级跃迁时辐射出光子的能量为：，故B错误．根据跃迁规律可知从n=4向n=2
跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能
量可得a光子的频率大于b，则a的折射率大于b，由可得：f越大λ越小，故a光比b光的波长短，故C错误．从n=2电离所需的最小能量等于：，光子能量3.6eV高于于此值故能引
起电离．故D正确．
故选：D
【考点】氢原子的能级公式和跃迁；
点评：在跃迁中辐射的光子频率为；对于可见光应注意掌握其频率、波长之间的关系；电离时需要吸收的能量
要会计算．
10.爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。

某种金属逸出光电
子的最大初动能E
km 与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν
为极限频率。

从图中可以确定的是（）
A．逸出功与ν有关
B．E km与入射光强度成正比
C．当ν<ν0，会逸出光电子
D．图中直线的斜率与普朗克常量有关
【答案】D
【解析】金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小，故A 错误．根据爱因斯坦光电效应方程，可知光电子的最大初动能与入射光的强度无关，但入射光越强，光电流越大，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变．故B 错误．要有光电子逸出，则光电子的最大初动能
，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即
时才会有光电子逸出．故C 错误．根据爱因斯坦光电效应方程
，可知，故D 正确． 故选D ．
【考点】爱因斯坦光电效应方程．
点评：只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解．
11.质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A 球的动量是7kg·m/s ，B 球的动量是5kg·m/s ，当A 球追上B 球发生碰撞，则碰撞后A 、B 两球的动量可能值是( )
A ．p A ＝6kg·m/s ，p
B ＝6kg·m/s B ．p A ＝3kg·m/s ，p B ＝9kg·m/s
C ．p A ＝－2kg·m/s ，p B ＝14kg·m/s
D ．p A ＝－4kg·m/s ，p B ＝17kg·m/s
【答案】A
【解析】从碰撞前后动量守恒
可知，A 、B 、C 三种情况皆有可能；从碰撞前后总动能的变化看，总动能只有守恒或减少，由得知，只有A 可能。

故选A
【考点】动量守恒定律．
点评：对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．
12.如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K 时，电路中有光电流，则( )
A ．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时，电路一定没有光电流
B ．若换用波长为λ2(λ2<λ0) 的光照射阴极K 时，电路中光电流一定增大
C ．若将变阻器滑动头P 从图示位置向右滑一些，仍用波长λ0的光照射，则电路中光电流一定增大
D ．若将变阻器滑动头P 从图示位置向左滑过中心O 点时，其他条件不变，则电路中仍可能有光电流
【答案】AD
【解析】用波长为λ的光照射阴极K 时，电路中有光电流，知波长为λ的光照射阴极K 时，发生了光电效应．换用波长为λ1（λ1＞λ）的光照射阴极K 时，由于频率变小，一定不发生光电效应，电路中一定不有光电流．故A 正确．换用波长为λ2（λ2＜λ）的光照射阴极K 时，频率变大，一定能发生光电效应，电路中一定有光电流．故B 错误．滑动变阻器滑头P 向右滑动增大，如果滑动前达到饱和电流，那么滑动后电流不再增大，C 错误；若滑动头左滑，是反向电压，只要不超过反向遏制电压，就有光电流，故D 正确；
故选AD
【考点】光电效应．
点评：解决本题的关键掌握光电效应的条件，当入射光的频率大于截止频率，就会发生光电效应．
二、计算题
1.如图所示，当电键S 断开时，用光子能量为
2.5eV 的一束光照射阴极P ，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0.60V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V 时，电
流表读数为零。

(1)求此时光电子的最大初动能的大小。

(2)求该阴极材料的逸出功。

【答案】(1)0.6 eV (2)1.9 eV
【解析】设用光子能量为2.5 eV 的光照射时，光电子的最大初动能为E k ，阴极材料逸出功为W 0。

当反向电压达到U ＝0.60V 以后，具有最大初动能的光电子达不到阳极，因此eU ＝E k
由光电效应方程：E k ＝hν－W 0
由以上二式：E k ＝0.6 eV ，W 0＝1.9 eV 。

【考点】爱因斯坦光电效应方程；光电效应．
点评：正确理解该实验的原理和光电效应方程中各个物理量的含义是解答本题的关键．
2.一群氢原子处于量子数n ＝4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：
(1)氢原子由量子数n ＝4的能级跃迁到n ＝2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏？
(2)用(1)中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多大？
【答案】(1)2.55eV (2)铯；0.65eV
【解析】(1)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为E ＝E 4－E 2，代入数据得E ＝2.55eV
(2)E 只大于铯的逸出功，故光子只有照射铯金属上时才能发生光电效应。

根据爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为E km ＝E －W
代入数据得，E km ＝0.65eV (或1.0×10－19J )
【考点】光电效应
点评：正确根据氢原子的能级公式和跃迁进行有关问题的计算，是原子物理部分的重点知识，要注意加强训练．
3.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目(如图)。

2012年8月3日在伦敦奥运会上，我国运动员董栋勇夺金牌。

假设一个质量为60kg 的运动员，从离水平网面3.2m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m 高处。

已知运动员与网接触的时间为1.2s 。

求这段时间内网对运动员的平均作用力是多大?(g 取10m/s 2)
【答案】1.5×103N ，方向竖直向上。

【解析】方法(一)：运动员刚接触网时速度的大小：
v 1＝＝m /s ＝8m/s ，方向向下
刚离网时速度的大小：
v 2＝＝m/s ＝10m/s ，方向向上
运动员与网接触的过程，设网对运动员的作用力为F ，对运动员由动量定理， (以向上为正方向)有：
(F －mg )Δt ＝mv 2－mv 1
解得F ＝＋mg ＝N ＋60×10N ＝1.5×103N ，方向竖直向上。

方法 (二): 此题也可以对运动员下降、与网接触、上升的全过程应用动量定理：
从3.2m 高处自由下落的时间为：
t 1＝＝s ＝0.8s
运动员弹回到5.0m 高处所用的时间为：
t 2＝＝s ＝1s
整个过程中运动员始终受重力作用，仅在与网接触的t 3＝1.2s 的时间内受到网对他向上的弹力F N 的作用，对全过程应用动量定理，有F N t 3－mg (t 1＋t 2＋t 3)＝0
则F N ＝mg ＝×60×10N ＝1.5×103N ，方向竖直向上。

【考点】自由落体运动；牛顿第二定律
点评：要学会建立物理模型，题中的运动员可以看成是质点，抓住加速度是联系力和运动的桥梁，通过自由落体的基本公式和牛顿第二定律求解相关问题，难度适中．
4.质量为M 的木块在水平面上处于静止状态，有一质量为m 的子弹以水平速度v 0击中木块并与其一起运动，若木块与水平面之间的动摩擦因数为μ，则木块在水平面上滑行的距离为多少？（设子弹与木块作用时间极短）
【答案】
【解析】据动量守恒方程：
mv 0＝(M ＋m)v ①
列出了能量守恒方程：
(M ＋m)v 2＝μ(M ＋m)gs ②
联立解得s ＝
【考点】动量守恒定律；功能关系．
点评：正确运用动量守恒定律求解子弹射入后系统的速度，子弹和木块在地面滑行过程中能分析出物体的受力和做功，能根据动能定理求出滑行距离x ．解决此类问题，要注意分段进行解答．。