辽宁高二高中物理期中考试带答案解析

辽宁高二高中物理期中考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.目前核电站利用的核反应是（）
A．裂变，核燃料为铀B．聚变，核燃料为铀
C．裂变，核燃料为氘D．聚变，核燃料为氘
2.下列说法正确的是（）
A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转
B．β射线比α射线更容易使气体电离
C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
D．核反应堆产生的能量来自轻核聚变
3.有关氢原子光谱的说法正确的是（）
A．氢原子的发射光谱是连续谱
B．氢原子光谱说明氢原子只发出特征频率的光
C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
4.下列关于原子和原子核的说法正确的是（）
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
5.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。

1 g氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及
衰变成的过程放出的粒子是（）
A．0.25g，α粒子B．0.75g，α粒子
C．0.25g，β粒子D．0.75g，β粒子
6.用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线，且则（）
A．B．
C．D．
7.研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。

下列光电流I与A、K之间的电压的关系图象中，正确的
是（ ）
8.如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端。

第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中（ ）
A ．F 1做的功比F 2做的功多
B ．第一次物体机械能的变化较多
C ．第二次合外力对物体做的功较多
D ．两次物体动量的变化量相同
9.如图所示，质量分别为m 和2m 的A 、B 两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A 靠紧竖直墙。

用水平力将B 向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E 。

这时突然撤去该水平力，关于A 、B 和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）
A ．撤去F 后，系统动量守恒，机械能守恒
B ．撤去F 后，A 离开竖直墙前，系统动量、机械能都不守恒
C ．撤去F 后，A 离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E
D ．撤去F 后，A 离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3
10.如图所示，把重物G 压在纸带上，若用一水平力迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出；若缓慢拉动纸带，纸带也从重物下抽出，但重物跟着纸带一起运动一段距离。

下列解释上述现象的说法中正确的是（ ）
A ．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大
B ．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小
C ．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大
D ．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小
11.某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是( )
A ．人匀速行走，船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成反比
B ．人加速行走，船加速后退,而且加速度大小与它们的质量成反比
C ．人走走停停，船退退停停,两者动量总和总是为零
D ．当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离
12.分别用波长为和的单色光照射同一金属板，逸出光电子的最大初动能之比为1：2．以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（）
A．B．C．D．
二、填空题
1.已知氘核的质量为2．0136u，中子质量为1．0087u，氦3()的质量为3．0150u。

两个氘核聚变生成氦3
的反应方程是_________；聚变放出的能量是________；若两个氘核以相同的动能Ek＝0．35MeV正碰，则碰撞
后生成物的动能为__________,____________。

（假设核反应中的能量都转化为粒子的动能）
2.如图所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV的光子。

则最少要给基态的氢原子提供______________电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子；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、实验题
正电子（PET）发射计算机断层显像，它的基本原理是：将放射性同位素15O注入人体，参与人体的代谢过程，15O在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后
产生清晰的图象。

根据PET原理，回答下列问题：
（1）写出15O的衰变和正负电子湮灭的方程式：_____________________________
（2）将放射性同位素15O注入人体，15O的主要用途_____________(填字母)
A．利用它的射线B．作为示踪原子
C．参与人体的代谢过程D．有氧呼吸
（3）设电子质量为m，电量为q，光速为c，普朗克常数为h，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长
= 。

（4）PET中所选的放射性同位素的半衰期应。

（填“长”或“短”或“长短均可”）
四、计算题
1.某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。

图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质
量之比为1∶2。

当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。

向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向
成45°角，然后将其由静止释放。

结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。

若本实验允许的最大误差
为±4％（，P1、P2分别为两球作用前、后的动量），请论证此实验是否成功地验证了动量守恒定
律？
2.两质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端
与水平面相切，如图所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。

物块从静止滑下，然
后又滑上劈B。

求物块在B上能够达到的最大高度。

3.如图19所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距=1.0m。

物块A以速度=10m/s沿水平方向与B正碰。

碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度=2.0m/s。

已知A和B的质量
均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数=0.45。

（设碰撞时间很短，g取10m/s2）
（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；
（2）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。

辽宁高二高中物理期中考试答案及解析
一、选择题
1.目前核电站利用的核反应是（）
A．裂变，核燃料为铀B．聚变，核燃料为铀C．裂变，核燃料为氘D．聚变，核燃料为氘
【答案】A
【解析】略
2.下列说法正确的是（）
A．γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转
B．β射线比α射线更容易使气体电离
C．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
D．核反应堆产生的能量来自轻核聚变
【答案】A
【解析】略
3.有关氢原子光谱的说法正确的是（）
A．氢原子的发射光谱是连续谱
B．氢原子光谱说明氢原子只发出特征频率的光
C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D．氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
【答案】BC 【解析】略
4.下列关于原子和原子核的说法正确的是（ ） A ．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B ．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C ．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
D ．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固
【答案】B 【解析】略
5.一个氡核
衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。

