山东省潍坊市诸城市四县市联考高二物理下学期期中试卷(含解析)

2014-2015学年山东省潍坊市诸城市四县市联考高二（下）期中物
理试卷
一、本大题共10小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一个选项符合题目要求，第7-10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．下列有关物理学的史实中，正确的是（）
A．贝克勒尔从含铀矿物中发现了天然放射现象
B．玻尔最早发现了电子
C．普朗克提出光子假设并建立了光电效应方程
D．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
2．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与中性面垂直时，下面说法正确的是（）
A．电流方向将发生改变
B．磁通量的变化率达到最大值
C．通过线圈的磁通量达到最大值
D．线圈所受磁场力达到最小值
3．一电热器接在10V直流电源上，产生某一大小的热功率，现将电热器接在交流电源上，要使它产生的热功率是原来的一半，则交流电源有效值是（）
A． 7.07V B． 10V C． 5V D． 2.5V
4．在距地面高为h处，同时以大小相等的初速度分别平抛，竖直上抛，竖直下抛质量相等的物体（空气阻力不计），它们从抛出到落地的过程中动量的增量（）
A．三者一样大 B．平抛过程最大
C．竖直下抛过程最大 D．竖直上抛过程最大
5．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（）
A． Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v′） B． Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v0）
C． Mv0=（M﹣m）v′+mv D． Mv0=Mv′+mv
6．一个小水电站，输出的电功率为20kw，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400V的电压输送，后又改用2000V的电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率变化情况是（）
A．减少50W B．减少1200W
C．减少7.68×105W D．减小78.13W
7．下列关于放射性元素的半衰期的说法正确的是（）
A．同种放射性元素，在化合物中的半衰期与在单质中相同
B．质量为m的铀经过两个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有发生了衰变
C．氡的半衰期是3.8天，若有4g氡原子核，则经过7.6天就只剩下1g氡原子核
D．氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天就只剩下一个氡原子核
8．我国科学家研制“两弹”所涉及到的基本核反应有：
（1）U+n→Sr+Xe+k n （2）H+H→He+d n
关于这两个方程的下列说法，正确的是（）
A．方程（1）属于α衰变 B．方程（2）属于轻核聚变
C．方程（1）中k=10，方程（2）中d=1 D．方程（1）中k=6，方程（2）中d=1
9．在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F作用下，经过时间t后，动量为p，动能为E K，则在F作用下，这个物体由静止开始经过时间2t（）
A．其动能将等于2p B．其动能将等于4p
C．其动能将等于2E K D．其动能将等于4E K
10．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）．原线圈接入如图乙示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（）
A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表的示数为22V
C．照射R的光变强时，灯泡变暗
D．照射R的光变强时，电流表的示数变大
二、本林题包括3小题，共18分
11．如图所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向度垂直于纸面向外，已知放射源放出的射线有α、β、γ三种，根据图示可以判断出甲是射线，乙是射线．
12．如图所示，断开电键K，用一束光照射阴极P，发现电流表度数不为零，合上电键K，调节滑线变阻器，发现当电压表度数小于0.80V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.80V时，电流表读数为零，已知阴极材料的逸出功3.2eV，由此可知照射光的光子能量为eV．（结果保留两位有效数字）
13．（10分）（2015春•诸城市期中）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地悬浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．
（1）下面是实验的主要步骤，试完善实验步骤⑥的内容．
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④把滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先，然后，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；
