2020-2021学年湖南省郴州市高二(下)期末物理试卷(附答案详解)

2020-2021学年湖南省郴州市高二（下）期末物理试卷1.2020年12月4日，新一代“人造太阳”−中国环流二号M装置(HL−2M)正式建
成并实现首次放电，放电温度达太阳芯部温度近10倍。

“人造太阳”实验中的可控热核反应的方程是 12H+13H→24He+01n，海水中富含反应原料氘(12H)，氟核(13H)可以用中子变击锂核(36Li)得到。

下列说法正确的是()
A. 上述核反应前后核子数相等，生成物的质量等于反应物的质量
B. 中子轰击锂核(36Li)反应方程为 01n+36Li→13H+24He
C. 中子级击锂核(36Li)发生了α衰变
D. 氘核(12H)和氚核(13H)的比结合能均比氨核(24He)的比结合能大
2.研究光电效应的电路图如图所示，关于光电效应，下列说法正
确的是()
A. 任何一种频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示
数
B. 若电源电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，电流表的示
数能一直增大
C. 调换电源的正负极，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数可能会消失
D. 光电效应反应了光具有波动性
3.如图所反映的物理过程说法正确的是()
A. 图中子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守
恒，能量不守恒
B. 图中M、N两木块放在光滑的水平面上，剪断束缚M、
N两木块之间的细线，在弹簧恢复原长的过程中，M、N与弹簧组成的系统动量守恒，机械能增加
C. 图中细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统
动量守恒，机械能不守恒
D. 图中木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木块和斜面组
成的系统在水平方向上动量守恒，机械能一定守恒
g的加速度由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，物体下4.质量为m的物体，以3
2
降高度为h的过程中，下列结论不正确的是()
A. 物体的重力势能减少了mgh
mgℎ
B. 物体的动能增加了3
2
C. 物体所受合外力的冲量大小为m√3gℎ
mgℎ
D. 物体的机械能减少了1
2
5.如图所示，一质量为2kg的物块在水平拉力F的作
用下，从静止开始在水平地面上做直线运动，物块
与水平地面的滑动摩擦因数μ=0.5，物块所受最大
静摩擦力等于滑动摩擦力，拉力随时间变化的图线
如图所示，重力加速度g取10m/s2，则()
A. t=1s时物块的速度为10m/s
B. t=2s时物块的动量大小为40kg.m/s
C. t=3s时物块的速度为零
D. t=4s时物块的动量大小为−20kg.m/s
6.氢原子能级示意图如图所示，已知可见光光子的能量在
1.6leV～3.10eV范围内，一群处于n=4能级的氢原子回
到n=1的过程中()
A. 最多放出6种频率不同的光子
B. 放出的光子中，属于可见光的光子有2种
C. 放出的光子的最大能量为12.75eV，最小能量是0.66eV
D. 放出的光能够使逸出功为13.0eV的金属发生光电效应
7.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，
t=0时刻同时经过公路旁的同一路标．如图是描述两车
运动的v−t图线，折线ABC和折线OBD分别描述了甲、
乙两车在0～20s内的运动情况．关于甲、乙两车的运动，
下列说法正确的是()
A. 在0～10s内，两车逐渐靠近
B. 在t=10s时，两车相遇
C. 在10 s～20s内，两车逐渐远离
D. 在0～20s内，两车最远距离为100 m
8.如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长
木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木
板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间动摩擦因数为μ
3
，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g.现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度大小a可能是()
A. a=μg
B. a=2μg
3C. a=μg
3
D. a=F
2m
−μg
3
9.有同学利用如图1所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，
固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力T OA、T OB和T OC，回答下列问题：
(1)改变钩码个数，实验能完成的是______
A.钩码的个数N1=N2=2，N3=4
B.钩码的个数N1=N3=3，N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3，N2=4，N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是______
A.标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时，你认为图2中______是正确的。

(填“甲”或“乙”)
10.如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分
碰撞前后的动量关系．
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过测量小球
做平抛运动间接地解决这个问题．
本实验中，必须要求的条件是______；
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端点的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放
D.入射小球与被碰小球满足质量m1>m2，小球半径r1=r2
②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜
轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______；(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放的高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______(用②中测量的量表示)；
若碰撞是完全弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______(用②中测量的量表示)．
11.在光电效应中，电子获得光子的能量后最终成为光电子，其中一部分能量用于克服
金属的阻碍做功，剩下的能量就是光电子的初动能。