1 g 氡经过7.6天衰变掉氡的质量，以及
衰变成
的过程放出的粒子是（ ）
A ．0.25g ，α粒子
B ．0.75g ，α粒子
C ．0.25g ，β粒子
D ．0.75g ，β粒子
【答案】B 【解析】略
6.用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线，
且则（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】B 【解析】略
7.研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K ），钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流。

下列光电流I 与A 、K 之间的电压的关系图象中，正确的
是（ ）
【答案】C 【解析】略
8.如图所示，分别用恒力F 1、F 2先后将质量为m 的同一物体由静止开始沿相同的固定粗糙斜面由底端推至顶端。

第一次力F 1沿斜面向上，第二次力F 2沿水平方向，两次所用时间相同，则在这两个过程中（ ）
A．F1做的功比F2做的功多
B．第一次物体机械能的变化较多
C．第二次合外力对物体做的功较多
D．两次物体动量的变化量相同
【答案】D
【解析】运动过程中，位移时间相同所以加速度一样，合外力相同，动量的变化量相同；合外力做功相同；机械能
变化一样多；F
1做的功比F
2
做的功少
9.如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙。

用水平
力将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。

这时突然撤去该水平力，关于A、B和
弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（）
A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒
B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量、机械能都不守恒
C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E
D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3
【答案】D
【解析】略
10.如图所示，把重物G压在纸带上，若用一水平力迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出；若缓慢拉动纸带，纸
带也从重物下抽出，但重物跟着纸带一起运动一段距离。

下列解释上述现象的说法中正确的是（）
A．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大
B．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小
C．在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大
D．在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小
【答案】CD
【解析】本题考查动量定理
缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力是静摩擦力，迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力是滑动摩擦力，两者可以认为相同，
不过缓慢拉动纸带时时间长，所以纸带给重物的冲量大
11.某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的
运动情况是( )
A．人匀速行走，船匀速后退,两者速度大小与它们的质量成反比
B．人加速行走，船加速后退,而且加速度大小与它们的质量成反比
C．人走走停停，船退退停停,两者动量总和总是为零
D．当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离
【答案】ABC
【解析】本题考查动量守恒定律
船组成的系统动量守恒，总动量为0，所以不管人如何走动，在任意时刻两者的动量大小相等、方向相反.若人停
止运动而船也停止运动，并且速度大小两者速度大小与它们的质量成反比，即
12.分别用波长为和的单色光照射同一金属板，逸出光电子的最大初动能之比为1：2．以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】本题考查爱因斯坦光电效应方程 光子能量为：E=
①
根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为： ②
根据题意：λ1=λ，λ2=
λ，E k1：E K2=1：2 ③
联立①②③可得逸出W=
，故ACD 错误，B 正确．故选B ．
二、填空题
1.已知氘核的质量为2．0136u ，中子质量为1．0087u ，氦3()的质量为3．0150u 。

两个氘核聚变生成氦3的反应方程是_________；聚变放出的能量是________；若两个氘核以相同的动能Ek ＝0．35MeV 正碰，则碰撞后生成物的动能为__________,____________。

（假设核反应中的能量都转化为粒子的动能） 【答案】(1) （1分） (2)3.26MeV （2分）
(3)中子：2.97MeV ，氦核：0.99MeV.
【解析】【考点】动量守恒定律；爱因斯坦质能方程．
分析：（1）要写出核反应方程，必须知道生成物是什么，所以可以根据核反应过程遵循质量数守恒和核电荷数守恒求出新核的质量数、核电荷数从而确定新核，并最终写出核反应方程式．要计算计算释放的核能，就必须知道核反应亏损的质量，根据爱因斯坦质能方程△E=△mC 2即可求出核反应释放的能量． （2）根据动量守恒定律及能力守恒定律即可求解． 解：（1）聚变的核反应方程：212H→23He+01n
核反应过程中的质量亏损为△m=2m D -（m He +m n ）=0.0035u 释放的核能为△E=△mc 2=0.0035uc 2="3.26MeV"
（2）对撞过程动量守恒，由于反应前两氘核动能相同，其动量等值反向，因此反应前后系统的动量为0．即： 0=m He v He +m n v n ，
反应前后总能量守恒，得：
m He v He 2+
m n v n 2=△E+2E k0，
解得：E kn =2.97Mev ， E kHe =0.99Mev ． 故答案为：(1) (2)3.26MeV
(3)中子：2.97MeV ，氦核：0.99MeV.
2.如图所示，氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射出能量为2.55eV 的光子。

