2016周练六
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2015~2016学年度第二学期高二周练六
物理试题
2016-5-20
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共计40分,每小题只有一个选项符合题意.
1.关于动量,以下说法中正确的是()
A.速度大的物体动量一定大
B.物体的动量改变,其动能也一定改变
C.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相等
D.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大
2.质量为M的原子核,原来处于静止状态,当它以速度V放出一个质量为m的粒子时,剩余部分的速度为A.mV/(M—m)B.-mV/(M—m)
C.mV/(M+m)D.-mV/(M+m)
3.如右图所示,该装置是利用光电管产生光电流的电路。
下列说法中正确的是()
A.K为光电管的阳极
B.通过灵敏电流计G的电流方向从b到a
C.若用黄光照射能产生光电流,则用红光照射也一定能产生光电流
D.若用黄光照射能产生光电流,则用紫光照射也一定能产生光电流
核散射时,
4.当α粒子被重
如图所示的运动轨迹哪些
是不可能
...存在的
()
5.一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子()
A.放出光子,能量增加 B.放出光子,能量减少 C.吸收光子,能量增加 D.吸收光子,能量减少6.关于下列四幅图说法正确的是()
A.原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的
B.光电效应实验说明了光具有波动性
C.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有粒子性
D.发现少数α粒子发生了较大偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围
7.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是()
8.在衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。
已知中子质量kg
m27
10
67
.1-
⨯
=,普朗克常量s
J
h⋅
⨯
=-34
10
63
.6,试
估算德布罗意波长m
10
10
82
.1-
⨯
=
λ的热中子动能的数量级为()
A.17
10-J B.19
10-J C.21
10-J
D.24
10-J
9.有关氢原子光谱的下列说法中不正确
...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定频率的光
C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的
D.氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关
10.1995年科学家“制成”了反氢原子,它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成.反质子和质子有相同的质量,带有等量异种电荷.反氢原子和氢原子有相同的能级分布,氢原子能级如图所示,则下列说法中正确的是
A.反氢原子光谱与氢原子光谱不相同
B.基态反氢原子的电离能是13.6eV
C.基态反氢原子能吸收11eV的光子发生跃迁
姓名_________________ 学
……线……………内……………不……………要……………答……………题………………
D .在反氢原子谱线中,从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长 二、多项选择题:本题共5小题,每小题6分,共计30分,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分.
11.如图(同10题图)为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。
关于这些光下列说法正确的是
A .由n=4能级跃迁到n=l 能级产生的光子能量最大
B .由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小
C .这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D .用n=2能级跃迁到n=l 能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV 的金属铂能发生光电效应
12.用同一光电管研究a 、b 两种单色光产生的光电效应,得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图。
则这两种光的说法正确的有( )
A .用b 光照射该光电管时逸出的光电子最大初动能大
B .单位时间内a 光照射到光电管上的光子数少
C .a 光的光子频率大于b 光的光子频率
D .a 光的遏止电压小于b 光的遏止电压
13.如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象。
由图象可知
A .该金属的截止频率等于ν0
B .该金属的逸出功等于h ν0
C .入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为E
D .入射光的频率为ν0/2时,产生的光电子的最大初动能为E/2 14.有关玻尔的原子结构理论,下列说法中正确的是
A .原子处于定态时,虽然电子做变速运动,但并不向外辐射能量
B .玻尔理论的成功之处是引入量子观念
C .玻尔的原子结构理论也能解释有两个以上电子的原子的复杂光谱
D .大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生3种不同频率的光子
15.如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰.小球的质量分别为m 1和m 2.图乙为它们碰撞前后的s-t (位移时间)图象.已知m 1=0.1㎏.由此可以判断( ) A .碰前m 2静止,m 1向右运动 B .碰后m 2和m 1都向右运动 C .m 2=0.3kg D .碰撞过程中系统损失了0.4J 的机械能
三、简答、计算题:本题共4小题,共计50分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
16.(1)在光电效应实验中,某金属的截止频率为ν0,该金属的逸出功为 。
若用频率为ν(ν>ν0)的单色光做该实验,则其遏止电压为 。
(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h )
(2)如图(同10题图)所示为氢原子的能级图。
用光子能量为12.09eV 的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 种,其中最短波长为 m 。
(已知普朗克常量
s J h ⋅⨯=-341063.6,1eV=1.6×10-19J )(结果保留两位有效数字)
17.水平面上质量m=2kg 的滑块A 以v=3m/s 的速度碰撞质量为4kg 的静止滑块B ,问:
(1)碰撞前它们的总动量为多少?(2)如果碰撞后AB 合在一起,它们一起运动的速度为多少? (3)如果碰撞后A 以1m/s 的速度弹回,则碰撞后滑块B 的速度为多少?