能量E=6.0eV的光子照射某金属表面后，逸出光电子的最大初动能E k=2.5eV，已知ℎ=6.6×10−34J⋅s，元电荷电量e=1.6×10−19C，求：
(1)该金属的逸出功W0；
(2)该条件下的截止电压U e；
(3)该金属发生光电效应的极限频率v e(结果保留2位有效数字)。

12.如图所示，小车上右端高ℎ=20cm的支架上固定着一
圆弧光滑导轨，一质量为m=
个半径为R=5.5cm的1
4
0.2kg的小球从圆弧的顶端无摩擦地滑下，离开圆弧后
刚好从车的另一端擦过落到水平地面，车的质量M=
2kg，车与水平地面间摩擦不计，重力加速度g=
10m/s2，求：
(1)小球刚离开圆弧时的速度v1；
(2)车身长L．
13.下列说法中正确的是()
A. 布朗运动是花粉分子的无规则运动
B. 单晶体的某些物理性质呈现各向异性
C. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力
D. 某种物体的温度为0℃，说明该物体中分子的平均动能为零
14.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，
再到状态C，最后变化到状态A，完成循环。

下列说法
正确的是()
A. 状态A到状态B是等温变化
B. 状态A时所有分子的速率都比状态C时的小
p0V0
C. 状态A到状态B，气体对外界做功为1
2
p0V0
D. 整个循环过程，气体从外界吸收的热量是1
2
15.下列说法中正确的是()
A. 液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
B. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行
C. 在相对湿度比较大的时候，较低的温度就能引起中暑，是因为汗液不容易蒸发
D. 在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，
饱和汽的压强增大
16.下列说法正确的是()
A. 足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
B. 一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加
C. 气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数
和气体温度有关
D. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油
酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大
17.如图所示，横截面积分别为S A=30cm2与S B=10cm2的两个上部开口的柱形气缸A、
B，底部通过体积可以忽略不计的细管连通，A、B气缸内分别有一个质量m A=1.0kg、m B=0.5kg的活塞，A气缸内壁粗糙，B气缸内壁光滑．当气缸内充有某种理想气体时，A、B气缸中气柱高度分别为ℎA=4cm、ℎB=3cm，此时气体温度T0=300K，外界大气压p0=1.0×105Pa.取g=10m/s2.求：
(i)气缸内气体的压强；
(ii)缓慢降低缸内气体温度，当气缸B中的活塞下降至气缸底部时，气体的温度T1．
18.下列说法不正确的是()
A. 游泳时耳朵在水中听到的音调与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介
质进入另一种介质时频率并不改变
B. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的
影响
C. 光纤通信是一种现代通信手段，它是利用了光的干涉原理传递信息
D. 科学家通过比较星球与地球上同种元素发出的光的频率来计算星球远离地球的
速度是利用光的多普勒效应
19.下列关于电磁波的说法正确的是()
A. 雷达是用X光来测定物体位置的设备
B. 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C. 电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
D. 均匀变化的电场可以产生均匀变化的磁场
20.下列关于光现象的解释正确的是()
A. 水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色，是光的干涉现象
B. 在杨氏双缝实验中，如果仅把红光改成绿光，则干涉条纹间距将减小
C. 荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光会聚而形成的
D. 眼睛紧贴两支夹紧的铅笔形成的狭缝，让狭缝与日光灯管平行，观察到彩色条
纹，这是光的衍射现象
21.某列简谐横波在t1=0时刻的波形如图甲中实线所示，t2=3.0s时刻的波形如图甲
中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图象，则()
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. 波速为0.5m/s
C. 图乙是质点b的振动图象
D. 从t1=0到t2=3.0s这段时间内，质点a通过的路程为1.5m
22.如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为
直径。

来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平
行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。

已知
∠ABM=30°，求
①玻璃的折射率。

②球心O到BN的距离。

答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、核反应过程中，要释放热量，质量发生亏损，生成物的质量小于反应物的质量之和，故A错误；
BC、此核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，为人工核反应，故B正确，C错误；
D、比结合能大的原子核稳定，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时，同时释放能量，则 24He更稳定，比结合能大，故D错误。

故选：B。

核反应过程中释放能量，质量发生亏损，但满足质量数和电荷数守恒；
根据核反应生成物判断反应类型；
比结合能越大的原子核越稳定；
本题考查了原子核的比结合能，解题的关键是明确核反应过程中，质量数和电荷数守恒，质量亏损，释放核能。