则最少要给基态的氢原子提供______________电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子；请在图中画出获得该能量后的氢原子可
能的辐射跃迁图。

【答案】12.75 如图所示 (各2分)
【解析】略
三、实验题
正电子（PET ）发射计算机断层显像，它的基本原理是：将放射性同位素15O 注入人体，参与人体的代谢过程，15O 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象。

根据PET 原理，回答下列问题：
（1）写出15O 的衰变和正负电子湮灭的方程式：_____________________________ （2）将放射性同位素15O 注入人体，15O 的主要用途_____________(填字母) A ．利用它的射线 B ．作为示踪原子 C ．参与人体的代谢过程 D ．有氧呼吸
（3）设电子质量为m ，电量为q ，光速为c ，普朗克常数为h ，则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长= 。

（4）PET 中所选的放射性同位素的半衰期应 。

（填“长”或“短”或“长短均可”） 【答案】（1）O N+e ， e+e 2 （2分） （2）B （1分）
（3）=h/mc （1分） （4）短 （1分）
【解析】（1）15O 在人体内衰变放出正电子，故衰变为β衰变，β衰变是原子核内的中子转化为质子，并产生一个电子的过程，即发生β衰变时衰变前后质量数不变，电荷数增加．写出衰变方程即可． （2）找出15O 的作用，进行判断即可．
（3）湮灭放出能量，由hf=mc 2得求解出频率f ，由波长公式计算即可． （4）在受检体内存留时间要短，这样才安全．
解：（1）15O 在人体内衰变放出正电子，故衰变为β衰变，所以衰变方程为： 8
15O→715N+10e （2）将放射性同位素15O 注入人体，15O 在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，所以它的作用是为了被探测到的，即它的用途是作为示踪原子，故选：B （3）湮灭放出的能量为：mc 2 由：hf=mc 2得：频率：f=
，又：λ=cT=c =
（4）在受检体内存留时间要短，这样才安全．故填：短 故答案为：（1）815O→715N+10e （2）B ；（3）
；（4）短
四、计算题
1.某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。

图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A 、B 两摆球均很小，质量之比为1∶2。

当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。

向右上方拉动B 球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放。

结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°。

若本实验允许的最大误差为±4％（
，P1、P2分别为两球作用前、后的动量），请论证此实验是否成功地验证了动量守恒定
律？
【答案】设摆球A 、B 的质量分别为、，摆长为l ，B 球的初始高度为h1，碰撞前B 球的速度为vB 。

在不
考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得
① 1分
② 1分
设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2。

有P1="mBvB " ③ 联立①②③式得 ④ 2分 同理可得
⑤ 2分
联立④⑤式得⑥ 2分
代入已知条件得⑦ 2分
由此可以推出≤4%
【解析】略
2.两质量分别为M1和M2的劈A和B，高度相同，放在光滑水平面上，A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。

物块从静止滑下，然后又滑上劈B。

求物块在B上能够达到的最大高度。

【答案】设物块到达劈A的低端时，物块和A的的速度大小分别为和V，由机械能守恒和水平方向动量守恒得
① 2分
② 2分
设物块在劈B上达到的最大高度为，此时物块和B的共同速度大小为，由机械能守恒和动量守恒得
③ 2分
④ 2分
联立①②③④式得⑤ 2分
【解析】略
3.如图19所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距=1.0m。

物块A以速度=10m/s沿水平方向与B正碰。

碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度=2.0m/s。

已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数=0.45。

（设碰撞时间很短，g取10m/s2）
（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；
（2）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。

【答案】⑴设AB碰撞后的速度为v1,AB碰撞过程由动量守恒定律得 2分
设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2，由动能定理得
-------2分
联立以上各式解得------1分
⑵若AB与C发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得
------1分
代入数据解得 ------1分此时AB的运动方向与C相同
若AB与C发生弹性碰撞，由动量守恒和能量守恒得
-------2分联立以上两式解得
代入数据解得----------1分此时AB的运动方向与C相反
若AB与C发生碰撞后AB的速度为0，由动量守恒定律得-------1分
代入数据解得--------1分
总上所述得当时，AB的运动方向与C相同-------1分
当时，AB的速度为0 -----------1分
当时，AB的运动方向与C相反-【解析】略。