1、2021-2022学年度第二学期汪清六中期末考试高二物理试题考试时间：90分钟 姓名：班级： 一、 单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求1用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图象如图所示，该实验表明()A光的本质是波B光的本质是粒子C光的能量在胶片上分布不均匀D光到达胶片上不同位置的概率相同2用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则()A逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D光的强度减弱到某一数值，就没有
2、光电子逸出了3一个德布罗意波长为1的中子和另一个德布罗意波长为2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波长为()A.BC.D4如图甲所示，合上开关，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零把电路改为图乙，当电压表读数为2 V时，则逸出功及电子到达阳极时的最大动能为()A1.5 eV0.6 eV B1.7 eV1.9 eVC1.9 eV2.6 eV D3.1 eV4.5 eV5如图为氢原子的能级示意图，现有大量的氢原子处于n4的激发态，当原
3、子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最容易发生衍射现象的光是由n4能级跃迁到n1能级产生的B频率最小的光是由n2能级跃迁到n1能级产生的C这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D用n2能级跃迁到n1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应6一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为UThHe.下列说法正确的是()A衰变后钍核的动能等于粒子的动能B衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小C铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间D衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量7在很多装饰材料中，都不同程度地含有放射性元素下列说法正确
4、的是()A射线、射线和射线都是电磁波B在、三种射线中，射线的电离能力最强C氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后一定只剩下1个氡原子核D放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的81934年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝核Al，产生了第一个人工放射性核素X：AlnX.X的原子序数和质量数分别为()A15和28B15和30C16和30 D17和31二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9(多选)如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n3能级，下列说法中正确的是()A这群氢
5、原子跃迁时能够发出3种不同频率的波B这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eVC从n3能级跃迁到n2能级时发出的光波长最长D这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁10如图所示为氢原子的能级图氢原子从n5的能级跃迁到n3的能级时辐射出a光子，从n4的能级跃迁到n2的能级时辐射出b光子下列说法正确的是()Aa光子的能量比b光子的能量大B若a、b两种光在同一种均匀介质中传播，则a光的传播速度比b光的传播速度大C若b光能使某种金属发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应D若用同一双缝干涉装置进行实验，用a光照射双缝得到相邻亮条纹的间距比用b光照射双缝得到的相邻亮条纹的间距大11如
6、图所示，是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象由图象可知()A该金属的逸出功等于EB该金属的逸出功等于hcC入射光的频率为2c时，产生的光电子的最大初动能为ED入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为121927年戴维孙和汤姆孙分别完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法正确的是()A亮条纹是电子到达概率大的地方B该实验说明物质波理论是正确的C该实验再次说明光子具有波动性D该实验说明实物粒子具有波动性三、实验题13.完成下列核反应方程，并说明下列核反应属于哪一类（衰变、人工转变、裂变、聚变）：UT
7、h（）( )HH（）n( )HeBe（）n( )U（）BaKr3n( )14 镭核（）经过一系列衰变和衰变，变成铅核（），则其中经过衰变的次数是_，镭核（）衰变成铅核（）的过程中损失了_个中子。15贝克勒尔发现天然放射现象揭开了人类研究原子核结构的序幕。如图为放在匀强电场中的天然放射源，其放出的射线在电场中分成、三束。(1)三种射线中，穿透能力最强，经常用来对金属探伤的是_射线；电离作用最强，动量最大，经常用来轰击原子核的是_射线；当原子核中的一个核子由中子转化为质子时将放出一个_粒子。(2)请完成以下与上述粒子有关的两个核反应方程：_；_。16.(5分)一简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻的
8、波形如图(a)所示，x0.40 m处的质点P的振动图线如图(b)所示，已知该波的波长大于0.40 m，则下列说法正确的是_(填正确答案标号选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分每选错1个扣3分，最低得分为0分)A质点P在t0时刻沿y轴负方向运动B该列波的波长一定为1.2 mC该波传播的速度一定为0.4 m/sD从t0.6 s到t1.5 s，质点P通过的路程为4 cmE质点P做简谐运动的表达式为y2sin(t)cm四、解答题17.(10分)如图所示，某种透明材料制成的直角三棱镜ABC，折射率n，A，在与BC边相距为d的位置，放置一平行于BC边的竖直光屏现有一细光束射到棱镜AB面上的P点，