⑧测得滑块1（包括撞针）的质量320g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为210g．
（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为kg•m/s（结果均保留三位有效数字）．
（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是．
三、计算题（本题共4小题，共42分。

计算题要写出必要的解题步骤，只写结果没有过程不得分）
14．氢原子的能级如图所示，一群氢原子处在n=4的能级，会辐射出几种频率的光？其中频率最低和最高的光子能量各等于多少？
15．（10分）（2015春•诸城市期中）太阳内部的核聚变可以释放出大量的能，这些能以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到P0=3.8×1025W．设太阳上的热核反应是4个质子聚合成1个氦核同时放出2个中微子（质量远小于电子质量，穿透能力极强的中性粒子，可用v表示）和另一种带电粒子（用e表示），并知每一次这样的核反应可以释放28MeV
的能量，已知真空中的光速c=3×108m/s，电子的电荷量e=1.6×10﹣19C．
（1）写出热核反应方程．
（2）试估算一下太阳每秒钟损失多少千克的质量？
（3）试估算每秒钟太阳产生多少个中微子？（取一位有效数字）
16．（12分）（2015春•诸城市期中）交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，一小型发电机的线圈共110匝，线圈面积S=0.05m2，线圈的转
速为3000r/min，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B=T，为用此发电机所发出的交流电
带动两个标有“220V，11kw“的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：
（1）从图示位置开始计时，线圈输出端a、b间的电压的瞬时值表达式；
（2）从图示位置开始计时，在t=s时刻a、b间的电压；
（3）变压器原、副线圈的匝数之比为多少？
（4）与变压器线圈串联的交流电流表的示数为多大？
17．（12分）（2015春•诸城市期中）如图所示，光滑水平面上A、B、C三个物块，其质量分别为m A=3.0kg，m B=2.0kg，m C=1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，B的速度大小v B=9m/s，且此时C恰以3m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求：（1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A物块的速度大小；
（2）B与C碰撞刚粘连在一起时的速度大小；
（3）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能．
2014-2015学年山东省潍坊市诸城市四县市联考高二（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、本大题共10小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一个选项符合题目要求，第7-10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．下列有关物理学的史实中，正确的是（）
A．贝克勒尔从含铀矿物中发现了天然放射现象
B．玻尔最早发现了电子
C．普朗克提出光子假设并建立了光电效应方程
D．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的
考点：物理学史．
分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
解答：解：A、贝克勒尔从含铀矿物中发现了天然放射现象，故A正确；
B、汤姆生最早发现了电子，故B错误；
C、爱因斯坦提出光子假设并建立了光电效应方程，故C错误；
D、卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故D错误；故选：A．
点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
2．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与中性面垂直时，下面说法正确的是（）
A．电流方向将发生改变
B．磁通量的变化率达到最大值
C．通过线圈的磁通量达到最大值
D．线圈所受磁场力达到最小值
考点：交流发电机及其产生正弦式电流的原理．
专题：交流电专题．
分析：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与磁感线平行时，感应电动势最大，磁通量为零，磁通量的变化率最大；当线圈平面与磁感线垂直时，感应电动势最小，磁通量最大，磁通量的变化率为零．
解答：解：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生正弦式交流电，当线圈平面与中性面垂直时，线圈平面与磁感线平行，此时磁通量最小，为零；感应电动势最大；磁通量的变化率最大；电流方向不变；故ACD错误，B正确；
故选：B．
点评：本题关键明确中性面是磁通量最大、感应电动势为零的位置，每次经过中性面，电流方向改变一次．
3．一电热器接在10V直流电源上，产生某一大小的热功率，现将电热器接在交流电源上，要使它产生的热功率是原来的一半，则交流电源有效值是（）