2.【答案】C
【解析】解：A、光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的光照时间无关，故A错误；
B、当电流表有示数时，滑动变阻器滑片从图所示位置向右移动，则AK之间正向电压增大，若已达到饱和电流，则电流表的示数会不变，若没有达到饱和电流，则电流表的示数会变大，故B错误；
C、当电流表有示数时，调换电源的极性，则在AK之间加入反向电压，逸出光电子若不能到达K极，则不会形成光电流，那么电流表无示数，故C正确；
D、光电效应现象说明了光具有粒子性，故D错误。

故选：C。

发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，光电流的大小与光的强度及正反向电压大小有关．
解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及掌握饱和电流的概念．明确发生光电效应时，入射光的频率会影响光电子的最大初动能；入射光的强度会影响光电流的大小，及注意
正反电压的区别．
3.【答案】C
【解析】解：A、图甲中，在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，机械能有损失，但是损失的机械能转化为内能，能量仍守恒，故A错误；
B、图乙中，剪断束缚M、N两木块之间的细线，在弹簧恢复原长的过程中，M、N与弹簧组成的系统动量守恒，弹簧的弹性势能转化为木块的动能，系统机械能守恒，故B 错误；
C、图丙中，木球和铁球组成的系统匀速下降，说明两球所受水的浮力等于两球自身的重力，细线断裂后两球在水中运动的过程中，所受合外力为零，两球组成的系统动量守恒，由于水的浮力对两球做功，两球组成的系统机械能不守恒，故C正确；
D、图丁中，木块沿放在光滑水平面上的斜面下滑，木块和斜面组成的系统在水平方向上不受外力，水平方向上动量守恒，由于斜面可能不光滑，所以机械能可能有损失，故D错误。

故选：C。

系统动量守恒的条件是系统所受的合外力为零，机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。

结合守恒条件分析。

解决本题的关键要掌握动量守恒的条件和机械能守恒条件，要注意任何物理过程能量总是守恒的。

4.【答案】D
【解析】解：A、物体下降高度为h的过程中，物体重力做功为W G=mgℎ，
所以重力势能减小mgh，故A正确；
mg，根据动能定理可得W合=ΔE k，所
B、物体所受的合力为F合=ma=3
2
mgℎ，故B正确；
以有：ΔE k=F合ℎ=3
2
mv2−0，解得：v=√3gℎ，C、物体下降高度为h时的速度大小为v，则有：maℎ=1
2
根据动量定理可得物体所受合外力的冲量大小为I=mv−0=m√3gℎ，故C正确；D、对物体进行受力分析，设向下的拉力大小为F，如图所示，根据牛顿第二定律可得：
F+mg=ma，解得：F=1
2
mg；
除重力或弹力之外的其它力做的功等于机械能的增加，所以机械能增加ΔE=Fℎ=
1
2
mgℎ，故D错误．
本题选错误的，故选：D。

根据重力做功判断重力势能的变化；根据机械能守恒定律的守恒条件分析机械能的变化；根据合力做功判断动能的变化，根据动量定理分析合外力的冲量。

本题主要是考查功能关系，关键是能够分析能量的转化情况，知道重力势能变化与重力做功有关、动能的变化与合力做功有关、机械能的变化与除重力或弹力以外的力做功有关，掌握动量定理的应用方法。

5.【答案】C
【解析】解：A、t=1s时，已知滑动摩擦力f=μmg=0.5×2×10N=10N，根据F−t
图线及动量定理得：Ft−ft=mv1−0，解得：v1=(F−f)t
m =(20−10)×1
2
m/s=5m/s，
故A错误；
B、t=2s时，根据F−t图线及动量定理得：Ft−ft=p2，解得：p2=(F−f)t=(20−
10)×2kg⋅m/s=20kg⋅m/s，故B错误；
C、已知t=2s时，物块的动量大小为p2=20kg.m/s，则此时物块的速度v2=p2
m
=
20 2m/s=10m/s，2～3s内，根据牛顿第二定律知，物块的加速度a=−10−10
2
m/s2=
−10m/s2，则t=3s时物块的速度v3=v2+a×1s=10m/s+(−10)×1m/s=0，故C正确；
D、已知t=3s时，物块的速度为0，由F−t图线知，3～4s时间内，拉力的方向与初始阶段相反，大小为10N，与物块所受最大静摩擦力大小相等，则物块保持静止状态，则t=4s时物块的动量大小为0，故D错误。