18.人眼对绿光最为敏感,正常人眼睛接收到波长为5.3×10-7
m 的绿光时,每秒内只要有6个绿光光子射入瞳孔即可引起视觉。
已知普朗克常量h =6.63×10-34
J·s,真空中光速c=3.0×108
m/s,求: (1)绿光光子的能量为多少?(结果保留两位有效数字)
(2)若用此绿光照射逸出功为3.6×10-19
J 的某金属,则产生的光电子的最大初动能为多少?(结果保留两位有效数字)
(3)功率为100W 绿灯泡每秒钟发出绿光光子数是多少?(结果保留两位有效数字)
19.如图所示,为厚度和质量不计,横截面积为210cm S
=的绝热气缸倒扣在水平桌面上,气缸内有一绝
热的“T ”型活塞固定在桌面上,活塞与气缸封闭一定质量的理想气体,开始时,气体的温度为
K T 3000=,压强为Pa P 5105.0⨯=,活塞与气缸底的距离为cm h 10=,活塞与气缸可无摩擦滑动
且不漏气,大气压强为Pa P 50
100.1⨯=.求:
①此时桌面对气缸的作用力N F ②现通过电热丝给气体缓慢加热到T ,此过程中气体吸收热量为J
Q 7=,
内能增加了J U
5=∆,整过程活塞都在气缸内,求T 的值.
2015~2016学年度第二学期高二周练六
物理试题参考答案
1.【答案】D【解析】试题分析:动量等于质量与速度的乘积,速度大的物体动量不一定大,故A错误.速度变化可能仅是方向发生变化,故动量改变动能不一定改变,故B错误.动量是矢量,大小相等,方向不一定相同.故C错误.动量等于质量与速度的乘积,速度相同时,质量大的物体动量一定大.故D正确.
考点:考查了对动量的理解
2.【答案】B【解析】试题分析:原子核放出粒子前后动量守恒,设剩余部分速度为v,则有:
mv M m v
+-'=
(),所以解得:
mv
v
M m
'=-
-
,负号表示速度与放出粒子速度相反.B正确
考点:考查了动量守恒定律的应用
3.【答案】D【解析】试题分析:A、电子从K极出来后向A极运动,受到向左的电场力,所以K为光电管的负极,A错误;通过灵敏电流计G的电流方向从a到b,B错误;红光的频率比黄光低,若用黄光照射能产生
光电流,则用红光照射不一定能产生光电流,C错误;紫光的频率比黄光高,若用黄光照射能产生光电流,
则用紫光照射也能产生光电流,D正确;故选D。
4.【答案】C【解析】
题分析:在α粒子的散射现象中绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔,偏转很小,但有少数α粒子发生角度很大的偏转,个别的α粒子偏转角大于90°,极少数的α粒子偏转角大于150°,甚至个别粒子沿原方向弹回.原因在α粒子的散射现象中粒子所受原子核的作用力是斥力,故越靠近原子核的粒子受到的斥力越大,轨迹的偏转角越大,故ABD可能,C不可能.
考点:考查了α粒子散射实验
5.【答案】B【解析】试题分析:一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,即从高能级向低能级跃迁,释放光子,能量减少.B正确
考点:考查了氢原子跃迁
6.【答案】D【解析】试题分析:根据玻尔理论知道,电子的轨道不是任意的,电子有确定的轨道,且轨道是量子化的,故A错误.光电效应实验说明了光具有粒子性的,故B错误.电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性,故C错误.发现少数α粒子发生了较大偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围,故D正确.
考点:考查了光电效应;粒子散射实验.
7.【答案】A【解析】试题分析:黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量,温度越高,辐射越强越大,故B、D错误.黑体辐射的波长分布情况也随温度而变,如温度较低时,主要以不可见的红外光进行辐射,在500℃以至更高的温度时,则顺次发射可见光以至紫外辐射.即温度越高,辐射的电磁波的波长越短,故C错误A 正确.
考点:考查了黑体辐射规律
8.【答案】C【解析】试题分析:由德布罗意波公式
h
p
λ=得h
P
λ
=。
而P m v
=,则
34
3
1027
6.6310
2.1810m/s
1.8210 1.6710m/s
h
v
m
λ
-
--
⨯
===⨯
⨯⨯⨯
所以()2
227321
11
1.6710
2.1810
3.9710
22
E mv J J
--
==⨯⨯⨯⨯=⨯
因此热中子的动能的数量级10-21J
考点:考查了德布罗意波
9.【答案】A【解析】试题分析:氢原子的发射光谱是线状谱,A的说法错误;为了解释原子光谱是线状谱而不是连续光谱,玻尔提出定态假设、跃迁假设、轨道量子化假设,从而体现B、C、D说法正确,故选A。
考点:氢原子光谱
10.【答案】B【解析】试题分析:反粒子和;粒子有相同的性质,反氢原子光谱与氢原子光谱相同,A错误;基态反氢原子的电离能是13.6eV ,具有大于等于13.6eV能量的光子可以使氢原子电离,B正确;基态反氢原子能吸收11eV的光子不发生跃迁,C错误;在反氢原子谱线中,从n=2能级跃迁到基态辐射光子能量最大,频率最高,波长最小,D错误;故选B。
考点:氢原子能级和跃迁。
11.【答案】AD【解析】试题分析:根据
m n
E E hv
-=,由n=4能级跃到n=1能级产生的光子能量最大.故A正确;由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子频率最小,故B错误;大量的氢原子处于n=4的激发态,可
能发出光子频率的种数2
4
6
n C
==.故C错误.n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量
13.6 3.4010.2
E eV eV
=-=,大于逸出功,能发生光电效应.故D正确.