9、入射光线与AB面垂线CP的夹角为i，PB的长度也为d.试求：当i且光束从BC面出射时，光屏上的亮斑与P点间的竖直距离；当光束不从BC面出射时，i的正弦值应满足的条件18.假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是m1，中子的质量是m2，氦核同位素的质量是m3，光在真空中速度为c。(1)写出核聚变反应的方程式。(2)求核聚变反应中释放出的能量E。19用速度为v的中子轰击静止的锂核()，发生核反应后生成氚核和粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为7:8,已知中子的质量为m,质子的质量也可近似看作m,普朗克常量为h.写出核反应方程；该
10、核反应中粒子对应的物质波的波长为多少?20大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，将这些不同频率的光分别照射到图甲电路中光电管阴极K上时，只能测得两条光电流随光电管两端电压变化的图像（如图乙），a光对应的遏止电压Ua为已知。已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En=，其中n=2，3，4，。普朗克常量为h，电子电荷量为e，求：（1）氢原子跃迁时一共能发出几种不同频率的光子？a光的频率为多少？（2）b光对应的遏止电压Ub。参考答案：1.解析：选C.用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故A、B错误；时间越长，明暗条纹越明显，说明光到达胶
11、片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分布不均匀，故C正确，D错误2.解析：选A.光的频率不变，表示光子能量不变，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的光电子的最大初动能也不变；而减弱光的强度，逸出的光电子数就会减少，选项A正确3.解析：选A.中子的动量p1，氘核的动量p2，同向正碰后形成的氚核的动量p3p2p1，所以氚核的德布罗意波长3，A正确4.解析：选C.光子能量h2.5 eV的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，当电压表读数大于或等于0.6 V时，电流表读数为零，则电子不能到达阳极，由动能定理eUmv知，最大初动能EkmeU0.6 eV，由光电效应方程hE
12、kmW0知W01.9 eV，对图乙，当电压表读数为2 V时，电子到达阳极的最大动能EkmEkmeU0.6 eV2 eV2.6 eV.故C正确5.解析：选D.由n4能级跃迁到n3能级产生的光，能量最小，波长最长，因此最容易表现出衍射现象，故A错误；由能级差可知能量最小的光频率最小，是由n4能级跃迁到n3能级产生的，故B错误；大量处于n4能级的氢原子能发射6种频率的光，故C错误；由n2能级跃迁到n1能级辐射出的光的能量为E3.4 eV(13.6) eV10.2 eV，大于6.34 eV，能使该金属发生光电效应，故D正确7.解析：选D.射线是高速He核流，射线是高速电子流，射线是能量很高的电磁波，A
13、项错误在、三种射线中，射线的电离能力最强，射线的电离能力最弱，B项错误半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律，对于少数原子核无意义，C项错误6.解析：选B.衰变过程遵守动量守恒定律，故选项A错，选项B对根据半衰期的定义，可知选项C错衰变释放核能，有质量亏损，故选项D错8.解析：选B.粒子为He，n为中子，根据核反应过程中满足的质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为HeAlPn，所以X的原子序数和质量数分别为15和30，选项B正确9.解析根据C3知，这群氢原子能够发出3种不同频率的光子，故A正确；由n3跃迁到n1，辐射的光子能量最大，E(13.61.51)eV12.09 eV，故B错误；从n
14、3跃迁到n2辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长，故C正确；一群处于n3能级的氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差，故D错误答案AC10.解析：选BD.据题意，氢原子从n5的能级跃迁到n3的能级释放的光子能量为Ea0.97 eVha，氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级释放的光子能量为Eb2.55 eVhb，则知b光光子的能量大，频率也大，在同一种均匀介质中，频率越大的光传播速度越慢，A错误，B正确如果b光能使某种金属发生光电效应，则a光不一定能使其发生光电效应，C错误a光频率较小，则a光波长较大，所以在做双缝干涉实验时，用a光照射双缝时得到的干涉条纹较宽，D正确11.解析：选A
15、BC.由爱因斯坦的光电效应方程可得EkhW0，对应图线可得，该金属的逸出功W0Ehc，A、B均正确；若入射光的频率为2c，则产生的光电子的最大初动能Ek2hcW0hcE，故C正确；入射光的频率为时，该金属不发生光电效应，D错误12.解析：选ABD.亮条纹处到达的电子多，因此概率大，故A正确；该实验证明电子具有波动性，但与光子具有波动性无关，从而验证了物质波理论正确性，故B、D正确，C错误，所以选ABD.16解析：(1)由图(b)可知，t0时刻，P质点的位移为 cm，在下一时刻，位移大于 cm，所以该质点在t0时刻的运动方向沿y轴正方向，A错误；由于波长大于0.40 m，又2sin ，解得1.2
16、 m，B正确；由图(b)可知1.5 sT，解得T1.8 s，则波速为v m/s m/s，C错误；t0.6 s到t1.5 s为半个周期，因此质点P通过的路程一定等于振幅的2倍，即4 cm，D正确；由图(b)可知质点P的振动方程应为y2sin (t)cm，E正确17.光路如图由n(1分)解得(1分)由几何知识可知，i，则光线射到BC面上的入射角为(1分)而n，故i(1分)由几何知识可得，光屏MN上的亮斑与P点间的竖直距离为ycos tan(i)dtan i，代入数据得yd(1分)要使光线不从BC边射出，则需要满足C，又sin C(1分)而n且得 ，即sin i sin()sin(C)(2分)化简得0sin i(2分)答案：(1)BDE(2)d0sin i20.（1）6，；（2）【解析】【详解】（1）跃迁的种类有种，代入数据，可得有6种频率的光。根据公式由图像可知解得a光的频率为（2）根据公式又En=解得