故选：C。

t=1s时物块的速度和t=2s时物块的动量大小均可由动量定理直接求出；t=2s时物块的动量大小可计算出t=2s时物块的速度，根据牛顿第二定律可知2～3s内的加速度，则用运动学公式求出t=3s时的速度；分析3～4s时间内物块的受力及运动情况，得到t=4s时的速度大小，即可知t=4s时的动量大小。

本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受
力情况，知道合外力的冲量才等于动量的变化，本题的易错点是对物块在3～4s内运动情况的分析。

6.【答案】ABC
【解析】解：
A、一群处于n=4能级的氢原子回到n=1的过程中，任意两个能级间发生一次跃迁，放出一种频率的光子，所以共放出C42=6种频率不同的光子。

故A正确。

B、根据ΔE=E m−E n，可求得6种频率不同的光子能量，其中n=4能级跃迁到n=3能级放出的光子能量和n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子能量在可见光范围内，故B 正确
C、根据玻尔理论得知，n=4能级直接跃迁到基态放出的光子能量最大，最大能量为E max=E4−E1=−0.85eV−(−13.6)eV=12.75eV，n=4能级跃迁到n=3能级放出的光子能量最小，最小能量为E min=E4−E3=−0.85eV−(−1.51)eV=0.66eV。

故C 正确。

D、由上知道，光子的最大能量为12.75eV，小于金属的逸出功，不能使金属发生光电效应。

故D错误。

故选：ABC。

一群处于n=4能级的氢原子回到n=1的过程中放出6种频率不同的光子，根据玻尔理论研究放出的光子的最大能量和最小能量。

当光子的能量大于金属的逸出功时就能发生光电效应。

光电效应产生的条件取决于入射光的频率，氢原子跃迁时放出的光子的频率取决于初末能级之差。

玻尔理论与光电效应之间的联系纽带是光子的频率。

7.【答案】CD
【解析】解：A、0−10s内，甲的速度大于乙的速度，两物体间的距离逐渐增大，故A 错误。

B、0−10s内，甲的速度大于乙的速度，10−20s内，甲的速度仍然大于乙的速度，两车之间的距离一直增大，10s时未相遇，故B错误，C正确。

D、由图可知，20s时相距最远，两图线围成的面积之差等于矩形面积，即最远距离△x= 5×20m=100m，故D正确。

故选：CD。

根据甲乙的速度大小关系判断甲乙两车的距离变化，在整段运动过程中，甲的速度大于乙的速度，两车间的距离一直增大．
解决本题的关键会根据速度时间图线分析物体的运动规律，知道图线围成的面积表示位移，难度不大．
8.【答案】CD
【解析】解：一：木板相对物块没动
①若F<2
3
μmg，则木板上下表面都受到大小相等、方向相反的摩擦力，摩擦力大小为F，此时木板加速度为0；
②若μmg>F>2
3
μmg，则木板和物块一起做匀加速直线运动，整体水平方向的受力为：
拉力F和地面的摩擦力f，则其加速度为：a=F−f
2m =F
2m
−μg
3
，故D正确。

二：木板相对物块动了
此时F>μmg，则木板就是在物块的摩擦力和地面对它的摩擦力作用下做匀加速直线运
动，其受到木块的摩擦力为：f1=μmg，收到地面的摩擦力为f2=2
3
μmg，则获得的加
速度为：a=μg
3
，故C正确。

故选：CD。

要分析木板的加速度就是来分析它受力，而题目并没有说木板相对物块到底是动了还是没动，因此我们要分两种情况来考虑这个问题：
一：木板相对物块没动，这样的话就是说木板和物块一起做匀加速直线运动，可以通过受力来找加速度．
二：木板相对物块动了，则木板就是在物块的摩擦力和地面的摩擦力作用下做匀加速直线运动，又可以做出一个结果．
这是一个需要思维缜密的题，通过题干问的加速度可能是？我们就可只推测这个至少应该有两个答案，也就是会有两种运动情况，进而仔细分析题目找出这两种情况即可．9.【答案】BCD A甲
【解析】解：(1)对O点受力分析
OA OB OC分别表示三个力的大小，由于三共点力处于平衡，所以0C等于OD.因此三个力的大小构成一个三角形。

A、2、2、4不可以构成三角形，则结点不能处于平衡状态，故A错误；
B、3、3、4可以构成三角形，则结点能处于平衡。

故B正确；
C、4、4、4可以构成三角形，则结点能处于平衡。

故C正确；
D、3、4、5可以构成三角形，则结点能处于平衡。

故D正确。

故选：BCD。

(2)为验证平行四边形定则，必须作受力图，所以先明确受力点，即标记结点O的位置，其次要作出力的方向并读出力的大小，最后作出力的图示，因此要做好记录，是从力的三要素角度出发，要记录砝码的个数和记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确，BCD错误。

