人教版高中物理选修3-1-下学期高二期中试题

高中物理学习材料
（马鸣风萧萧**整理制作）
2014-2015学年度下学期高二物理期中试题
命题人：王立红
一. 选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1-8题给出的四个选项中，只有
一项符合题目要求，9-12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对而选不全的得
2分，有选错或者不选的得0分.)
1．卢瑟福 粒子散射实验的结果是（）
A．证明了质子的存在
B．证明了原子核是由质子和中子组成的
C．说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上
D．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动
2．氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n＝3的激发态，这群氢原子辐射出的光子的
能量不可能是( )
A．13.6 eV B．12.09 eV
C．10.2 eV D．1.89 eV
3．按照玻尔的理论，氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统
的电势能和电子在轨道上运动的动能．当一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁时，下列
说法正确的是( )
A．氢原子系统的电势能增加，电子的动能增加
B．氢原子系统的电势能减小，电子的动能减小
C．氢原子可能辐射6种不同波长的光
D．氢原子可能辐射3种不同波长的光
4．如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10．5 eV的光子去照
射一群处于基态的氢原子，则氢原子将( )
A．能跃迁到n＝2的激发态上去
B．能跃迁到n＝3的激发态上去
C．能跃迁到n＝4的激发态上去
D．以上三种说法均不正确
5．对光的认识，下列说法中错误的是 ( )
A. 个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性
B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的
C. 光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不再具有波动性了
D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外的某种场合下，光的粒子性表现得明显
6．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能E k随入射光频率v变化的E k—v图象，已知钨的逸出功是3．28eV，锌的逸出功是3．34eV，若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个E k—v图上，则下图中正确的是( )
7．下表给出了一些金属材料的逸出功。

现用波长为400nm的单色光照射下述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h=6．6x10—34j·s，光速c=3．0x108m／s) ( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
8．装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v。

，若炮管与水平地面的夹角为θ，则火炮后退的速度大小为 ( )
A．m2 v。

/m1 B．—m2Vo/(m1一m2)
C．m2vocosθ/ (m1一m2) D．m2vocosθ/m1
9.光电效应结论是：对于某种金属( )
A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应
B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应
C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小
D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大10．下列说法中正确的是( )
A．电子束的衍射实验证明了电子的波动性
B．宏观物体的波动性我们不易观察到的原因是因为其波长太小
C．电子有波动性，质量较大的中子和质子没有波动性
D．德布罗意因为电子束的衍射实验获得1929年的诺贝尔物理学奖
11．如图所示，理想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开。

当K接通时，以下说法中正确的是（）
A．副线圈的两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．原线圈中的电流增大
12．如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为U1时，副线圈的输出电压为U2，L1、L2、L3为三只完全相同的电灯，开始时，电键K开启，然后当电键K闭合时（）
A.电压U1不变，U2变大
B.电灯L1变亮，L2变暗
C.电灯L1变暗，L2变亮
D.原线圈中的电流变大
二．填空题(共20分)
13．(8分)根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，α粒子的动能先，后；电势能先后．(填“增大”“减小”或“不变”)
13题图 15题图
14．（6分）照射金属的光子能量为6eV，则此光子的频率为____HZ，可使逸出光电子的最大初动能为1.5eV．如果照射光光子的能量变为12eV，则逸出电子的最大初动能变为____ eV．
15．（6分）长为1m的细绳，能承受的最大拉力为46N，用此绳悬挂质量为0．99kg的物块处于静止状态，如图所示，一颗质量为10g的子弹，以水平速度vo射入物块内，并留在其中。

若子弹射入物块内时细绳恰好不断裂，g取10m/s2，则子弹射入物块前速度v。

最大为m/s。

三、计算题（本题包括3小题，共42分，解答应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．（12分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为 10 cm和20 cm，内阻为 5Ω，在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以502 rad/s 的角速度匀速转动，线圈和外部 20Ω的电阻R相接。

求：
（1）S断开时，电压表示数；
（2）电键S合上时，电压表和电流表示数；
（3）通过电阻R的电流最大值是多少？
（4）电阻R上所消耗的电功率是多少？
17．(15分)如图所示为氢原子能级示意图，现有动能是E(eV)的某个粒子与处在基态的一个氢原子在同一直线上相向运动，并发生碰撞．已知碰撞前粒子的动量和氢原子的动量大小相等．碰撞后氢原子受激发跃迁到n＝5的能级．(粒子的质量m与氢原子的质量m H之比为k)求：
(1)碰前氢原子的动能；
(2)若有一群氢原子处在n＝5的能级，会辐射出几种频率的光？
（3）其中频率最高的光子能量多大？
18.（15分）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0＝6m/s 速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：
(1)弹性势能最大值为多少？
(2)当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？
高二物理期中试题答
一．选择题
二．填空题
13. 答案：减小，增大，增大，减小 14. 1.45x1015HZ 7.5 eV
15. 600m/s 三．计算题
16. 解析：（1）感应电动势最大值
E m =nBS ω=100×0.5×0.1×0.2×502 V=502 V （2分）
S 断开时，电压表示数为电源电动势有效值 E =2
m E =50 V. （2分） （2）电键S 合上时，由全电路欧姆定律
I =5
2050+=+r R E A=2.0 A ，（2分） U =IR =2×20 V=40 V. （2分）
即电流表示数为 2 A ，电压表示数为 40 V.
（3）通过R 中电流的最大值 I m =2I =22 A. （2分）
（4）电阻R 上所消耗的电功率 P =IU =2×40 W=80 W. （2分）
17. 解析：(1)设v 和v H 分别表示粒子和氢原子的速率，由题意可知：m v －m H v H ＝0
E H ＝12m H v 2H ＝kE
(2)辐射出光子的频率种数
N ＝C 2n ＝C 25＝10
（3）频率最高的光子能量
ΔE ＝E 5－E 1＝－0.54 eV －(－13.6) eV ＝13.06 eV
答案：(1)kE (2)13.06 eV
18. 解析：(1)由B 、C 碰撞瞬间，B 、C 的总动量守恒，由动量守恒定律得：
mBv0＝(mB＋mC)v，v＝2m/s
三个物体速度相同时弹性势能最大，由动量守恒定律得：mAv0＋mBv0＝(mA＋mB＋mC)v共，v共＝3m/s
设最大弹性势能为Ep，由机械能守恒得：
(2)当A的速度为零时，由动量定恒定律得：
mAv0＋mBv0＝(mB＋mC)vBC，vBC＝4m/s
则此时的弹性势能。