广西省贵港市桂平市第五中学2019-2020学年高二第七次周考物理试卷

广西省贵港市桂平市第五中学2019-2020学年高二第七次周考物理试卷

物理周测试题 一、选择题（共17题）‎ ‎1、两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图所示，B与C碰撞后二者会粘连在一起运动。则下列说法正确的是(　　)‎ A．B、C碰撞刚结束时的共同速度为3 m/s B．弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为3 m/s C．弹簧的弹性势能最大值为36 J D．弹簧再次恢复原长时A、B、C三物块速度相同 B　[B与C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，设碰后瞬间B、C两者共同速度为vBC，规定向右为正方向，则有mBv＝(mB＋mC)vBC，解得vBC＝2 m/s，故A错误；当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大，A、B、C三者组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，则有(mA＋mB)v＝(mA＋mB＋mC)vABC，解得vABC＝3 m/s，根据能量守恒定律得弹簧的弹性势能最大值为Ep＝(mB＋mC)v＋mAv2－(mA＋mB＋mC)v＝12 J，故B正确，C错误；三者共速时弹簧压缩量最大，恢复原长过程中，弹力对A做负功，A的速度减小，对B、C做正功，B、C的速度增加，则恢复原长时三物块速度不同，故D错误。]‎ ‎2、如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是(　　)‎ A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能守恒 C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量、机械能都不守恒 C　[在子弹射入木材A及压缩弹簧的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受外力之和为零，系统的动量守恒；子弹射入木块A的过程中，摩擦力做负功，系统机械能不守恒。故C正确。]‎ ‎3、如图所示，车厢长为l、质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，某时刻以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n 次后，最后静止于车厢中，这时车厢的速度为(　　) ‎ A．v0，水平向 B．0‎ C．，水平向右 D．，水平向右 C　[以物体与车厢组成的系统为研究对象，以向右为正方向，由动量守恒定律可得mv0＝(M＋m)v，最终车厢的速度为v＝，方向与速度v0的方向相同，水平向右，故C正确。]‎ ‎4.、A球的质量是m，B球的质量是2m，它们在光滑的水平面上以相同的动量运动。B在前，A在后，发生正碰后，A球仍朝原方向运动，但其速率是原来的一半，碰后两球的速率比v′A∶v′B为(　　)‎ A．1∶2 B．1∶3‎ C．2∶1 D．2∶3‎ D　[设碰前A球的速率为v，根据题意pA＝pB，即mv＝2mvB，得碰前vB＝，碰后v′A＝，由动量守恒定律，有mv＋2m×＝m×＋2mv′B，解得v′B＝，所以v′A∶v′B＝∶＝2∶3，D正确。]‎ ‎5、关于线状谱，下列说法中正确的是( )‎ A. 每种原子处在不同温度下的线状谱不同 ‎ B. 每种原子处在不同的物质中的线状谱不同 C. 每种原子在任何条件下的线状谱都相同 ‎ D. 两种不同的原子的线状谱可能相同 ‎【答案】C 点评：线状光谱可以用来进行成分鉴定，每种原子的线状光谱都不同，所以根据这种特征不用进行化学实验就可以鉴别物体的成分。‎ ‎6、以下说法中正确的是( )‎ A. 进行光谱分析，可以用连续谱，也可以用吸收光谱 B. 光谱分析的优点是非常灵敏而且迅速 C.‎ ‎ 分析某种物质的化学组成，可以使这种物质发出的白光通过另一种物质的低温蒸气取得吸收光谱进行分析 D. 摄下月球的光谱，可以分析出月球上有哪些元素 B 【解析】试题分析：进行光谱分析不能用连续光谱，只能用线状光谱或吸收光谱；光谱分析的优点是灵敏而迅速；分析某种物质的组成，可用白光照射其低压蒸气产生的吸收光谱进行；月球不能发光，它只能反射太阳光，故其光谱是太阳光谱，不是月球的光谱，不能用来分析月球上的元素．故答案为B.‎ 点评：线状谱和暗线谱都对应某种元素的光谱，都可以对物质成分进行分析，并且光谱分析的特点是灵敏迅速，所以在物质成分鉴定时经常用。‎ ‎7、（多选）对于巴耳末公式=R(-)的理解，下列说法错误的是( )‎ A. 所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出 B. 公式中的n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱 C. 公式中的n只能取不小于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱 D. 公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子光谱的分析 ABD 【解析】试题分析：此公式是巴耳末在可见光的14条谱线分析时发现的，式中的n只能取整数，不能连线取值，且从3，4，…开始取，只能适用于氢光谱，及红外与紫外区．