考点:考查了光电效应,氢原子跃迁
12.【答案】AD【解析】试题分析:由光电效应方程20
1
2
mv h W
γ
=-,由题图可得b光照射光电管时反向截止电压大,使其逸出的光电子最大初动能大.故A正确;由图可知,a光的光强大于b光,则单位时间内a光照射到光电管上的光子数多.故B错误;由A的分析可得b光照射光电管时反向截止电压大,使其逸出的光电子最大初动能大,所以b的频率大.故C错误;由图可得,b光照射光电管时反向截止电压大.故D正确.
考点:考查了光电效应
13.【答案】AB 【解析】试题分析:根据0km
E hv W =-得,金属的截止频率等于0ν.故A 正确;纵轴截距
的绝对值等于金属的逸出功,逸出功等于E ,则0E
hv =,故B 正确;根据光电效应方程可知,入射光的频
率变为原来的2倍,由于逸出功不变,最大初动能大于原来的2倍.故C 错误.入射光的频率0
2
v 时,小于
极限频率,不能发生光电效应,故D 错误. 考点:考查了光电效应
14.【答案】AB 【解析】试题分析:玻尔的原子结构理论,是三条假设,即定态假设、跃迁假设和轨道量子化假设,由此可知A 、B 正确;玻尔的原子结构理论不能解释有两个以上电子的原子的复杂光谱,C 错误;大量处于n =4激发态的氢原子向低能级跃迁时,最多可产生6种不同频率的光子,D 错误;故选AB 。
考点:玻尔的原子模型。
15.【答案】AC 【解析】试题分析:由图象可知m 2前2s 的位移随时间不变,说明静止,m 1想要与m 2发生碰撞只能向右运动,所以向右运动为正方向,A 项正确;位移时间图象中斜率代表速度,碰后m 1的斜率为负值,说明向左运动,所以B 项错误;根据图中的斜率可以算出s m v /41=,s m v /21-=',s m v /22='
,
根据动量守恒定律'
+'=+22112
211v m v m v m v m ,得出kg m 3.02=,所以C 项正确;碰撞过程中损失的
能量为J v m v m v m E 0212121222211211=⎪⎭
⎫
⎝⎛'+'-=∆,所以D 项错误。
考点:本题考查了动量守恒定律 16.(1)【答案】0
h h U
e
γγ-=
【解析】试题分析:金属的逸出功00W h γ=.根据光电效应方程知:
0km E h h γγ=-,又km E eU =,则遏止电压0
h h U e
γγ-=
. (2)【答案】3,λ=1.0×10-7
m 【解析】试题分析:因为13.612.09 1.51
eV -+=-,知氢原子跃迁到
第3能级,根据2
3
3C =,知可能观测到氢原子发射的不同波长的光有3种.从n=3跃迁到n=1辐射的光子
能量最大,波长最短,则12.09hc
E
eV λ
∆==
,
即8
19
34
31012.09 1.610
6.6310λ
--⨯⨯⨯=⨯⨯
解得:λ=1.0×10-7
m .
17.【答案】(1)6/kg m s ⋅(2)23
1/24
A A
B m v v m s m m ⨯=
==++(3)2/B v m s =
【解析】试题分析:(1)碰撞前物体的总动量:236/A p m v kg m s ==⨯=⋅;
(2)碰撞过程动量守恒,以A 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:A A B m v m m v =+(),
解得:23
1/24
A A
B m v v
m s m m ⨯=
==++;
(3)碰撞过程动量守恒,以A 的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:A A A B B m v m v m v =-+,即:
23214B v ⨯=-⨯+,解得:2/B v m s =;
考点:考查了动量守恒定律的应用 18.【答案】(1)19
3.810
J -⨯(2)202.010J -⨯(3)20
2.610/⨯(个秒)
【解析】试题分析:(1)绿光光子能量190 3.810hc
E h J
νλ
-==
=⨯.
(
2
)
根
据
爱
因斯坦
光
电
方
程
km h E W ν=+;所以
1
9193.
8103.61
2
.
010
km E h W J J J ν--
-
=-=⨯-⨯=⨯; (3)灯泡在1秒内辐射能量为1100100E J =⨯=,
则每秒钟辐射光子数为2019
0100
2.610/
3.810
E n E -===⨯⨯(个秒) 考点:考查了光电效应
19.【答案】①50N. ②720K.【解析】试题分析:①对气缸受力分析,由平衡条件有
S P PS F N 0=+
得N S P P F N
50)(0=-=
②设温度升高至T 时活塞距离气缸底H ,则 气体对外界做功)(00h H S P V P W
-=∆=
由热力学第一定律W Q U
-=∆
解得cm H 12=.
气体温度从0T 升高到T 的过程,由理想气体状态方程,得
T
SH
P T PSh 00=
解得K T Ph
H
P T 7200==
考点:理想气体状态方程;热力学第一定律。