故选：A。

(3)以O点为研究对象，F3的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际。

掌握三力平衡的条件，理解平行四边形定则，同时验证平行四边形定则是从力的图示角度去作图分析，明确“理论值”和“实际值”的区别。

10.【答案】BCD ADE m1OP=m1OM+m2ON m1OP2=m1OM2+m2ON2
【解析】解：①A、实验时只有把入射球从斜槽的同一位置由静止释放，入射球到达斜槽底端时速度相等，斜槽轨道不必光滑，故A错误；
B、小球离开斜槽轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端点的切线必须是水平的，故B正确；
C、为使入射球到达斜槽末端时的速度相等，入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放，故C正确；
D、为使两球发生对心正碰且品质后入射球不反弹，入射小球与被碰小球满足质量m1> m2，小球半径r1=r2，故D正确。

故选；BCD．
②设两球碰撞前入射球的速度大小是v0，碰撞后入射球的速度大小是v1，被碰球的速度大小是v2，
两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+
m2v2，
两球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，两球做平抛运动的时间t相等，方程两边同时乘以t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，即：m1OP=m1OM+m2ON
实验需要用天平测量两个小球的质量m1、m2，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM、ON，故选ADE。

③由②可知，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为：m1OP=m1OM+m2ON；若碰撞是完全弹性碰撞，碰撞过程系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：
1 2m1v02=1
2
m1v12+1
2
m2v22，
小球做平抛运动的时间t相等，两边同时乘以t2得：
1 2m1v02t2=1
2
m1v12t2+1
2
m2v22t2，
整理得：m1OP2=m1OM2+m2ON2；
故答案为：①BCD；②ADE；③m1OP=m1OM+m2ON；m1OP2=m1OM2+m2ON2。

①根据实验原理与实验注意事项分析答题。

②两球碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后分析答题。

③两球发生完全弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律分析答题。

本题考查验证动量守恒定律，理解实验原理是解题的前提与关键；应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可解题；小球离开斜槽后做平抛运动，小球做平抛运动的时间相等，水平位移与初速度相等，可以用水平位移代替初速度。

11.【答案】解：(1)由光电效应方程E k=ℎν−W0可知，金属的逸出功W0=ℎν−E k= E−E k=6.0eV−2.5eV=3.5eV；
(2)根据eU e=E k可知，那么遏止电压的大小为U e=E k
e =2.5eV
e
=2.5V；
(3)根据ℎv e=W0得金属发生光电效应的极限频率v=W0
ℎ=3.5×1.6×10−19
6.6×10−34
Hz=8.5×
1014Hz，
答：(1)金属的逸出功为3.5eV；
(2)该条件下的遏止电压2.5V；
(3)这种金属发生光电效应的极限频率8.5×1014Hz。

【解析】根据光电效应方程，结合光电子的最大初动能，求出金属的逸出功；
通过动能定理求出反向电压的大小；
再根据ℎv0=W0求解极限频率，从而即可求解。

解决本题的关键掌握光电效应方程，结合动能定理进行求解，明确入射光频率，与极限频率的区别，及注意解题过程中的单位转换。

12.【答案】解：(1)小球从圆轨道顶端滑到圆弧底端时，设小球速度大小是v1、小车速度大小是v2，
该过程中小球与小车组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgR=1
2
mv12+
1
2
Mv22
系统在水平方向动量守恒，小球的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv1−Mv2= 0
代入数据解得：v1=1m/s，v2=0.1m/s
(2)小球离开圆弧底端之后做平抛运动，运动时间：t=√2ℎ
g =√2×20×10−2
10
s=0.2s
小车长度：L=(v1+v2)t=(1+0.1)×0.2m=0.22m
答：(1)小球刚离开圆弧时的速度v1大小是1m/s，方向水平向左。

(2)车身长L是0.22m。

【解析】(1)小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒。

机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出小球刚离开圆弧时的速度。

(2)小球离开圆弧后做平抛运动，小车做匀速直线运动，根据运动学公式求出车身长度。

根据题意分析清楚小球与小车的运动过程是解题的前提，应用动量守恒定律、机械能守恒定律与运动学公式可以解题。

13.【答案】B
【解析】解：A、布朗运动是悬浮微粒的的运动，不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性，故A错误；。