A． 7.07V B． 10V C． 5V D． 2.5V
考点：电功、电功率．
专题：恒定电流专题．
分析：根据焦耳定律Q=I2Rt求解电流的有效值，其中I是有效值．再根据有效值与最大值的关系求出最大值．
解答：解：设电热器的电阻为R，t时间内产生的热量为Q，根据焦耳定律得：
则：Q=t
此热量是接交流电源上产生的热功率的2倍，即Q′=Q
所以：Q=
解得：U有=5V=7.07V
故选：A．
点评：对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值，清楚正弦交流电源的有效值和最大值倍的关系．
4．在距地面高为h处，同时以大小相等的初速度分别平抛，竖直上抛，竖直下抛质量相等的物体（空气阻力不计），它们从抛出到落地的过程中动量的增量（）
A．三者一样大 B．平抛过程最大
C．竖直下抛过程最大 D．竖直上抛过程最大
考点：抛体运动．
专题：直线运动规律专题．
分析：明确三小球的运动过程，再根据动量定理分析动量的变化大小关系．
解答：解：三个小球中竖直上抛物体的运动时间最长，则由动量定理可知，其动量的变化最大；
故选：D．
点评：本题考查动量定理的应用及抛体运动的规律，要注意明确抛体运动中的时间取决于竖直方向上的分运动．
5．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（）
A． Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v′） B． Mv0=（M﹣m）v′+m（v+v0）
C． Mv0=（M﹣m）v′+mv D． Mv0=Mv′+mv
考点：动量守恒定律．
分析：以炮弹与炮艇组成的系统为研究对象，不计水的阻力，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可以分析答题．
解答：解：对艇和炮弹组组成的系统，开炮后艇的质量变为（M﹣m），
开炮过程中动量守恒，以炮艇的初速度方向为正方向，
由动量守恒定律得：Mv0=（M﹣m）v′+mv，故C正确；
故选：C．
点评：本题考查动量守恒定律的基础知识，需要注意过程前后物体质量与速度的对应，防止混乱．本题难度较低，为基础题
6．一个小水电站，输出的电功率为20kw，输电线总电阻为0.5Ω，如果先用400V的电压输送，后又改用2000V的电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率变化情况是（）
A．减少50W B．减少1200W
C．减少7.68×105W D．减小78.13W
考点：远距离输电．
专题：交流电专题．
分析：根据P=UI求出输送的电流，结合求出输电线上损失的电功率．
解答：解：当输送电压为400V时，输送的电流，则输电线上损失的功率．
当输送电压改为2000V时，输送电流，则输电线上损失的功率
，
可知损失的电功率减小1200W，故B正确，A、C、D错误．
故选：B．
点评：解决本题的关键掌握输送功率、输送电压、电流的关系，知道输电线上损失的功率
，基础题．
7．下列关于放射性元素的半衰期的说法正确的是（）
A．同种放射性元素，在化合物中的半衰期与在单质中相同
B．质量为m的铀经过两个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有发生了衰变
C．氡的半衰期是3.8天，若有4g氡原子核，则经过7.6天就只剩下1g氡原子核
D．氡的半衰期是3.8天，若有4个氡原子核，则经过7.6天就只剩下一个氡原子核
考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．
专题：衰变和半衰期专题．
分析：正确解答本题需要掌握：半衰期是对大量放射性元素的统计规律，是由元素本身决定，与原子核所处环境、状态无关；同时要明确发生半衰期次数、衰变前总质量、衰变后质量之间的关系．
解答：解：A、元素原子核的半衰期是由元素本身决定，与元素所处的物理和化学状态无关，故A正确；
B、设元素衰变前质量为M，经过n个半衰期后质量为m，则有：，故质量为m的铀经过两个半衰期后原来所含的铀元素还剩，有发生衰变，故B错误；
C、氡的半衰期是3.8天，经过7.6天即经过2个半衰期，还剩余1克氡原子核，故C正确；
D、半衰期是对大量原子核的统计规律，对于单个或者少数是不成立的，故D错误．
故选：AC．
点评：本题考查了半衰期的定义以及有关半衰期运算，对于基本概念要深刻理解其含义，同时理解有关半衰期公式中各个物理量的含义．
8．我国科学家研制“两弹”所涉及到的基本核反应有：
（1）U+n→Sr+Xe+k n （2）H+H→He+d n
关于这两个方程的下列说法，正确的是（）
A．方程（1）属于α衰变 B．方程（2）属于轻核聚变
C．方程（1）中k=10，方程（2）中d=1 D．方程（1）中k=6，方程（2）中d=1
考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．
专题：衰变和半衰期专题．
分析：重核裂变是质量数较大的核裂变为质量中等的核，聚变是质量数较小的和转化为质量较大的核，在转化过程中质量数和电荷数都守恒．
解答：解：A、方程（1）属于重核裂变，A错误；
B、方程（2）属于轻核聚变，B正确；
C、由质量数守恒和电荷数守恒知，235+1=90+136+K，方程（1）中k=10，2+3=4+d，方程（2）中d=1，C正确；
D、由C知D错误；
故选BC
点评：理解裂变和聚变的特点，会应用质量数守恒和电荷数守恒判断生成物的类别．
9．在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F作用下，经过时间t后，动量为p，动能为E K，则在F作用下，这个物体由静止开始经过时间2t（）