‎ 公式=R(-)中的n只能取整数，不能连线取值，且从3，4，…开始取，故A错误；此公式中n不可以取任意值，只能取整数，且从3，4，…开始取，氢原子光谱是不连续的，故B错误；公式中n只能取整数，故氢原子光谱是线状谱，故C正确；公式只能适用于氢原子光谱，及氢光谱在红外与紫外区的其他谱线，故D错误；‎ ‎8、（多选）有关氢原子光谱的说法正确的是 ( )‎ A. 氢原子的光谱是连续谱 ‎ 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. 巴耳末公式反映了氢原子辐射电磁波波长的分立特性 BC ‎ ‎【解析】由于氢原子发射的光子的能量：E=En-Em，所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故A错误B正确；由于氢原子的轨道是不连续的，故氢原子的能级是不连续的即是分立的，故C正确；由于跃迁时吸收或发射的光子的能量是两个能级的能量差，所以氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关，巴耳末公式反映了氢原子辐射光子频率的分立特性，D错误；‎ ‎9、现有三个核反应:‎ NaMge　 BaKr+n Hen 下列说法正确的是(　　)‎ A.①是裂变,②是β衰变,③是聚变 B.①是聚变,②是裂变,③是β衰变 C.①是β衰变,②是裂变,③是聚变 D.①是β衰变,②是聚变,③是裂变 C 解析:原子核自发地放出某种粒子成为新的原子核,这种变化叫衰变,①为衰变;原子序数较大的重核分裂成原子序数较小的原子核,叫重核裂变,②为裂变;原子序数较小的原子核聚合成原子序数较大的原子核,叫轻核聚变,③为聚变.故选项C正确.‎ ‎10、下列关于原子和原子核的说法正确的是(　　)‎ A.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 B.玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 C.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D.比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 B 解析:β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的,选项A错误;玻尔的基本假设是轨道、能量都是量子化的,选项B正确;半衰期由原子核的内部因素决定,跟元素的化学状态、温度、压强等因素无关,选项C错误;比结合能越大表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,选项D错误.‎ ‎11、一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核,同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为c.下列说法正确的是(　　)‎ A.核反应方程是H+γ B.聚变反应中的质量亏损Δm=m1+m2-m3‎ C.辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c2‎ D.γ光子的波长λ=‎ B 解析:核反应方程是H+γ,质量亏损Δm=m1+m2-m3,根据质能方程,辐射出的γ光子的能量E=(m1+m2-m3)c2,γ光子的波长λ=.故选项B正确.‎ ‎12、下列说法正确的是(　　)‎ A.γ射线在电场和磁场中都不会发生偏转 B.β射线比α射线更容易使气体电离 C.太阳辐射的能量主要来源于重核裂变 D.核反应堆产生的能量来自轻核聚变 A 解析:γ射线中的γ光子不带电,故在电场与磁场中都不会发生偏转,选项A正确;α射线的特点是电离能力很强,选项B错误;太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变,选项C错误;核反应堆产生的能量是来自重核裂变,选项D错误.‎ ‎13、普朗克能量子假说是为了解释(　　)‎ A.光电效应的实验规律而提出的 B.康普顿效应而提出的 C.光的波粒二象性而提出的 D.黑体辐射的实验规律而提出的 D 解析:普朗克能量子假说完美解决了经典物理学在黑体辐射问题上遇到的困难,并且为爱因斯坦光子理论、玻尔原子理论奠定了基础.‎ ‎14、利用光电管研究光电效应实验电路如图所示,用频率为ν1的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则(　　) ‎ A.用紫外线照射,电流表中不一定有电流通过 B.用红外线照射,电流表中一定无电流通过 C.用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑片移到A端时,电流表中一定无电流通过 D.用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑片向B端滑动时,电流表示数可能不变 D 解析:因紫外线的频率比可见光的频率高,所以用紫外线照射时,电流表中一定有电流通过,A错误;因不知阴极K的截止频率,所以用红外线照射时不一定发生光电效应,B错误;用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑片移到A端时,UMK=0,光电效应还在发生,电流表中一定有电流通过,C错误;滑动变阻器的滑片向B端滑动时,UMK增大,阴极M吸收光电子的能力增强,光电流会增大,当所有光电子都到达阳极M时,电流达到最大,即饱和电流,若在滑动前,电流已经达到饱和电流,那么再增大UMK,光电流也不会增大,D正确.‎ ‎15、在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是(　　)‎ A.增大入射光的强度,光电流增大 B.减小入射光的强度,光电效应现象消失 C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应 D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大 AD 解析:增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,光电流增大,选项A正确.光电效应现象是否消失与光的频率有关,而与照射光强度无关,故选项B错误.用频率为ν的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误.根据hν-W逸=mv2可知,增加照射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项D正确.‎ ‎16、如图2所示为玻尔理论的氢原子能级图，用某单色光照射一群处于基态的氢原子后，发现氢原子最多能发出6种频率的光子，则该单色光光子的能量为(　　)‎ A．13.06 eV B．12.75 eV C．12.09 eV D．10.2 eV ‎ 图2‎ B 解析　根据氢原子能发出6种频率的光子，有：＝6，解得n＝4，故处于基态的氢原子最高能跃迁到第4能级，能级差为：ΔE＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6)eV＝12.75‎ ‎ eV，则该单色光光子的能量为12.75 eV，故A、C、D错误，B正确．‎ ‎17、如图5所示为氢原子能级示意图，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．处于基态的氢原子吸收10.5 eV的光子后能跃迁至n＝2能级 B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光 图5‎ C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子，照射该金属时一定能发生光电效应 D．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41 eV D 解析　处于基态的氢原子吸收10.2 eV的光子后能跃迁至n＝2能级，故A错误．大量处于n＝4能级的氢原子，最多可以辐射出C＝6种不同频率的光子，故B错误．从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的能量大于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的能量；用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子，照射某金属时恰好发生光电效应，则用从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子，照射该金属时一定不能发生光电效应，故C错误．处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为：E＝E4－E1＝－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV，根据光电效应方程，用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子，照射逸出功为6.34 eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为：Ek＝E－W0＝12.75 eV－6.34 eV＝6.41 eV，故D正确．‎ 二、填空题 ‎18、用γ光子轰击氘核,使之产生质子和中子,已知氘核的质量为2.013 5 u,质子的质量为1.007 2 u,中子的质量为1.008 7 u,1 u=1.660 6×10-27 kg,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则γ光子的波长应为　　　 m. ‎ 解析:Δm=1.007 2 u+1.008 7 u-2.013 5 u=0.002 4 u ΔE=Δmc2=,则λ==5.6×10-13 m.‎ 答案:5.6×10-13‎ 三、计算题 ‎19、如图所示，一质量m1＝0.45 kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。质量m2＝0.5 kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端。一质量为m0＝0.05‎ ‎ kg的子弹以水平速度v0＝100 m/s射中小车左端并留在车中，最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车。已知子弹与小车的作用时间极短，小物块与车顶面的动摩擦因数μ＝0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小；‎ ‎(2)小车的长度L。‎ ‎[解析]　(1)子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得m0v0＝(m0＋m1)v1‎ 解得v1＝10 m/s。‎ ‎(2)三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 ‎(m0＋m1)v1＝(m0＋m1)v2＋m2v3‎ 解得v2＝8 m/s 由能量守恒可得 (m0＋m1)v＝μm2gL＋(m0＋m1)v＋m2v 解得L＝2 m。‎ ‎[答案]　(1)10 m/s　(2)2 m