A．其动能将等于2p B．其动能将等于4p
C．其动能将等于2E K D．其动能将等于4E K
考点：动能定理的应用．
专题：动能定理的应用专题．
分析：应用动量定理求出物的动量，然后应用动量与动能的关系求出物体的动能．
解答：解：由动量定理得：Ft=p，E K==，
经过时间2t，动量：p′=F•2t=2Ft=2p，故A正确，B错误；
动能：E K′===4=4E K，故C错误，D正确；
故选：AD．
点评：本题考查了求动能与动量，应用动能定理与动量定理即可正确解题，解题时要注意应用动能与动量的数量关系．
10．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）．原线圈接入如图乙示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（）
A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表的示数为22V
C．照射R的光变强时，灯泡变暗
D．照射R的光变强时，电流表的示数变大
考点：变压器的构造和原理．
专题：交流电专题．
分析：由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比．和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况．
解答：解：A、原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为f= Hz，故A
错误；
B、原线圈接入电压的最大值是220V，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，
理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22V，所以V的示数为22V，故B 正确；
C、有光照射R时，R阻值随光强增大而减小，根据，可知电路中的电流增大．所以灯泡变亮．故C错误；
D、有光照射R时，R阻值随光强增大而减小，根据P=，得副线圈输出功率增大，
所以原线圈输入功率增大，所以A的示数变大，故D正确；
故选：BD．
点评：电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．
二、本林题包括3小题，共18分
11．如图所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向度垂直于纸面向外，已知放射源放出的射线有α、β、γ三种，根据图示可以判断出甲是β射线，乙是γ射线．
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．
专题：衰变和半衰期专题．
分析：本题综合性较强，主要考查两个方面的问题：①三种射线的成分主要是指所带电性：α射线是高速流带正电，β射线是高速电子流（）带负电，γ射线是γ光子，
是电中性的．②洛伦兹力方向的判定，左手定则：张开左手，拇指与四指垂直，让磁感线穿入手心，四指的方向是正电荷运动的方向，拇指的指向就是洛伦兹力的方向．
解答：解：α射线是高速流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向右，故丙是α射线．
β射线是高速电子流（），质量数为0，带一个负电荷．根据左手定则，β射线受到
的洛伦兹力向左，故甲是β射线．
γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故乙是γ射线．
故答案为：β，γ
点评：本题综合性较强，主要考查两个方面的问题：①三种射线的成分主要是所带电性．②洛伦兹力的方向的判定．只有基础扎实，此类题目才能顺利解决，故要重视基础知识的学习．
12．如图所示，断开电键K，用一束光照射阴极P，发现电流表度数不为零，合上电键K，调节滑线变阻器，发现当电压表度数小于0.80V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.80V时，电流表读数为零，已知阴极材料的逸出功3.2eV，由此可知照射光的光子能量为 4.0 eV．（结果保留两位有效数字）
考点：爱因斯坦光电效应方程．
专题：光电效应专题．
分析：光电子射出后，有一定的动能，若能够到达另一极板则电流表有示数，当恰好不能达到时，说明电子射出的初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答．
解答：解：设用光子能量为E的光照射时，光电子的最大初动能为E km，
当反向电压达到U=0.80V以后，电流表读数为零说明具有最大初动能的光电子也达不到阳极，
因此E km=eU=0.80eV
根据光电效应方程，则有：E km=E﹣W
解得：E=3.2+0.8=4.0eV
故答案为：4.0．
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．
13．（10分）（2015春•诸城市期中）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地悬浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．
（1）下面是实验的主要步骤，试完善实验步骤⑥的内容．
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④把滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先接通电源，然后放开滑块1 ，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图（b）所示；
⑧测得滑块1（包括撞针）的质量320g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为210g．
（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为0.640 kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为0.636 kg•m/s（结果均保留三位有效数字）．
（3）试说明（2）中两结果不完全相等的主要原因是打点计时器的限位孔与纸带间存在摩擦．
考点：验证动量守恒定律．
专题：实验题．
分析：使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带；本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．
解答：解：（1）⑥使用打点计时器时，先接通电源后释放纸带，所以先接通打点计时器的电源，后放开滑块1；
（2）放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得：
碰撞前滑块1的动量为：p1=m1v1=0.320×=0.640kg•m/s，滑块2的动量为零，所以碰撞
前的总动量为0.620kg•m/s
碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：（m1+m2）v2=（0.320+0.210）
×=0.636kg•m/s
（3）结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．
故答案为：（1）⑥接通电源；放开滑块1；（2）0.640；0.636；（3）打点计时器的限位孔与纸带间存在摩擦．
点评：本题要注意打点计时器的使用方法，知道气垫导轨要水平才能满足动量守恒．这是一道基础实验题．
三、计算题（本题共4小题，共42分。

计算题要写出必要的解题步骤，只写结果没有过程不得分）
14．氢原子的能级如图所示，一群氢原子处在n=4的能级，会辐射出几种频率的光？其中频率最低和最高的光子能量各等于多少？
考点：氢原子的能级公式和跃迁．
专题：原子的能级结构专题．
分析：根据求出氢原子发出光子的种数．根据hγ=E m﹣E n，可知在何能级间跃迁发出光的频率大小．
解答：解：根据=6，知这群氢原子最多能发出6种频率的光；
因为放出的光子能量满足hγ=E m﹣E n，知，从n=4能级跃迁到n=1能级发出光的能量最大，为：
△E1=E4﹣E1=﹣0.85﹣（﹣13.6）=12.75eV
根据==3.08×1015Hz；
从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的能量最小，为：
△E2=E4﹣E3=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV．
根据==0.16×1015Hz．
答：会辐射出6种频率的光，其中频率最低和最高的光子能量各为3.08×1015Hz，
0.16×1015Hz．
点评：解决本题的关键知道能级间跃迁放出发出光子的种数即可使用公式计算．
15．（10分）（2015春•诸城市期中）太阳内部的核聚变可以释放出大量的能，这些能以电磁辐射的形式向四面八方辐射出去，其总功率达到P0=3.8×1025W．设太阳上的热核反应是4
个质子聚合成1个氦核同时放出2个中微子（质量远小于电子质量，穿透能力极强的中性粒子，可用v表示）和另一种带电粒子（用e表示），并知每一次这样的核反应可以释放28MeV
的能量，已知真空中的光速c=3×108m/s，电子的电荷量e=1.6×10﹣19C．
（1）写出热核反应方程．
（2）试估算一下太阳每秒钟损失多少千克的质量？
（3）试估算每秒钟太阳产生多少个中微子？（取一位有效数字）
考点：爱因斯坦质能方程．
专题：爱因斯坦的质能方程应用专题．
分析：（1）根据核反应方程质量数和核电荷数守恒列出热核反应方程；
（2）根据质能方程求出释放能量损失的质量，即可求解；
（3）根据释放的能量，即可计算出核反应的次数，然后结合地球轨道所在处的球面积，即可求解．
解答：解：（1）根据题意，结合质量数与质子数守恒，则有：4H→He+2e+2ν；（2）根据爱因斯坦质能方程，得：△E=△mc2
△m===kg=4.2×109kg
（3）每秒太阳发生的核反应的次数：n===8.482×1037（次）
每秒钟太阳产生多少个中微子个数：N=2×n=2×8.482×1037≈2×1038个
答：（1）热核反应方程4H→He+2e+2ν．
（2）太阳每秒钟损失4.2×109kg的质量；
（3）试估算每秒钟太阳产生2×1038个中微子．
点评：知道核反应方程的两数守恒，质能方程是原子物理中的重点内容之一，该知识点中，关键的地方是要知道反应过程中的质量亏损等于反应前的质量与反应后的质量的差．该题中的数学能力的要求比较高．
16．（12分）（2015春•诸城市期中）交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，一小型发电机的线圈共110匝，线圈面积S=0.05m2，线圈的转
速为3000r/min，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B=T，为用此发电机所发出的交流电
带动两个标有“220V，11kw“的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：
（1）从图示位置开始计时，线圈输出端a、b间的电压的瞬时值表达式；。